UNIDAD No 1

SISTEMA VIAL URBANO

INTERSECCIONES VIALES

LA NECESIDAD DE LA INFRAESTRUCTURA VIAL URBANA

El vehículo automotor presenta altas tasas de crecimiento anual especialmente en los principales centros urbanos de los diferentes países y regiones del planeta, en los cuales poco a poco han vuelto insuficiente la RED VIAL existente creando situaciones de CONGESTIÓN en puntos plenamente identificados.


Las altas concentraciones de personas en las cabeceras municipales, especialmente en las ciudades en desarrollo acelerado, ha producido a la fecha cambios en los usos tradicionales del suelo, aumentando la DEMANDA DE TRANSITO (cantidad de vehículos) en proporciones superiores a la OFERTA EN INFRAESTRUCTURA VIAL. Esta situación se observa fácilmente en los frecuentes congestionamientos vehiculares y mayor número de accidentes, que asociados a la alta contaminación, contribuye al deterioro de la calidad de vida de la población.

PARA MEJORAR ESTAS CONDICIONES DESFAVORABLES, ES NECESARIO REALIZAR GRANDES INVERSIONES, QUE PERMITAN LA AMPLIACIÓN DEL SISTEMA VIAL (AUMENTO EN LA CAPACIDAD). ESTAS SOLUCIONES DEBEN SER PLANTEADAS EN EL PLAN VIAL Y DE TRANSPORTE CONTENIDO EN EL PLAN DE DESARROLLO DE LA CIUDAD.


Por lo tanto, la GEOMÉTRICA DEL SISTEMA VIAL URBANO, se convierte en el elemento estructurador de la ciudad y el principal estabilizador de los usos del suelo, controlando de esta manera las actividades urbanas y sus limitaciones de expansión.

DE ESTE MODO, LOS INGENIEROS Y PLANIFICADORES, REQUIEREN DE PARÁMETROS, NORMAS Y CRITERIOS, PARA EL DISEÑO GEOMÉTRICO DE LOS ELEMENTOS DE LA RED VIAL URBANA, TANTO DE SUS TRAMOS DE FLUJO CONTINUO COMO EN SUS INTERSECCIONES.

FACTORES QUE INFLUYEN EN EL PROYECTO DE VÍAS URBANAS

FACTORES POLÍTICOS: Todas las decisiones asociadas a los proyectos de infraestructura vial urbana deben estar acorde con las políticas de transporte urbano que se plasman en el PLAN VIAL, DE TRANSITO Y TRANSPORTE a nivel NACIONAL, REGIONAL Y LOCAL.

FACTORES SOCIALES: El diseño geométrico de las intersecciones debe estar directamente referenciado a la dinámica de operación de los vehículos, conductores, pasajeros y peatones, con lo cual se garantiza el factor social asociado a la SEGURIDAD CIUDADANA.

USOS DEL SUELO: Un entorno urbano existente siempre presenta un grado de continuidad, tanto en sus actividades como en su espacio, que puede verse alterado por la aparición de una obra de infraestructura vial, provocando un desequilibrio de equipamiento social, de servicios, etc., lo cual se suele traducir en un cambio importante en el uso del suelo adyacente. (Deterioro ó aumento del valor social de las propiedades)


FACTORES AMBIENTALES: En el DISEÑO GEOMÉTRICO deberá tenerse en cuenta el impacto VISUAL de la intersección, ACÚSTICO y CONTAMINANTE.

FACTORES FISIOGRÁFICOS: Los factores físicos del ambiente que afectan al DISEÑO son la TOPOGRAFÍA, la GEOLOGÍA, la HIDRÁULICA y el CLIMA de la ciudad.

FACTORES FUNCIONALES: Estos factores se refieren al enfoque del DISEÑO GEOMÉTRICO desde el punto de vista estrictamente TÉCNICO, con miras a resolver un problema bien concreto y que es ofrecer un servicio que satisfaga la demanda del transporte. En este sentido, el proyectista debe conocer muy bien las características de dicha demanda y la forma cómo los distintos ELEMENTOS DEL DISEÑO, por separado y conjuntamente, la atienden.


