DISEÑO GEOMETRICO DE LOS PASOS A DESNIVEL EN LA ...

DISEÑO GEOMETRICO DE LOS PASOS A DESNIVEL EN LA

INTERSECCION DE LA CARRERA 63 CON LA AUTOPISTA SUR EN EL

SECTOR DE VILLA DEL RIO DE LA CIUDAD DE BOGOTA

LUIS MIGUEL NUÑEZ RODRIGUEZ

PEDRO ALEXANDER URREA GOMEZ

CIRO ALBERTO MARTINEZ ORDUÑA

JUAN PABLO ORTIZ GARCIA

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

FACULTAD DEL MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES

ESPECIALIZACIÓN EN DISEÑO DE VÍAS URBANAS, TRÁNSITO Y

TRANSPORTE

BOGOTÁ D.C.

2016

DISEÑO GEOMETRICO DE LOS PASOS A DESNIVEL EN LA

INTERSECCION DE LA CARRERA 63 CON LA AUTOPISTA SUR EN EL

SECTOR DE VILLA DEL RIO DE LA CIUDAD DE BOGOTA

LUIS MIGUEL NUÑEZ RODRIGUEZ

PEDRO ALEXANDER URREA GOMEZ

CIRO ALBERTO MARTINEZ ORDUÑA

JUAN PABLO ORTIZ GARCIA

TRABAJO FINAL PRESENTADO COMO REQUISITO PARA OPTAR AL

TÍTULO DE ESPECIALISTA EN DISEÑO DE VÍAS URBANAS, TRÁNSITO Y

TRANSPORTE

DIRECTOR:

Ing.Msc. CARLOS JAVIER GONZALEZ VERGARA

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

FACULTAD DEL MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES

ESPECIALIZACIÓN EN DISEÑO DE VÍAS URBANAS, TRÁNSITO Y

TRANSPORTE

BOGOTÁ D.C.

2016

NOTA DE APROBACIÓN

_______________________________________

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_______________________________________

_______________________________________

Director

Ing.Msc. Carlos Javier González Vergara

___________________ ______________________

Jurado Jurado

RESUMEN

Este proyecto está enfocado en plantear una solución de infraestructura que mejore el

nivel de servicio bajo el cual opera actualmente la intersección de la Autopista Sur con

Carrera 63 en el sector de Villa del Rio en la ciudad de Bogotá. Para plantear la solución se

realiza un estudio de tránsito para determinar las condiciones actuales de operación de la

vía, dentro del estudio de volúmenes vehiculares se realiza la proyección de estos con el fin

de determinar las condiciones de operación que se presentaran en la intersección en 20

años.

Se plantea como solución la construcción de dos pasos a desnivel que permiten los giros

izquierdos que se realizan actualmente en la intersección, sin necesidad de parar el flujo

vehicular sobre la Autopista Sur. Se presenta el diseño geométrico, alineamiento vertical y

horizontal de la solución y por último se presenta el diseño de señalización que garantice la

seguridad de la operación de la vía.

Todo el trabajo se desarrolló siguiendo los lineamientos del Manual de Diseño

Geométrico de Carreteras (Repúbica de Colombia Ministerio de transporte Instituto

Nacional de Vias, 2008), la norma (AASHTO- American Association of State Highway and

Transportation Officials, 2004), manual de Señalización Vial (Republica de Colombia,

Ministerio de Transporte, 2015) y apoyados mediante los programas AUTOCAD CIVIL

3D y Vissim 8.0.

PALABRAS CLAVE

Nivel de servicio; intersección; estudio de tránsito; pasos a desnivel; diseño geométrico.

ABSTRACT

The present project is focus on giving an infrastructure solution to improve the level of

service which rules the operation of the intersection of the South highway and Carrera 63 in

Villa del Rio sector in Bogota City. To plan a solution it is made a traffic study which

identifies the current way operations, within the traffic flow it is made a projection of them

to establish the operation conditions which could take place in 20 years from now.

As a solution it is proposed the construction of two overpasses which allow the left turns

which are done now in the interjection, without stopping the vehicle flow on the south high

way.

A geometrical design, vertical alignment and horizontal alignment of the solution is

provided, and finally is produced the design of signaling to guarantee the way operation.

All this project was developed under the guideline of the geometrical design handbook

of the roads from (Repúbica de Colombia Ministerio de transporte Instituto Nacional de

Vias, 2008), the rule (AASHTO- American Association of State Highway and

Transportation Officials, 2004), the handbook of signaling from (Republica de Colombia,

Ministerio de Transporte, 2015) and supported by the AUTOCAD CIVIL 3D and Vissim

8.0 software.

KEYWORDS

Level of service; intersection; traffic study; overpasses; geometrical design.

TABLA DE CONTENIDO

1 INTRODUCCION ........................................................................................................ 15

2 OBJETIVOS ................................................................................................................. 17

2.1 Objetivo general ............................................................................................... 17

2.2 Objetivos específicos ........................................................................................ 17

3 MARCO TEORICO ..................................................................................................... 19

3.1 Estudio de volúmenes vehiculares .................................................................... 19

3.1.1 Volúmenes de tránsito totales ....................................................................... 19

3.1.2 Volúmenes de tránsito promedio diarios ...................................................... 20

3.1.3 Volúmenes de tránsito horarios .................................................................... 20

3.1.4 Usos de los volúmenes de tránsito ................................................................ 21

3.1.5 Clasificación de conteos ............................................................................... 22

3.1.6 Métodos de conteo ........................................................................................ 23

3.1.7 Periodos de conteo. ....................................................................................... 23

3.2 Estudio de velocidades ..................................................................................... 24

3.2.1 Conceptos de velocidad ................................................................................ 24

3.2.2 Procedimiento de campo para estudios sobre velocidad puntual ................. 26

3.2.2.1 Tamaño mínimo de la muestra ................................................................. 26

3.2.2.2 Procedimiento basado en la medida del tiempo de recorrido en una

distancia fija – longitud de base ............................................................................... 28

