Estudio de preinversión construcción by pass ruta E 85, tramo urbano ciudad de Los Andes, Región de Valparaíso

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(1)1 PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE ESCUELA DE INGENIERIA. ESTUDIO DE PREINVERSIÓN CONSTRUCCIÓN BY PASS RUTA E-85, TRAMO URBANO CIUDAD DE LOS ANDES, REGIÓN DE VALPARAÍSO. CRISTÓBAL PÉREZ GUBBINS. Trabajo de Título para optar al título de Ingeniero Civil de Industrias, Diploma en Ingeniería de Transporte y Logística. Profesor Guía: PATRICIA GALILEA. Santiago de Chile, 2019.

(2) 2.

(3) ii. A mis padres, hermanos y amigos, que me apoyaron mucho.. ii.

(4) iii. AGRADECIMIENTOS Agradecimientos a mi profesora guía Patricia Galilea por su constante apoyo y consejos durante todo el proceso. Agradecimientos especiales a Fernando Bravo y Santiago Brito por la oportunidad de desarrollar mi Trabajo de Título en la empresa CIS Asociados Consultores en Transporte.. iii.

(5) 4. INDICE GENERAL Pág. DEDICATORIA .......................................................................................................... ii AGRADECIMIENTOS .............................................................................................. iii INDICE DE TABLAS ............................................................................................... vii INDICE DE FIGURAS ............................................................................................. viii RESUMEN .................................................................................................................. ix ABSTRACT ................................................................................................................. x I.. Introducción ........................................................................................................ 1. II.. Periodización y Zonificación .............................................................................. 2 2.1 Definición área de influencia del proyecto ................................................ 2 2.2 Mediciones de tránsito continuas ............................................................... 2 2.2.1 Codificación de movimientos .......................................................... 3 2.2.2 Factores de equivalencia de vehículos ............................................. 3 2.2.3 Resultados de las mediciones .......................................................... 4 2.3 Periodización de las horas de una semana tipo .......................................... 5 2.4 Zonificación ............................................................................................... 6. III.. Estudios de Base ................................................................................................. 7 3.1 Flujos periódicos por cuarto de hora .......................................................... 7 3.2 Tasas de ocupación por categoría de vehículo y movimientos .................. 7 3.3 Medición de velocidades ............................................................................ 7 3.4 Encuestas Origen-Destino (EOD) de viajes ............................................... 9. IV.. Calibración de la red ......................................................................................... 12 4.1 Definición topológica y codificación de la red ........................................ 12 4.2 Calibración de rutas fijas .......................................................................... 13 4.3 Calibración de la red de modelación ........................................................ 14.

(6) 5. 4.4 Resultados calibración de la red de modelación ...................................... 15 4.5 Matrices estimadas ................................................................................... 16 4.6 Comportamiento de la red calibrada ........................................................ 16 V.. Definición de la Situación Base y alternativas ................................................. 17 5.1 Situación base y años de corte.................................................................. 17 5.2 Escenarios de desarrollo ........................................................................... 18 5.3 Alternativas de anteproyecto .................................................................... 20 a) Alternativa 1: Conexión Hnos. Clark – Papudo Norte ............................. 21 b) Alternativa 2: Conexión Las Juntas ......................................................... 23 c) Alternativa 3: Conexión Carlos Díaz ....................................................... 23 d) Alternativa 4: Conexión Ing. Jorge Pérez - El Mirador ........................... 24 e) Alternativa 5: Conexión Papudo Norte – Callejón Las Juntas ................. 24. VI.. Conclusiones ..................................................................................................... 25. BIBLIOGRAFÍA........................................................................................................ 26 A N E X O S............................................................................................................... 27 Anexo A: Área de influencia del proyecto ................................................................. 28 Anexo B: Diagramas de movimiento mediciones continuas ..................................... 29 Anexo C: Distribución de Flujos mediciones continuas ............................................ 30 Anexo D: Periodización día laboral normal ............................................................... 34 Anexo E: Plan Regulador Comunal ........................................................................... 35 Anexo F: Zonificación Los Andes ............................................................................. 37 Anexo G: Puntos de Control Medciones Periódicas .................................................. 40 Anexo H: Resultados mediciones de flujo periódicas................................................ 41 Anexo I: Resultados tasas medias de ocupación ........................................................ 53.

(7) 6. Anexo J: Ejes para Mediciones de velocidad ............................................................. 54 Anexo K: Resultados Mediciones de velocidad......................................................... 58 Anexo L: Puntos de control EOD .............................................................................. 72 Anexo M: Encuestas obtenidas y requeridas ............................................................. 73 Anexo N: Factores de expansión por puntos de medición ......................................... 74 Anexo O: Líneas de Pantalla ...................................................................................... 75 Anexo P: Matrices de encuestas OD .......................................................................... 76 Anexo Q: Red de modelación .................................................................................... 78 Anexo R: Frecuencias calibración rutas fijas ............................................................. 82 Anexo S: Flujos observados para calibración ............................................................ 89 Anexo T: Indicador GEH de la calibración................................................................ 92 Anexo U: Regresión lineal flujo modelado y observado ......................................... 104 Anexo V: Matrices estimadas a partir de rutina SATME2 ...................................... 106 Anexo W: Flujo Total y Grado de Saturación de la red ........................................... 109 Anexo X: Proyectos Mejoramiento Gestión de Tránsito Los Andes Etapa II ......... 117 Anexo Y: Optimización redes de semáforos Los Andes ......................................... 118 Anexo Z: Alternativas conceptuales ........................................................................ 120.

(8) INDICE DE TABLAS Pág. Tabla 2.1: Factores de equivalencia ............................................................................. 4 Tabla 2.2: Periodización Los Andes ............................................................................ 5 Tabla 3.1: Viajes encuestados y expandidos .............................................................. 10 Tabla 3.2: Totales de viajes consolidados .................................................................. 11 Tabla 3.3: Totales de viajes semillados...................................................................... 11 Tabla 4.1: Grado de ajuste rutas fijas ......................................................................... 14 Tabla 4.2: Indicadores de ajuste por período proceso de SATME2 .......................... 16 Tabla 4.3: Definición de matrices .............................................................................. 16 Tabla 5.1: Población comunal de Los Andes ............................................................. 18 Tabla 5.2: Tasas de crecimiento propuestas ............................................................... 19. vii.

(9) INDICE DE FIGURAS Pág. Figura 2.1: Convención para la codificación de movimientos ..................................... 3 Figura 2.2: Flujo equivalente horario (veq/hr) por día de medición ............................ 4 Figura 3.1: Asignación mediciones GPS a los puntos del eje ...................................... 8 Figura 5.1: Pirámide poblacional comuna de Los Andes .......................................... 19. viii.

(10) RESUMEN El presente informe describe el trabajo realizado por el estudiante Cristóbal Pérez en CIS Asociados Consultores en Transporte S.A. para validar tres competencias de su perfil de egreso: (1) Aplicar diversos métodos de análisis de datos para la comprensión de los fenómenos abordados; (2) Manejar herramientas para predecir el comportamiento de agentes que interactúen en el sistema de transporte; y (3) Proponer alternativas de solución para sistemas de transporte, satisfaciendo restricciones inherentes al sistema (económicas, medioambientales, temporales, políticas, sociales, tecnológicas y éticas). El trabajo de título se enmarca en el Estudio de Preinversión Construcción By-Pass Ruta E-85, que consiste en la realización de un diagnóstico de la situación actual y de su proyección futura a partir del levantamiento de información de tránsito, para desarrollar la calibración de modelos de simulación de tráfico. La modelación se utiliza para identificar las alternativas de proyecto que ofrezcan la mejor solución de conexión vial de la Ruta E-85 en su paso por la ciudad de Los Andes. Para validar la competencia de métodos de análisis de datos el estudiante, en primer lugar, desarrolló la Periodización y Zonificación del área de estudio con los antecedentes recabados. Luego, desarrolló el procesamiento de los Estudios de Base de mediciones de flujo periódicas, tasas de ocupación, velocidades de circulación y encuestas origen-destino de viajes. La competencia de herramientas para predecir comportamiento se validó mediante la calibración de la red utilizando el programa SATURN, para poder modelar tanto la situación base como las alternativas de proyecto, consiguiendo como resultado una red de modelación calibrada con un R2 de 93% de ajuste. Finalmente, para validar la competencia de proponer alternativas de solución para el sistema de transporte, se entrega un diagnóstico del Sistema de Transporte Urbano-Rural de la ciudad de Los Andes mediante la simulación de flujos totales y grados de saturación en arcos. Luego, se proponen 5 alternativas del anteproyecto vial más adecuadas desde el punto de vista de factibilidad técnica, respetando las restricciones de diseño inherentes al sistema de transporte. ix.

