Proyecto Final 2019.docx

PROYECTO FINAL TRAMO ¨EPIZANA - TOTORA¨

INGENIERÍA DE TRÁFICO

ESTUDIANTE: ADRIAN URQUIETA ROCHA DOCENTE: ING. LUIS LAZARTE VILLARROEL Cochabamba, 16 de marzo de 2018

CONTENIDO 1.

INTRODUCCIÓN .......................................................................................................................... 4

2.

OBJETIVOS................................................................................................................................... 5 2.1.

OBJETIVO GENERAL ............................................................................................................ 5

2.2.

OBJETIVOS ESPECIFICOS ..................................................................................................... 5

3.

JUSTIFICACIÓN ............................................................................................................................ 5

4.

MARCO TEÓRICO ........................................................................................................................ 5 4.1.

VOLUMENES DE TRÁNSITO ................................................................................................ 6

4.1.1.

VOLUMENES DE TRANSITO ABSOLUTOS O TOTALES ................................................ 6

4.1.2.

VOLÚMENES DE TRÁNSITO PROMEDIO DIARIOS ...................................................... 6

4.2.

VOLUMENES DE TRANSITO HORARIOS .............................................................................. 7

4.2.1.

VOLUMEN HORARIO MÁXIMO ANUAL (VHMA)........................................................ 7

4.2.2.

VOLUMEN HORARIO DE MÁXIMA DEMANDA (VHMD) ............................................ 7

4.2.4.

VOLUMEN HORARIO DE PROYECTO ............................................................ 7

4.3.

VARIACIÓN DEL VOLUMEN DE TRÁNSITO EN LA HORA DE MÁXIMA DEMANDA ............ 7

4.4.

VOLÚMENES DE TRÁNSITO FUTUROS ................................................................................ 8

4.4.1. RELACIÓN ENTRE EL VOLUMEN HORARIO DE PROYECTO Y EL TRÁNSITO PROMEDIO DIARIO ANUAL ........................................................................................................ 8 4.4.2. RELACIÓN ENTRE LOS VOLÚMENES DE TRÁNSITO PROMEDIO DIARIO, ANUAL Y SEMANAL .................................................................................................................................... 9 4.4.3. 4.5.

PRONÓSTICO DEL VOLUMEN DE TRÁNSITO FUTURO ............................................. 10

MÉTODOS DE PROYECCIÓN POR PROYECCIONES ........................................................... 12

4.5.1.

CRECIMIENTO ARITMÉTICO ...................................................................................... 12

4.5.2.

CRECIMIENTO GEOMÉTRICO .................................................................................... 13

4.6.

CAPACIDAD VIAL ............................................................................................................... 13

4.6.1.

NIVEL DE ANÁLISIS .................................................................................................... 13

4.6.2.

NIVEL DE SERVICIO ................................................................................................... 14

4.6.3.

CRITERIOS DE ANÁLISS DE CAPACIDAD Y NIVELES DE SERVICIO ............................ 14

4.7.

CARRETERAS DE DOS CARRILES ....................................................................................... 14

4.7.1.

CONDICIONES BASE: ................................................................................................. 15

4.7.2.

SEGMENTOS DIRECCIONADOS ................................................................................. 15 1 UPB 2019

4.7.3.

DETERMINACIÓN DE LA VELOCIDAD A FLUJO LIBRE ............................................... 15

4.7.4.

DETERMINACIÓN DE LA TASA DE FLUJO .................................................................. 16

4.7.5.

CÁLCULO DE VELOCIDAD MEDIA DE VIAJE .............................................................. 17

4.7.6.

DETERMINACIÓN DEL NIVEL DE SERVICIO ............................................................... 17

5.

DESCRIPCIÓN DE LA ZONA ............................................................................................ 18

6.

CARACTERÍSTICAS DE LA VÍA ..................................................................................... 20

7.

CARACTERISTICAS DEL TRÁNSITO............................................................................ 20

8.

ESTIMACIÓN DEL TRANSITO FUTURO A PARTIR DE DATOS HISTÓRICOS ............................... 21

9.

REGRESIÓN LINEAL PARA EL CÁLCULO DE TPDA ................................................ 24

10.

REGRESIÓN EXPONENCIAL .............................................Error! Bookmark not defined.

11.

REGRESIÓN POTENCIAL ..................................................Error! Bookmark not defined.

12.

REGRESIÓN LOGARÍTMICA ............................................Error! Bookmark not defined.

13. ESTIMACIÓN DEL TRANSITO FUTURO EN BASE A LOS AFOROS REALIZADOS EN EL AÑO 201528 13.1.

Tomando en cuenta el total de los vehículos. ............................................................. 29

13.2.

Tomando en cuenta los vehículos del tipo T1. ............................................................ 30

13.3.

Tomando en cuenta los vehículos del tipo T2. ............................................................ 31

13.4.

Tomando en cuenta los vehículos del tipo T3. ............................................................ 33

13.5.

Tomando en cuenta los vehículos del tipo T4. ............................................................ 34

13.6.

Tomando en cuenta los vehículos del tipo T7. ............................................................ 36

13.7.

Tomando en cuenta los vehículos del tipo T8. ............................................................ 37

13.8.

Tomando en cuenta los vehículos del tipo T9. ............................................................ 39

13.9.

Tomando en cuenta los vehículos del tipo T13. .......................................................... 40

13.10.

Tomando en cuenta los vehículos del tipo T14. .......................................................... 42

14.

DETERMINACIÓN DE LOS COMPONENTES DEL VOLUMEN DEL TRÁNSITO FUTURO (TF) .. 43

15.

TRÁNSITO ACTUAL (TA) ........................................................................................................ 44

17.

TRANSITO EXISTENTE (TE) .................................................................................................... 45

18.

TRÁNSITO ATRAIDO (TAt) .................................................................................................... 45

19.

INCREMENTO DEL TRÁNSITO (IT) ......................................................................................... 46

20.

CRECIMIENTO NORMAL DEL TRÁNSITO (CNT)..................................................................... 46

21.

TRÁNSITO GENERADO (TG) ................................................................................................... 0

22.

TRÁNSITO DESARROLLADO (TD) ........................................................................................... 1

23.

CÁLCULO DEL VOLUMEN HORARIO DE PROYECTO ............................................................... 3

2 UPB 2019

24. CÁLCULO DE LA CAPACIDAD Y NIVELES DE SERVICIO UTILIZANDO EL MANUAL DE CAPACIDAD DE CARRETERAS HCM-2000 ........................................................................................... 3 24.1. 24.1.1.

Velocidad a flujo libre ................................................................................................. 4

24.1.2.

Tasa de flujo (vp) ........................................................................................................ 4

24.1.3.

Velocidad media de viaje ATS .................................................................................... 4

24.1.4.

Porcentaje de Tiempo empleado en seguimiento PTSF ............................................ 4

24.2. 24.2.1. 24.2.2.

25.

Tramo extenso de 14.7 km Segmento bidireccional .................................................... 4

Subtramo de 1.2 km Segmento unidireccional............................................................. 5 Velocidad a flujo libre ................................................................................................. 5 Tasa de flujo (vd) dirección analizada ............................................................................ 5

24.2.3.

Tasa de flujo (vo) dirección opuesta .......................................................................... 5

24.2.4.

Velocidad media de viaje ........................................................................................... 6

24.2.5.

Porcentaje empleado en seguimiento ....................................................................... 6

RELACIÓN VOLUMEN - CAPACIDAD ....................................................................................... 6 EL MOPT DE COLOMBIA ...................................................................................................... 7

26.

CONCLUSIONES ....................................................................................................................... 8

27.

BIBLIOGRAFÍA ....................................................................................................................... 10

28.

ANEXO 1 TASA DE CRECIMIENTO AUTOMOTRIZ .Error! Bookmark not defined.

...............................................................................................................Error! Bookmark not defined. ...............................................................................................................Error! Bookmark not defined. ...............................................................................................................Error! Bookmark not defined. ...............................................................................................................Error! Bookmark not defined. 29.

ANEXO 2 TABLAS ........................................................................................................... 11

3 UPB 2019

1. INTRODUCCIÓN A lo largo de los años el mundo se ha ido desarrollando a nivel exponencial en todas las áreas conocidas, tales como industria, comunicación, tecnología, construcción, conocimiento, etc.|de las cuales la mayoría de estas áreas están limitadas por la accesibilidad que se tiene entre distintos países. Los sistemas de comunicación, tanto como los de redes de comercialización y otros han evolucionado, dotado y desarrollado fundamentos en el sistemas de transporte, su utilidad en el buen manejo y sus beneficios en todo tipo de áreas como la construcción y administración. La Ingeniería de Tránsito proporciona ciertas características a estos sistemas como ser: diseño de calles, carreteras y autopistas, que permiten el acceso y la comunicación entre distintos lugares. Uno de los más importantes índices de desarrollo de un país está determinado por la Infraestructura vial, siendo este uno de los patrimonios más valiosos que puede tener un país, debido a la magnitud y la calidad que presentan. La Ingeniería de tránsito, es una rama de la ingeniería de transporte que tiene que ver con la planeación, el proyecto geométrico y la operación del tránsito por calles y carreteras, sus redes, terminales, tierras adyacentes y su relación con otros medios de transporte. La Ingeniería de Tráfico, es más amplia, ya que además estudia y analiza el tránsito de personas y la circulación de los vehículos en calles y carreteras. Este permite mantener comunicado a diversos lugares al construir un camino de acceso, y también se ha podido adaptar a la evolución de los vehículos motorizados, junto con el área “Diseño de Carreteras”. Estos conocimientos, han dotado a los Ingenieros de Tránsito de una herramienta que demuestra se puede trabajar simultáneamente con la vigilancia, educación y la ingeniería, realizando planes adecuados y prácticos que mejoran la seguridad y al mismo tiempo el flujo vehicular. El presente documento, emplea las habilidades desarrolladas en la materia de Ingeniería de tráfico, respaldándose en bibliografía experimentada para pronosticar el TPDA del tramo carretero “EPIZANA - TOTORA” de 14.7 km, en el departamento de Cochabamba perteneciente a la República de Bolivia, por un periodo de diseño de 19 años correspondiente al total de numero de letras que componen el nombre del presente autor, otorgando un servicio hasta el año 2038, determinando la capacidad y sus características. Además, se verifica que cumpla el nivel de servicio, no llegando al límite “F”, en base a datos de conteo durante el año 2015.

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Los cálculos en su totalidad se encuentran debidamente anexados, con sus respectivos análisis y comentarios en conclusiones.

2. OBJETIVOS 2.1. OBJETIVO GENERAL Determinar el tránsito futuro, de la carretera EPIZANA – TOTORA empleando los conocimientos adquiridos en la materia “INGENIERÍA DE TRÁFICO I-2019“.

2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS 

Calcular la capacidad y nivel de Servicio del tramo carretero “EPIZANA – TOTORA” en el año de proyecto hasta el año 2038.



Pronosticar el Tránsito Promedio Diario Anual Total, en el periodo de diseño, utilizando el Tránsito promedio diario semanal del año 2015.



Utilizar progresiones para pronosticar volúmenes futuros.



Utilizar los conocimientos adquiridos en la materia como base.

3. JUSTIFICACIÓN El proyecto, importante por naturaleza, se justifica debido a que utilizando el análisis de flujo vehicular se puede determinar el nivel de eficiencia de la vialidad. El nivel de servicio y la capacidad indican la calidad del flujo vehicular. También se pretende verificar la relación entre la capacidad que ofrece el sistema conocido como oferta, y el flujo vehicular existente, conocido como demanda, ya que cuando demanda excede a oferta, la vialidad se encuentra congestionada y según análisis en un Nivel de Servicio F.