3.2.2.3 Análisis de la información ........................................................................ 30

3.3 Capacidad vial .................................................................................................. 30

3.3.1 Condiciones prevalecientes .......................................................................... 31

3.3.2 Nivel de servicio ........................................................................................... 32

3.3.3 Nivel de servicio en intersecciones con semáforo ........................................ 33

3.4 Diseño Geométrico ........................................................................................... 35

3.4.1 Diseño geométrico en planta o alineamiento horizontal .............................. 35

3.4.1.1 Curvas circulares simples. ........................................................................ 35

3.4.1.2 Curvas espirales. ....................................................................................... 38

3.4.1.3 Longitud de la espiral ............................................................................... 40

3.4.1.4 Asignación de radios. ............................................................................... 42

3.4.1.5 Entretangencia. ......................................................................................... 43

3.4.1.6 Asignación de velocidades. ...................................................................... 44

3.4.1.7 Velocidad de diseño - VTR ........................................................................ 44

3.4.1.8 Velocidad específica - Ve ......................................................................... 45

3.4.2 Diseño vertical. ............................................................................................. 46

3.4.2.1 Tangentes .................................................................................................. 46

3.4.2.2 Pendientes ................................................................................................. 47

3.4.3 Curvas verticales........................................................................................... 48

3.4.3.1 Curvas verticales simétricas. .................................................................... 48

3.4.4 Criterios de diseño ........................................................................................ 49

3.4.4.1 Criterio de seguridad. ............................................................................... 49

3.4.4.1 Criterio de comodidad. ............................................................................. 52

3.4.4.2 Criterio de operación. ............................................................................... 52

3.4.4.3 Criterios de drenaje. .................................................................................. 53

3.4.4.4 Distancia de visibilidad de parada –DP- ................................................... 54

3.4.4.5 Distancia de visibilidad de adelantamiento -Da- ...................................... 55

3.4.5 Peraltes ......................................................................................................... 56

3.5 Señalización horizontal y vertical..................................................................... 56

3.5.1 Señalización vertical ..................................................................................... 56

3.5.1.1 Señales preventivas................................................................................... 56

3.5.1.2 Señales reglamentarias ............................................................................. 57

3.5.1.3 Señales informativas ................................................................................. 57

3.5.2 Señalización horizontal................................................................................. 59

3.5.2.1 Líneas longitudinales ................................................................................ 60

3.5.2.2 Marcas Transversales ............................................................................... 62

3.5.2.3 Marcas Viales ........................................................................................... 62

4 METODOLOGIA ......................................................................................................... 64

4.1 Volúmenes vehiculares ..................................................................................... 64

4.1.1 Características de las intersecciones ............................................................. 64

4.1.1.1 Autopista Sur con Carrera 63 ................................................................... 64

4.1.1.2 Autopista Sur con Carrera 67 (sector de Madelena)................................. 66

4.1.1.3 Calle 57 b sur con Carrera 63 (Villa del Rio) ........................................... 68

4.1.2 Volúmenes vehiculares actuales ................................................................... 70

4.1.2.1 Definición de la hora de aforo .................................................................. 70

4.1.2.2 Volúmenes vehiculares para los accesos de la intersección de la Autopista

Sur con Carrera 63 .................................................................................................... 70

4.1.2.3 Volúmenes vehiculares y para los accesos de la intersección de la

Autopista Sur con Carrera 67 ................................................................................... 71

4.1.2.4 Volúmenes vehiculares para los accesos de la intersección de la Calle 57B

Sur con Carrera 63 .................................................................................................... 72

4.1.2.5 Toma de la información volúmenes vehiculares ...................................... 73

4.1.3 Volúmenes vehiculares futuros .................................................................... 74

4.2 Estudio de velocidades ..................................................................................... 76

4.2.1 Procedimiento de campo .............................................................................. 77

4.2.1 Procesamiento de la información ................................................................. 79

4.3 Controles vehiculares semafóricos ................................................................... 80

4.3.1 Descripción de los controles Vehiculares de las intersecciones ................... 80

4.3.2 Programación tiempos semafóricos .............................................................. 83

4.4 Modelamiento de la intersección en Vissim ..................................................... 85

4.4.1 Escenario 1 ................................................................................................... 85

4.4.1.1 Modelación con arcos y conectores .......................................................... 85

4.4.1.2 Ingresando volúmenes vehiculares ........................................................... 86

4.4.1.3 Ingreso de comportamiento de conductores ............................................. 87

4.4.1.4 Simulación y estimación de demoras. ...................................................... 92

4.4.2 Escenario 2 ................................................................................................... 92

4.4.2.1 Ingresando volúmenes vehiculares ........................................................... 92


4.4.3 Escenario 3 ................................................................................................... 94


4.4.4 Escenario 4 ................................................................................................... 95


4.5 Diseño geométrico de la intersección a desnivel para la Autopista Sur con

Carrera 63. ........................................................................................................................ 96

4.5.1 Tipo de intersección propuesta ..................................................................... 97

4.5.2 Criterios de diseño ........................................................................................ 98

4.5.2.1 Velocidad de diseño.................................................................................. 98

4.5.2.2 Radio de curvatura mínimo y peralte máximo ......................................... 98

4.5.2.3 Pendientes y longitudes mínimas y máximas de las tangentes verticales

100

4.5.3 Diseño horizontal de la intersección ........................................................... 101

4.5.3.1 Diseño horizontal de la Autopista Sur y Carrera 63 (Primer Nivel) ...... 101

4.5.3.2 Diseño horizontal del ramal de enlace Autopista Sur – Carrera 63

(segundo nivel) ....................................................................................................... 104

4.5.3.3 Diseño horizontal ramal de enlace Carrera 63 – Autopista Sur (Tercer

nivel) 104

4.5.4 Desarrollo y transición del peralte .............................................................. 106

4.5.4.1 Transición de peralte para alineamientos de la Autopista Sur................ 106

4.5.4.2 Ramales de enlace (segundo y tercer nivel) ........................................... 107

4.5.5 Diseño vertical de la intersección ............................................................... 108

4.6 Diseño de señalización para el tramo ............................................................. 112

5 RESULTADOS .......................................................................................................... 113

5.1 Volúmenes vehiculares ................................................................................... 113

5.1.1 Volúmenes vehiculares actuales ................................................................. 113


Sur con Carrera 63 .................................................................................................. 113


Sur con Carrera 67. ................................................................................................. 123