………………………. FACTORES FUNCIONALES: Para conocer la DEMANDA es necesario tener conocimiento bien claro de los siguientes factores:

- Número de VEHÍCULOS y PERSONAS que utilizarían el elemento vial en proyecto.

- Características FÍSICAS y de OPERACIÓN de dichos vehículos y personas.- ORIGEN y DESTINO de vehículos y peatones.- Forma como se DISTRIBUIRÁ la demanda a lo largo de la vida útil del

proyecto.

FACTORES ECONÓMICOS: Este aspecto es fundamental en el PROCESO DE DISEÑO, ya que los estudios ECONÓMICOS son los que en última instancia determinan la FACTIBILIDAD de un proyecto. ANÁLISIS DE COSTO - BENEFICIO

FUNCIONES DE LAS VÍAS URBANAS

Las FUNCIONES que recaen sobre las VÍAS URBANAS son las siguientes:

1. Estructurar adecuadamente el ESPACIO URBANO para así, satisfacer racionalmente la DEMANDA de VIAJES, permitiendo el equilibrio entre el TRANSPORTE PÚBLICO y PRIVADO.

2. Proporcionar la INFRAESTRUCTURA para el transporte de personas y mercancías.

3. Dar ACCESIBILIDAD a las distintas propiedades o usos de las áreas colindantes.


Para facilitar la MOVILIDAD es necesario disponer de VÍAS RÁPIDAS, y para tener acceso se necesitan VÍAS LENTAS. Teniendo en cuanta entonces, que se recomienda estructurar la RED VIAL en SISTEMAS donde las funciones de MOVILIDAD y ACCESIBILIDAD asuman proporciones variables.

Complementando, se debe conceptualizar que, el TRÁNSITO que circula a través del SISTEMA VIAL se clasifica en TRÁNSITO DE PASO y TRÁNSITO LOCAL


El TRÁNSITO DE PASO, es el que se genera cuando los usuarios atraviesan toda la ciudad (MOVILIDAD)

El TRÁNSITO LOCAL, se caracteriza por los viajes cortos en áreas de interés de los usuarios, como centros comerciales, de servicios, residenciales, industriales, etc. (ACCESIBILIDAD)

CLASIFICACIÓN FUNCIONAL DEL SISTEMA VIAL URBANO

En términos generales la clasificación de las VÍAS URBANAS se basa funcionalmente en:

1. El tipo de TRÁNSITO que permite2. El USO DEL SUELO colindante3. El ESPACIAMIENTO, considerando la

red vial en su conjunto

También se deben establecer CRITERIOS relacionados con, el FUNCIONAMIENTO de la red vial, la CAPACIDAD y NIVEL DE SERVICIO y las CARACTERÍSTICAS FÍSICAS de las vías.


La clasificación FUNCIONAL de las vías se puede establecer en tres grandes grupos:

1. PRINCIPALES ARTERIAS2. SECUNDARIAS COLECTORAS3. LOCALES

LOS EXTREMOS ESTABLECEN LAS DIFERENCIAS ……………….

LAS ARTERIAS PROPORCIONAN MOVILIDAD LAS VÍAS LOCALES PROPORCIONAN ACCESIBILIDAD


Mas claro, tenemos que en un extremo las VÍAS PRINCIPALES son de ACCESOS CONTROLADOS, destinadas a proveer ALTA MOVILIDAD a grandes volúmenes de TRÁNSITO DE PASO, y poco o NULO ACCESO a la propiedad lateral.

Mientras que en el otro extremo, las CALLES LOCALES son de ACCESOS NO CONTROLADOS que proveen fácil accesos a la propiedad lateral, de volúmenes de tránsito menores y poco usadas por tránsito de paso.


La relación entre estas redes (PRIMARIAS y LOCALES) esta determinada por dos factores principales: primero, cada red debe mantener en toda su extensión las características GEOMÉTRICAS y de OPERACIÓN asociada a la DEMANDA DE TRANSITO para la cual fue diseñada. Segundo, los viajes y desplazamientos pueden incluir etapas que transcurren en distintas redes según combinaciones de movilidad y accesibilidad requeridas.

