CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
2.4 METODOLOGÍAS DE MEDICIÓN DEL FLUJO DE SATURACIÓN
2.4.5 MÉTODO DE LOS FACTORES DE AJUSTE DEL HCM 2010
Debido a lo complejo de los cálculos, se centra el análisis en grupos de carriles que sirven a un movimiento de tráfico para el cual no está permitido los giros a la izquierda. Este proceso de cálculo se describe en el diagrama operacional que se muestra a continuación:
20 (PROPIA, 2016)
Figura 7. Diagrama operacional del método de Factores de Ajuste del HCM 2010. 21
21 (TRB, 2010) cap 18 p.32
Paso 1: Determinar grupos de movimiento y grupos de carriles
El concepto de grupos de movimiento 22es muy usado para especificar datos de entrada. Por el contrario, la designación de grupos de carriles es muy usada para describir cálculos asociados con la metodología.
Las siguientes reglas son usadas para definir grupos de movimientos en una intersección:
• Un giro que se hace en uno o más carriles exclusivos y no se comparten con otros carriles, deben ser designados como grupos de movimientos.
• Algún carril no asignado a un grupo por la regla anterior, deberá ser combinado en un grupo de movimiento.
El concepto de grupo de carriles es usado cuando un carril compartido tiene uno o más carriles próximos.
Las siguientes reglas son usadas para determinar grupos de carriles en una intersección:
• Uno o más carriles con giro exclusivo a la izquierda deben ser considerados como un grupo separado de carriles. Lo mismo se aplica para carriles con giro a la derecha.
• Algunos carriles compartidos deben ser designados como grupo de carriles separados.
• Los carriles que no son de giro exclusivo o compartido deben ser combinados en un solo grupo de carril.
La metodología puede aplicarse a una combinación lógica del grupo de carriles. En la tabla 3 se muestran algunos comunes grupos de movimientos y grupos de carriles.
22 (TRB, 2010) cap. 18 p. 33
Tabla 3. Análisis de grupos de carriles23
Paso 2. Determinar el flujo del grupo de Movimientos
Si un giro sirve para uno o más carriles exclusivos y carriles no compartidos, entonces ese flujo de movimientos es asignado a ese grupo de movimientos. Alguno de los flujos aproximados que aún no han sido asignados a un grupo de movimientos, se asignará a un grupo de movimientos.
El valor del flujo (RTOR) se obtiene del giro a la derecha, independientemente de si este giro ocurre en un carril compartido o a un carril exclusivo. En una intersección existente, el número RTOR deberá ser determinado mediante observaciones de campo.
Paso 3. Determinar el flujo del grupo de carriles
Si no existen carriles compartidos en la intersección próxima, o solo existe un carril, existe una correspondencia uno a uno respecto a grupos de movimientos. En esta situación, el flujo de grupos de carriles es igual al flujo de grupo de movimientos.
23 (TRB, 2010) cap18 p. 34
Paso 4: Determinar el flujo de saturación ajustado.
El flujo base de saturación, se usa como una variable de entrada en éste cálculo. El flujo base de saturación, está incluido en el flujo de saturación ajustado porque este refleja la aplicación de varios factores que ajustan la base del flujo de saturación para condiciones específicas presentes en una intersección.
La ecuación 6 calcula el flujo de saturación por carril, para cada grupo de carriles.
𝑆𝑆 = 𝑆𝑆0 𝑓𝑓𝑙𝑙 𝑓𝑓𝐻𝐻𝑉𝑉 𝑓𝑓𝑔𝑔 𝑓𝑓𝑝𝑝 𝑓𝑓𝑏𝑏𝑏𝑏 𝑓𝑓𝑠𝑠 𝑓𝑓𝐿𝐿𝐿𝐿 𝑓𝑓𝐿𝐿𝑇𝑇 𝑓𝑓𝑅𝑅𝑇𝑇 𝑓𝑓𝐿𝐿𝑝𝑝𝑏𝑏 𝑓𝑓𝑅𝑅𝑝𝑝𝑏𝑏 (Ec. 6)
Donde:
S = flujo de saturación ajustado (veh/hr/carril)
𝑆𝑆0 = Flujo base de saturación
𝑓𝑓𝑙𝑙 = Factor de ajuste por ancho de carril
𝑓𝑓𝐻𝐻𝑉𝑉= Factor de ajuste por vehículos pesados en el tráfico
𝑓𝑓𝑔𝑔 = factor de ajuste por grado de aproximación
𝑓𝑓𝑝𝑝 = factor de ajuste por existencia de carriles para estacionarse o de actividad de
parqueos adyacentes al grupo de carriles.
𝑓𝑓𝑏𝑏𝑏𝑏 = factor de ajuste por el bloqueo de los buses que hacen paradas en las
intersecciones.
𝑓𝑓𝑠𝑠 = factor de ajuste por el tipo de área
𝑓𝑓𝐿𝐿𝐿𝐿= factor de ajuste por la utilización del carril
𝑓𝑓𝐿𝐿𝑇𝑇 = factor de ajuste por presencia de giros a la izquierda en el grupo de carriles
𝑓𝑓𝑅𝑅𝑇𝑇= factor de ajuste por presencia de giros a la derecha en el grupo de carriles
𝑓𝑓𝐿𝐿𝑝𝑝𝑏𝑏= factor de ajuste por grupos de peatones que giran a la izquierda
𝑓𝑓𝑅𝑅𝑝𝑝𝑏𝑏= factor de ajuste por grupos de peatones y ciclistas que giran a la derecha.
Flujo base de saturación:
El flujo base de saturación representa el flujo promedio esperado mediante el cual los carriles tienen condiciones geométricas y de tráfico que corresponden al valor de 1.0 para cada factor de ajuste.