5.1.1.3 Volúmenes vehiculares para los accesos de la intersección de la Calle 57B

Sur con Carrera 63. ................................................................................................. 134

5.1.1.4 Volúmenes vehiculares de la intersección de estudio Autopista Sur con

Carrera 63. .............................................................................................................. 144

5.1.2 Volúmenes vehiculares futuros .................................................................. 149

5.1.2.1 Determinación de la tasa de Crecimiento ............................................... 149

5.1.2.2 Determinación de Volúmenes futuros .................................................... 153

5.2 Estudio de velocidades ................................................................................... 157

5.2.1 Procesamiento de la información. .............................................................. 157

5.2.2 Resultados ................................................................................................... 168

5.3 Modelamiento de la intersección en Vissim ................................................... 170

5.3.1 Escenario 1 ................................................................................................. 170

5.3.1.1 Volumen Vehicular Simulado en la intersección ................................... 171

5.3.1.2 Longitudes de Cola ................................................................................. 172

5.3.1.3 Demoras .................................................................................................. 173

5.3.2 Escenario 2 ................................................................................................. 174



5.3.2.3 Demoras .................................................................................................. 177

5.3.3 Escenario 3 ................................................................................................. 178



5.3.3.3 Demoras .................................................................................................. 181

5.3.4 Escenario 4 ................................................................................................. 182



5.3.4.3 Demoras .................................................................................................. 184

5.4 Diseño geométrico de la intersección a desnivel para la Autopista Sur con

Carrera 63. ...................................................................................................................... 186

5.4.1 Curva horizontal 1 espiral circulo espiral simétrica, alineamiento oriente

occidente (E-W) .......................................................................................................... 186

5.4.2 Curva horizontal 2, alineamiento oriente - occidente (E-W)...................... 189

5.4.3 Curva horizontal 1 espiral circulo espiral simétrica, alineamiento occidente -

oriente (E-W) .............................................................................................................. 191

5.4.4 Curva horizontal 2 Espiral – Espiral simétrica, alineamiento occidente -

oriente (W-E) .............................................................................................................. 194

5.4.5 Curva horizontal Espiral – circulo - Espiral simétrica, ramal de enlace

Autopista Sur – Carrera 63 (segundo nivel) ............................................................... 196

5.4.6 Curva horizontal 1 Espiral – Espiral simétrica, ramal de enlace Carrera 63 -

Autopista Sur (tercer nivel) ........................................................................................ 199

5.4.7 Curva horizontal 2 espiral - circular– espiral simétrica, ramal de enlace

Carrera 63 - Autopista Sur (tercer nivel). ................................................................... 201

5.4.8 Curva horizontal 3 espiral – espiral simétrica, ramal de enlace Carrera 63 -

Autopista Sur (tercer nivel). ....................................................................................... 203


Autopista Sur (tercer nivel). ....................................................................................... 205

5.5 Diseño de señalización para el tramo ............................................................. 210

6 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ......................................................... 211

7 BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................ 213

1 INTRODUCCION

La ciudad de Bogotá ha venido creciendo de manera exponencial en su territorio,

número de habitantes y parque automotor, de manera general, estos tres factores se

traducen en problemas de movilidad, debido a que cada año se asienta un número mayor de

personas que vive en los extremos de la ciudad y que deben desplazarse hacia el centro de

esta, que es donde se encuentran concentrados la mayoría de bienes y servicios. Para

realizar los viajes en algunos casos las personas utilizan el sistema de transporte masivo,

que cuenta con vías exclusivas de circulación, otras personas que nos tienen acceso a este,

deben tomar el transporte público colectivo tradicional o los buses del SIPT que circulan a

través de vías que fueron construidas hace más de 30 años que no tiene la capacidad para

soportar la demanda actual de vehículos.

Debido a la falta de planeación distrital y al crecimiento exponencial de Bogotá, la

mayoría de vías arteriales de la ciudad no cuentan con espacio para ampliar su capacidad,

por esta razón, el análisis de operación de las intersecciones existentes sobre estas vías

principales se ha convertido de vital importancia para mantener y mejorar los tiempos de

viaje de los ciudadanos. Sin embargo, cuando en la intersección se presentan colas muy

largas y los tiempos de demora son altos, se deben plantear la construcción de

infraestructura vial que solucione estos problemas y aumente el nivel de servicio de misma.

Con el fin aplicar los conceptos de ingeniería de tránsito y diseño geométrico de vías,

necesarios para analizar la operación de una intersección y proponer una solución de

infraestructura vial, se debe seleccionar una intersección sobre una vía principal, la cual

debe operar como mínimo en nivel de servicio D dentro de 20 años.

Para realizar el análisis de operación de la intersección y proponer una solución de

infraestructura vial con su respectivo diseño geométrico, se seleccionó la intersección que

se encuentra sobre la Autopista Sur con la Carrera 63. Esta intersección se ubica en el

barrio de Villa del Rio, el cual pertenece a la Unidad de Planeación Zonal (UPZ) 49,

denominada Apogeo, situada en la localidad de Bosa, al sur de Bogotá D.C. entre

los 04º09’00’’ y 04º09’36’’ de latitud norte entre los 74º09’49’’ y 74º09’27’’ de longitud

oeste.

Imagen 1. Localización general.

Fuente: Instituto Geográfico Agustín Codazzi

2 OBJETIVOS

2.1 Objetivo general

Proponer una solución de infraestructura que mejore las condiciones actuales de

operación de la intersección ubicada en la Autopista Sur con Carrera 63 en el sector de

Villa del Rio en la ciudad de Bogotá, con su respectivo diseño geométrico de alineamiento

horizontal y vertical, utilizando el software AUTOCAD CIVIL 3D.

2.2 Objetivos específicos

Evaluar las condiciones operacionales actuales de en la intersección de la Autopista

Sur con Carrera 63 en el sector de Villa del Rio mediante el software PTV Vissim

8.0.

Realizar el diseño en planta y perfil de la intersección actual de la Autopista Sur con

Carrera 63 en el sector de Villa del Rio.

Realizar el diseño en planta y perfil de la propuesta de solución de infraestructura

vial que mejore las características y funcionalidades presentes para la intersección

en mención.