(11) ABSTRACT This report describes the work done by the student Cristóbal Pérez in order to validate three student outcomes of his graduate profile: (1) To apply diverse methods of data analysis; (2) To manage tools to predict the behavior of agents; and (3) To propose alternative solutions for transport systems, satisfying restrictiones inherent to the system. This work is part of the By-Pass Rout E-85 Construction Pre-investment Study, which consists of a diagnosis of the current situation and its future projection from the collection of traffic information, to develop the calibration of traffic simulation models. The modeling is used to identify the project alternatives that offer the best road connection solution of Route E-85 as it passes through the city of Los Andes. Firstly, in order to validate the student outcome of data analysis, the student developed the periodization and zoning of the study area with the collected background data. Then, he developed the processing of the baseline studies of periodic flow measurements, occupancy rates, circulation speeds and origin-destination trip surveys. The student outcome of tools to predict behavior was validated through the calibration of the network using the SATURN program, in order to model both the base situation and the project alternatives, resulting in a modeling network calibrated with an R2 of 93% adjustment. Finally, in order to validate the competence of proposing alternative solutions for the transport system, a diagnosis of the Urban-Rural Transport System of the city of Los Andes is delivered through the simulation of total flows and degrees of saturation in arcs. Then, 5 alternatives of the road project are proposed that are more adequate from the point of view of technical feasibility, respecting the design restrictions inherent to the transport system.. x.

(12) 1. I.. INTRODUCCIÓN. El presente Trabajo de Título busca demostrar las competencias del perfil de egreso de Ingeniero Civil de Industrias, Diploma en Ingeniería de Transporte y Logística desarrolladas por el alumno Cristóbal Pérez entre los meses de abril y agosto del año 2019. El estudiante se desempeñó como ingeniero de proyectos en CIS Asociados Consultores en Transporte S.A., formando parte del equipo de trabajo a cargo de ejecutar el “Estudio de Preinversión Construcción By Pass Ruta E-85, Tramo Urbano Ciudad de Los Andes, Región de Valparaíso”. Este estudio de preinversión para la construcción de un by-pass se enmarca en la necesidad de mejorar la intersección entre la Ruta E-85 con la Ruta 60-CH, llamada avenida Argentina al interior de la ciudad de Los Andes. Por ende, el objetivo del proyecto es el análisis de factibilidad técnico y económico de construir una vía alternativa a la pasada urbana de la Ruta E-85 y su conexión con la Ruta 60-CH en el tramo de interés, de manera de obtener mejores condiciones de operación, seguridad y accesibilidad a la conurbación, de acuerdo de las exigencias del Ministerio de Obras Públicas a través de la Dirección de Vialidad de la Región de Valparaíso. El alumno pretende demostrar la aplicación de tres competencias de perfil de egreso con el trabajo realizado. La primera competencia del título de ingeniería industrial (2a): Aplicar diversos métodos de análisis de datos para la comprensión de los fenómenos abordados, se desarrolla en el capítulos II Periodización y Zonificación y en el III Estudios de Base. La segunda competencia del diploma transporte (1d): Manejar herramientas para predecir el comportamiento de agentes que interactúen en el sistema de transporte, se desarrolla en el capítulo IV Calibración de la red. Finalmente, la competencia del diploma transporte (2b): Proponer alternativas de solución para sistemas de transporte, satisfaciendo restricciones inherentes al sistema (económicas, medioambientales, temporales, políticas, sociales, tecnológicas y éticas), se desarrolla en el capítulo V Definición de la Situación Base y alternativas..

(13) 2. II.. PERIODIZACIÓN Y ZONIFICACIÓN. En esta actividad, el alumno demostró la competencia 2a de métodos de análisis de datos. Para lograr esto, definió el área de influencia del proyecto, realizó la periodización de las horas de una semana tipo y la zonificación que representa los pares origen-destino de viajes del proyecto. 2.1. Definición área de influencia del proyecto. Se entiende como área de influencia directa del proyecto, tanto la faja sobre la cual se emplaza la ruta E-85 al interior de la ciudad de Los Andes, como la faja donde se plantean las distintas variantes alternativas de conexión. Se definió un área afectada directamente por las obras que forman parte del proyecto de conexión norte-sur, donde se orientaron los estudios de base de ingeniería, de tránsito y territoriales. El alumno definió el área de influencia del proyecto en virtud de los distintos impactos que éste genera. Dicha zona corresponde al área geográfica afectada en forma directa o indirecta por la construcción del by-pass, ello tanto desde el punto de vista del sistema de actividades (cambios en el valor de la tierra, en los costos de producción, en la localización actividades productivas y de población, etc.), como también del sistema de transporte (efecto en la partición modal, asignación de tránsito, generación y atracción de viajes). En ese contexto, el área de análisis y de modelación, abarca tanto las zonas de conexión con las comunas aledañas, como la vialidad comunal estructurante que ofrece la conectividad con los principales focos generadores y atractores de viajes. En el Anexo A se observa la figura correspondiente al área de influencia del proyecto. 2.2. Mediciones de tránsito continuas. El estudiante desarrolló el procesamiento de mediciones continuas en tres puntos de control del área de influencia directa del proyecto, en las intersecciones de las calles Independencia, Santa Teresa y Hermanos Clark con avenida Argentina. Con ello se recabó información de distribución diaria y horaria de viajes urbanos e interurbanos existentes en el sector de influencia directa del proyecto..

(14) 3. Las mediciones abarcaron tres días de una semana de temporada normal (Laboral, Sábado y Domingo), con la siguiente cobertura por día de la semana, de acuerdo a las especificaciones que en tal sentido realiza el Manual de Evaluación Social de Proyectos de Vialidad Urbana o MESPIVU de la Secretaría de Transportes (SECTRA, 2013). • • •. 2.2.1. Día Laboral: 16 hrs. de medición continuas desde las 07:00 a 23:00 hrs. Día Sábado: 14 hrs. de medición continuas desde las 09:00 a 23:00 hrs. Día Domingo: 12 hrs. de medición continuas desde las 10:00 a 22:00 hrs. Codificación de movimientos. Una vez definido los puntos y horario de medición, es necesario señalar e identificar los movimientos que el trabajo requiere medir en terreno; de esta forma, como primer paso se define un esquema de códigos por movimiento para cada punto de control. A continuación se muestra la convención de movimientos utilizada para el diseño de los diagramas de movimiento que se pueden observar en el Anexo B. N. 11 10. 12. 20. 21. 22. 41. 42 40. 32. 30 31. Figura 2.1: Convención para la codificación de movimientos. 2.2.2. Factores de equivalencia de vehículos. La tipología de vehículos adoptada para estas mediciones corresponderá a aquella que se utiliza para el Plan Nacional de Censo de la Dirección de Vialidad del Ministerio de Obras Públicas (MOP, 2019). El alumno procesó la información recolectada de acuerdo a los distintos tipos de vehículos, que luego debieron ser.

(15) 4. estandarizados a Vehículos Equivalentes (VEQ), para su correcto análisis según las equivalencies señaladas en la tabla a continuación. Tabla 2.1: Factores de equivalencia. Categoría Vehículo Liviano Taxis Colectivos Taxibus Urbanos y Rural Bus Interurbano Camión Liviano 2 Ejes Camión Pesado + 2 Ejes Semi-remolque Remolque Motos Bicicletas. 2.2.3. Factor de Equivalencia (veq/veh) 1,00 1,35 1,65 2,00 2,00 2,50 2,50 2,50 0,50 0,20. Resultados de las mediciones. En el siguiente gráfico se presenta el flujo equivalente horario por día de medición, para la suma de los tres puntos de medición, mientras que en el Anexo C se muestran los resultados de dichas mediciones con mayor nivel de detalles.. Figura 2.2: Flujo equivalente horario (veq/hr) por día de medición..