4. MARCO TEÓRICO Para realizar el cálculo y análisis de la zona, es necesario tener el conocimiento de ciertos conceptos antes de comenzar con la verificación, por lo que las siguientes definiciones, fórmulas y gráficos son importantes para el proyecto presente.

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4.1. VOLUMENES DE TRÁNSITO 4.1.1. VOLUMENES DE TRANSITO ABSOLUTOS O TOTALES El número total de vehículos que pasan durante un lapso de tiempo determinado. Dependiendo de la duración del lapso de tiempo, se tienen los siguientes volúmenes de tránsito absolutos o totales: TRÁNSITO ANUAL (TA): Número de vehículos que pasan durante un año. (T=1 año) TRÁNSITO MENSUAL (TM): Número de vehículos que durante un mes. (T=1 mes) TRÁNSITO SEMANAL (TS): Número de vehículos que pasan durante una semana. (T=1 semana) TRÁNSITO DIARIO (TD): Número de vehículos que pasan durante un día. (T=1 día) TRÁNSITO HORARIO (TH): Número de vehículos que pasan durante una hora. (T=1 hora)

4.1.2. VOLÚMENES DE TRÁNSITO PROMEDIO DIARIOS Se define el volumen de tránsito promedio diario (TPD), 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 por el número de días del periodo: TPD =

𝑁 1 𝑑𝑖𝑎 < 𝑇 ≤ 1 𝑎ñ𝑜

Donde N representa el número de vehículos que pasan durante un período de T días. Tránsito promedio diario anual (TPDA) TPDA

𝑇𝐴 365

Tránsito promedio diario mensual (TPDM) 𝑇𝑃𝐷𝑀 =

𝑇𝑀 30

Tránsito promedio diario semanal (TPDS) 6 UPB 2019

𝑇𝑃𝐷𝑆 =

𝑇𝑆 7

4.2. VOLUMENES DE TRANSITO HORARIOS 4.2.1. VOLUMEN HORARIO MÁXIMO ANUAL (VHMA) Es el máximo volumen horario que ocurre en un punto o sección de un carril o de una calzad durante un año determinado. En otras palabras, es la hora de mayor volumen de las 8760 horas del año. 4.2.2. VOLUMEN HORARIO DE MÁXIMA DEMANDA (VHMD) Es el máximo número de vehículos que pasan por un punto o sección de un carril o de una calzada durante 60 minutos consecutivos. Es el representativo de los períodos de máxima demanda que se pueden presentar durante un día en particular. 4.2.3. VOLUMEN HORARIO-DÉCIMO, VIGÉSIMO, TRIGÉSIMO-ANUAL (10VH, 20VH, 30VH) Es el volumen horario que ocurre en un punto o sección de un carril o de un carril o de una calzada durante un año determinado, que es excedido por 9, 19 y 29 volúmenes horarios, respectivamente. También se le denomina volumen horario de la 10ava, 20ava y 30ava hora de máximo volumen. 4.2.4. VOLUMEN HORARIO DE PROYECTO Es el volumen proyectado que sirve para determinar las características geométricas de la vía. No se considera el máximo volumen horario como volumen de proyecto ya que se alcanzaría un costo ele- vado de inversión. La experiencia en otros países ha demostrado que tampoco resulta económico diseñar una vía para un volumen horario mayor al volumen horario trigésimo anual, por lo tanto, se considera al volumen horario trigésimo anual como el de diseño. 4.3. VARIACIÓN DEL VOLUMEN DE TRÁNSITO EN LA HORA DE MÁXIMA DEMANDA El factor de hora de máxima demanda es un indicador de las características del flujo de tránsito en períodos máximos. Indica la forma como están distribuidos los flujos máximos dentro de la hora. Su mayor valor es la unidad, lo que significa que existe una distribución uniforme de flujos durante toda la hora. Para la hora de máxima demanda, se llama factor de la hora de máxima demanda FHMD, a la relación entre el volumen horario de máxima demanda VHMD y el 7 UPB 2019

volumen máximo Qmax, que se presenta durante un período dado dentro de dicha hora: 𝐹𝐻𝑀𝐷 =

𝑉𝐻𝑀𝐷 𝑁(𝑄𝑚𝑎𝑥)

Donde: 

FHMD = Factor Horario de Máxima Demanda



VHMD = Volumen Horario de Máxima Demanda



N = Número de periodos durante la hora de máxima demanda



Qmax = Volumen máximo

4.4. VOLÚMENES DE TRÁNSITO FUTUROS 4.4.1. RELACIÓN ENTRE EL VOLUMEN HORARIO DE PROYECTO Y EL TRÁNSITO PROMEDIO DIARIO ANUAL Para determinar el volumen horario de proyecto VHP, es necesario una curva que indique la variación en los volúmenes del tránsito horario durante un año. De acuerdo al proyecto en carreteras, el volumen horario de proyecto, para el año de proyecto en función del tránsito promedio diario anual TPDA, se expresa como: 𝑉𝐻𝑃 = 𝐾(𝑇𝑃𝐷𝐴) Donde: 

VHP = Volumen Horario de Proyecto (30VH)



TPDA = Tránsito Promedio Diario Anual (del año de proyecto



k = valor esperado de la relación entre el Volumen de la n-ava hora máxima seleccionada y el TPDA. Los valores de k, pueden ser:



Para Bolivia: k=0.1



Para carreteras suburbanas: k=0.08



Para carreteras rurales secundarias: k=0.12



Para carreteras rurales principales: k=0.16

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4.4.2. RELACIÓN ENTRE LOS VOLÚMENES DE TRÁNSITO PROMEDIO DIARIO, ANUAL Y SEMANAL Para obtener el TPDA, es necesario disponer del número total de vehículos que pasan durante el año por el punto de referencia, mediante aforos continuos a lo largo de todo el año, ya sea en períodos horarios, diarios, semanales o mensuales. Por lo tanto: 𝑇𝑃𝐷𝐴 = 𝑇𝑃𝐷𝑆 ± 𝐴 Donde: 

TPDA= Tránsito Promedio Diario Anual



TPDS= Tránsito Promedio Diario Semanal



A= Máxima diferencia entre TPDA y TPDS

El valor A de intervalo de confianza dentro del cual se encuentra el TPDA, se puede encontrar con: 𝐴 =𝐾∗𝐸 Donde: 

E: Error estándar de la media.



K: Número de desviaciones estándar correspondiente al nivel de confiabilidad dado. En la distribución normal, K tiene los siguientes valores:



K=1.65, para un nivel de confiabilidad de 90 %



K=1.96, para un nivel de confiabilidad de 95% El valor del error estándar puede ser: 𝐸=𝜎

Donde: 

𝜎=estimación de la desviación estándar poblacional

Para determinar el valor estimado de la desviación estándar poblacional, se tiene la siguiente ecuación: 𝜎=

𝑆

𝑁−𝑛 (√ ) √𝑛 𝑁 − 1

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Donde: 

S: Desviación estándar de la distribución de los volúmenes de tránsito diario o desviación estándar muestral.



n: Tamaño de la muestra en número de días del aforo.



N: Tamaño de la población en número de días del año. La desviación estándar muestral S, se calcula como: ∑𝑛 (𝑇𝐷𝑖 − 𝑇𝑃𝐷𝑆)2 𝑆 = √ 𝑖=1 𝑛−1 4.4.3. PRONÓSTICO DEL VOLUMEN DE TRÁNSITO FUTURO

El tránsito futuro es el volumen de tránsito al final del periodo de diseño, en una vialidad. Para efectos de proyecto, el tránsito futuro la suma del tránsito actual y el incremento del tránsito: 𝑇𝐹 = 𝑇𝐴 + 𝐼𝑇 Donde: 

TF= tránsito Futuro



TA = tránsito actual



IT = incremento del tránsito al año de proyecto

El tránsito actual es el volumen de tránsito que pasará por la vialidad ya sea mejorada o nueva, al darse el final del periodo de servicio o periodo de diseño. Se puede obtener a partir de aforos vehiculares sobre las vialidades de la región que influyan en la carretera, estudio de origen y destino o usando parámetros socioeconómicos que se identifiquen con la economía de la zona. En zonas rurales no se dispone de estudios de origen y destino por lo que es suficiente aforos vehiculares, con el TPDA de cada año. El tránsito actual se compone en Tránsito Existente y Tránsito Atraído. 𝑇𝐴 = 𝑇𝐸 + 𝑇𝐴𝑡 Donde: 

TA = tránsito actual



TE = tránsito existente



TAt = tránsito atraído

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El tránsito existente es el que ya había en la carretera antes de un mejoramiento. Si la carretera es nueva entonces no hay tránsito existente. El tránsito atraído o tránsito desviado, es el que es atraído de otras carreteras debido a las ventajas que ofrece la carretera ya sea por mejoramiento o por que sea nueva, algunas características tales como menor tiempo de viaje, mejores condiciones de la carretera, nuevo acceso a algún punto o localidad. Se debe tener un conocimiento completo de las condiciones locales, de los orígenes y destinos vehiculares y del grado de atracción de otras vialidades. También depende de las condiciones de las vialidades existentes en la zona. El Incremento del tránsito IT, es el volumen que se es pera que use la nueva carretera, en el año futro seleccionado como proyecto, a este se atribuye el crecimiento normal del tránsito CNT, del tránsito generado y del tránsito de desarrollo TD.

𝐼𝑇 = 𝐶𝑁𝑇 + 𝑇𝐺 + 𝑇𝐷 Donde: 

IT = Incremento del tránsito



CNT = Crecimiento normal del tránsito



TG = Tránsito generado



TD = Tránsito desarrollado

El Crecimiento normal del tránsito CNT; es el incremento del volumen de tránsito debido al aumento normal en el uso de vehículos. Debido a la mejora de la tecnología y la calidad de los vehículos, este sigue aumentando. Se comprobó que existe cierta relación entre el crecimiento del parque automotor y el crecimiento del TPDA El Crecimiento Generado TG, es aquel tipo de tránsito en viajes vehiculares que pasarán por la nueva carretera pero que no son de transporte público. Estos se dividen en 

Tránsito inducido: o nuevos viajes no realizados previamente por ningún modo de transporte



Tránsito convertido: o nuevos viajes que previamente se hacían en transporte público

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El tránsito tiene una tasa de crecimiento entre el 5 y 25% del tránsito actual, con un período de generación de uno o dos años después de que la carretera ha sido abierta al servicio. El Tránsito de Desarrollo TD, es el incremento del tránsito debido a las mejoras en el suelo subyacente a la carretera, tales como nuevas viviendas o alguna industria, etc. Se tiene un valor por experiencia del 5% del tránsito actual.

4.5. MÉTODOS DE PROYECCIÓN POR PROYECCIONES 4.5.1. CRECIMIENTO ARITMÉTICO Se le llama crecimiento aritmético a la progresión cuyos términos aumentan por adición en una cantidad constante llamada razón. Es una sucesión de números tales que la diferencia de dos términos sucesivos cualesquiera de la secuencia es una constante. Ésta fórmula es aplicable a valores de tránsito pequeños. 𝑇𝑃𝐷𝐴𝑓 = 𝑇𝑃𝐷𝐴𝑜 ∗ (1 + 𝑟 ∗ 𝑛) Donde: 

TPDAf= Tránsito Promedio Diario final



TPDAo=Tránsito Promedio Diario inicial



n=número de años que se desea proyectar



r=tasa o rata de crecimiento 12 UPB 2019

4.5.2. CRECIMIENTO GEOMÉTRICO Una progresión geométrica es una secuencia en la que el elemento se obtiene multiplicando el elemento anterior por una constante denominada razón o factor de la progresión. 𝑇𝑃𝐷𝐴𝑓 = 𝑇𝑃𝐷𝐴𝑜 ∗ (1 + 𝑟)𝑛

4.6. CAPACIDAD VIAL La capacidad (qm) se define como las tasas máximas de flujo que puede soportar una carretera o calle. De manera particular, la capacidad de una infraestructura vial es el máximo número de vehículos (peatones) que razonablemente pueden pasar por un punto o sección uniforme de un carril o calzada durante un intervalo de tiempo dado, bajo las condiciones prevalecientes de la infraestructura vial, del tránsito y de los dispositivos de control. Para medir la calidad del flujo vehicular se usa el concepto de nivel de servicio. Es una medida cualitativa que describe las condiciones de operación de un flujo vehicular, y de su percepción por los motoristas y/o pasajeros.