Garantizar que el nuevo diseño se ajuste e interactué de manera segura y adecuada

con la infraestructura vial existente.

Plantear la señalización horizontal y vertical requerida, que permita a los usuarios

habituales y potenciales de la infraestructura vial propuesta, informarse de manera

adecuada y precisa.

Verificar que todos los elementos que hacen parte del presente diseño, cumplan con

lo establecido en el manual de diseño geométrico de carreteras (Repúbica de

Colombia Ministerio de transporte Instituto Nacional de Vias, 2008), norma

(AASHTO- American Association of State Highway and Transportation Officials,

2004) y del manual de señalización vial (Republica de Colombia, Ministerio de

Transporte, 2015).

3 MARCO TEORICO

En este capítulo se presentan los conceptos de ingeniería de tránsito y de diseño

geométrico de vías, que son necesarios para el análisis de la operación de la intersección y

el diseño geométrico de la solución de infraestructura vial que se debe plantear para

mejorar el nivel de servicio de la intersección.

3.1 Estudio de volúmenes vehiculares

Se define volumen de tránsito, como el número de vehículos que pasan por un punto o

sección transversal dados, de un carril o de una calzada, durante un periodo determinado.

(Rafael Cal y Mayor Reyes Spínola y James Cárdenas Grisales, 2000)

3.1.1 Volúmenes de tránsito totales

De acuerdo a (Rafael Cal y Mayor Reyes Spínola y James Cárdenas Grisales, 2000), es

el número total de vehículos que pasan durante el lapso de tiempo determinado.

Dependiendo de la duración del lapso de tiempo determinado, se tiene los siguientes

volúmenes de tránsito totales:

1. Tránsito anual (TA): Es el número total de vehículos que pasan durante un año.

2. Tránsito mensual (TM): Es el número total de vehículos que pasan durante un

mes.

3. Tránsito semanal (TS): Es el número total de vehículos que pasan durante una

semana.

4. Tránsito diario (TD): Es el número total de vehículos que pasan durante un día.

5. Tránsito horario (TH): Es el número total de vehículos que pasan durante una

hora.

6. Tasa de flujo o flujo: Es el número total de vehículos que pasan durante un periodo

inferior a una hora.

3.1.2 Volúmenes de tránsito promedio diarios

(Rafael Cal y Mayor Reyes Spínola y James Cárdenas Grisales, 2000), Se define el

volumen de tránsito promedio diario (TPD) como el número total de vehículos que pasan

durante un periodo dado (en días completos) igual o menor a un año y mayor que un día,

dividido entre el número de días del periodo. De acuerdo al número de días de este periodo,

se presentan los siguientes volúmenes de tránsito promedio diario, dado en vehículos por

día:

1. Tránsito promedio diario anual (TPDA):

TPDA= TA/365

2. Tránsito promedio diario mensual (TPDM):

TPDM= TM/30

3. Tránsito promedio diario semanal (TPDS):

TPDS= TS/7

3.1.3 Volúmenes de tránsito horarios

Con base en la hora seleccionada, se definen los siguientes volúmenes de transito

horarios, dados en vehículos por hora (Rafael Cal y Mayor Reyes Spínola y James

Cárdenas Grisales, 2000):

1. Volumen horario máximo anual (VHMA): Es el máximo volumen horario que

ocurre en un punto o sección de un carril o de una calzada durante un año

determinado.

2. Volumen horario de máximo demanda (VHMD): Es el máximo número de

vehículos que pasan por un punto o sección de un carril o de una calzada durante 60

minutos consecutivos. Es el representativo de los periodos de máxima demanda que

se pueden presentar durante un día en particular.

3.1.4 Usos de los volúmenes de tránsito

De acuerdo con (Rafael Cal y Mayor Reyes Spínola y James Cárdenas Grisales, 2000)

los datos sobre volúmenes de tránsito se utilizan ampliamente en los siguientes campos:

1. Planeación:

a. Clasificación sistemática de redes de carreteras.

b. Estimación de los cambios anuales en los volúmenes de tránsito.

c. Modelos de asignación y distribución del tránsito.

d. Desarrollo de programas de mantenimiento, mejoras y prioridades.

e. Análisis económicos.

f. Estimaciones de calidad del aire.

g. Estimaciones de consumo de combustibles.

2. Proyecto:

a. Aplicación a normad de proyecto geométrico.

b. Requerimientos de nuevas carreteras.

c. Análisis estructural de superficies de rodamiento.

3. Ingeniería de tránsito:

a. Análisis de capacidad y niveles de servicio en todo tipo de vialidades.

b. Caracterización de flujos vehiculares.

c. Zonificación de velocidades.

d. Necesidades de dispositivos de control del tránsito.

e. Estudio de estacionamientos.

4. Seguridad:

a. Calculo de índices de accidentes y mortalidad.

b. Evaluación de mejoras de seguridad.

5. Investigación

6. Usos comerciales

3.1.5 Clasificación de conteos

De acuerdo a (Cal y Mayor y Asociados, 1998) los conteos vehiculares se pueden

clasificar de la siguiente manera:

Conteos direccionales. Se registran los volúmenes clasificados de acuerdo con la

dirección y el sentido de flujo vehicular.

Conteos de clasificación. Se obtienen los volúmenes clasificados, por tipo de vehículo,

número de ejes, peso y dimensiones.

Conteos en Intersecciones. Se registran los volúmenes clasificados por tipo de

movimiento (directo, giro a derecha, giro a izquierda) y por tipo de vehículo (auto, bus,

moto, camión, etc.)

Conteos en Cordones. Se realizan alrededor del perímetro de una zona, a fin de conocer

en el tiempo la cantidad de vehículos que entran y salen de la zona.

Conteos en barrera o pantalla. Son aquellos que se realizan en los cruces de vías con

barreras naturales o hechas por el hombre, como ríos, vías férreas, etc.

Conteos de ocupación vehicular. Son registros de campo que se realizan para

determinar la cantidad promedio de pasajeros que viajan en los diferentes tipos de

vehículos.

3.1.6 Métodos de conteo

Existen dos métodos básicos de conteo: el mecánico (registro automático) y el manual

(Cal y Mayor y Asociados, 1998).