(16) 5. Se puede apreciar que en el día laboral existen tres períodos de alto flujo vehicular en punta mañana, punta mediodía y punta tarde, mientras que en los días sábado y domingo existe un período punta al medio día y un período punta tarde. Para los tres días se aprecian unos períodos de alta demanda para el punto de control 3, ubicado en la intersección de Hermanos Clark con avenida Argentina. 2.3. Periodización de las horas de una semana tipo. A partir de la base de datos de flujos continuos desarrolladas en el mes de Noviembre de 2018, el alumno procedió a definir la periodización a nivel táctico, para lo cual ha utilizado una metodología basada en el punto 8.2.1.1. del "Manual de Diseño y Evaluación Social de Proyectos de Vialidad Urbana" o MESPIVU (SECTRA, 2013). Los datos de flujo vehicular obtenidos de la medición continua de día laboral, fueron convertidos a veq/15 minutos, sumados para cada cuarto de hora los flujos de entrada y de salida del área de influencia del proyecto, según las variables: Flujo Entrante ( FE i ), Flujo Saliente ( FS i ) y Flujo Total ( FTi = FE i + FS i ), para cada cuarto de hora medido; dichas variables son convertidas a veq/hr, multiplicando por 4 el flujo de 15 min. Posteriormente, se calculó un FT i ' según la fórmula siguiente:. 1 FTi = 4 '. i. å FT. j =i -3. (2.1). j. Para cada uno de los cuartos de hora de medición se calculó FT i ' , luego se ordenaron de mayor a menor según este valor, con todos los días incluidos. A partir de los flujos se definieron 4 períodos tácticos de día laboral, cada uno con una extensión de 1.0 hrs., tal como se puede apreciar en la Tabla 2.2. Los datos de la periodización se pueden observar en el Anexo D. Tabla 2.2: Periodización Los Andes. Denominación Período Punta Mañana (PMA) Fuera de Punta (FP) Punta Mediodía (PMD) Punta Mañana (PTA). Hora Representativa 07:30 - 08:30 10:00 - 11:00 13:00 - 14:00 17:30 - 18:30.

(17) 6. 2.4. Zonificación. La zonificación establece el nivel de desagregación espacial con el cual se define la estructura Origen–Destino (O/D) de los viajes y sus proyecciones, que se basa en los límites territoriales dentro de los cuales se esperan impactos significativos debido a la materialización del proyecto. La zonificación debe ser a un nivel tal que permita reflejar lo más fielmente posible cualquier cambio en la demanda producto del mejoramiento de la ruta en Estudio, y de toda la red concerniente al proyecto. En el Capítulo 8.3.1 del MESPIVU (SECTRA, 2013), se recomienda comenzar con una zonificación lo más desagregada posible, ya que los cambios que implican agregaciones de la zonificación original son sencillos y, en cambio, los que implican desagregaciones son muy costosos. Tomando esto en consideración, para realizar la zonificación el alumno utilizó como referencia inicial las localidades y manzanas definidas en el Censo 2017 (INE, 2017), el Plan Regulador Comunal de Los Andes y el de San Esteban, los cuales se encuentran presentes en el Anexo E. El alumno definió entonces una división territorial detallada para el área de red interna definida, de modo de poder reflejar a través del modelo de asignación, los impactos que generarán las obras sobre esos viajes. La zonificación óptima es aquella donde la diferencia entre costos de la situación base y proyecto, para un viaje entre la zona i y zona j, no dependen del centroide adoptado para representar la zona. Por otro lado, desde el punto de vista urbano, las zonas deben ser homogéneas en cuanto al uso del suelo, de manera de diferenciar las áreas eminentemente residenciales de las de uso comercial o de servicios. La zonificación además incluye las zonas externas al área de impacto directo, de manera que pueda representar adecuadamente los viajes que ingresan o salen de la red interna. La zonificación fue ajustada de acuerdo a los resultados de las encuestas de O/D desarrolladas como parte del presente Estudio, identificando y desagregando aquellos sectores o focos de mayor generación y atracción de viajes. En el caso de Los Andes se subdividió en 21 zonas internas y 11 zonas externas, conforme a la agregación realizada de las zonas censales que presenta el Censo 2017 y considerando el uso de suelos de la ciudad. La zonificación se incluye en el Anexo F..

(18) 7. III.. ESTUDIOS DE BASE. En esta actividad el alumno demostró la competencia 2a de métodos de análisis de datos mediante el procesamiento de la información de tránsito periódica comprometida en el estudio, generando los antecedentes necesarios para la construcción y calibración de los modelos de transporte a utilizar en la consultoría. 3.1. Flujos periódicos por cuarto de hora. Las mediciones de flujo vehicular periódicos se realizaron los días martes 2, miércoles 3 y jueves 4 de abril del 2019, en un total de 20 puntos de control al interior del área de estudio, que se pueden ver en detalle en el Anexo G. Se midió con cortes de 15 minutos durante 1,5 horas de cada uno de los períodos de día laboral, con la misma codificación de movimientos y factores de equivalencia de vehículos definidos en el capítulo anterior. Como se puede apreciar en el Anexo H los flujos periódicos presentados, en general se observan flujos del orden de los 800 (veq/hr) en horas punta. Se encontraron flujos muy pequeños en los puntos de control 7, 9 y 12 que no superan los 25 (veq/hr). Este resultado era de esperarse dado que el sector donde están emplazados estos puntos corresponde a la zona urbana y residencial de la ciudad. 3.2. Tasas de ocupación por categoría de vehículo y movimientos. Como parte del programa de mediciones, se desarrollaron mediciones de Tasas de Ocupación de vehículos livianos y de transporte público, en un total de 10 Puntos de Control. Se midió durante un lapso de 1,5 horas en cada uno de los cuatro períodos representativos del área de estudio definidos en la periodización. Los puntos de medición y resultados se presentan en el Anexo I. 3.3. Medición de velocidades. Se llevaron a cabo mediciones de tiempo de viaje en el área de influencia del proyecto (directa e indirecta), de modo de generar antecedentes de al menos 12 km de red. Con ello se cubre el 100% de la red de influencia directa, con mediciones entre intersecciones o secciones singulares del trazado..

(19) 8. Las mediciones se realizaron para vehículos livianos, donde se efectuó el método del vehículo flotante, utilizando un dispositivo GPS y tomando en cuenta lo especificado en la sección 9.1.7.3. del MESPIVU (SECTRA, 2013). Las mediciones se realizaron a lo largo de los cuatro períodos representativos que se obtuvieron de la periodización, contemplándose para cada tramo al menos tres mediciones de tiempos de viaje para cada período y tipo de vehículo. El GPS va guardando puntos en un track cada 2 segundos en archivos tipo .gbd, los cuales pueden ser leídos y/o exportados mediante el software MapSource. Entonces, para un eje se tiene un conjunto de P puntos, con sus respectivas ubicaciones (𝐿𝑎𝑡$ , 𝐿𝑜𝑛$ ), distancias (𝑑$ ) y tiempos (𝑡$ ) entre puntos consecutivos. La validación de esta información consiste en observar que las aceleraciones entre un par de puntos consecutivos no escapen de las capacidades del vehículo y que la localización de los puntos esté dentro de la vecindad del eje estudiado. Para el cálculo de los tiempos de viaje se construye un archivo que posea la ubicación de todos los puntos de interés de la medición (intersecciones, nodos de la red vial, etc.). Se tendrán K puntos con sus respetivas coordenadas de latitud y longitud (𝐿𝑎𝑡) , 𝐿𝑜𝑛) ) asociados al eje. Con esto se tienen dos set de puntos: las mediciones del GPS y la localización de los puntos de interés del eje. A cada punto k se le asocia el punto más cercano de las P mediciones del GPS. Cabe mencionar que dicha asociación considera las distancias como función de la posición geográfica, es decir, para el punto k (𝐿𝑎𝑡) , 𝐿𝑜𝑛) ) calcula la distancia hacia cada uno de los p puntos (𝐿𝑎𝑡$ , 𝐿𝑜𝑛$ ) y se asigna al mínimo valor encontrado. Después, aquellos puntos que de las mediciones de GPS que se encuentren entre k y k+1 se asocian al punto k como muestra la siguiente Figura 3.1.. Figura 3.1: Asignación mediciones GPS a los puntos del eje..

(20) 9. Luego, los tiempos de viaje para el tramo entre k y k+1 se calculan considerando el conjunto de puntos de medición GPS que están asociados al punto k y al primer punto asociado al tramo k+1. El alumno realizó este cálculo para cada período de medición y para todos los ejes, donde se midió los tiempos de viaje y velocidades, utilizando la ley esférica del coseno para el cálculo de la distancia (d) entre dos puntos conociendo su latitud, longitud y el radio de la tierra (R): 𝑑 𝑐𝑜𝑠 , . = cos(𝑙𝑎𝑡5 ) cos(𝑙𝑎𝑡7 ) + sin(𝑙𝑎𝑡5 ) sin(𝑙𝑎𝑡7 ) cos(𝑙𝑜𝑛5 − 𝑙𝑜𝑛7 ) 𝑅. (3.1). 𝑑 = 𝑐𝑜𝑠 @5 {cos(𝑙𝑎𝑡5 ) cos(𝑙𝑎𝑡7 ) + sin(𝑙𝑎𝑡5 ) sin(𝑙𝑎𝑡7 ) cos(𝑙𝑜𝑛5 − 𝑙𝑜𝑛7 )} ∗ R. (3.2). Así entonces, el programa de procesamiento entrega una salida que muestra los tiempos de viaje para cada arco de interés, para cada pasada según eje y período de medición. Finalmente, a partir de las mediciones de tiempos de viaje, el alumno calculó las velocidades promedio en los ejes medidos en cada cuadra en que fuera diferenciable y para cada período de análisis. En el Anexo J se presentan los ejes en los que se realizaron las mediciones de velocidades, mientras que en el Anexo K se presentan los resultados de las mediciones. 3.4. Encuestas Origen-Destino (EOD) de viajes. Con el objeto de ajustar la demanda de transporte privado a asignar en la red vial, se realizó una encuesta de interceptación de estos vehículos los días martes 2, miércoles 3, martes 9 y miércoles 10 de abril de 2019. Esta información permite captar los pares orígenes-destinos que explican los viajes urbanos e interurbanos del sector. Se planteó el desarrollo de EOD en el área de influencia del proyecto, específicamente se levantaron encuestas en 9 secciones viales que se pueden apreciar en el Anexo L. Para la realización de la encuesta fue necesario ubicarse en intersecciones semaforizadas, y para contar con tiempo de encuestar a los vehículos durante 1,5 horas de cada uno de los períodos de modelación definidos. Se determinó el tamaño muestral bajo la técnica de muestreo aleatorio simple (m.a.s.), para garantizar una estimación de los viajes entre O y D al 95% de.