4.6.1. NIVEL DE ANÁLISIS 

Análisis operacional: Este análisis es realizado cuando hay una infraestructura vial existente y se desea evaluar su funcionamiento. El análisis genera indicadores operacionales para comparar alternativas.



Análisis de diseño o proyecto: Es utilizado para establecer las características físicas detalla- das que permitan que el nuevo sistema vial pueda operar a un nivel de servicio deseado, tal como C o D. Se determinan características como: número básico de carriles requerido, necesidad de carriles auxiliares o de vueltas, ancho de carril, ancho de banqueta, cruces peatonales y otros.



Análisis de planeamiento: Este análisis tiene un enfoque a largo plazo; es decir, cuando aún no se conocen todos los detalles necesarios relativos a la demanda de tránsito. Es menos preciso y suele usar valores por defecto.



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4.6.2. NIVEL DE SERVICIO 

Nivel de servicio A: Todos los usuarios poseen suficiente libertad para seleccionar sus velocidades deseadas y maniobrar. El nivel de comodidad generado es considerado excelente.



Nivel de servicio B: Aún se encuentra dentro del rango de flujo libre; sin embargo, se empiezan a observar otros vehículos que se integran a la circulación.



Nivel de servicio C: Es cuando existen incrementos notables en el flujo, formación de grupos, tamaños y frecuencia de zonas de no rebase



Nivel de servicio D: Describe un flujo vehicular inestable.



Nivel de servicio E: El flujo es congestionado y es imposible rebasar. Se alcanza la capacidad máxima de 3200 automóviles/hora



4.6.3. CRITERIOS DE ANÁLISS DE CAPACIDAD Y NIVELES DE SERVICIO Factor hora de máxima demanda. 𝐹𝐻𝑀𝐷 =



𝑉𝐻𝑀𝐷 4 ∗ 𝑄15𝑚𝑎𝑥

Flujo y Capacidad. 𝑞 𝑣 = 𝑞𝑚 𝑐



Capacidad para carreteras de 2 carriles. 𝑐 = 3200

𝑎𝑢𝑡𝑜𝑚𝑜𝑣𝑖𝑙𝑒𝑠 𝑎𝑠𝑒𝑛𝑡𝑖𝑑𝑜𝑠 ℎ𝑜𝑟𝑎

4.7. CARRETERAS DE DOS CARRILES Se define como una calzada que tiene un carril disponible para cada sentido de circulación. Los rebases a los vehículos lentos e efectúan en el carril del sentido opuesto, siempre y cuando lo permitan las condiciones físicas o geométricas de la carretera (suficiente distancia de visibilidad) y del tránsito (magnitud de los intervalos entre los vehículos del sentido opuesto).

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Las carreteras de dos carriles se clasifican en dos clases: 

Clase I: son aquellas carreteras donde los conductores esperan viajar a velocidades relativamente altas. Generalmente son rutas interurbanas mayores y arterias primarias, que conectan a carreteras nacionales



Clase II.: Son aquellas carreteras donde los conductores no necesariamente esperan viajar a velocidades altas. Funcionan como rutas de acceso para las carreteras de la Clase I.

4.7.1. CONDICIONES BASE: 

Anchura del carril igual o mayor que 3.60 metros



Acotamientos de anchura igualo mayor de 1.80 metros



Inexistencia de tramos con rebase restringido



Todos los vehículos en la corriente de tránsito son ligeros



Distribución direccional del volumen de tránsito 50/50



Ninguna restricción al tránsito directo debido a controles o vehículos que dan vuelta



Terreno llano

4.7.2. SEGMENTOS DIRECCIONADOS La metodología se aplica a tres tipos de segmentos direccionales: tramos extensos pendientes específicos en ascenso y pendientes especificas en descenso.

4.7.3. DETERMINACIÓN DE LA VELOCIDAD A FLUJO LIBRE La estimación indirecta de la velocidad a flujo libre debe analizar las condiciones de operación en términos del flujo libre base BFFS: 𝐹𝐹𝑆 = 𝐵𝐹𝐹𝑆 − 𝐹𝑙𝑠 − 𝐹𝑎 Donde: 

FFS= Velocidad a flujo libre estimada (km/h)



BFFS= velocidad a flujo libre base (km/h) 15 UPB 2019



fLS= ajuste por ancho de carril y ancho de acotamiento (Tabla 9.9)



fA=ajuste por puntos de acceso (Tabla 9.10)

4.7.4. DETERMINACIÓN DE LA TASA DE FLUJO La tasa de flujo horaria expresada en vehículos equivalentes o livianos, se calcula con la siguiente ecuación: 𝑉𝑝 =

𝑉 𝐹𝐻𝑀𝐷 ∗ 𝑓ℎ𝑣 ∗ 𝑓𝐺

Donde: 

𝑣𝑝=tasa de flujo equivalente en 15 minutos para la dirección más cargada (vehículos livianos/h/sentido)



Vd,= volumen horario de máxima demanda para la dirección más cargada (vehículos mixtos/h/sentido)



FHMD= factor de la hora de máxima demanda



fhv= factor de ajuste por presencia de vehículos pesados



fp= factor de ajuste por tipo de conductores



fg= factor de ajuste por pendiente para tramos extensos (Velocidad media de viaje: T9.7, Porcentaje de tiempo en seguir a otro vehículo: T9.4) y tramos específicos (Velocidad media de viaje: T9.16, Porcentaje de tiempo en seguir a otro vehículo: T9.14.

𝑓ℎ𝑣 =

100 100 + 𝑃𝑡(𝐸𝑡 − 1) + Pr(𝐸𝑟 − 1)

Donde: 

PT= porcentaje de camiones y autobuses en la corriente vehicular



PR= porcentaje de vehículos recreativos en la corriente vehicular



ET= automóviles equivalentes a un vehículo pesado para Tramos extesnsos (Velocidad media de viaje: T9.8, Porcentaje de tiempo en seguir a otro 16 UPB 2019

vehículo: T9.5) y para tramos específicos (Velocidad media de viaje: ET= T9.17, ER=9.18., Porcentaje de tiempo en seguir a otro vehículo: T9.15). 

ER= automóviles equivalentes a un vehículo recreativo

Para el flujo opuesto se realiza el mismo procedimiento.

4.7.5. CÁLCULO DE VELOCIDAD MEDIA DE VIAJE 𝐴𝑇𝑆 = 𝐹𝐹𝑆 − 0.125𝑉𝑝 − 𝑓𝑛𝑝 Donde: 

ATSd= Velocidad media de viaje en la dirección analizada (km/h)



FFSd=Velocidad a flujo libre en la dirección analizada (km/hr)



fnp=ajuste por porcentaje de zonas de no rebase en la dirección analizada (Tabla 9.13) 4.7.6. DETERMINACIÓN DEL NIVEL DE SERVICIO

Al finalizar se compara los datos obtenidos en la Tabla 9.1 y 9.2, para saber el nivel de servicio, se verifica que el flujo será menor a 1700 vehículos livianos / hr.

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5. DESCRIPCIÓN DE LA ZONA El proyecto carretero “EPIZANA – TOTORA” se encuentra ubicado en el departamento de Cochabamba de la República de Bolivia. Totora se encuentra a 142 km al este de la ciudad de Cochabamba a una altura de 2300 msnm. Epizana se encuentra a 159 km de la ciudad de Cochabamba a una altura aproximada de 2250 msnm.

5.1. Ubicación Geográfica Totora es u municipio y ciudad, de la provincial Jose Carrasco, en el departamento de Cochabamba, Bolivia. Se encuentra a 142 km de la ciudad de Cochabamba, hacia el sudoeste, por la carretera antigua que une el departamento de Santa Cruz y la carretera hacia el departamento de Chuquisaca.

18 UPB 2019

Limita al norte con la cuarta y quinta sección, Chimore y Puerto Villarroel, al este con la segunda sección Pojo, al sur con las provincias Campero y Mizque y la tercera sección Pocona y al oeste con la provincia de Tiraque. 5.2. Clima El clima en el municipio de Totora es templado Sub húmedo, según la escala de clasificación de Koppen, con una temperatura anual de 18 grados centígrados. Las precipitaciones pluviales son frecuentes entre diciembre y febrero, con un promedio de 96 mm de altura de agua en primavera, 290 mm en verano, 85 mm en otoño y 7 mm en invierno, siendo variable según el clima general en el año. La presión barométrica llega a los 749 millones. 5.3. Accidentes Geográficos El lugar tiene gran riesgo por fallas geológicas, teniendo en el año1998 un terremoto de magnitud de 5.8 en la escala de Righter, teniendo aproximadamente 3000 réplicas sísmicas después del terremoto. El daño ocasionado fue de gran magnitud debido a la falta de mantenimiento en las estructura. Afortunadamente hoy en dia quedan estructuras firmes de adobe en pie. 5.4. Demografía Existen aproximadamente 1925 habitantes, según el censo de 2012. La mayoría de los habitantes se encuentran distribuidos por la parte central, en el pueblo de Totora y por la parte subcentral Tejeria, que conforma las comunidades de Moyapampa, Tipas, Tipas Kuchu y Molle Molle. 5.5. Economía 



Sector primario: La agricultura es la actividad principal en Totora, siendo esta la principal fuente de ingresos para las familias del municipio. La ganadería es considerable de la misma forma pero en menor magnitud. El comercio se basa en tiendas de abarrotes y mercadería general, teniendo hasta ferias de cultura, ganadería, agricultura, siendo el principal objeto la gastronomía y la chicha. El comercio de maíz es bastante pobre debido al consumo para la producción de chicha. Sector Terciario: En el comercio se encuentras principalmente tiendas de barrio y chicherías, alguna que otra pensión, restaurants y alojamientos pensados en turistas.

19 UPB 2019

6. CARACTERÍSTICAS DE LA VÍA Caracteristica de la vía Terreno Ondulado Pendiente (%)

4

Longitud del subtramo(km) Ancho de Carril (m) Ancho de Bermas (m)

1.2 3.3 0.5

Radio de curva más cerrada (m)

70

Densidad de Puntos de acceso: Restricción de rebase:

1 cada 3 km 30% del tramo

7. CARACTERISTICAS DEL TRÁNSITO Características del Tránsito Carretera: Velocidad a flujo libre base BFFS: (%) FHMD: Distribución por sentidos: TPDA actual TPDA futuro Volumen Horario de Proyecto (veh/h) Autos (%) Buses (%) Camiones (%)

Clase II 70 0.85 54/46 Determinar Determinar Determinar Determinar Determinar Determinar

20 UPB 2019

8. ESTIMACIÓN DEL TRANSITO FUTURO A PARTIR DE DATOS HISTÓRICOS Se realizara la estimación del TPDA futuro año por año con 4 tipos de regresiones: lineal, exponencial, potencial y logarítmica. La tabla siguiente muestra datos de los años y sus TPDA correspondientes y las respectivas ecuaciones a las cuales responden las regresiones. Los siguientes gráficos y ecuaciones de las siguientes regresiones, se realizaron con el software Excel utilizando un gráfico de dispersión y agregando un alinea de tendencia ya sea lineal, logarítmica, exponencial o potencial según corresponda.