Conteos mecánicos. Se utilizan para obtener conteos vehiculares en lugares situados a

mitad de cuadra o en tramos continuos en campo abierto. Existen aparatos mecánicos

portátiles y fijos cuya utilización depende del objeto del estudio, entre los que se

encuentran. Detectores neumáticos, detectores magnéticos, detectores de espiral de

inducción, detectores de radar, contadores mecánicos portátiles, equipo fotográfico y

contadores electrónicos. No entraremos en detalle con este tipo de elementos de conteo

debido a que en el presente informe no se utilizó ninguno de ellos.

Conteos manuales. Este método emplea personal de campo para su realización, con la

ventaja de que permite obtener información detallada sobre, composición vehicular,

movimientos direccionales en una intersección o en un acceso, dirección de recorrido, uso

de carriles o longitud de colas, obediencia a los dispositivos para el control del tránsito.

3.1.7 Periodos de conteo.

El periodo de conteo no debe comprender condiciones en las que se presenten eventos

especiales, a menos que se desee estudiar una condición específica (Cal y Mayor y

Asociados, 1998).

Algunos de los periodos más usados son los siguientes:

Conteos de fin de semana. Cubre el periodo comprendido entre las seis de la tarde del

día viernes y las seis de la mañana del día lunes.

Conteo de 24 horas. Comprende cualquier periodo de 24 horas, exceptuando la mañana

del lunes y la tarde del viernes.

Conteo de 7 días. Comprende conteos de 24 horas, durante 7 días consecutivos del año,

en condiciones normales del tránsito.

Conteos de 3 días. Comprende conteos de 24 horas durante tres días consecutivos,

preferiblemente martes, miércoles y jueves.

Conteos de 16 horas. Se realiza normalmente en el periodo entre las seis de la mañana

y las diez de la noche.

Conteos de 12 horas. Se realiza normalmente en el periodo entre las siete de la mañana

y las siete de la noche.

Conteos en periodos pico. Comprenden los periodos de mayor demanda del tránsito.

Conteos en periodos largos. Utilizan contadores mecánicos de tipo permanente

3.2 Estudio de velocidades

La velocidad se ha manifestado siempre como una respuesta al deseo humano de

comunicarse rápidamente desde el momento en que él mismo inventó los medios de

transporte. En este sentido, la velocidad se ha convertido en uno de los principales

indicadores utilizados para medir la calidad de la operación a través de un sistema de

transporte (Rafael Cal y Mayor Reyes Spínola y James Cárdenas Grisales, 2000)

La velocidad debe ser estudiada, regulada y controlada con el fin de que origine un

perfecto equilibrio entre el usuario, el vehículo y la vía, de tal manera que siempre se

garantice la seguridad.

3.2.1 Conceptos de velocidad

Para realizar el estudio de velocidades se debe tener claro los diferentes tipos de

velocidades que se pueden analizar, de acuerdo a (Cal y Mayor y Asociados, 1998) estos

son algunos conceptos de velocidad:

Velocidad a flujo libre, velocidad libre. 1. Velocidad teórica del tránsito cuando la

densidad es cero. 2. Velocidad media de los vehículos cuya marcha no está impedida por la

interacción vehicular ni por la regulación del tránsito.

Velocidad de marcha. Relación entre el espacio recorrido por un vehículo y el tiempo

que ha tardado en recorrer ese espacio , mientras estaba en movimiento; es decir, que no

tiene en cuenta el tiempo que haya estado detenido.

Velocidad de recorrido. Cociente de dividir el espacio andado por un vehículo entre el

tiempo que ha tardado en recorrer ese espacio, incluyendo los periodos en que ha estado

detenido.

Velocidad instantánea. Velocidad de un vehículo en un instante determinado; esto es,

teóricamente en un tiempo infinitamente pequeño.

Velocidad media de recorrido. Media de las velocidades de recorrido de cierto número

de vehículos que recorren una distancia dada. Generalmente se calcula como velocidad

media espacial, o sea, dividiendo la distancia recorrida entre el tiempo medio de recorrido

correspondiente.

Velocidad media espacial. Es la velocidad media a lo largo de un tramo. Para un

vehículo es la relación entre la longitud del tramo y el tiempo de marcha o recorrido del

vehículo. Para una corriente vehicular es la media de las velocidades instantáneas de los

vehículos que se encuentran en un tramo en un momento dado. Se estima dividiendo la

longitud del tramo entre el promedio de los tiempos de marcha o de recorrido del número

de vehículos observados. En ingeniería de tránsito se prefiere usar la velocidad media

espacial (y no la temporal) porque guarda relaciones más precisas con otros parámetros del

tránsito.

Velocidad media temporal. Media aritmética de las velocidades individuales de los

vehículos en un punto de la vía durante un tiempo determinado. Se puede calcular de

medidas directas de velocidades puntuales, o estimarse a partir de medidas de tiempos de

recorrido en un tramo de vía generalmente corto. Excepto en el caso improbable en que

todos los vehículos vayan a la misma velocidad, la velocidad media temporal es algo mayor

que el estimativo correspondiente de la velocidad espacial debido a las propiedades de las

medias aritméticas y armónicas.

Velocidad puntual. Velocidad instantánea de un vehículo cuando pasa por un punto

dado de una vía.

3.2.2 Procedimiento de campo para estudios sobre velocidad puntual

Estos estudios se realizan principalmente en vías de circulación continua tales como las

carreteras de dos carriles y las vías de carriles múltiples donde la regulación del tránsito no

suele hacer detener los vehículos. En vías de circulación discontinua, como las arterias

urbanas, donde la influencia de los semáforos es predominante, se usan más los estudios

sobre tiempo de recorrido. Sin embargo, aun en esas vías los estudios de velocidad puntual

resultan útiles para ciertos fines, tales como el conocimiento de la velocidad a flujo libre y

la velocidad de acercamiento a intersecciones. (Cal y Mayor y Asociados, 1998)

3.2.2.1 Tamaño mínimo de la muestra

Cuando se miden velocidades puntuales no interesa la velocidad de los vehículos que se

observan específicamente, sino la velocidad representativa del total de vehículos que

pasaron por un punto y que van a pasar mientras las condiciones no cambien

significativamente, es decir de la población de vehículos. Esa velocidad representativa sólo

se conoce observando la población completa, pero como eso es evidentemente imposible, lo

que se hace es observar una parte de la población que se denomina muestra. Entonces, de

las características de la muestra se infieren (se inducen en este caso) las características de la

población. El resultado de la inferencia son estimaciones de los parámetros de las variables

de la población, tales como µ y σ2 (Cal y Mayor y Asociados, 1998).