Por lo anterior, se premisa que junto a la especialización de cada red, debe existir algún GRADO de CONEXIÓN de todo el SISTEMA VIAL, que no altere las funciones particulares de cada una de ellas.

VÍAS PRIMARIAS VÍAS COLECTORAS VÍAS LOCALES


CARACTERÍSTICAS FUNCIONALES DE CADA SISTEMA DE VÍAS

ARTERIAS PRIMARIAS Y SECUNDARIAS

Representa la estructura que conecta entre sí el conjunto de núcleos que forman la ciudad (Une puntos satélites). Conforman la red básica de la ciudad por que determinan la estructura y forma urbana. El tránsito que canalizan corresponde fundamentalmente a largos desplazamientos entre sectores urbanos y suburbanos distantes.

No deben tener en lo posible, limitaciones a su continuidad con el fin de que puedan alojar volúmenes de tránsito intenso a velocidades medias importantes.

ARTERIAS PRIMARIAS (AUTOPISTAS)


ARTERIAS PRIMARIAS AUTOPISTAS

Son vías expresas que establecen la relación entre el sistema interurbano de carreteras y el sistema urbano. Unen zonas de elevada generación de tránsito formado por grandes volúmenes vehiculares que se mueven a grandes velocidades con orígenes y destinos distantes. Son vías con ACCESOS TOTALMENTE CONTROLADOS, donde el acceso a las propiedades colindantes se realiza mediante calles laterales o paralelas de servicio.

Todos los cruces son a desnivel, donde las entradas y salidas en los intercambiadores se proyectan con velocidades relativas mínimas entre corrientes vehiculares.

Velocidad de diseño entre 80kph y 100kph Espaciamiento entre 4km y 10km


ARTERIAS PRIMARIAS (AUTOPISTAS)


ARTERIAS MAYORES

Son vías de accesos parcialmente controlados, los cruces (intersecciones) pueden ser a desnivel ó a nivel con semáforos. Alojan intensos flujos de tránsito de vehículos livianos. Conectan complejos comerciales y/o industriales de impacto urbano. Cuando su demanda de tránsito es muy alta, mediante mejoras se convierten en autopistas. Velocidad de diseño 80kph, Espaciamiento de 1.5km a 4km.

ARTERIAS MENORES

Son vías con intersecciones a nivel en gran parte controladas por semáforos, con o sin separador central. Permiten un alto porcentaje de vehículos convencionales de transporte público, con baja velocidad de operación y alta rotación de demanda. Actúan como ejes distribuidores de transito. Conectan entre sí arterias mayores.


VÍAS COLECTORAS

Unen las arterias mayores y menores, penetran sectores residenciales (barrios) distribuyendo el transito por las vías locales. Recogen el transito de las calles locales y lo canalizan hasta el sistema arterial. Son generalmente de una calzada con circulación en ambos sentidos.

El transito es intenso de corto recorrido. Se presentan estacionamientos, ascenso y descenso de pasajeros, cargue y descargue de mercancías. Existe acceso a la propiedad privada. Se considera el ultimo nivel para el transporte publico colectivo. Vel diseño 50kph, Espaciamiento no inferior a 150m optimo cada 800m

LAS VÍAS LOCALES



VÍAS LOCALES

Se utilizan para el acceso directo a la propiedad individual, a partir de las vías colectoras, y, ocasionalmente de las arterias menores.

Los volúmenes vehiculares son muy bajos y de recorrido corto, compuesto por vehículos particulares livianos, permitiendo el estacionamiento en la vía. Deben disponer de área suficiente para la circulación peatonal hacia el sistema de vías colectoras, en procura de acceder al transporte publico. Generalmente son de doble sentido.

Las velocidades se controlan mediante resaltos. Vel diseño 40kph, Espaciamiento cada 100m aprox.