(21) 10. confianza y con un error máximo del 10% para los viajes que se presentan en una proporción superior al 50%. El número de encuestas obtenidas está en el Anexo M. En primer lugar el alumno filtró los viajes, un par O/D se consideró no válido cuando las encuestas con origen y destino no son consistentes con el punto de control y movimiento, por ejemplo un par O/D entre dos zonas muy alejadas del punto de control donde se registró el viaje. Luego el alumno procedió a determinar los factores de expansión de cada punto de control y período según la medición de flujos vehiculares, que se pueden apreciar en el Anexo N. De dicha forma el alumno logró generar matrices representativas de la demanda estimada en cada uno de los puntos de muestreo; dicha demanda, en la medida en que se encuentra corregida por el efecto de estacionalidad de tránsito, es representativa del flujo medio periódico del año base de modelación. Finalmente, el alumno aplicó el filtro de viajes O/D duplicados. Estos corresponden a viajes entre dos zonas del estudio que fueron contabilizados en dos puntos de control durante el mismo período de medición. Para este ejercicio el alumno utilizó un método de análisis para líneas de pantalla de las encuestas de interceptación registradas, donde identificó los pares de puntos de control que teóricamente pueden haber repetido conteos de vehículos, como se muestra en el Anexo O. El total de viajes encuestados y expandidos por período se presenta en el siguiente cuadro. Tabla 3.1: Viajes encuestados y expandidos. Período Punta Mañana Laboral (PTA) Fuera de Punta Laboral (FP) Punta Mediodía Laboral (PMD) Punta Tarde Laboral (PTA). Viajes Encuestados 1.155 1.069 1.103 1.169. Viajes Expandidos 4.824 2.814 3.643 4.326. El alumno debió complementar las matrices generadas con viajes de un trabajo anterior en el área de estudio, lo cual permitió complementar los viajes en la matriz consolidada a partir de los resultados de la EOD. El estudio utilizado para tal.

(22) 11. propósito fue el “Mejoramiento Gestión de Tránsito Los Andes” (SECTRA, 2015). Los datos de EOD recopilados de ese informe se utilizaron para rellenar las celdas sin conteos, principalmente en el centro de la ciudad de Los Andes. El alumno procedió entonces a complementar las matrices generadas con estimaciones de este trabajo realizado recientemente en la zona. Para expandir los viajes de este estudio del año 2015 al presente se aplicó un factor de crecimiento, y de esta manera consolidar las matrices de viajes para el año 2019. El total de viajes consolidados se muestra a continuación. Tabla 3.2: Totales de viajes consolidados Período Punta Mañana Laboral (PTA) Fuera de Punta Laboral (FP) Punta Mediodía Laboral (PMD) Punta Tarde Laboral (PTA). Viajes Viajes Sin Consolidar Consolidados 4.824 7.101 2.814 4.729 3.643 7.608 4.326 6.372. Finalmente, se buscó complementar las matrices de viajes generadas mediante el semillado de los pares O/D con casillas vacías, que no fueron encuestados en ninguno de los dos proyectos, como por ejemplo en la comuna de San Esteban al norte de la ciudad. El semillado efectuado por el alumno consistió en agregar viajes manualmente, y se justificó de acuerdo a las mediciones de flujo periódicas procesadas. Las matrices consolidadas y semilladas, que corresponden a las matrices a priori utilizadas para el proceso de calibración de la red, se presentan en el Anexo P. Tabla 3.3: Totales de viajes semillados Período Punta Mañana Laboral (PTA) Fuera de Punta Laboral (FP) Punta Mediodía Laboral (PMD) Punta Tarde Laboral (PTA). Viajes Consolidados 7.101 4.729 7.608 6.372. Viajes Semillados 7.356 5.495 7.634 8.178.

(23) 12. IV.. CALIBRACIÓN DE LA RED. En esta actividad el alumno demostró la competencia 1d de manejar herramientas para predecir el comportamiento de agentes que interactúen en el sistema de transporte, mediante la utilización de los programas Excel, Agedres y Saturn. 4.1. Definición topológica y codificación de la red. La red de modelación fue definida en dos partes. La primera de ellas, modelada como una red interna o inner, corresponde al interior de la localidad de Los Andes, que corresponde al área de influencia directa del proyecto y donde se preveen las principales alternativas de proyecto. La red de modelación interna es la correspondiente a toda la vialidad de las localidades de Los Andes y San Esteban, delimitadas por la zonificación realizada, mientras que el resto de la red se modela como red externa. La segunda parte de la red de modelación, modelada como una red externa o buffer, corresponde a las vías de acceso a la ciudad de Los Andes, a través de las rutas 60, E-85, E-825, E-57 y E-895 principalmente. Estas rutas corresponden a los accesos de localidades tales como Paidahuen, San Felipe, Catemu, Santiago, Viña del Mar y Mendoza por nombrar algunas. Se buscó generar un modelo de redes integral, que permita la representación de las actuales condiciones del sistema de transporte, como también simular las condiciones futuras producto de los cambios de la infraestructura vial, mejoramientos de gestión de tránsito e incrementos de los flujos vehiculares. Se revisa el área de cobertura de la red antes indicada, así como su nivel de representatividad de la vialidad principal de cada sector de análisis, utilizando para ello los resultados de los catastros físicos y operaciones realizados, como también de operación del transporte público y de carga. La tarea de calibración del modelo de asignación de tránsito tiene por objetivo reproducir las condiciones operacionales de la red vial relevante en términos de niveles, estructuras de flujos y congestión. Tanto la red vial relevante, la red topológica y la red codificada en SATURN se pueden apreciar en el Anexo Q..

(24) 13. 4.2. Calibración de rutas fijas. La metodología de calibración de la red de modelación considera separadamente el ajuste de las frecuencias asociadas a las rutas fijas, porque son recorridos que no dependen de los costos de las rutas, por ser flujo no asignable. Las líneas identificadas presentan un conjunto de frecuencias operacionales catastradas por P ,i período (P) que son valores iniciales en el proceso de calibración ( f inicial ). La sumatoria en arco (l) de estos valores iniciales, en cada modo (m) y período (P) y que denominamos FC mP puede expresarse como: P ,i FC mP = å f inicial con l Î L (arcos de la red de modelación) y P=1 o 3. (4.1). i ,l. P ,i La determinación de las frecuencias definitivas ( f mod ) por línea i y período. P se ha realizado contrastando la sumatoria de frecuencias por línea en arcos donde existen flujos observados (conjunto AFO), para cada modo (m), lo que puede expresarse como: P ,i FM mP = å f mod con j Î AFO donde AFO Í L y P=,1 o 3. (4.2). i, j. Utilizando la herramienta Solver de Excel, que opera optimizando una función objetivo sujeta a una serie de restricciones, se minimiza el módulo de la diferencia entre flujos observados y frecuencias iniciales agregadas por arco, en un conjunto acotado de arcos de la red (AFO) como:. Min | FM mP - FC mP |. (4.3). Las restricciones de este PPL corresponden a que la frecuencia modelada de cada línea debe ser no negativa y menor que un cierto umbral o frecuencia máxima P, j ( Fmod ), todo lo cual puede expresarse como: P ,i P ,i P, j f mod ³ 0 Ù f mod £ Fmod. (4.4). Las rutas fijas utilizadas provienen del Estudio “Mejoramiento Gestión de Tránsito Los Andes” (SECTRA, 2015). Estas rutas fueron modificadas en base a los catastros de rutas fijas obtenidos y lo observado directamente en terreno..