Ahora bien, esta inducción produce errores de inferencia en los valores estimados de los

parámetros que pueden ser intolerables. Se sabe que estos errores disminuyen con el

tamaño de la muestra (número de observaciones), aumentan con la variabilidad de los datos

y varían también con el tipo de muestreo que se tome. En general, no se puede cambiar la

variabilidad de los datos, y si se establece el tipo de muestreo, el error dependerá sólo del

tamaño de la muestra. Si se quiere limitar la posibilidad de que ocurran errores de

inferencia intolerables entonces el problema será determinar el tamaño mínimo de la

muestra que no produzca frecuentemente tales errores. Este es un problema de estadística

(Cal y Mayor y Asociados, 1998).

Para resolverlo con respecto a una variable en particular, la estadística aconseja hacer lo

siguiente:

Fijar la cuantía máxima del error de inferencia en el parámetro estimado (tal como

la media aritmética de la población) que se puede tolerar frecuentemente. Este es el

error tolerable máximo.

Determinar lo que quiere decir “frecuentemente”, para lo cual es preciso escoger el

nivel de confianza, que es la probabilidad (expresada en porcentaje) de que

parámetro estimado no rebase el error tolerable máximo.

Determinar la varianza del estimador, lo que se suele expresar por medio de la

desviación estándar.

Con esos datos se aplica el procedimiento estadístico apropiado para calcular el

número mínimo de observaciones, n, que se deben hacer (tamaño de la muestra a

tomar) para que se pueda esperar razonablemente que el error de inferencia del

parámetro no rebase el error tolerable máximo con una frecuencia (en porcentaje)

igual o mayor que el nivel de confianza.

Supóngase que se quiere estimar la media aritmética de las velocidades de los vehículos

que pasan por un punto de una vía antes y después de hacer mejoras en ella. Se han fijado

los siguientes valores:

Error máximo tolerable de la media: 2 km/h

Desviación estándar estimada 8 km/h

Nivel de confianza 95 %

Eso quiere decir que se desea exista una probabilidad igual o mayor de 0.95 de que el

error de inferencia de la media (por exceso o por defecto) no pase de 2 km/h (Cal y Mayor

y Asociados, 1998).

3.2.2.2 Procedimiento basado en la medida del tiempo de recorrido en una distancia

fija – longitud de base

La longitud apropiada de la base para medir velocidades depende principalmente del

grado de precisión deseado, la velocidad máxima de los vehículos que se observan y de la

apreciación del tiempo de recorrido. Esta apreciación la determina principalmente el

instrumento que se use y la pericia del observador (Cal y Mayor y Asociados, 1998).

El error de apreciación máximo del tiempo de recorrido de la base es lógicamente la

mitad de la apreciación del mismo; es decir, que si la apreciación es de un segundo, el error

de apreciación máximo sería de medio segundo, positivo o negativo. Este error no debe ser

mayor que el error de inferencia tolerable máximo de la media de la velocidad estimada.

Como los errores de apreciación pueden ser por defecto o por exceso, se compensan hasta

cierto punto, por lo que no es descabellado suponer que el error de la media sea igual al

error de las observaciones individuales dividido entre la raíz cuadrada del número de

observaciones. Basándose en las suposiciones hechas, se puede determinar

matemáticamente cuál será la longitud de la base que produciría un error de apreciación en

la velocidad media igual al error tolerable máximo de esa media por inferencia. La

ecuación determinada es (Cal y Mayor y Asociados, 1998):

𝐿 =𝑎𝑉(1 − 𝑘√𝑛)

7.2𝑘√𝑛

Ecuación 1.Longitud línea base

Fuente: (Cal y Mayor y Asociados, 1998)

Donde:

L = longitud de la base (m)

a = apreciación del tiempo de recorrido (s)

V = velocidad puntual media esperada (km/h).

k = error máximo tolerable de la velocidad como proporción (tanto por uno) de ésta.

n = número de observaciones

En condiciones ordinarias se recomienda que se usen bases mínimas de 25m para

velocidades menores de 40km/h, de 50m para velocidades entre 40 y 65km/h y de 75m para

velocidades más altas (Cal y Mayor y Asociados, 1998).

Tabla 1. Longitudes de base recomendadas.


3.2.2.3 Análisis de la información

Distribuciones de frecuencia o arreglo tabular de datos

El primer paso en el análisis de los datos consiste en agruparlos una tabla de

frecuencias. Esto se lleva a cabo mediante la agrupación de valores de magnitud

similar en intervalos de clase. El número de intervalos de clase generalmente se

toma entre 5 y 20, dependiendo de la cantidad de datos (Rafael Cal y Mayor Reyes

Spínola y James Cárdenas Grisales, 2000).

Representación gráfica de los datos de velocidad de punto

Un histograma de frecuencias consiste en una serie de rectángulos que tienen

como bases los intervalos de clase (o grupos de velocidad) sobre un eje horizontal,

con sus centros en las marcas de clase (puntos medios o velocidades medias del

grupo) y como alturas los respectivos por ciento de las observaciones totales (o las

frecuencias observadas relativas)

3.3 Capacidad vial

En las fases de planeación, estudio, proyecto y operación de carreteras y calles, la

demanda de tránsito, presente o futura, se considera como una cantidad conocida. Una

medida de la eficiencia con la que un sistema vial presta servicio a esta demanda, es su

capacidad u oferta (Rafael Cal y Mayor Reyes Spínola y James Cárdenas Grisales, 2000).

Teóricamente la capacidad se define como la tasa máxima de flujo que puede soportar

una carretera o calle. De manera particular, la capacidad de una infraestructura vial es el

máximo número de vehículos (peatones) que pueden pasar por un punto o sección uniforme

de un carril o calzada durante un intervalo de tiempo dado, bajo las condiciones

prevalecientes de la infraestructura vial, del tránsito y de los dispositivos de control (Rafael

Cal y Mayor Reyes Spínola y James Cárdenas Grisales, 2000).