Ajuste por ancho de carril:
El factor por ancho de carril 𝑓𝑓𝑙𝑙 se toma en cuenta por el impacto negativo de los carriles estrechos en el flujo de saturación y permite incrementar el flujo en carriles amplios. Los valores para este factor se muestran en la tabla 4.
Tabla 4. Factores de ajuste por ancho de carril24
Ancho promedio del carril (ft) Factor de ajuste (fw)
˂ 10.0a 0.96
≥ 10.0 - 12.9 1
˃ 12.9 1.04
Nota: a factores aplicados a anchos promedios de 8 ft a más
Ajuste por vehículos pesados:
El factor de ajuste por vehículos pesados se tiene en cuenta debido al
espacio adicional que ocupan los vehículos pesados y por las diferencias en sus capacidades de operación, comparados con vehículos de pasajeros. Este factor no se ocupa de los autobuses locales que paran en el área de la intersección. Los valores de este factor se calculan con la ecuación 7:
(Ec. 7)
Donde:
= porcentaje de vehículos pesados
= Número equivalente de carros por cada vehículo pesado = 2.0
24 (TRB, 2010) cap 18 p.36
f
HV(
1)
100 100 − + =E
P
f
T HV HVP
HVE
TEn este caso, el HCM 2010 recomienda usar 2.0 como factor por vehículo pesado, pero para aproximar más a nuestra realidad, en nuestra investigación usaremos el valor de 2.50, recomendado por PROTRANSPORTE en la tabla 5:
Tabla 5. Unidad equivalente a los automóviles25
TOPOLOGÍA UCP Auto 1.00 Bus 3.00 Micro 2.00 Camioneta rural 1.25 Camión 2.50 Mototaxis 0.33
Ajuste por grado de aproximación:
El factor de ajuste por grado de aproximación toma en cuenta el grado de aproximación por desempeño de vehículo. Los valores de este factor se calculan usando la ecuación 8:
(Ec.8)
Donde es el grado de aproximación correspondiente al grupo de movimientos (%).
Este factor está en el rango entre -6% y 10%. Un grado cuesta arriba tiene un valor positivo y un grado cuesta abajo tiene un valor negativo.
Factor de ajuste por parqueo:
El factor de ajuste por parqueo tiene en cuenta el efecto de un carril de parqueo en el grupo de carriles adyacente. Esto también tiene en cuenta el bloqueo ocasional de un carril adyacente por vehículos moviéndose dentro y fuera de los espacios del parqueo. Si no existen parqueos, este valor es 1.00. Si existen parqueos, este valor se calcula con la ecuación 9:
25 (PROTRANSPORTE, Municipalidad Metropolitana de Lima, 2005)
f
g 200 1P
f
g g = −P
gf
P(Ec. 9)
Donde:
Mn = número de maniobras de parqueo del adyacente grupo de carriles (maniobras)
N = número de carriles en el grupo de carriles (carriles)
Las maniobras de parqueo corresponden a las áreas de parqueo directamente adyacentes al grupo de carriles 250 pies arriba de la línea de parada. Un límite superior de 180 maniobras/h y un límite inferior de 0.050 debe mantenerse en la ecuación 2.8. Cada maniobra (ya sea dentro o fuera) es asumida para el bloque de tráfico en el carril próximo a la maniobra de parqueo por un tiempo promedio de 18 segundos.
El factor se aplica solo al grupo de carriles adyacente al parqueo. En calles de un solo sentido, con un solo grupo de carriles, el número de carriles usado es el total para ambos lados del grupo de carriles. En calles de un solo sentido, con dos o más grupos de carriles, este factor se calcula por separado para cada grupo de carriles y se basa en el número de maniobras adyacentes al grupo.
Factor de ajuste por bloqueo de buses:
El factor de bloqueo por buses se tiene en cuenta por el impacto en el tránsito
de los buses locales que hacen paradas para bajar o recoger pasajeros 250 pies (76 m) pasando la línea de para o 250 pies (76 m) antes de la línea de parada. Los valores para este factor se calculan usando la ecuación 10.
(Ec. 10)
Donde N es el número de carriles en el grupo de carriles (carriles) y Nb es el número de buses que paran por hora (buses/hr).
050 . 0 600 , 3 18 1 . 0 ≥ − − = N N
M
f
m Pf
bb 050 . 0 600 , 3 4 . 14 ≥ − = N NN
f
b bbEste factor solo debe ser usado solo cuando las paradas de los buses bloquean el flujo del tráfico en el grupo de carriles. Un límite superior para la ecuación 2.9 es de 250 buses/hr y un límite mínimo es de 0.050 buses/hr. El factor usado aquí asume un tiempo promedio de bloqueo durante el verde de 14.4 segundos.
Factor de ajuste por utilización de carril:
El factor de ajuste por la utilización del carril es usado para estimar el flujo de saturación de un grupo de carriles con más de un carril exclusivo. Si el grupo de carriles tiene un carril compartido o un carril exclusivo, este factor es 1.0.
Factor de ajuste por giros a la derecha:
El factor de ajuste por giros a la derecha intenta reflejar el efecto de los
giros a la derecha en el flujo de saturación. El valor de este factor de ajuste se calcula usando la ecuación 11.
(Ec. 11) Donde ER es el equivalente de carros que evitan los giros a la derecha (= 1.18). Factor de ajuste por giros a la izquierda:
El factor de ajuste por giros a la izquierda intenta reflejar el efecto de los
giros a la derecha en el flujo de saturación. El valor de este factor de ajuste se calcula usando la ecuación 12.
(Ec 12)
Donde EL es el equivalente de carros que evitan los giros a la derecha (= 1.05).