CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
2.2. Bases Teóricas
2.2.3. Metodología HCM 2010 para intersecciones con semáforo
2.2.3.3. Paso 04: Determinar la tasa de flujo de saturación ajustada “S”
El HCM (2010) menciona que la tasa de flujo de saturación se le dice ajustada porque es el resultado de la aplicación de diversos factores que dependen de las condiciones de la intersección y que ajustan la saturación base establecida en la metodología. Se calcula para cada grupo de carril GC.
S = S0 ∙ fw ∙ fHV ∙ fg ∙ fp ∙ fbb ∙ fa ∙ fLU ∙ fLT ∙ fRT ∙ fLpb ∙ fRpb (7)
Donde:
S = flujo de saturación ajustada del grupo de carriles (veh/h en verde).
S0 = flujo de saturación básico por carril (veh/h/carril en verde) fw = factor de ajuste por ancho de carriles.
fHV = factor de ajuste por vehículos pesados.
fg = factor de ajuste por pendiente de acceso.
fp = factor de ajuste por estacionamiento adyacente al grupo de carriles.
fbb = factor de ajuste por bloqueo de buses que paran en el área de la intersección.
fa = factor de ajuste por el tipo de área.
fLU = factor de ajuste por utilización de carriles.
fLT = factor por ajuste de giros a la izquierda.
fRT = factor por ajuste de giros a la derecha.
fLpb =factor de ajuste de peatones que giran a la izquierda.
fRpb = factor de ajuste para ciclistas que giran a la derecha.
Todos los factores que intervienen en la ecuación son mencionados en el manual HCM (2010) y a continuación se detallan:
a) Flujo de saturación base S0 por carril
Recomienda el valor de 1900 vehículos livianos/h/carril.
b) Ajuste del ancho del carril “fw”
Este factor de ajuste considera el impacto negativo o positivo que produce ancho del carril. La Tabla 3 establece valores de este factor, de acuerdo al ancho del carril W.
Tabla 3
Factor de ajuste de ancho de carril
Ancho de carril (m) Factor de ajuste (fw)
W < 3,00 0,96
3,00 ≤ W ≤ 3,90 1
W > 3,90 1,04
Nota. W = ancho de carril. Adaptado del texto en inglés HCM 2010.
Si el ancho de carril es mayor a 3,90 m, se puede usar la siguiente fórmula o trabajarlo como dos carriles de mínimo 2,40 m:
fw = 1 + (W - 3,6)
9 (8)
c) Ajuste para vehículos pesados “fHV”
Este ajuste toma en cuenta el espacio adicional que ocupan los vehículos pesados y la diferencia en sus capacidades operativas en comparación de los vehículos de pasajeros.
fHV = 100
100 + PHV (ET - 1) (9)
Donde:
ET = Factor de equivalencia en vehículos livianos para cada vehículo pesado (veh equivalente/hv) (Ver Tabla 4)
PHV = Porcentaje de vehículos pesados del grupo de carriles (%)
Tabla 4
Equivalencias de los factores de conversión a coche patrón (UCP)
Vehículo
Valores referenciales de
UCP - Lima Camioneta rural 1,50
Coaster 1,60
Microbús 2,00
Ómnibus 3,00
Camión 2,50 o más
Nota. Tomado de Fernández y Dextre (2011), citado por Estrada y Rodríguez (2017)
d) Ajuste por pendiente “fg”
Este factor de ajuste considera la pendiente en la operación de todos los vehículos. Una pendiente de subida tiene un valor positivo y una de bajada tiene un valor negativo.
fg = 1 - G
200 (10)
Donde:
G = Inclinación o pendiente longitudinal en %. Rango: - 6% a 10%.
e) Ajuste por estacionamiento “fp”
Este factor de ajuste considera el bloqueo de un carril por vehículos que entran y salen de los estacionamientos adyacentes. Estas maniobras se registran y duran aproximadamente 18 segundos.
fp = N - 0,1 - 18 ∙ Nm 3600 N
(11)
Donde:
Nm = cantidad de maniobras de estacionamiento adyacentes al grupo de carriles, 75 metros aguas arriba (maniobras/hora). Se debe mantener un límite de 180 maniobras / h.
N = Número de carriles en el grupo de carriles.
fp ≥ 0,05.
En caso no se presente estacionamiento, el factor de ajuste es 1,00.
f) Ajuste por bloqueo de buses “fbb”
Este factor debe usarse solo cuando los autobuses detenidos bloquean el flujo de tráfico en el grupo de carriles analizado, 76 metros arriba o debajo de la línea de parada. De acuerdo al HCM (2010), el factor de ajuste utilizado supone un tiempo de bloqueo medio de 14,4 segundos durante una indicación verde.
fbb = N - 14,4 ∙ Nb 3600 N
(12)
Donde:
N = Número de carriles en el grupo de carriles.
Nb = Número de parada de buses/hora. Se debe mantener un límite superior de 250 buses/hora. Si Nb = 0, el factor de ajuste es 1.
fbb ≥ 0,050.
g) Ajuste por tipo de área “fa”
Este factor de ajuste considera la congestión en general de las zonas comerciales o centro de la ciudad (CBD). Cuando se da el caso el factor es 0.90, en otras zonas, se considera 1.
h) Ajuste por utilización del carril “fLU”
Este factor de ajuste es usado para estimar la tasa de saturación del flujo por grupo de carril con más de un carril exclusivo. Si el grupo de carriles tiene un carril exclusivo o compartido, el factor se considera 1.
i) Ajuste para giros a la derecha “fRT”
De acuerdo al HCM (2010), este factor de ajuste toma en consideración el efecto de la geometría del giro a la derecha y se aplica para giros permitidos y protegidos. Cuando se realiza el giro protegido para carril compartido o único es 0.85 y al ser giros permitidos o carril doble se usa 0,75. El factor será 1 si el grupo de carril no tiene giros a la derecha.
fRT = 1
ER (13)
Donde:
ER es el número equivalente de vehículos a la derecha en giro protegido.
j) Ajuste para giros a la izquierda “fLT”
El HCM (2010) menciona que este factor de ajuste toma en consideración el efecto de la geometría del giro a la izquierda y se aplica para giros permitidos y
protegidos. Para carril único o compartido el factor es 0,95, para carril doble 0,92, para intersección T de un carril es 0,85 y doble carril 0,75.
El factor será 1.00 si el grupo de carril no tiene giros a la izquierda.
fLT = 1
EL (14)
Donde:
EL es el número equivalente de vehículos a la izquierda en giro protegido.
k) Ajuste para peatones y ciclistas “fLpb” y “fRpb”
El HCM (2010) explica que este factor toma en consideración si existe o no conflicto peatón-ciclista con vehículos. El factor se ajuste será igual a 1 si no existiese conflicto peatón o ciclistas con los vehículos.
De existir el caso:
Para giro a la izquierda:
fLpb = ApbT (15)
Para giro a la derecha:
fRpb = ApbT (16)
Donde:
ApbT = Factores de ajuste para movimientos de giro en fase permitida de peatones y ciclistas.
• Si carriles receptores es igual a carriles de giro
ApbT=1 - Occr (17)
• Si carriles receptores es mayor a carriles de giro
ApbT = 1 - 0,6 Occr (18)
Occr = Ocupación de la zona de conflicto, tiene en cuenta la zona de conflicto por parte de peatones (pedg) y bicicletas (bicg).