Año 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2010 2011 2013 2015

X(i)

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

Y(i) 34 37 48 47 51 56 64 62 82 70 67 77 78 89 92 93 94 102 118 115 135

34 37 48 47 51 56 64 62 82 70 67 77 78 89 92 93 94 102 118 115 135

21 UPB 2019

y = 3.9729x + 31.689 R² = 0.9624

Regresión Lineal 160 140 120

100 80 60 40 20 0 0

5

10

15

20

25

30

y = 29.562ln(x) + 12.361 R² = 0.8181

Regresión Logarítmica 160 140 120 100

80 60 40 20 0 0

5

10

15

20

25

30

22 UPB 2019

y = 39.037e0.0539x R² = 0.9358

Regresión Exponencial 160 140 120 100 80 60 40 20 0 0

5

10

15

20

25

30

y = 27.993x0.4336 R² = 0.9283

Regresión Potencial 160 140 120 100 80 60 40

23

20

UPB 2019

0 0

5

10

15

20

25

30

NOTA.- Para el presente proyecto se tomara en cuenta 19 años como periodo de proyecto, correspondiente al número de letras que componen el nombre completo (nombre + apellidos) del presente autor.

Adrian Urquieta Rocha = 19 letras = 19 años

Para la futura carretera se han adoptado los siguientes parámetros: Año de estudios preliminares: 2015 Tiempo TESA + Licitación + Construcción = 5 años Tránsito atraído = 2.5% Tránsito generado = 5% Tránsito desarrollado = 4%

Comparando todas las regresiones, se tiene que la regresión más adaptable a los datos históricos adjuntos es la regresión de tipo lineal. Por lo tanto, para los cálculos posteriores se utilizara dicha regresión.

9. REGRESIÓN LINEAL PARA EL CÁLCULO DE TPDA Ecuación de Regresión Lineal:

𝒀 = 𝟑. 𝟗𝟕𝟐𝟗𝑿 + 𝟑𝟏. 𝟔𝟖𝟗 Coeficiente de Correlación de la Regresión Lineal: 𝑹𝟐 = 𝟎. 𝟗𝟔𝟐𝟒

24 UPB 2019

Utilizando la ecuación de Regresión Lineal se determina el TPDA por años hasta el año actual: Tiempo de TESA+Licitación+Construcción = 5 años. Año inicio periodo de diseño = 2023

Tránsito Actual (TA)

Año Actual

Inicio Periodo de diseño

Final Periodo de diseño

Tránsito actual Regresión Lineal Año X(i) Y (TPDA) 2015 24 127 2016 25 131 2017 26 135 2018 27 139 2019 28 143 2020 29 147 2021 30 151 2022 31 155 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 2036 2037 2038 2039 2040 2041 2042

32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51

TESA + Licitación +Construcción

159 163 167 171 175 179 183 187 191 195 199 203 206 210 214 218 222 226 230 234 25

UPB 2019

Para el año 2042 que es el final del periodo de diseño se tendrán 234 veh/hr/ambos sentidos.

Tránsito Atraído

Para el transito atraído se adoptara un valor cercano al 2,5% del tránsito que normalmente circulara en la vía, al final de su operación. Se sabe según la tabla anterior que el inicio del periodo de diseño el año 2023, se tiene 159 veh/dia.

𝑇𝑎𝑡 = 0.025 ∗ 𝑇𝐸 = 0.025 ∗ 159 = 4 𝑣𝑒ℎ𝑚𝑖𝑥𝑡𝑜𝑠/𝑑𝑖𝑎/𝑎𝑚𝑏𝑜𝑠 𝑠𝑒𝑛𝑡𝑖𝑑𝑜𝑠

Tránsito Actual Se espera que el transito actual sea la suma del transición existente más el transito atraído:

𝑇𝐴 = 𝑇𝑎𝑡 + 𝑇𝐸

𝑇𝐴 = 159 + 4 = 163 𝑣𝑒ℎ𝑚𝑖𝑥𝑡𝑜𝑠/𝑑𝑖𝑎/𝑎𝑚𝑏𝑜𝑠 𝑠𝑒𝑛𝑡𝑖𝑑𝑜𝑠

Crecimiento Normal de Tránsito Utilizando la ecuacion de la regresion lineal, se tiene que hallar la pendiente, al inicio del año del periodo de diseño, 2023, x=32:

163 = 3.9729 ∗ 32 + b

𝑏 = 35.86 Entonces se tiene que la ecuación del CNT, es la siguiente:

26 UPB 2019

𝐶𝑁𝑇 = 3.9729 ∗ 𝑥 + 35.86 − 163 𝐶𝑁𝑇 = 3.9729 ∗ 𝑥 − 127.14

Transito Generado Se utilizara un 5% del transito actual: 𝑇𝐺 = 0.05 ∗ 163 = 9 𝑣𝑒ℎ𝑚𝑖𝑥𝑡𝑜𝑠/𝑑𝑖𝑎/𝑎𝑚𝑏𝑜𝑠 𝑠𝑒𝑛𝑡𝑖𝑑𝑜𝑠

Transito Desarrollado Se utilzara un valor de 4% de indice de crecimiento anual, del valor del transito actual: 𝑇𝐷 = 0.04 ∗ 163 = 7 𝑣𝑒ℎ𝑚𝑖𝑥𝑡𝑜𝑠/𝑑𝑖𝑎/𝑎𝑚𝑏𝑜𝑠 𝑠𝑒𝑛𝑡𝑖𝑑𝑜𝑠

Transito Futuro 𝑇𝐹 = 𝑇𝐴 + 𝐶𝑁𝑇 + 𝑇𝐺 + 𝑇𝐷 𝑇𝐹 = 163 + (3.9729 ∗ 𝑥 − 127.14) + 9 + 7 Para un x=51 para llegar al final del periodo de diseño 2042: 𝑇𝐹 = 163 + (3.9729 ∗ 51 − 127.14) + 9 + 7 𝑻𝑭 = 𝟐𝟓𝟓 𝒗𝒆𝒉𝒎𝒊𝒙𝒕𝒐𝒔/𝒅𝒊𝒂/𝒂𝒎𝒃𝒐𝒔 𝒔𝒆𝒏𝒕𝒊𝒅𝒐𝒔

27 UPB 2019

10. ESTIMACIÓN DEL TRANSITO FUTURO EN BASE A LOS AFOROS REALIZADOS EN EL AÑO 2015 La estimación del TPDA del año 2015 tomando en cuenta una semana de aforos realizados genera los siguientes resultados.

Dia Martes Miercoles Jueves Viernes Sabado Domingo Lunes Total

TIPO DE VEHICULO (veh/dia) T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 T13 T14 Total 30 17 33 0 0 0 17 1 5 0 0 0 36 14 153 24 15 31 0 0 0 8 6 0 0 0 0 26 10 120 28 9 34 1 0 0 15 1 0 0 0 0 19 14 121 27 10 39 2 0 0 12 4 0 0 0 0 19 9 122 48 14 34 0 0 0 12 7 0 0 0 0 41 12 168 25 13 23 0 0 0 12 0 0 0 0 0 41 15 129 36 27 25 0 0 0 8 0 2 0 0 0 21 11 130 31 15 31 0 0 0 12 3 1 0 0 0 29 12 135

Referencias T1: Automóviles, Vagonetas y Jeep T2: Camionetas hasta 2 ton T3: Minibuses T4: Microbuses de dos ejes T5: Buses medianos de dos ejes T6: Buses grandes dos o mas ejes T7: Camiones medianos dos ejes T8: Camiones grandes dos ejes T9: Camiones grandes tres ejes T10: Camiones Semirremolque 28 UPB 2019

T11: Camiones remolque T12: Camiones que transportan pasajeros T13: Motos T14: Agrícola u Otros

10.1.

Tomando en cuenta el total de los vehículos. TIPO DE VEHÍCULO = TOTAL DÍA TD (veh/día) (Tdi -TPDS)^2 Martes 153 324 Miércoles 120 225 Jueves 121 196 Viernes 122 169 Sábado 168 1089 Domingo 129 36 Lunes 130 25

Sea:  n = 7 dias  TPDS = 135 (vehiculosmixtos/dia/ambos sentidos) 

∑(𝑇𝐷 − 𝑇𝑃𝐷𝑆)2 = 2064

Desviación Estándar: √∑(𝑇𝐷−𝑇𝑃𝐷𝑆)2

 𝑆= = 19 (vehiculosmixtos/dia/ambos sentidos) 𝑛−1 Desviación Estándar Poblacional: (𝑆∗√𝑛)∗√(365−𝑛)/(365−1)

 𝜎= = 8 (vehiculosmixtos/dia/ambos sentidos) 1 Para un nivel de confiabilidad de 90%, se tiene: 

K=1.640

De esta manera: 

𝑇𝑃𝐷𝐴 = 𝑇𝑃𝐷𝑆 ± 𝑘 ∗ 𝜎 = 135 ± 14 (vehiculosmixtos/dia/ambos sentidos) 29 UPB 2019

Por tanto se tienen 2 valores uno máximo y uno mínimo:  

Valor Máximo de TPDA = 149 (vehiculosmixtos/dia/ambos sentidos) Valor Mínimo de TPDA = 121 (vehiculosmixtos/dia/ambos sentidos)

Para un nivel de confiabilidad de 95%, se tiene: 

K=1.960

De esta manera: 

𝑇𝑃𝐷𝐴 = 𝑇𝑃𝐷𝑆 ± 𝑘 ∗ 𝜎 = 135 ± 16 (vehiculosmixtos/dia/ambos sentidos)

Por tanto se tienen 2 valores uno máximo y uno mínimo:  

Valor Máximo de TPDA = 151 (vehiculosmixtos/dia/ambos sentidos) Valor Mínimo de TPDA = 119 (vehiculosmixtos/dia/ambos sentidos)

Se concluye: que el valor máximo de TPDA será de 151 (vehiculosmixtos/dia/ambos sentidos)

10.2.

Tomando en cuenta los vehículos del tipo T1. TIPO DE VEHÍCULO = T1 DÍA TD (veh/día) (Tdi -TPDS)^2 Martes 30 4 Miércoles 24 64 Jueves 28 16 Viernes 27 25 Sábado 48 256 Domingo 25 49 Lunes 36 16

Sea:  n=7 dias 

TPDS = 32 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

30 UPB 2019



∑(𝑇𝐷 − 𝑇𝑃𝐷𝑆)2 = 430

Desviación Estándar: √∑(𝑇𝐷−𝑇𝑃𝐷𝑆)2

 𝑆= = 9 (vehiculo/dia/ambos sentidos) 𝑛−1 Desviación Estándar Poblacional: (𝑆∗√𝑛)∗√(365−𝑛)/(365−1)

 𝜎= = 4 (vehiculoS/dia/ambos sentidos) 1 Para un nivel de confiabilidad de 90%, se tiene: 

K=1.640

De esta manera: 

𝑇𝑃𝐷𝐴 = 𝑇𝑃𝐷𝑆 ± 𝑘 ∗ 𝜎 = 32 ± 7 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

Por tanto se tienen 2 valores uno máximo y uno mínimo:  

Valor Máximo de TPDA = 39 (vehiculos/dia/ambos sentidos) Valor Mínimo de TPDA = 25 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

Para un nivel de confiabilidad de 95%, se tiene: 

K=1.960

De esta manera: 

𝑇𝑃𝐷𝐴 = 𝑇𝑃𝐷𝑆 ± 𝑘 ∗ 𝜎 = 32 ± 8 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

Por tanto se tienen 2 valores uno máximo y uno mínimo:  

Valor Máximo de TPDA = 40 (vehiculos/dia/ambos sentidos) Valor Mínimo de TPDA = 24 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

Se concluye: que el valor máximo de TPDA será de 40 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

10.3.