BASES PARA EL DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES A NIVEL

INTRODUCCIÓN

Cuando dos o más carreteras se cruzan a nivel, el área de la zona de intersección queda como parte integrante de cada una de ellas y, por consiguiente, constituye, en cierta manera, un punto de discontinuidad al que hay que tratar de forma especial.

Una INTERSECCIÓN A NIVEL, son empalmes, cruces o encuentros al mismo nivel de dos o mas vías. En el área de cruce se aborda todo el espacio destinado a facilitar los diferentes

MOVIMIENTOS de los vehículos que circulan.


LAS CONSIDERACIONES GENERALES AL DISEÑO DE INTERSECCIONES Y OBJETIVOS SON LOS SIGUIENTES

1. La CONFIGURACIÓN BÁSICA de una intersección se resuelve a partir del esquema de servicio (OFERTA) con el cual se pretende satisfacer la DEMANDA predeterminada.

2. La GEOMETRÍA propia es la configuración especial de los elementos geométricos que permiten, facilitan, dirigen, separan, delimitan y/o encauzan los diversos movimientos vehiculares. Esta geometría debe definirse GRÁFICA Y ANALÍTICAMENTE.

3. La EFICIENCIA de una RED VIAL URBANA depende en gran medida de la forma de operación de las intersecciones. El número de conflictos posibles en ellas es muy alto, constituyendo por lo tanto áreas de gran potencial de accidentes.


LAS CONSIDERACIONES AL DISEÑO DE INTERSECCIONES Y OBJETIVOS SON LOS SIGUIENTES

1. El ÁREA TOTAL, sus LÍMITES EXTERIORES y la distribución de su SUPERFICIE, el VOLUMEN DE TRÁNSITO y la FUNCIÓN de las vías que se cruzan, son las condiciones que definen de manera general las CARACTERÍSTICAS DE UNA INTERSECCIÓN.

2. En general, la CAPACIDAD de una intersección aumenta con su superficie, pero depende de su FORMA. Una FORMA ideal corresponde a aquella en la cual se proveen espacios libre para los giros a la derecha y a la izquierda.

3. La disposición GEOMÉTRICA y los DISPOSITIVOS DE CONTROL en las intersecciones son los elementos claves para que el sistema vial sea seguro y eficiente, por lo tanto, su DISEÑO Y OPERACIÓN se debe considerar como un reto de los proyectistas urbanos.


CONSIDERACIONES GENERALES AL DISEÑO DE INTERSECCIONES

La forma como se ejecutan los movimientos y al volumen de tránsito en horas pico SON INDICATIVOS DE TIPO DE DISPOSITIVO DE CONTROL NECESARIO, ANCHOS DE CALZADA REQUERIDOS y GRADO DE CANALIZACIÓN para guiar movimientos.



La disposición de las ISLETAS y la FORMA y LONGITUD de carriles auxiliares, pueden diferir dependiendo si se necesario o no CONTROL CON SEMÁFORO.



Las vías de servicio, frontales, laterales ó paralelas se disponen a lo largo de las arterias para limitar el número de accesos directos a los carriles de paso y prestar función de servicio lateral de acceso a otras vías.


EN RESUMEN

LAS CONDISIONES MAS IMPORTANTES DEL DISEÑO DE INTERSECCIONES A NIVEL

SON

1. SU DISPOCISION DIMENCIONAL Ó DISEÑO GEOMÉTRICO2. LA LOCALIZACIÓN Y TIPOS DE DISPOSITIVOS DE CONTROL


CONTROLES DE DISEÑO

1. COMPOSICIÓN Y CARÁCTER DEL TRÁNSITO: movimientos con presencia de grandes camiones necesitan áreas de intersección mayores y pendientes mas suaves en los accesos.

2. LOCALIZACIÓN DE PARADEROS DE BUSES CERCA A LA INTERSECCIÓN: los paraderos influyen en la capacidad de la intersección.