3.3.1 Condiciones prevalecientes

Es necesario tener en cuenta el carácter probabilístico de la capacidad, por lo que puede

ser mayor o menor en un instante dado. A su vez, como la definición misma lo expresa, la

capacidad se define para condiciones prevalecientes, que son factores que al variar

modifican; estos se agrupan en tres tipos generales (Rafael Cal y Mayor Reyes Spínola y

James Cárdenas Grisales, 2000):

Condiciones de la infraestructura vial

Son las características físicas de la carretera o calle (de transito continuo o

discontinuo, con o sin control de accesos, dividida o no, de dos o mas carriles, etc.),

el desarrollo de su entorno, las características geométricas (anchos de carriles y

acotamientos, obstrucciones laterales, velocidad de proyecto, restricciones para el

rebase y características de los alineamientos), y por el tipo de terreno donde se aloja

la obra.

Condiciones del tránsito

Se refiere al a distribución del tránsito en el tiempo y en el espacio, y a su

composición en tipos de vehículos como livianos, camiones, autobuses y vehículos

recreativos.

Condiciones de control

Hace referencia a los dispositivos para el control del tránsito, tales como

semáforos y señales restrictivas (alto, ceda el paso, no estacionarse, solo vueltas a la

izquierda, etc.)

3.3.2 Nivel de servicio

Para medir la calidad del flujo vehicular se usa el concepto de nivel de servicio. Es una

medida cualitativa que describe las condiciones de operación de un flujo vehicular, y de su

percepción para los motoristas y/o pasajeros. Estas condiciones se describen en términos de

factores tales como la velocidad y el tiempo de recorrido, la libertad de maniobras, la

comodidad, la conveniencia y la seguridad vial (Rafael Cal y Mayor Reyes Spínola y James

Cárdenas Grisales, 2000).

Nivel de servicio A

Representa una circulación a flujo libre. Los usuarios, considerados en forma

individual, están virtualmente exentos de los efectos de la presencia de otros en la

circulación. Poseen una altísima libertad para seleccionar sus velocidades deseadas

y maniobrar dentro del tránsito. El nivel general de comodidad y convivencia

proporcionando por la circulación al motorista, pasajero o peatón, es excelente.

Nivel de servicio B

Esta dentro del rango estable del flujo estable, aunque se empiezan a observar

otros vehículos integrantes de la circulación. La liberta de selección de las

velocidades deseadas sigue relativamente inafectada, aunque disminuye un poco la

libertad de maniobra en relación del nivel se servicio A. el nivel de comodidad y

conveniencia es algo inferior a los del nivel de servicio A, porque la presencia de

otros comienza a influir en el comportamiento individual de cada uno.

Nivel de servicio C

Pertenece al rango de flujo estable, pero marca el comienzo del dominio en el

que la operación de los usuarios individuales se ve afectada de forma significativa

por las interacciones con los otros usuarios. La selección de velocidad se ve

afectada por la presencia de otros, y la libertad de maniobra comienza a ser

restringida. El nivel de comodidad y conveniencia desciende notablemente.

Nivel de servicio D

Representa una circulación de densidad elevada, aunque estable. La velocidad y

libertad de maniobra quedan seriamente restringidas, y el conductor o peatón

experimenta un nivel de comodidad y conveniencia bajo. Los pequeños incrementos

del flujo generalmente ocasionan problemas de funcionamiento.

Nivel de servicio E

El funcionamiento está en él, o cerca del, límite de su capacidad. La velocidad de

todos se ve reducida a un valor bajo, bastante uniforme. La libertad de maniobra

para circular es extremadamente difícil, y se consigue forzando a un vehículo o

peatón a “ceder el paso”. Los niveles de comodidad y conveniencia son

enormemente bajos, siendo muy elevada la frustración de los conductores o

peatones. La circulación es normalmente inestable, debido a que los pequeños

aumentos del flujo o ligeras perturbaciones del tránsito producen colapsos.

Nivel de servicio F

Representa condiciones de flujo forzado. Esta situación se produce cuando la

cantidad de tránsito que se acerca a un punto, excede la cantidad que puede pasar

por él. En estos lugares se forman colas, donde la operación se caracteriza por

existencia de ondas de parada y arranque, extremadamente inestables.

3.3.3 Nivel de servicio en intersecciones con semáforo

El nivel de servicio de una intersección con semáforo se define a través de las demoras,

las cuales representan para el usuario una medida del tiempo perdido de viaje, del consumo

de combustible, de la incomodidad y de la frustración. Específicamente, el nivel de servicio

se expresa en términos de la demora media por vehículo debida a las detenciones para un

periodo de análisis de 15 minutos (Rafael Cal y Mayor Reyes Spínola y James Cárdenas

Grisales, 2000).

Nivel de servicio A

Operación con demoras muy bajas, menores de 5.0 segundos por vehículo. La

mayoría de los vehículos llegan durante la fase verde y no se detienen del todo.

Longitudes de ciclo corto puede contribuir a demoras mínimas.

Nivel de servicio B

Operación con demoras entre 5.1 y 15.0 segundos por vehículo. Algunos

vehículos comienzan a detenerse.

Nivel de servicio C

Operación con demoras entre 15.1 y 25.0 segundos por vehículo. La progresión

del tránsito es regular y algunos ciclos empiezan a malograrse.

Nivel de servicio D

Operación con demoras entre 25.1 y 40.0 segundos por vehículo. Las demoras

pueden deberse a la mala progresión del tránsito o llegadas en la fase roja,

longitudes de ciclo amplias, o relaciones de v/c muy altas. Muchos vehículos se

detienen y se hacen más notables los ciclos malogrados.

Nivel de servicio E

Operación con demoras entre 40.5 y 60.0 segundos por vehículo. Se considera

como el límite aceptable de demoras. Las demoras son causadas por progresiones

pobres, ciclos muy largos y relaciones v/c altas.

Nivel de servicio F

Operación con demoras superiores a los 60.0 segundos por vehículo. Los flujos

de llegada exceden la capacidad de la intersección, lo que ocasiona

congestionamiento y operación saturada.