Tomando en cuenta los vehículos del tipo T2.

31 UPB 2019

TIPO DE VEHÍCULO = T2 DÍA TD (veh/día) (Tdi -TPDS)^2 Martes 17 4 Miércoles 15 0 Jueves 9 36 Viernes 10 25 Sábado 14 1 Domingo 13 4 Lunes 27 144

Sea:  n=7 dias 

TPDS = 15 (vehiculos/dia/ambos sentidos)



∑(𝑇𝐷 − 𝑇𝑃𝐷𝑆)2 = 240

Desviación Estándar: √∑(𝑇𝐷−𝑇𝑃𝐷𝑆)2

 𝑆= = 6 (vehiculos/dia/ambos sentidos) 𝑛−1 Desviación Estándar Poblacional: (𝑆∗√𝑛)∗√(365−𝑛)/(365−1)

 𝜎= = 3 (vehiculos/dia/ambos sentidos) 1 Para un nivel de confiabilidad de 90%, se tiene: 

K=1.640

De esta manera: 

𝑇𝑃𝐷𝐴 = 𝑇𝑃𝐷𝑆 ± 𝑘 ∗ 𝜎 = 15 ± 5 (vehiculo/dia/ambos sentidos)

Por tanto se tienen 2 valores uno máximo y uno mínimo:  

Valor Máximo de TPDA = 20 (vehiculos/dia/ambos sentidos) Valor Mínimo de TPDA = 10 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

Para un nivel de confiabilidad de 95%, se tiene: 

K=1.960

De esta manera: 

𝑇𝑃𝐷𝐴 = 𝑇𝑃𝐷𝑆 ± 𝑘 ∗ 𝜎 = 15 ± 6 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

32 UPB 2019

Por tanto se tienen 2 valores uno máximo y uno mínimo:  

Valor Máximo de TPDA = 21 (vehiculos/dia/ambos sentidos) Valor Mínimo de TPDA = 9 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

Se concluye: que el valor máximo de TPDA será de 12 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

10.4.

Tomando en cuenta los vehículos del tipo T3.

TIPO DE VEHÍCULO = T3 DÍA TD (veh/día) (Tdi -TPDS)^2 Martes 33 1 Miércoles 31 1 Jueves 34 4 Viernes 39 49 Sábado 34 4 Domingo 23 81 Lunes 25 49

Sea:  n=7 dias 

TPDS = 32 (vehiculos/dia/ambos sentidos)



∑(𝑇𝐷 − 𝑇𝑃𝐷𝑆)2 = 189

Desviación Estándar: √∑(𝑇𝐷−𝑇𝑃𝐷𝑆)2

 𝑆= = 6 (vehiculos/dia/ambos sentidos) 𝑛−1 Desviación Estándar Poblacional: (𝑆∗√𝑛)∗√(365−𝑛)/(365−1)

 𝜎= = 3 (vehiculos/dia/ambos sentidos) 1 Para un nivel de confiabilidad de 90%, se tiene: 

K=1.640

33 UPB 2019

De esta manera: 

𝑇𝑃𝐷𝐴 = 𝑇𝑃𝐷𝑆 ± 𝑘 ∗ 𝜎 = 32 ± 5 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

Por tanto se tienen 2 valores uno máximo y uno mínimo:  

Valor Máximo de TPDA = 37 (vehiculos/dia/ambos sentidos) Valor Mínimo de TPDA = 27 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

Para un nivel de confiabilidad de 95%, se tiene: 

K=1.960

De esta manera: 

𝑇𝑃𝐷𝐴 = 𝑇𝑃𝐷𝑆 ± 𝑘 ∗ 𝜎 = 32 ± 6 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

Por tanto se tienen 2 valores uno máximo y uno mínimo:  

Valor Máximo de TPDA = 38 (vehiculos/dia/ambos sentidos) Valor Mínimo de TPDA = 26 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

Se concluye: que el valor máximo de TPDA será de 38 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

10.5.

Tomando en cuenta los vehículos del tipo T4.

TIPO DE VEHÍCULO = T4 DÍA TD (veh/día) (Tdi -TPDS)^2 Martes 0 1 Miércoles 0 1 Jueves 1 0 Viernes 2 1 Sábado 0 1 Domingo 0 1 Lunes 0 1

34 UPB 2019

Sea:  n=7 dias 

TPDS = 1 (vehiculos/dia/ambos sentidos)



∑(𝑇𝐷 − 𝑇𝑃𝐷𝑆)2 = 6

Desviación Estándar: √∑(𝑇𝐷−𝑇𝑃𝐷𝑆)2

 𝑆= = 1 (vehiculos/dia/ambos sentidos) 𝑛−1 Desviación Estándar Poblacional: (𝑆∗√𝑛)∗√(365−𝑛)/(365−1)

 𝜎= = 1 (vehiculos/dia/ambos sentidos) 1 Para un nivel de confiabilidad de 90%, se tiene: 

K=1.640

De esta manera: 

𝑇𝑃𝐷𝐴 = 𝑇𝑃𝐷𝑆 ± 𝑘 ∗ 𝜎 = 1 ± 2 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

Por tanto se tienen 2 valores uno máximo y uno mínimo:  

Valor Máximo de TPDA = 3 (vehiculos/dia/ambos sentidos) Valor Mínimo de TPDA = 0 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

Para un nivel de confiabilidad de 95%, se tiene: 

K=1.960

De esta manera: 

𝑇𝑃𝐷𝐴 = 𝑇𝑃𝐷𝑆 ± 𝑘 ∗ 𝜎 = 1 ± 2 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

Por tanto se tienen 2 valores uno máximo y uno mínimo:  

Valor Máximo de TPDA = 3 (vehiculos/dia/ambos sentidos) Valor Mínimo de TPDA = 0 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

Se concluye: que el valor máximo de TPDA será de 3 (vehiculos/dia/ambos sentidos) 35 UPB 2019

10.6.

Tomando en cuenta los vehículos del tipo T7.

TIPO DE VEHÍCULO = T7 DÍA TD (veh/día) (Tdi -TPDS)^2 Martes 17 25 Miércoles 8 16 Jueves 15 9 Viernes 12 0 Sábado 12 0 Domingo 12 0 Lunes 8 16

Sea:  n=7 dias 

TPDS = 12 (vehículos/dia/ambos sentidos)



∑(𝑇𝐷 − 𝑇𝑃𝐷𝑆)2 = 66

Desviación Estándar: √∑(𝑇𝐷−𝑇𝑃𝐷𝑆)2

 𝑆= = 4 (vehiculos/dia/ambos sentidos) 𝑛−1 Desviación Estándar Poblacional: (𝑆∗√𝑛)∗√(365−𝑛)/(365−1)

 𝜎= = 2 (vehiculos/dia/ambos sentidos) 1 Para un nivel de confiabilidad de 90%, se tiene: 

K=1.640

De esta manera: 36 UPB 2019



𝑇𝑃𝐷𝐴 = 𝑇𝑃𝐷𝑆 ± 𝑘 ∗ 𝜎 = 12 ± 4 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

Por tanto se tienen 2 valores uno máximo y uno mínimo:  

Valor Máximo de TPDA = 16 (vehiculos/dia/ambos sentidos) Valor Mínimo de TPDA = 8 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

Para un nivel de confiabilidad de 95%, se tiene: 

K=1.960

De esta manera: 

𝑇𝑃𝐷𝐴 = 𝑇𝑃𝐷𝑆 ± 𝑘 ∗ 𝜎 = 12 ± 4 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

Por tanto se tienen 2 valores uno máximo y uno mínimo:  

Valor Máximo de TPDA = 16 (vehiculos/dia/ambos sentidos) Valor Mínimo de TPDA = 8 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

Se concluye: que el valor máximo de TPDA será de 16 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

10.7.

Tomando en cuenta los vehículos del tipo T8.

TIPO DE VEHÍCULO = T8 DÍA TD (veh/día) (Tdi -TPDS)^2 Martes 1 4 Miércoles 6 9 Jueves 1 4 Viernes 4 1 Sábado 7 16 Domingo 0 9 Lunes 0 9

Sea: 37 UPB 2019



n=7 dias



TPDS = 3 (vehiculos/dia/ambos sentidos)



∑(𝑇𝐷 − 𝑇𝑃𝐷𝑆)2 = 52

Desviación Estándar: √∑(𝑇𝐷−𝑇𝑃𝐷𝑆)2

 𝑆= = 3 (vehiculos/dia/ambos sentidos) 𝑛−1 Desviación Estándar Poblacional: (𝑆∗√𝑛)∗√(365−𝑛)/(365−1)

 𝜎= = 2 (vehiculos/dia/ambos sentidos) 1 Para un nivel de confiabilidad de 90%, se tiene: 

K=1.640

De esta manera: 

𝑇𝑃𝐷𝐴 = 𝑇𝑃𝐷𝑆 ± 𝑘 ∗ 𝜎 = 3 ± 4 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

Por tanto se tienen 2 valores uno máximo y uno mínimo:  

Valor Máximo de TPDA = 7 (vehiculos/dia/ambos sentidos) Valor Mínimo de TPDA = 0 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

Para un nivel de confiabilidad de 95%, se tiene: 

K=1.960

De esta manera: 

𝑇𝑃𝐷𝐴 = 𝑇𝑃𝐷𝑆 ± 𝑘 ∗ 𝜎 = 3 ± 4 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

Por tanto se tienen 2 valores uno máximo y uno mínimo:  

Valor Máximo de TPDA = 7 (vehiculos/dia/ambos sentidos) Valor Mínimo de TPDA = 0 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

Se concluye: que el valor máximo de TPDA será de 7 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

38 UPB 2019

10.8.

Tomando en cuenta los vehículos del tipo T9. TIPO DE VEHÍCULO = T9 DÍA TD (veh/día) (Tdi -TPDS)^2 Martes 5 16 Miércoles 0 1 Jueves 0 1 Viernes 0 1 Sábado 0 1 Domingo 0 1 Lunes 2 1

Sea:  n=7 dias 

TPDS = 1 (vehiculos/dia/ambos sentidos)



∑(𝑇𝐷 − 𝑇𝑃𝐷𝑆)2 = 22

Desviación Estándar: √∑(𝑇𝐷−𝑇𝑃𝐷𝑆)2

 𝑆= = 2 (vehiculos/dia/ambos sentidos) 𝑛−1 Desviación Estándar Poblacional: (𝑆∗√𝑛)∗√(365−𝑛)/(365−1)

 𝜎= = 1 (vehiculos/dia/ambos sentidos) 1 Para un nivel de confiabilidad de 90%, se tiene: 

K=1.640

De esta manera: 

𝑇𝑃𝐷𝐴 = 𝑇𝑃𝐷𝑆 ± 𝑘 ∗ 𝜎 = 1 ± 2 (vehiculos/dia/ambos sentidos) 39 UPB 2019

Por tanto se tienen 2 valores uno máximo y uno mínimo:  

Valor Máximo de TPDA = 3 (vehiculos/dia/ambos sentidos) Valor Mínimo de TPDA = 0 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

Para un nivel de confiabilidad de 95%, se tiene: 

K=1.960

De esta manera: 

𝑇𝑃𝐷𝐴 = 𝑇𝑃𝐷𝑆 ± 𝑘 ∗ 𝜎 = 1 ± 2 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

Por tanto se tienen 2 valores uno máximo y uno mínimo:  

Valor Máximo de TPDA = 3 (vehiculos/dia/ambos sentidos) Valor Mínimo de TPDA = 0 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

Se concluye: que el valor máximo de TPDA será de 3 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

10.9.