3. VELOCIDADES DE APROXIMACIÓN DEL TRÁNSITO

4. NÚMERO DE ACCESOS Y ÁNGULOS DE INTERSECCIÓN

BASES PARA EL DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES A NIVELPRINCIPIOS BÁSICO PARA EL DISEÑO

Existen principios que pueden incorporarse al buen criterio del proyectista, cuya utilidad depende de las CONDICIONES EXISTENTES y cuya valides puede no ser absoluta en ciertos casos.

Estos principios deberán tomar en cuenta el volumen y composición del tránsito, el tipo de vías, la capacidad de las vías, las condiciones físicas de espacio disponible, el análisis económico y los hábitos de la población.

1. PREFERENCIA A LOS MOVIMIENTOS PRINCIPALES Con el fin de minimizar el peligro y las DEMORAS, los movimientos principales deben tener preferencia sobre los secundarios, los cuales se limitan con:1. Señales adecuadas2. Reducción de anchos de calzada3. Radios pequeños


1. REDUCCIÓN DE ÁREAS DE CONFLICTOGrandes superficies pavimentadas, causan confusión en el conductor, generando movimientos desordenados, aumentando accidentes y disminuyendo capacidad. Se reducen con canalización con pintura e isletas y señales.

2. PERPENDICULARIDAD DEL CORTE DE TRAYECTORIAS Las intersecciones en ángulo recto proporcionan áreas de conflicto mínimas, disminuyendo la gravedad de posibles choques y facilitan las maniobras, permitiendo a los conductores juzgar de manera mas favorable sobre sus posiciones relativas. Las intersecciones aceptables tienen ángulos entre 60 y 120 grados.

3. PARALELISMO DE TRAYECTORIAS EN MANIOBRAS DE CONVERGENCIA Y DIVERGENCIA Debe procurarse utilizar un ángulo pequeño para la incorporación o salida (entre 10 y 15 grados), para así aumentar la fluidez. Si estos ángulos son mayores, los vehículos se verán obligados a detenerse, disminuyendo la capacidad y seguridad. Cuando los volúmenes de tráfico son muy altos se deben usar carriles de aceleración y desaceleración.


PRINCIPIOS BÁSICO PARA EL DISEÑO

1. SEPARACIÓN DE PUNTOS DE CONFLICTOSIN SEMÁFORO: mediante una canalización adecuada, los conductores no necesitan atender simultáneamente varios vehículos (separación en el espacio) CON SEMÁFORO: Se concentran ciertos puntos de conflicto (Separación en el tiempo)


1. SEPARACIÓN DE MOVIMIENTOSA veces es necesario independizar flujos que vienen de una misma dirección, para que luego sigan en direcciones diferentes. Los separadores centrales o laterales asumen esta propiedad.


1. CONTROL DE VELOCIDADLa canalización puede controlar la velocidad de los vehículos, mediante curvas de radio adecuado o abocinadas, esto último permitirá reducir la velocidad y evitar adelantamientos en áreas de conflito.



1. CONTROL DE PUNTOS DE GIROCon canalización, usando las isletas apropiadas que hagan difíciles o imposibles ciertos giros. Se recomienda usar isletas elevadas (con bordillos) en lugar de marcadas con pintura sobre el pavimento.



1. CREACIÓN DE ZONAS PROTEGIDASCon isletas que proporcionan a vehículos espacios protegidos para esperar una oportunidad de paso. Las isletas a su vez se convierten en refugios peatonales.


1. VISIBILIDADLa velocidad de los vehículos que llegan a una intersección debe limitarse en función de la visibilidad, incluso llegando hasta un pare total en función de la distancia de visibilidad de parada.

2. PREVISIÓN Reservar amplias áreas necesarias para canalización. Tener esto cuando se autorizan construcciones o instalaciones definitivas en las márgenes de los accesos a la intersección.

3. SENCILLEZ Y CLARIDAD Las intersecciones complicadas no son convenientes pues los conductores dudan. Debe elegirse una solución que sea comprendida inmediatamente por los usuarios con señalización simple y clara.

DATOS PREVIOS NECESARIOS PARA EL PROYECTO

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