(25) 14. En el Anexo R se muestra, separado por modo, el detalle de las frecuencias de rutas fijas obtenidas después del proceso de ajuste de conteos. Se señalan las rutas ficticias en los modos donde no existe catastro. Para expresar el grado de ajuste o error de la optimización se realiza una regresión lineal entre los valores modelados y observados. El cuadro siguiente expone los resultados alcanzados para cada modo de rutas fijas y período de análisis. Tabla 4.1: Grado de ajuste rutas fijas Tipo Taxibuses Taxis Colectivos Buses Interurbanos Camión de 2 Ejes Camión de más de 2 Ejes. 4.3. Punta Mañana 83% 81% 84% 77% 70%. Bondad de Ajuste R2 Fuera de Punta Punta Mediodía 81% 80% 84% 85% 73% 75% 77% 73% 73% 70%. Punta Tarde 82% 81% 76% 84% 72%. Calibración de la red de modelación. Esta etapa consiste en obtener una matriz origen destino que permita, una vez asignada sobre la red ya definida, reproducir lo mejor posible los volúmenes vehiculares en los arcos con conteos de flujo. Para tal efecto, en primer lugar, se determinan matrices a priori en base a EODs realizadas en el área de análisis. Dichas matrices se asignan en la red y luego se busca el mejor ajuste posible entre los conteos observados en terreno y los flujos entregados por el modelo. Estas matrices entran al proceso de estimación de matrices con todos los conteos disponibles a nivel de movimientos. Para efectuar el proceso de calibración, tanto de rutas fijas como de flujo asignable, es necesario contar con mediciones de flujo vehicular, identificando período, tipo de vehículo y movimientos. En el Anexo S se presenta la lista completa de los conteos utilizados en el proceso de calibración. No se presentan los movimientos en los cuales todos los conteos fueron menores a 10 vehículos equivalentes por hora..

(26) 15. Para la calibración de la red se modificaron ciertos parámetros codificados en el archivo DAT tales como las conexiones de las zonas internas y externas, programaciones de semáforos, flujo de saturación, número de pistas, velocidad de flujo libre y viajes semilla en las matrices de viajes. Además, se incluyó la tarificación vial correspondiente a la ruta que conecta Los Andes con San Felipe, la cual se incorporó como una penalización en la tarjeta 4 del programa SATURN, valor calculado según las tarifas de cada período y tipo de vehículo, ponderado por el factor de equivalencia y transformado a tiempo según el dato de valor social del tiempo del año 2018. 4.4. Resultados calibración de la red de modelación. El ajuste de calibración se realizó siguiendo criterios de comparación mediante una planilla Excel habilitada para macros, que a partir de la salida LPP de SATURN, permite identificar los movimientos que no son bien representados. Un criterio que el alumno consideró para evaluar la calidad de los resultados fue que para los conteos sobre 200 veh/hr la diferencia entre flujos observados y modelados sea menor al 20%. Otro criterio fue que no exista una diferencia de más de 100 vehículos entre el flujo observado y modelado para conteos mayores a 700 veh/hr. El alumno realizó una regresión lineal entre el flujo observado y modelado, asegurando un valor del estadístico R2 por sobre 0,9. También utilizó el parámetro GEH que compara el flujo modelado (M) con el observado (C), este estadístico debe alcanzar una cifra promedio menor a 5,0. 2(𝑀 − 𝐶)7 𝐺𝐸𝐻 = I 𝑀+𝐶. (4.5). Tabla 4.2: Indicadores de ajuste por período proceso de SATME2 Indicadores R2 Y = A + B*X R2 Y = B*X R2 Y = X Error Promedio por Arco (%) GEH. PMA 0,9400 0,9369 0,9324 3,14 3,18. FP 0,9323 0,9315 0,9314 2,06 3,66. PMD 0,9500 0,9489 0,9489 2,48 2,48. PTA 0,9451 0,9451 0,9436 2,50 3,98.

(27) 16. Complementario a lo anterior, está el parámetro de convergencia interna del modelo llamado parámetro ISTOP, el que debe alcanzar cifras superiores al 90%. En el Anexo T se presenta un análisis de la calibración por movimientos y en el Anexo U se muestra la regresión lineal entre flujo modelado y observado para los cuatro períodos representativos. 4.5. Matrices estimadas El cuadro siguiente muestra una síntesis de las modificaciones en los. volúmenes de viajes derivadas del proceso de calibración: Tabla 4.3: Definición de matrices Indicador PMA FP PMD PTA Matriz A Priori 7.356 5.495 7.634 8.178 Matriz Final 11.301 8.276 11.378 12.176 Diferencia 3.945 2.781 3.745 3.998 Variación Porcentual 54% 51% 49% 49%. Se observa que durante los días de semana el aumento de viajes en las matrices estimadas a partir del proceso SATME2 es similar para todos los períodos, con una variación porcentual cercana al 50%. Cabe destacar que se mantiene la proporción de viajes entre períodos, manteniéndose el horario punta tarde como aquel donde se realiza la mayor cantidad de viajes. En el Anexo V se presentan las matrices estimadas resultantes del proceso SATME2 para los distintos períodos, y se incluye un análisis de viajes por macrozonas. 4.6. Comportamiento de la red calibrada. Al momento de lograr el equilibrio de flujos en la red calibrada, se puede asegurar que el modelo es adecuado para representar la situación actual de la red de Los Andes. El estudiante utilizó el programa Agedres para visualizar el flujo total y el grado de saturación sobre los arcos de la red, lo cual se puede apreciar en el Anexo W. Se simula correctamente el comportamiento de los usuarios en la red, donde se observa un alto nivel de flujo vehicular y grado de saturación en avenida Argentina..

(28) 17. V.. DEFINICIÓN DE LA SITUACIÓN BASE Y ALTERNATIVAS. En esta actividad el alumno demostró la competencia del diploma transporte 2b de proponer alternativas de solución para sistemas de transporte, satisfaciendo restricciones inherentes al sistema (económicas, medioambientales, temporales, políticas, sociales, tecnológicas y éticas). 5.1. Situación base y años de corte. La modelación de la Situación Base contempla incluir a la red calibrada aquellos proyectos de infraestructura y operación de transporte en el área de estudio que tienen directa relación con el proyecto estudiado, que se asume con una gran certeza estarán construidos en el primer año de corte del estudio. Como las medidas tienen que ser factibles de implementar en el corto plazo, se descarta toda obra que conlleve expropiaciones o reposición de servicios públicos de envergadura. La Situación Base sirve para calcular los beneficios de cada alternativa modelada. En esta tarea el alumno analizó los proyectos del estudio en ejecución “Mejoramiento Gestión de Tránsito Los Andes” (SECTRA, 2015), que se pueden apreciar en el Anexo X. Algunas modificaciones a la red realizadas por el alumno fueron la sustitución de la rotonda de Santa Teresa con avenida Argentina por una intersección semaforizada con pista de retorno en la mediana, digitación de dos pistas de transporte público modelada con nodos dummy, la apertura de Papudo Norte-Hermanos Clarck, la eliminación del viraje norte-oriente en Hermanos Clark hacia avenida Argentina, la inclusión de una pista exclusiva de viraje izquierda poniente-norte en avenida Argentina hacia Hermanos Clark, la prohibición de estacionamientos en pistas de llegada desde el plano damero hacia las avenidas y la reprogramación de los semáforos agrupados en redes utilizando CASTOR, proceso descrito en el Anexo Y. Para satisfacer la restricción de temporalidad de las alternativas de anteproyecto, y de acuerdo al punto 5.3.8 del MESPIVU (SECTRA, 2013), para la evaluación social de proyectos de vialidad urbana se debe considerar un horizonte de evaluación consistente con la vida útil del proyecto para el cálculo de beneficios, y así calcular la rentabilidad social del proyecto. El alumno estableció el primer año de corte en el 2025, considerando los tiempos habituales de diseño y ejecución de obras..