Tomando en cuenta los vehículos del tipo T13.

TIPO DE VEHÍCULO = T13 DÍA TD (veh/día) (Tdi -TPDS)^2 Martes 36 49 Miércoles 26 9 Jueves 19 100 Viernes 19 100 Sábado 41 144 Domingo 41 144 Lunes 21 64

Sea:  n=7 dias

40 UPB 2019



TPDS = 29 (vehiculos/dia/ambos sentidos)



∑(𝑇𝐷 − 𝑇𝑃𝐷𝑆)2 = 610

Desviación Estándar: √∑(𝑇𝐷−𝑇𝑃𝐷𝑆)2

 𝑆= = 11 (vehiculosmixtos/dia/ambos sentidos) 𝑛−1 Desviación Estándar Poblacional: (𝑆∗√𝑛)∗√(365−𝑛)/(365−1)

 𝜎= = 5 (vehiculosmixtos/dia/ambos sentidos) 1 Para un nivel de confiabilidad de 90%, se tiene: 

K=1.640

De esta manera: 

𝑇𝑃𝐷𝐴 = 𝑇𝑃𝐷𝑆 ± 𝑘 ∗ 𝜎 = 29 ± 9 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

Por tanto se tienen 2 valores uno máximo y uno mínimo:  

Valor Máximo de TPDA = 38 (vehiculos/dia/ambos sentidos) Valor Mínimo de TPDA = 20 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

Para un nivel de confiabilidad de 95%, se tiene: 

K=1.960

De esta manera: 

𝑇𝑃𝐷𝐴 = 𝑇𝑃𝐷𝑆 ± 𝑘 ∗ 𝜎 = 29 ± 210 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

Por tanto se tienen 2 valores uno máximo y uno mínimo:  

Valor Máximo de TPDA = 39 (vehiculos/dia/ambos sentidos) Valor Mínimo de TPDA = 19 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

Se concluye: que el valor máximo de TPDA será de 39 (vehiculoss/dia/ambos sentidos)

41 UPB 2019

10.10.

Tomando en cuenta los vehículos del tipo T14.

TIPO DE VEHÍCULO = T14 DÍA TD (veh/día) (Tdi -TPDS)^2 Martes 14 1 Miércoles 10 9 Jueves 14 1 Viernes 9 16 Sábado 12 1 Domingo 15 4 Lunes 11 4

Sea:  n=7 dias 

TPDS = 13 (vehiculos/dia/ambos sentidos)



∑(𝑇𝐷 − 𝑇𝑃𝐷𝑆)2 = 36

Desviación Estándar: √∑(𝑇𝐷−𝑇𝑃𝐷𝑆)2

 𝑆= = 3 (vehiculos/dia/ambos sentidos) 𝑛−1 Desviación Estándar Poblacional: (𝑆∗√𝑛)∗√(365−𝑛)/(365−1)

 𝜎= = 2 (vehiculos/dia/ambos sentidos) 1 Para un nivel de confiabilidad de 90%, se tiene: 

K=1.640

De esta manera: 42 UPB 2019



𝑇𝑃𝐷𝐴 = 𝑇𝑃𝐷𝑆 ± 𝑘 ∗ 𝜎 = 13 ± 4 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

Por tanto se tienen 2 valores uno máximo y uno mínimo:  

Valor Máximo de TPDA = 17 (vehiculos/dia/ambos sentidos) Valor Mínimo de TPDA = 9 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

Para un nivel de confiabilidad de 95%, se tiene: 

K=1.960

De esta manera: 

𝑇𝑃𝐷𝐴 = 𝑇𝑃𝐷𝑆 ± 𝑘 ∗ 𝜎 = 13 ± 4 (vehiculoss/dia/ambos sentidos)

Por tanto se tienen 2 valores uno máximo y uno mínimo:  

Valor Máximo de TPDA = 17(vehiculos/dia/ambos sentidos) Valor Mínimo de TPDA = 9 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

Se concluye: que el valor máximo de TPDA será de 17 (vehiculos/dia/ambos sentidos)

11. DETERMINACIÓN DE LOS COMPONENTES DEL VOLUMEN DEL TRÁNSITO FUTURO (TF) Para entender de mejor manera el procedimiento que se efectuará para determinar el TPDA del año 2042, se presenta el siguiente gráfico.

43 UPB 2019

Fuente: Ingeniería de Tránsito (Rafael Cal y Mayor – James Cárdenas) Como se observa en el gráfico, para poder proyectar el tránsito primeramente se debe determinar los dos componentes del tránsito actual (TA) que son el tránsito existente (TE) y el tránsito atraído (TAt). Una vez obtenida esta información se realizan las respectivas proyecciones para determinar el segundo componente del tránsito futuro que es el incremento del tránsito (IT) que está compuesto a su vez por el crecimiento normal del tránsito (CNT), el tránsito generado (TG) y por el tránsito desarrollado (TD). Ahora con los resultados obtenidos del TPDA 2012 del total de vehículos y de cada tipo respectivamente se proyectará primeramente para el año actual (2018) en el cual se realiza los estudios TESA. El modelo adoptado será el de proyección aritmética. La proyección aritmética tiene la siguiente forma: 𝑇𝑃𝐷𝐴𝑓𝑢𝑡𝑢𝑟𝑜 = 𝑇𝑃𝐷𝐴𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 ∗ (1 + 𝑛 ∗ 𝑟)

Dónde:    

n = número de años r = tasa de crecimiento

La tasa de crecimiento para los tipos de vehículos: (T1 a T7 y T13) es de 4% La tasa de crecimiento para los tipos de vehículos (T8 al T11 y T14) es de 3.1%

NOTA: LOS TPDA DE LOS VEHÍCULOS TIPO: T5, T6, T10, T11 Y T12 PARA EL AÑO 2015 SE CONSIDERAN IGUALES A CERO DEBIDO A QUE EN LA SEMANA QUE SE HICIERON LOS AFOROS LA PRESENCIA DE ELLOS FUE NULA. 12. TRÁNSITO ACTUAL (TA)

44 UPB 2019

TRÁNSITO ACTUAL = TRÁNSITO EXISTENTE + TRÁNSITO ATRAÍDO

13. TRANSITO EXISTENTE (TE) TE y TAt veh/dia/ambos sentidos Tasa de crecimiento =

DATOS = TE = TAt =

r=

4.00% 4.00% 3.10%

AÑO 2015 2016 2017 2018 2019 2019

T1 40 42 43 45 46 1

T2 21 22 23 24 24 1

T3

3.10%

3.10% 3.10%

T4

T5

38 39 40 42 43 1

3 3 3 3 3 0

T6 0 0 0 0 0 0

3.10%

3.10%

3.10%

T7

T8

T9

0 0 0 0 0 0

16 16 17 17 18 1

7 7 7 8 8 0

3.10% 3.10% 3.10% 4.00% T10 3 3 3 3 3 0

T11 0 0 0 0 0 0

T12 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0

3.10%

T13 39 41 42 44 45 1

TOTAL

T14 17 18 18 19 19 1

184 191 197 204 210 5

De la tabla anterior se tiene que el: 

TRÁNSITO EXISTENTE: TE = TPDA2019 = 210 vehículos / día / ambos sentidos

14. TRÁNSITO ATRAIDO (TAt) El volumen de tránsito atraído representará un valor cercano al 2.5% del Tránsito Existente, es decir: TE y TAt veh/dia/ambos sentidos Tasa de crecimiento =

DATOS = TE = TAt =

r= AÑO 2015 2016 2017 2018 2019 2019

4.00% 4.00% 3.10% T1 40 42 43 45 46 1

T2 21 22 23 24 24 1

T3

3.10% T4

38 39 40 42 43 1

3.10% 3.10% T5

3 3 3 3 3 0

T6 0 0 0 0 0 0

3.10%

3.10%

3.10%

T7

T8

T9

0 0 0 0 0 0

16 16 17 17 18 1

7 7 7 8 8 0

3.10% 3.10% 3.10% 4.00% T10 3 3 3 3 3 0

T11 0 0 0 0 0 0

T12 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0

T13 39 41 42 44 45 1

3.10% T14 17 18 18 19 19 1

De la tabla anterior se tiene que el: 45 UPB 2019

TOTAL 184 191 197 204 210 5



TRÁNSITO TRAÍDO: TAt = 5 vehículos / día / ambos sentidos

Por consecuente el Tránsito Actual llegara a ser: TA = TE+TAt = 215 vehículos / día / ambos sentidos

15. INCREMENTO DEL TRÁNSITO (IT) INCREMENTO DEL TRÁNSITO = CRECIMIENTO NORMAL DEL TRÁNSITO (CNT)+TRÁNSITO GENERADO (TG)+TRANSITO DESARROLLADO (TD)

16. CRECIMIENTO NORMAL DEL TRÁNSITO (CNT)

46 UPB 2019

CRECIMIENTO NORMAL DEL TRANSITO - CNT ETAPA TA = TESA LICITACIÓN

OPERACIÓN

CONSTRUC CIÓN

r= AÑO 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 2036 2037 2038 2039 2040 2041 2042

4.0% T1

4.0% T2 47 49 51 53 55 56 58 60 62 64 66 68 70 71 73 75 77 79 81 83 85 86 88 90

3.1% T3 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48

3.1% T4 44 45 47 48 49 51 52 54 55 56 58 59 60 62 63 64 66 67 69 70 71 73 74 75

3.1% T5 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 5 5

3.1% T6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

TPDA veh/dia/ambos sentidos 3.1% 3.1% 3.1% T7 T8 T9 0 19 8 0 20 8 0 20 8 0 21 9 0 21 9 0 22 9 0 23 9 0 23 10 0 24 10 0 24 10 0 25 10 0 25 11 0 26 11 0 27 11 0 27 11 0 28 12 0 28 12 0 29 12 0 30 12 0 30 13 0 31 13 0 31 13 0 32 13 0 33 14

3.1% T10 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 5 5

3.1% T11 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

3.1% T12 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

4.0% T13 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

De la tabla anterior se tiene que:  

El crecimiento normal del tránsito para el año 2022 es: CNT = 261 vehículos / día / ambos sentidos El crecimiento normal del tránsito para el año 2042 es: CNT = 393 vehículos / día / ambos sentido

3.1% T14 46 48 50 52 53 55 57 59 61 63 64 66 68 70 72 74 75 77 79 81 83 85 86 88

TOTAL 20 21 21 22 22 23 24 24 25 26 26 27 27 28 29 29 30 31 31 32 32 33 34 34

237 223 230 238 246 254 261 269 277 285 292 300 308 315 323 331 339 346 354 362 370 377 385 393

17. TRÁNSITO GENERADO (TG) Este tránsito generado tendrá una tasa de crecimiento del 5 % durante los primeros dos años de operación de la vía. Debido a que en la teoría este es el volumen de tránsito que resulta de los nuevos viajes que se realizan en la carretera en vehículos particulares, que antes se realizaban en otros medios de transporte. Los resultados de este crecimiento se muestran a continuación: TRÁNSITO GENERADO - TG ETAPA TA = TESA LICITACIÓN

OPERACIÓN

CONSTRUC CIÓN

TPDA veh/dia/ambos sentidos r= 5.00% 5.00% 5.00% 5.00% 5.00% 5.00% 5.00% 5.00% 5.00% 5.00% 5.00% 5.00% 5.00% 5.00% TOTAL AÑO T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 T13 T14 2019 47 25 44 3 0 0 19 8 3 0 0 0 46 20 237 2020 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2021 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2022 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2023 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2024 59 31 55 4 0 1 24 10 4 0 0 0 58 25 270 2025 61 33 57 4 0 2 25 10 4 0 0 0 60 26 282 2026 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2027 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2028 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2029 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2030 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2031 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2032 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2033 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2034 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2035 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2036 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2037 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2038 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2039 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2040 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2041 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2042 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

De la tabla anterior se tiene que: El tránsito generado para el año 2025 es: 

TG = 282 vehículos / día / ambos sentidos

El tránsito generado para el año 2042 es



TG = 0 vehículos / día / ambos sentidos

18. TRÁNSITO DESARROLLADO (TD) Este tránsito desarrollado tendrá una tasa de crecimiento del 4% durante los años de operación de la vía. Este tránsito a diferencia del anterior tiene un periodo de duración más largo debido a que este se da por mejoras en el suelo adyacente a la carretera. Los resultados de este crecimiento se muestran a continuación: TRÁNSITO DESARROLLADO - TD ETAPA TA = TESA LICITACIÓN

OPERACIÓN

CONSTRUC CIÓN

TPDA veh/dia/ambos sentidos r= 4.00% 4.00% 4.00% 4.00% 4.00% 4.00% 4.00% 4.00% 4.00% 4.00% 4.00% 4.00% 4.00% 4.00% TOTAL AÑO T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 T13 T14 2019 47 25 44 3 0 0 19 8 3 0 0 0 46 20 237 2020 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2021 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2022 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2023 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2024 56 30 53 4 0 0 23 10 4 0 0 0 55 24 258 2025 58 31 55 4 0 0 24 10 4 0 0 0 57 25 267 2026 60 32 56 4 0 0 24 10 4 0 0 0 59 26 275 2027 62 33 58 4 0 0 25 11 4 0 0 0 61 26 284 2028 64 34 60 4 0 0 26 11 4 0 0 0 63 27 292 2029 66 35 62 4 0 0 27 11 4 0 0 0 64 28 301 2030 68 36 63 4 0 0 27 12 4 0 0 0 66 29 310 2031 70 37 65 4 0 0 28 12 4 0 0 0 68 30 318 2032 71 38 67 5 0 0 29 12 5 0 0 0 70 30 327 2033 73 39 69 5 0 0 30 12 5 0 0 0 72 31 335 2034 75 40 70 5 0 0 30 13 5 0 0 0 74 32 344 2035 77 41 72 5 0 0 31 13 5 0 0 0 75 33 353 2036 79 42 74 5 0 0 32 13 5 0 0 0 77 34 361 2037 81 43 76 5 0 0 33 14 5 0 0 0 79 34 370 2038 83 44 77 5 0 0 33 14 5 0 0 0 81 35 378 2039 85 45 79 5 0 0 34 14 5 0 0 0 83 36 387 2040 86 46 81 6 0 0 35 15 6 0 0 0 85 37 396 2041 88 47 83 6 0 0 36 15 6 0 0 0 86 38 404 2042 90 48 84 6 0 0 36 15 6 0 0 0 88 38 413

De la tabla anterior se tiene que: El tránsito desarrollado para el año 2025 es: 

TD = 267 vehículos / día / ambos sentidos

El tránsito desarrollado para el año 2042:  

TD = 413 vehículos / día / ambos sentidos

Nota: La gráfica de los componentes del volumen del tránsito futuro se cumple cuando nos encontramos en el año 2025, debido a que los tres componentes del 1 UPB 2019

incremento del tránsito (IT) se encuentran presentes en ese instante de tiempo. Para el último año de operación de la carretera los componentes del incremento del tránsito se reducen a la suma del Crecimiento Normal del Tránsito (CNT) y el Tránsito Desarrollado (TD).

𝐼𝑇2025

𝑣𝑒ℎ 𝑑í𝑎 = 267 + 282 + 261 − 215 = 𝑎𝑚𝑏𝑜𝑠𝑠𝑒𝑛𝑡𝑖𝑑𝑜𝑠

𝐼𝑇2042

595

𝑣𝑒ℎ 𝑑í𝑎 = 413 + 0 + 393 − 215 = 𝑎𝑚𝑏𝑜𝑠𝑠𝑒𝑛𝑡𝑖𝑑𝑜𝑠 591

Con estos resultados se puede hacer una tabla del tránsito total de la siguiente manera:

TRÁNSITO TOTAL ETAPA TA = TESA LICITACIÓN

OPERACIÓN

CONSTRUC CIÓN

AÑO 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 2036 2037 2038 2039 2040 2041 2042

T1 47 49 51 53 55 172 178 120 124 128 132 135 139 143 147 150 154 158 162 165 169 173 177 180

T2 25 26 27 28 29 91 95 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96

T3 44 45 47 48 49 159 164 110 113 116 119 122 125 129 132 135 138 141 144 147 150 154 157 160

T4

TPDA veh/dia/ambos sentidos T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 T13 T14 3 0 0 19 8 3 0 0 0 46 20 3 0 0 20 8 3 0 0 0 48 21 3 0 0 20 8 3 0 0 0 50 21 3 0 0 21 9 3 0 0 0 52 22 3 0 0 21 9 3 0 0 0 53 22 11 0 1 68 29 11 0 0 0 168 72 11 0 2 71 30 11 0 0 0 174 75 7 0 0 47 20 7 0 0 0 118 50 8 0 0 49 21 8 0 0 0 121 51 8 0 0 50 21 8 0 0 0 125 53 8 0 0 51 22 8 0 0 0 129 54 8 0 0 53 22 8 0 0 0 132 56 9 0 0 54 23 9 0 0 0 136 57 9 0 0 56 23 9 0 0 0 140 58 9 0 0 57 24 9 0 0 0 144 60 9 0 0 58 25 9 0 0 0 147 61 9 0 0 60 25 9 0 0 0 151 63 10 0 0 61 26 10 0 0 0 155 64 10 0 0 62 26 10 0 0 0 158 66 10 0 0 64 27 10 0 0 0 162 67 10 0 0 65 27 10 0 0 0 166 68 10 0 0 66 28 10 0 0 0 169 70 11 0 0 68 28 11 0 0 0 173 71 11 0 0 69 29 11 0 0 0 177 73

237 223 230 238 246 781 809 544 561 577 593 610 626 642 659 675 691 708 724 740 757 773 789 806

2 UPB 2019

El tránsito total para el año 2042, es decir, el tránsito futuro es: 𝑇𝐹 = 𝑇𝑃𝐷𝐴2042

𝑣𝑒ℎ𝑚𝑖𝑥𝑡𝑜𝑠 𝑑𝑖𝑎 = 215 + 591 = 𝑎𝑚𝑏𝑜𝑠 𝑠𝑒𝑛𝑡𝑖𝑑𝑜𝑠 806

Al realizar ambos procedimientos se notó que el TPDA de los datos históricos que más se asemeja al TPDA obtenido con datos de TPDS medidos en campo, es el que fue realizado con la regresión exponencial. 19. CÁLCULO DEL VOLUMEN HORARIO DE PROYECTO

𝑽𝑯𝑷 = 𝑲 ∗ 𝑻𝑷𝑫𝑨𝟐𝟎𝟒𝟎

𝑣𝑒ℎ ℎ = 𝟎. 𝟏𝟎 ∗ 𝟖𝟎𝟔 = 𝑎𝑚𝑏𝑜𝑠 𝑠𝑒𝑛𝑡𝑖𝑑𝑜𝑠 81

20. CÁLCULO DE LA CAPACIDAD Y NIVELES DE SERVICIO UTILIZANDO EL MANUAL DE CAPACIDAD DE CARRETERAS HCM-2000 

Características de la vía o Terreno = Ondulado o Pendiente = 4 % o Longitud del sub tramo = 1.2 km o Ancho del carril = 3.30 m o Ancho de Bermas = 0.5 m o Radio de curva más cerrada = 70 m o Densidad de puntos de acceso = 1 por cada 3 km o Restricción de Rebase = 30 %  Características del tránsito o Carretera = Clase II o Velocidad a flujo libre base BFFS = 70 km/h o FHMD = 0.85 o Distribución por sentidos = 54/46 o % Buses = (160+11/806)*100= 21.21% = 21% o % Automóviles = ((180+96+177)/806)*100 = 56.2% =56 % o % Camiones = ((69+29+11+73)/100)=22.58% =23%

3 UPB 2019

20.1.

Tramo extenso de 14.7 km Segmento bidireccional

20.1.1.

Velocidad a flujo libre

𝐹𝐹𝑆 = 𝐵𝐹𝐹𝑆 − 𝑓𝑙𝑠 − 𝑓𝐴 fLS = Ajuste debido al ancho de carril y al ancho de berma = 7.5 km/h fA = Ajuste debido a la cantidad de puntos de acceso = 0 km/h 𝐹𝐹𝑆 = 70 − 7.5 − 0 = 62.5 𝑘𝑚/ℎ

20.1.2. 𝑣𝑝 =

Tasa de flujo (vp)

𝑉 𝐹𝐻𝑀𝐷 ∗ 𝑓ℎ𝑣 ∗ 𝑓𝐺

V = VHP = 81 veh/h/ambos sentidos Adoptando un vp = 0-600  fG = 0.71 y ET = 2.5 𝑓ℎ𝑣 =

100 100 = = 0.602 100 + 𝑃𝑇(𝐸𝑇 − 1) + 𝑃𝑅(𝐸𝑅 − 1) 100 + (21 + 23)(2.5 − 1)

𝑎𝑢𝑡𝑜𝑚𝑜𝑣𝑖𝑙𝑒𝑠 223 𝑉 81 ℎ 𝑣𝑝 = = = 𝐹𝐻𝑀𝐷 ∗ 𝑓ℎ𝑣 ∗ 𝑓𝐺 0.85 ∗ 0.602 ∗ 0.71 𝑎𝑚𝑏𝑜𝑠 𝑠𝑒𝑛𝑡𝑖𝑑𝑜𝑠

20.1.3.

Velocidad media de viaje ATS

𝐴𝑇𝑆 = 𝐹𝐹𝑆 − 0.0125 ∗ (𝑣𝑝 ) − 𝑓𝑛𝑝 fnp = factor de ajuste por el efecto de las zonas de no rebase = 1.83 km/h 𝐴𝑇𝑆 = 62.5 − 0.0125 ∗ (223) − 1.83 = 57.88 𝑘𝑚/ℎ

20.1.4.

Porcentaje de Tiempo empleado en seguimiento PTSF

𝑃𝑇𝑆𝐹 = 𝑓𝑑/𝑛𝑝 + 𝐵𝑃𝑇𝑆𝐹

;

𝐵𝑃𝑇𝑆𝐹 = 100 ∗ (1 − 𝑒 −0.000879∗𝑣𝑝 )

Se determinará la tasa de flujo (vp) para estas condiciones Para vp = 0-600  fG = 0.77 y ET = 1.8

4 UPB 2019

𝑓ℎ𝑣 =

100 100 = = 0.739 100 + 𝑃𝑇(𝐸𝑇 − 1) + 𝑃𝑅(𝐸𝑅 − 1) 100 + (21 + 23)(1.8 − 1)

𝑎𝑢𝑡𝑜𝑚𝑜𝑣𝑖𝑙𝑒𝑠 167 𝑉 81 ℎ 𝑣𝑝 = = = 𝐹𝐻𝑀𝐷 ∗ 𝑓ℎ𝑣 ∗ 𝑓𝐺 0.85 ∗ 0.739 ∗ 0.77 𝑎𝑚𝑏𝑜𝑠𝑠𝑒𝑛𝑡𝑖𝑑𝑜𝑠 𝐵𝑃𝑇𝑆𝐹 = 100 ∗ (1 − 𝑒 −0.000879∗167 ) = 13.65 % De la interpolación doble: 𝑓𝑑/𝑛𝑝 = 13.9 𝑃𝑇𝑆𝐹 = 𝑓 𝑑 + 𝐵𝑃𝑇𝑆𝐹 = 13.9 + 13.65 = 27.55% 𝑛𝑝

Para el tramo extenso se tiene un nivel de servicio A 20.2.