(29) 18. El año de corte futuro se define como el período anterior al año de saturación de la Situación Base, pero no posterior al décimo año de operación del proyecto. En el caso de la Situación Base modelada para la red de Los Andes, se detectó la presencia de arcos saturados en el primer año de corte, por lo que no hace sentido determinar un segundo año de corte futuro. Por ende el alumno procedió a proyectar las matrices calibradas con un factor de crecimiento al año 2025, y así construir el corte temporal de modelación para el cual se estimarán los beneficios del proyecto y con ello los indicadores de evaluación económica tales como VAN1, TRI, VAN, TIR, B/C y año óptimo de construcción. Para esto se consideran los precios sociales actuales y las ecuaciones del MESPIVU. 5.2. Escenarios de desarrollo. La definición de escenarios de desarrollo resulta fundamental para efectos de proyección de viajes en el área de estudio, vinculando el sistema de actividades con los requerimientos de transporte que tendrá que sustentar la red vial. Al analizar el crecimiento poblacional en el área de estudio, se puede observar que la comuna de Los Andes tiene una tasa de crecimiento inferior al resto de las comunas de la provincia en el último corte temporal, a diferencia del período anterior donde era la que presentaba el mayor crecimiento. La comuna de San Esteban en cambio muestra una tasa de crecimiento algo mayor en el período 2002-2017 frente al período 1992-2002. Pese a ello, en términos absolutos el incremento de población de San Esteban es menor al incremento de la comuna de Los Andes. Tabla 5.1: Población comunal de Los Andes Comuna Calle Larga Los Andes Rinconada San Esteban Total Provincia. 1992 9.860 49.747 5.765 12.153 77.525. Población 2002 10.393 60.198 6.692 14.400 91.683. 2017 14.832 66.708 10.207 18.855 110.602. Crecimiento 1992-2002 2002-2017 0,53% 2,40% 1,90% 0,70% 1,50% 2,85% 1,71% 1,81% 1,69% 1,26%. Fuente: Censos de Población 1992, 2002 y 2017. INE. Superficie km2 321,7 1.248,3 122,5 1.361,6 3.054. Densidad (Hab/Km2) 46 53 83 14 36.

(30) 19. Según el Censo de población del año 2017 (INE, 2017), en la comuna de Los Andes existe una gran concentración en los niveles 25 a 29 años, seguidos por los niveles 15 a 19 años y 35 a 39 años. Lo que es notoriamente distinto respecto de la distribución del año 1992, donde existía una alta concentración de población en los estratos menores, que corresponden a niños y jóvenes. En el año 1992 el 29% de la población era menor de 15 años, mientras que en el año 2017 sólo el 20% de la población pertenece a dicho rango. Todo lo anterior da cuenta de una disminución significativa de la natalidad.. Figura 5.1: Pirámide poblacional comuna de Los Andes. La ciudad de Los Andes no cuenta con un modelo estratégico calibrado. No obstante, existe una estimación de proyección de la demanda en el marco del estudio “Mejoramiento Gestión de Tránsito Los Andes” (SECTRA, 2015), utilizado por el alumno como referencia para este proyecto. Los antecedentes considerados fueron el PIB Nacional del Banco Central, Parque Vehicular y Población Total del INE, Flujo Vehicular del Plan Nacional de Censos. Tabla 5.2: Tasas de crecimiento propuestas Tipo de Vehículo. Tasa de Crecimiento. Vehículos Livianos Camiones de 2 ejes Camiones más de 2 ejes Buses. 4,0% 2,0% 5,0% 2,0%.

(31) 20. El crecimiento de los flujos asociados a los vehículos livianos se homologa al crecimiento experimentado por el PIB en los últimos 10 años, que fue de 3,7%. En la medida que la economía crece, mejoran las condiciones de vida de la población, lo que se traduce por un lado en mejores remuneraciones y más acceso al crédito. Por lo tanto, se asume que una cota máxima razonable sería de 4,0% anual. Para el caso de camiones de más de 2 ejes se considera una tasa de un 5%, equivalente a casi la mitad de la tasa obtenida de los análisis realizados. Finalmente los camiones de 2 ejes y el transporte público se mueven directamente con el aumento de la población, por lo que se ha supuesto que dichos flujos crecerán a un 2%, similar a la tasa de 1,6% del crecimiento poblacional proyectado por el INE hasta el año 2020. 5.3. Alternativas de anteproyecto. El proceso de definir las alternativas de anteproyecto toma en consideración las restricciones inherentes al sistema de transporte analizado. En primer lugar se consideran restricciones económicas y tecnológicas, donde cobra relevancia los costos de construcción. El cálculo de la inversión debe ser lo más realista posible, considerando proyectos de ingeniería estructural, diseño geométrico, expropiaciones urbanas o rurales, aguas lluvias, mecánica de suelos, obras viales y gastos imprevistos. Para determinar las cubicaciones de materiales y el diseño a utilizar para las estructuras tales como puentes, pavimento, sellos de bloques de hormigón se buscan las tecnologías más convenientes para reducir costos y asegurar la calidad de la obra en el menor tiempo posible de trabajos. Luego se tienen las restricciones temporales descritas en el proceso de definición de la Situación Base, donde destacan el horizonte de evaluación del proyecto y las medidas a implementar para el primer año de operación. En cuanto a medidas políticas se consideran el Plan Regulador Comunal como guía para la definición de las alternativas, y también la Participación Ciudadana para satisfacer el ejercicio de los derechos ciudadanos de conocer e influir en los proyectos que lleva adelante la Dirección de Vialidad..

(32) 21. Las restricciones medioambientales presentes en el estudio tienen que ver con el medio físico, biótico y socioeconómico, incluyendo la flora, fauna y cauce de aguas afectados por las alternativas de proyecto. Además se considera entre los consumos para el cálculo de beneficios el consumo de combustible de los vehículos, relacionado directamente al kilometraje recorrido. En cuanto a las restricciones sociales y éticas se tomaron en cuenta la accesibilidad a necesidades de primer orden. En el acceso norte de la intersección de avenida Argentina con Hermanos Clark se encuentran el Colegio Marista y el Hospital San Juan de Dios de Los Andes, por lo que se optó por mantener bidireccional el acceso a la entrada de urgencias. Por otro lado las expropiaciones de terrenos incluyen por lo general el lote completo y se mantiene el valor económico de mercado. Las alternativas deben basarse en metodologías existentes que permitan el cálculo de rentabilidad social, la comparación entre distintos proyectos y que aseguren una mejora para la comunidad. A continuación, se hace una descripción de las alternativas posibles que permiten dar respuesta a los objetivos del estudio. En el Anexo Z se presentan las figuras del trazado conceptual de cada una de las alternativas que se plantean, junto a las figuras de Agedres correspondientes a la modelación de la Situación Base y las cinco alternativas de anteproyecto planteadas por el alumno. a) Alternativa 1: Conexión Hnos. Clark – Papudo Norte Esta alternativa consiste en efectuar una nueva conexión entre avenida Hermanos Clark y Papudo Norte, utilizando para este efecto los terrenos sin construcción que actualmente existen entre el Cementerio Municipal y avenida Hermanos Clark, en el sector ubicado inmediatamente al norte del Canal Rinconada. De esta forma, se puede lograr aliviar la fuerte demanda que solicita el tramo crítico de Hermanos Clark en su conexión con avenida Argentina. La avenida Argentina (Ruta 60-CH) es una avenida de doble calzada bidireccional con dos pistas por sentido, las cuales tienen un ancho aproximado de 3,75 metros. Las calzadas se encuentran separadas por una mediana donde se.

(33) 22. desarrolla un parque de un ancho aproximado de 17 metros. La faja es de 42 metros y está prohibido el estacionamiento de camiones y buses. Se destacan altos flujos vehiculares, alta presencia de transporte público y colectivos. La Avenida Hermanos Clark (Ruta E-85) es una avenida de calzada única bidireccional con dos pistas por sentido, las cuales tienen un ancho aproximado de 3 metros. La faja es de 20 metros y el estacionamiento a lo largo de la calzada está estrictamente prohibido. La calle Papudo es de una calzada bidireccional de una pista por sentido, está hecha de adoquines, mide en total aproximadamente 10,5 metros con una faja aproximada de 22 metros, y cuenta con un gran número de estacionamientos en ambas veredas donde los autos suelen estacionarse en doble fila producto de la presencia del Colegio de las Hermanas Hospitalarias de San José. La habilitación de esta solución en el sector de la apertura entre Hermanos Clark y Papudo Norte, cubre una longitud de 270 metros, y se considera con una operación bidireccional, mediante una calzada simple inserta en una faja de 20 metros de ancho según la Ordenanza del Plan Regulador Comunal de Los Andes, sobre el costado norte del Canal Rinconada. Es importante mencionar también que actualmente la disposición de los terrenos en el sector de la nueva conexión de Papudo Norte, permite minimizar el impacto de las expropiaciones considerando que es posible afectar 2 lotes que actualmente no cuentan con construcciones, totalizando una superficie de expropiación de aproximadamente 3.500 m2. Para el caso de Hermanos Clark, lo que se propone es mejorar la zona de acera peatonal ubicada sobre el costado poniente de la calzada, con el fin de definir una zona de uso mixto peatonal-ciclovial. Para este efecto, se contempla demoler y reemplazar la vereda existente por una de mayor ancho, utilizando para este propósito baldosas microvibradas. Esta alternativa, además requiere de la construcción de un nuevo puente en la Ruta E-85, inmediatamente al oriente del actual, de modo de aumentar la capacidad del atravieso del río Aconcagua..