Subtramo de 1.2 km Segmento unidireccional

20.2.1.

Velocidad a flujo libre

𝐹𝐹𝑆 = 𝐵𝐹𝐹𝑆 − 𝑓𝑙𝑠 − 𝑓𝐴 fLS = Ajuste debido al ancho de carril y al ancho de berma = 7.5 km/h fA = Ajuste debido a la cantidad de puntos de acceso = 0 km/h 𝐹𝐹𝑆 = 70 − 7.5− = 62.5 𝑘𝑚/ℎ

20.2.2.

Tasa de flujo (vd) dirección analizada 𝑣𝑒ℎ 44 ℎ 𝑉𝑑 = 𝐾 ∗ 𝐷 ∗ 𝑇𝑃𝐷𝐴2042 = 0.10 ∗ 0.54 ∗ 806 = 𝑎𝑚𝑏𝑜𝑠 𝑠𝑒𝑛𝑡𝑖𝑑𝑜𝑠 𝑣𝑒ℎ 37 ℎ 𝑉𝑜 = 𝐾 ∗ 𝐷 ∗ 𝑇𝑃𝐷𝐴2042 = 0.10 ∗ 0.46 ∗ 806 = 𝑎𝑚𝑏𝑜𝑠 𝑠𝑒𝑛𝑡𝑖𝑑𝑜𝑠 Con pendiente = 4% Adoptando un Vd = 0-300  ET=6.4  fg=0.72 100 100 𝑓ℎ𝑣 = = = 0.296 100 + 𝑃𝑇(𝐸𝑇 − 1) + 𝑃𝑅(𝐸𝑅 − 1) 100 + (21 + 23)(6.4 − 1) 𝑎𝑢𝑡𝑜𝑚𝑜𝑣𝑖𝑙𝑒𝑠 243 𝑉 44 ℎ 𝑣𝑑 = = = 𝐹𝐻𝑀𝐷 ∗ 𝑓ℎ𝑣 ∗ 𝑓𝐺 0.85 ∗ 0.296 ∗ 0.72 𝑠𝑒𝑛𝑡𝑖𝑑𝑜

20.2.3.

Tasa de flujo (vo) dirección opuesta

Adoptando un Vo = 0-300  ET=6.4  fg=0.72 5 UPB 2019

𝑎𝑢𝑡𝑜𝑚𝑜𝑣𝑖𝑙𝑒𝑠 204 𝑉𝑜 37 ℎ 𝑣𝑜 = = = 𝐹𝐻𝑀𝐷 ∗ 𝑓ℎ𝑣 ∗ 𝑓𝐺 0.85 ∗ 0.296 ∗ 0.72 𝑠𝑒𝑛𝑡𝑖𝑑𝑜

20.2.4.

Velocidad media de viaje

De la interpolación doble: fnp = 0.16 km/h 𝐴𝑇𝑆 = 𝐹𝐹𝑆 − 0.0125 ∗ (𝑣𝑑 + 𝑣𝑜 ) − 𝑓𝑛𝑝 = 62.5 − 0.0125 ∗ (243 + 204) − 0.16 = 56.75 𝑘𝑚/ℎ

20.2.5.

Porcentaje empleado en seguimiento

𝑃𝑇𝑆𝐹 = 𝑓𝑛𝑝 + 𝐵𝑃𝑇𝑆𝐹

;

𝑏

𝐵𝑃𝑇𝑆𝐹 = 100 ∗ (1 − 𝑒 𝑎∗𝑣𝑑 )

Se determinará las tasas de flujo (Vd y Vo) para estas condiciones Con pendiente = 4% y longitud de la cuesta = 1.2 km. Adoptando un Vd = 0-300  fG = 1 y ET = 1 100 100 𝑓ℎ𝑣 = = = 1 100 + 𝑃𝑇(𝐸𝑇 − 1) + 𝑃𝑅(𝐸𝑅 − 1) 100 + (21 + 23)(1 − 1) 𝑎𝑢𝑡𝑜𝑚𝑜𝑣𝑖𝑙𝑒𝑠 52 𝑉 44 ℎ 𝑣𝑑 = = = 𝐹𝐻𝑀𝐷 ∗ 𝑓ℎ𝑣 ∗ 𝑓𝐺 0.85 ∗ 1 ∗ 1 𝑠𝑒𝑛𝑡𝑖𝑑𝑜 𝑎𝑢𝑡𝑜𝑚𝑜𝑣𝑖𝑙𝑒𝑠 44 𝑉𝑜 37 ℎ 𝑣𝑜 = = = 𝐹𝐻𝑀𝐷 ∗ 𝑓ℎ𝑣 ∗ 𝑓𝐺 0.85 ∗ 1 ∗ 1 𝑠𝑒𝑛𝑡𝑖𝑑𝑜 a = -0.013 y b = 0.668 𝑏

0.668

𝐵𝑃𝑇𝑆𝐹 = 100 ∗ (1 − 𝑒 𝑎∗𝑣𝑑 ) = 100 ∗ (1 − 𝑒 −0.013∗52

) = 16.64%

De la interpolación doble: fnp = 4.9% 𝑃𝑇𝑆𝐹 = 𝑓𝑛𝑝 + 𝐵𝑃𝑇𝑆𝐹 = 4.9 + 16.64 = 21.54% Para el subtramo se tiene un nivel de servicio A El nivel de servicio para la carretera en el año del proyecto es A. 21. RELACIÓN VOLUMEN – CAPACIDAD La capacidad se da cuando la relación v/c = 243/1700 = 0.1429 = 14.29%

6 UPB 2019

22. EL MOPT DE COLOMBIA HOJA DE TRABAJO Nº1 CARRETERAS DE DOS CARRILES DETERMINACIÓN DE CAPACIDAD DE NIVELES DE SERVICIO TRAMO: Epizana-Totora SECTOR: Municipio de Totora NOMBRE: Adrian Urquieta Rocha CÁLCULO REVISO: Adrian Urquieta Rocha

SECTOR: TÍPICO: x CRÍTICO:

FECHA: 16/03/2019

1.- DATOS GEOMÉTRICOS Y DE TRÁNSITO Berma

TIPO DE TERRENO (P, O, M, E): O

0.5 m

PENDIENTE: 4% LONGITUD: 1.2 Km

Calzada

6.60 m RADIO DE LA CURVA MÁS CERRADA: 70 m

Berma

0.5m

DEFLEXIÓN DE LA CURVA (grados):

ESTADO SUPERFICIE DE RODADURA: IRI 0.92 (mm/m) ÁREA AFECTADA: 20% NF: 3 VOLUMEN TOTAL EN AMBOS SENTIDOS (Q): 84 veh/h DISTRIBUCIÓN POR SENTIDOS (ASCENSO/DESCENSO): 54/46% COMPOSICIÓN DEL TRÁNSITO: A:56 % B: 21% C:23% B+C: 44% ZONAS DE NO REBASE: 30%

2.- CÁLCULO DE LA CAPACIDAD (C60 Y C5) Fpe x TABLA 1 0.956 C60 x (veh/h) 2195

Fd x TABLA 2 0.952

÷

=

Fcb x Fp x TABLA 3 TABLA 4 0.96 0.745 FHP = TABLA 5 0.946 Q/ C60

fu TABLA 7

=

V1 (Km/h)

75.8

1

75.8

fp1 x TABLA 10

fp2 = TABLA 11

fp

2076 =

Q 81 x

C5

Q/ C5 0.039

fcb = TABLA 9

V2 (Km/h)

0.84

61

2076 fsr TABLA 8

x

0.964

x

C60 (veh/h) 2083 C5 (veh/h)

÷

Q C60 81 2083 0.038 3.-CÁLCULO DEL NIVEL DE SERVICIO Vi x TABLA 6

Ci = (veh/h) 3200

V2 De

= 1

V3 (Km/h)

2

Vc Km/h

1

1

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TABLA 12

0.858 1.003 C60 x (veh/h) Si V3<=Vc; V=V3 de 2 Si V3>Vc Hoja de trab 2

0.861 61 V de 2 o 3 52

52

52.5 Nivel de Servicio TABLA 13 C

23. CONCLUSIONES i.

Se realizaron a través de dos procedimientos los cálculos de tránsito futuro, uno a partir de datos históricos y el otro a partir de un aforo realizado el año 2015, de esta forma se notó que el TPDA de los datos históricos que más se asemeja al TPDA obtenido con datos de TPDS medidos en campo, es el que fue realizado con la regresión exponencial.

ii.

Con los datos históricos se obtiene un TPDA = 255 vehmixtos/dia/ambos sentidos, mientras con los datos obtenidos con el aforo se obtiene un TPDA = 806 vehmixtos/dia/ambos sentidos.

iii.

Debido a la utilización de más factores en el cálculo, el transito futuro obtenido con el análisis de sus componentes, genera un TPDA más elevado con datos del aforo en comparación a los obtenidos mediante regresiones.

iv.

Se realizó el diseñó, para determinar la capacidad y nivel de servicio con los datos obtenidos del aforo, utilizando el Manual de Capacidad de carreteras HCM-2000 se obtuvo Niveles de Servicio A para el tramo de 14,7 km y el subtramo de 1,2 km.

v.

Los componentes del volumen del tránsito futuro se cumplen para el año 2023, debido a que los tres componentes del incremento del tránsito (IT) se encuentran presentes en ese instante de tiempo. Para el último año de operación de la carretera (2040), los componentes del incremento del tránsito se reducen a la suma del Crecimiento Normal del Tránsito (CNT) y el Tránsito Desarrollado (TD).

vi.

El porcentaje de camiones, buses y automóviles, es: 56% automóviles, 21 % buses, 23% camiones. 8 UPB 2019

vii.

Se realizó el diseño para el tramo de 14,7 km como bidireccional, debido a las características del terreno (ondulado), y el subtramo de 1,2 km como unidireccional debido a su pendiente (4%).

viii. ix.

La relación v/c es de 14.29%. La velocidad a flujo libre presenta un valor muy bajo, por lo que el valor de fnp obtenido de las tablas HCM- 2000, ha podido afectar la precisión del cálculo de NDS.

x.

Es de suma importancia analizar los diferentes resultados obtenidos, en este y en proyectos futuros ya que utilizando dos métodos diferentes se tiene distintos datos de Tránsito futuro y también otras características.

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24. BIBLIOGRAFÍA 1.Cal y Mayor, R. R., & Cárdenas, J. (2000). Ingeniería de Tránsito Fundamentos y Aplicaicones. México D.F.: Alfaomega. 2.HCM 2000. (2000). Metodología del Manual de Capacidad de Carreteras Norteamericana. Washington D.C. 3.Garber , N. J., & Hoel, L. A. (2005). Ingeniería de Tránsito y Carreteras. Mexico D.F.: Thomson. 4. Apuntes de la clase de Ingeniería de Tráfico, UPB, MSc. Ing. Luis Lazarte Villarroel

10 UPB 2019

25.

ANEXO 1 TABLAS

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12 UPB 2019

13 UPB 2019

14 UPB 2019

15 UPB 2019

16 UPB 2019

17 UPB 2019

18 UPB 2019

19 UPB 2019

20 UPB 2019

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22 UPB 2019

23 UPB 2019

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