(34) 23. b) Alternativa 2: Conexión Las Juntas Esta alternativa corresponde a una nueva conexión que surge como prolongación hacia el norte del callejón Las Juntas, en el sector poniente de la comuna de Los Andes, que permitiría la conexión de las comunas de Los Andes y San Esteban a través de un nuevo puente de aproximadamente 200 metros de longitud, sobre el río Aconcagua, y que uniría sectores residenciales de ambas comunas. Para este efecto, el trazado aprovecha la calzada existente del callejón Las Juntas entre la avenida Argentina poniente y la línea férrea, así como también la calzada recientemente construida para dar acceso a los loteos construidos en el sector norte de la línea. En ambos casos la calzada disponible para estos efectos corresponde a una calzada bidireccional de 1 pista por sentido de 6,5 metros de ancho. De acuerdo al Plan Regulador Comunal, esta vía se define como una vía troncal de 30 metros de ancho entre líneas oficiales, y presenta un ancho existente variable entre 18 y 22 metros. Para ejecutar la conexión se requiere una calzada de acceso al nuevo puente propuesto, en una longitud aproximada de 850 metros, un cruce ferroviario a nivel adecuado al estándar de la nueva vía de conexión, y materializar un nuevo puente sobre el Río Aconcagua, que permita la conexión hacia San Esteban. c) Alternativa 3: Conexión Carlos Díaz Esta solución presenta un trazado que aprovecha la doble calzada existente entre avenida Argentina y la Estación FFCC. A diferencia de la alternativa de callejón Las Juntas, esta alternativa permite el acceso a Los Andes más cerca del sector bajo análisis (Hnos. Clark/Av. Argentina). El desarrollo de esta alternativa tiene unos 2.600 m de longitud, y utiliza en parte vialidad existente y en parte terrenos particulares o caminos vecinales. Se desarrolla desde la intersección de Av. Argentina con Av. Carlos Díaz hacia el norte, hasta el sector de Terminal de Buses y la Estación FFCC, para luego virar hacia el poniente, atravesando un patio perteneciente al supermercado Jumbo, y luego doblar al norte, utilizando terrenos de un conjunto habitacional de edificios de departamentos.

(35) 24. recientemente construido, y después empalmar con calle Andalucía y calle España, hasta conectarse hacia el poniente con Salvador Allende. d) Alternativa 4: Conexión Ing. Jorge Pérez - El Mirador Esta alternativa se plantea sobre el costado oriente de avenida Hermanos Clark, mediante la utilización de las calles El Mirador e Ing. Jorge Pérez, vías que actualmente permiten el acceso a las viviendas y loteos existentes en dicho sector. Esta alternativa tiene un impacto en el sector por tratarse de vialidad local concebida para el acceso a las propiedades adyacentes, y no como vía estructurante de la ciudad. La solución comprende canalizar el flujo proveniente desde el norte por la Ruta E-85 hacia el oriente por dichas arterias paralelas a la línea férrea, hasta las rotondas de retorno que existen hacia el final de ambos ejes, y de allí continuar hacia avenida Argentina, mediante un solo eje, hacia un cruce a nivel de la línea férrea, actualmente inexistente, desembocando en calle San Martín, para luego conectarse a avenida Argentina. Ambos ejes pueden funcionar como complementarios, ya que ambos confluyen hacia el mismo punto. e) Alternativa 5: Conexión Papudo Norte – Callejón Las Juntas Esta solución contempla un trazado que aprovecha la calzada existente de Papudo Norte y la calzada que bordea el cementerio por el costado sur, que forman parte de la accesibilidad a las viviendas y loteos actualmente en construcción. Dichas calzadas se caracterizan por tratarse de calzadas simples que, a excepción de Papudo Norte, no presentan condiciones adecuadas para una vía que permita el estándar de un eje de categoría Troncal en el sector residencial. El trazado completo alcanza una longitud aproximada de 1800 metros entre avenida Argentina y callejón Las Juntas. A lo largo de su recorrido presentan características muy disímiles que van desde sectores urbanos consolidados con comercio, y equipamiento diverso en sus bordes, a sectores agrícolas actualmente no urbanizados. Cabe hacer notar que el desarrollo del trazado en los sectores agrícolas ubicados sobre el sector poniente, ha procurado aprovechar los caminos de tierra existentes en el área de manera de minimizar el impacto sobre los predios existentes..

(36) 25. VI.. CONCLUSIONES. A partir del trabajo realizado por el estudiante se obtuvieron resultados acorde a lo esperado. En primer lugar el estudiante logró generar una Zonificación y Periodización del estudio, así como procesar los Estudios de Base de manera de validar la competencia (1) de aplicar métodos de análisis de datos. La labor realizada al calibrar la red, junto con la investigación de proyectos en ejecución del área de influencia, permiten asegurar la validez de la Situación Base planteada. El uso de herramientas computacionales como SATURN, Agedres y Excel sirven para validar la competencia (2) de manejar herramientas para predecir el comportamiento de agentes que interactúen en el sistema de transporte. Finalmente se valida la competencia (3) al ser capaz de proponer alternativas de solución que cumplan restricciones inherentes al sistema. Las alternativas contemplan restricciones tecnológicas en cuanto a la inversión asociada a la construcción de un nuevo puente sobre el río Aconcagua, el ensanchamiento de pistas, empalmes viales, ancho de pistas y sentido de operación. El alumno también considera restricciones económicas en cuanto a las expropiaciones necesarias para generar el anteproyecto del by-pass y el pavimento de la carpeta. También se consideran restricciones temporales, políticas, medioambientales, sociales y éticas. Estos resultados serán utilizados para generar el análisis de factibilidad económica correspondiente al año de corte establecido, mediante un modelo de evaluación económica de la consultora que obtiene los consumos de tiempo de viaje, combustible y otros costos de la salida de SATURN. A partir de la evaluación de los indicadores económicos se podrá determinar la alternativa más adecuada para ser planteada como anteproyecto vial para el “Estudio de Preinversión Construcción By Pass Ruta E-85, Tramo Urbano Ciudad de Los Andes, Región de Valparaíso”..

(37) 26. BIBLIOGRAFÍA DAGANZO, C (1997) Fundamentals of Transportation and Traffic Operations. Elsevier Science, Nueva York. FONTAINE, E.R. (2008) Evaluación Social de Proyectos, 13º Edición. Pearson Education de México. GIPPS, P.L. (1984) Traffic Flow Theory. Department of Civil Engineering, Monash University, Australia. INE (2017) Censo de Población y Vivienda. Instituto Nacional de Estadísticas, Chile. MOP (2019) Plan Nacional de Censo Vial PNCV Zona Sur año 2018. Dirección de Vialidad, Ministerio de Obras Públicas, Chile. ORTÚZAR, J. de D. y WILLUMSEN, L. G. (2011) Modelling Transport, 4º Edición. John Wiley & Sons, Chichester. SECTRA y Consorcio CIMA-CIPRÉS (2013) Manual de Evaluación Social de Proyectos de Vialidad Urbana. Ministerio de Desarrollo Social, Santiago de Chile. SECTRA y MACRO Ingenieros (2015) Mejoramiento Gestión de Tránsito Los Andes. Ministerio de Transportes y Telecomunicaciones, Santiago de Chile. VAN VLIET, D. y HALL M.WS ATKINS (2014) SATURN 11.3, User Manual. WS Atkins Planning Consultants Ltd, University of Leeds, Inglaterra..

(38) 27. ANEXOS.

(39) 28. ANEXO A: ÁREA DE INFLUENCIA DEL PROYECTO Considerando el tamaño de la ciudad en estudio, y de lo importante que resultan las obras proyectadas, es que el área de análisis se tomará como referencia a toda la ciudad de Los Andes (polígono amarillo); sin embargo, el área a estudiar con un nivel de detalle mayor será el área de impacto directo del proyecto (polígono rojo). El área que se analiza a través de la red interna está confeccionada a un nivel tal, que permitirá analizar adecuadamente las condiciones físicas y operacionales, y su impacto sobre los viajes del anteproyecto que se estudiará. La figura siguiente presenta el área de análisis y el área de impacto directo del proyecto..

(40) 29. ANEXO B: DIAGRAMAS DE MOVIMIENTO MEDICIONES CONTINUAS. Argentina/Independencia. Santa Teresa/Carlos Díaz. Argentina/Hermanos Clark.

(41) 30. ANEXO C: DISTRIBUCIÓN DE FLUJOS MEDICIONES CONTINUAS A continuación, se presentan los principales resultados de las mediciones realizadas, se presentan el total de flujos diarios agrupados por punto de control y tipo de vehículos. GRÁFICO C.1: DISTRIBUCIÓN DE FLUJOS DIARIOS POR TIPO DE VEHÍCULOS PC01 – ARGENTINA / INDEPENDENCIA.

(42) 31. GRÁFICO C.2: DISTRIBUCIÓN DE FLUJOS DIARIOS POR TIPO DE VEHÍCULOS PC02 – ARGENTINA / SANTA TERESA / CARLOS DÍAZ. GRÁFICO C.3: DISTRIBUCIÓN DE FLUJOS DIARIOS POR TIPO DE VEHÍCULOS PC03 – ARGENTINA / HERMANOS CLARK / MAIPÚ.

(43) 32. GRÁFICO C.4: DISTRIBUCIÓN DE FLUJOS DIARIOS POR MOVIMIENTO PC01 – ARGENTINA / INDEPENDENCIA. GRÁFICO C.5: DISTRIBUCIÓN DE FLUJOS DIARIOS POR MOVIMIENTO PC02 – ARGENTINA / SANTA TERESA / CARLOS DÍAZ.

(44) 33. GRÁFICO C.6: DISTRIBUCIÓN DE FLUJOS DIARIOS POR MOVIMIENTO PC03 – ARGENTINA / HERMANOS CLARK / MAIPÚ.

(45) 34. ANEXO D: PERIODIZACIÓN DÍA LABORAL NORMAL. CUADRO D.1: PERIODIZACIÓN DÍA LABORAL NORMAL – CÁLCULO DE FTI’ (VEQ/HR) Flujo de Entrada Flujo Relación (FE) y Salida (FS) Total HHMM con FT Período en VEQ/hr Horario Máximo FE J FS J FT J 700 1.871 1.867 715 2.301 2.964 730 3.920 3.481 PMA 745 3.720 3.804 5.982 0,80 PMA 800 3.338 4.209 6.934 0,93 PMA 815 3.336 3.953 7.441 1,00 PMA 830 3.318 3.355 7.259 0,98 845 3.347 2.684 6.885 0,93 900 2.869 2.551 6.353 0,85 915 2.519 2.635 5.820 0,78 930 2.915 2.906 5.606 0,75 945 3.001 2.257 5.413 0,73 1000 3.388 2.856 5.619 0,76 FP 1015 3.272 2.496 5.773 0,78 FP 1030 3.006 2.533 5.702 0,77 FP 1045 2.872 2.622 5.761 0,77 FP 1100 2.637 2.193 5.408 0,73 1115 2.874 2.406 5.285 0,71 1130 2.497 2.538 5.159 0,69 1145 3.214 2.778 5.284 0,71 1200 2.880 2.481 5.417 0,73 1215 2.909 2.844 5.535 0,74 1230 3.030 3.233 5.842 0,79 1245 3.223 2.506 5.776 0,78 1300 3.417 2.962 6.031 0,81 PMD 1315 2.996 2.632 5.999 0,81 PMD 1330 3.541 2.905 6.045 0,81 PMD 1345 2.898 2.661 6.003 0,81 PMD 1400 2.964 2.845 5.861 0,79 1415 2.691 2.342 5.712 0,77 1430 2.650 3.085 5.534 0,74 1445 2.484 2.220 5.320 0,72. Flujo de Entrada Flujo Relación (FE) y Salida (FS) Total HHMM con FT Período en VEQ/hr Horario Máximo FE J FS J FT J 1500 2.422 2.417 5.078 0,68 1515 2.699 2.437 5.104 0,69 1530 2.739 2.488 4.977 0,67 1545 2.966 2.868 5.259 0,71 1600 2.786 2.942 5.482 0,74 1615 2.577 2.746 5.528 0,74 1630 2.683 2.826 5.599 0,75 1645 2.911 2.527 5.499 0,74 1700 3.137 3.012 5.605 0,75 1715 3.068 3.038 5.801 0,78 1730 3.366 3.443 6.126 0,82 PTA 1745 3.627 3.038 6.432 0,86 PTA 1800 3.457 3.584 6.655 0,89 PTA 1815 3.613 3.759 6.972 0,94 PTA 1830 3.092 3.340 6.877 0,92 1845 3.486 3.392 6.931 0,93 1900 3.251 3.144 6.769 0,91 1915 3.080 3.225 6.503 0,87 1930 3.131 3.129 6.460 0,87 1945 3.238 2.803 6.250 0,84 2000 2.558 2.931 6.024 0,81 2015 3.039 2.858 5.922 0,80 2030 3.174 2.613 5.804 0,78 2045 2.892 2.589 5.664 0,76 2100 2.550 2.755 5.617 0,75 2115 1.963 2.308 5.211 0,70 2130 2.321 2.494 4.968 0,67 2145 2.144 1.472 4.502 0,60 2200 1.997 1.995 4.173 0,56 2215 1.537 1.594 3.888 0,52 2230 1.362 1.405 3.376 0,45 2245 1.290 1.105 3.071 0,41.

(46) 35. ANEXO E: PLAN REGULADOR COMUNAL FIGURA E.1: PLAN REGULADOR COMUNAL EN EL AREA URBANA DE LOS ANDES. FIGURA E.2: SIMBOLOGÍA PRC DE LOS ANDES.

(47) 36. FIGURA E.3: PLAN REGULADOR COMUNAL EN EL AREA URBANA DE SAN ESTEBAN. FIGURA E.4: SIMBOLOGÍA PRC DE SAN ESTEBAN.

(48) 37. ANEXO F: ZONIFICACIÓN LOS ANDES CUADRO F.1: ZONIFICACIÓN LOS ANDES Zona 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 27 28 29 30 31 32. Descripción Centro Cuadrante Sur-oriente damero Cuadrante Nor-oriente damero Cuadrante Nor-poniente damero Cuadrante Sur-poniente damero Manuel Rodríguez poniente Villa Esmeralda Elías Foncea/Espacio Urbano Los Andes Estadio Los Andes Tres esquinas Av Chile Barrio La Concepcion Cerro La Virgen Coquimbito Diego de Almagro Hospital/Hnos. Maristas Cementerio Las Juntas Hermanos Aquilino Los Villares Rinconada/Auco Calle Larga Villa Horizonte San Vicente ByPass/Puerto Terrestre/Argentina Paidahuen/Cariño Botado San Felipe/Las Cadenas San Felipe/Curimon San Esteban Centro/San Regis Tocornal/Los Olmos Rodoviario Los Andes Ing Jorge Perez/El Mirador. Categoría Interna Interna Interna Interna Interna Interna Interna Externa Interna Interna Interna Interna Interna Externa Interna Interna Externa Interna Interna Externa Externa Externa Interna Interna Externa Externa Externa Externa Externa Interna Interna Interna.

(49) 38. FIGURA F.1: ZONIFICACIÓN LOS ANDES. FIGURA F.2: ZONIFICACIÓN LOS ANDES EN DETALLE.

(50) 39. CUADRO F.2: MACROZONAS LOS ANDES Macrozona 1 2 3 4 5. Descripción Norte Oriente Sur Poniente Centro. Zonas Contenidas 26, 29, 30 13, 14, 25 8, 9, 10, 11, 12, 20, 21, 22, 23, 24 18, 19, 27, 28 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 15, 16, 17, 31, 32. FIGURA F.3: MACROZONAS LOS ANDES.

(51) 40. ANEXO G: PUNTOS DE CONTROL MEDCIONES PERIÓDICAS CUADRO G.1: LOCALIZACIÓN PUNTOS DE CONTROL – LOS ANDES Punto de Control Intersección A Intersección B PC4 Cruce E-85 / San Martín Acceso Sur PC5 Cruce E-85 / San Martín Acceso Oriente PC6 Cruce E-85 / San Martín Acceso Norte PC7 Cruce E-85 / San Martín Acceso Poniente PC8 Argentina Callejón Las Juntas PC9 Argentina Papudo Norte PC10 Argentina Oriente General del Canto PC11 Manuel Rodríguez Papudo PC12 Esmeralda Santa Teresa PC13 Esmeralda Independencia PC14 Esmeralda Santa Rosa PC15 O’Higgins Maipú PC16 Sarmiento / Santa Teresa Chacabuco PC17 Chile / Maipú Chacabuco PC18 Ruta E-85 Ruta E-765/Ruta E-755 (Lo Ermita) PC19 Pascual Baburriza / Independencia Chacabuco PC20 General del Canto Enrique de la Fuente PC21 Hermanos Clark Ingeniero Jorge Pérez PC22 Manuel Rodríguez Membrillar PC23 Ruta E-85 Ruta E-745 FIGURA G.1: LOCALIZACIÓN DE PUNTOS DE CONTROL DE FLUJOS PERIÓDICOS.