3.4 Diseño Geométrico

3.4.1 Diseño geométrico en planta o alineamiento horizontal

“El diseño geométrico en planta de una carretera, o alineamiento horizontal, es la

proyección sobre un plano horizontal de su eje real o espacial. Dicho eje está constituido

por una serie de tramos rectos denominados tangentes, enlazados entre sí por curvas.”

(Grisales, 2002)

3.4.1.1 Curvas circulares simples.

“Las curvas circulares presentan una curvatura constante, la cual es inversamente

proporcional al valor del radio. En el diseño de carreteras corresponden a un elemento

geométrico de curvatura rígida. Son arcos de circunferencia de un solo radio empleados

para unir dos tangentes o elementos rectos del alineamiento horizontal.” (González, Rincón

y Vargas, 2012)

Los elementos geométricos que caracterizan una curva circular simple de acuerdo a

(Grisales, 2002) son los siguientes:

PI: Punto de intersección de las tangentes o vértice de la curva.

PC: Punto donde inicia la curva, donde termina la tangente de entrada y empieza en un

punto la curvatura.

PT: Punto donde inicia la tangente, donde termina la curva y empieza la tangente de

salida.

O: Centro de la curva circular.

Ángulo de deflexión de las tangentes, es igual al ángulo central subtendido por el

arco PC-PT.

Radio de la curva circular simple.

Subtangente o Tangente es la distancia desde el “PI” al “PC” o desde el “PI” al

“PT”.

Longitud de la curva circular; es la distancia desde el “PC” al “PT” vía curva.

Cuerda Larga; es la distancia en línea recta desde el “PC” al “PT”.

Externa; es la distancia desde el PI al punto medio de la cuerva “A”.

Ordenada media; es la distancia desde el punto medio de la curva “A” al punto

medio de la cuerda larga “B”.

Figura 1. Curva Circular Simple.

Fuente: (Grisales, 2002)

Existen expresiones matemáticas que relaciona los elementos geométricos de las curvas

simples a continuación se presentan algunas que son presentadas por (Grisales, 2002):

Ecuación 2.Tangente.


Ecuación 3.Radio.


Ecuación 4.Cuerda Larga.


Ecuación 5.Externa.


Ecuación 6.Media.


Ángulos de deflexión

En orden de localizar las cuervas circulares en el terreno después de su diseño se realiza

por medio de los ángulos de deflexión y las cuerdas, estos ángulos son los que se forman de

la tangente con cada una de las cuerdas que sale del PC; el valor de estas es la mitad del

ángulo central que intercepta el mismo arco.

“Por un teorema de la geometría se sabe que el ángulo de semiinscrito es igual a la

mitad del ángulo central (ϕ), Esto es, en general” (Grisales, 2002):

δ=

Ecuación 7.Angulo de deflexión.


Para curvas circulares con ángulos de deflexiones pequeños se recomiendan utilizar los

valores de radios que se muestran en la ¡Error! No se encuentra el origen de la

eferencia..

Tabla 2. Radios para pequeñas deflexiones entre alineamientos rectos.

Fuente: (Repúbica de Colombia Ministerio de transporte Instituto Nacional de Vias, 2008)

ANGULO ENTRE

ALINEAMIENTOS 6° 5° 4° 3° 2°

RADIO MÍNIMO (m) 2000 2500 3500 5500 9000

3.4.1.2 Curvas espirales.

Dado que los conductores experimentan incomodidad cuando pasan de un tramo recto

(tangente) a una curva de radio R, esto tratan de recortar la curva invadiendo el carril de

dirección contraria, por lo que se ha visto necesario el desarrollo de cuervas de transición,

las cuales proporcionan un cambio gradual en la curvatura de la vía, iniciando por un tramo

recto hasta terminar en una curvatura de grado determinado o viceversa. Adicional a la

solución de seguridad vial una de las ventajas de estas curvas es que permite desarrollar

gradualmente el peralte de la curva para acomodarlo de acuerdo a la variación de la fuerza

centrífuga y reducen la probabilidad de que los vehículos se desvíen del carril.

Los elementos geométricos que definen una curva espiral de transición según el autor

James Cárdenas en (Grisales, 2002) son:

Figura 2. Elementos curva espiral.


X, Y: Coordenadas cartesianas de un punto cualquiera P de la espiral, referidas al

sistema de ejes X e Y.

θ = Ángulo correspondiente a P.

θe = Ángulo de la espiral.

Θp = Ángulo paramétrico.

Rc = Radio de la Curva circular simple.

dL = Elemento diferencial de arco.

dθ= Elemento diferencial de ángulo.

Algunas ecuaciones utilizadas para el cálculo de los elementos son:

dL = Rdθ

dθ =

θ =

3.4.1.3 Longitud de la espiral

“Para determinar el valor de la longitud mínima de espiral se estudian y analizan tres

criterios relacionados con la comodidad y seguridad de los usuarios de la vía. El valor

máximo de longitud corresponderá al máximo obtenido de dichos criterios.” (González,

Rincón y Vargas, 2012).

3.4.1.3.1 Criterio I. Variación uniforme de la fuerza centrifuga

De acuerdo con la variación de la aceleración centrifuga: En esta condición es evidente

que para que el vehículo siga la trayectoria necesaria para circular sobre la curva se debe

tener una longitud mínima de la siguiente ecuación:

Ecuación 8. Longitud Mínima de la espiral de acuerdo a la variación de la aceleración centrífuga.

.Fuente: (Repúbica de Colombia Ministerio de transporte Instituto Nacional de Vias, 2008)

En donde:

Ve: Velocidad Uniforme expresado en kilómetros por hora.

J: Variación de la aceleración centrífuga este valor se toma de la tabla 1 dependiendo de

la velocidad.

Rc: Radio de la curva expresado en metros.

Ec: Peralte de la cuerva.

3.4.1.3.2 Criterio II. Transición del peralte

“Para llevar la inclinación transversal de la calzada desde el bombeo natural “BN” hasta

el valor del peralte “e” en la curva, se requiere una variación gradual de la longitud”

(González, Rincón y Vargas, 2012).

Ecuación 9.Longitud mínima de la espiral de acuerdo a la transición del peralte.


En donde:

: Peralte de la curva.

: Ancho del carril.

: Pendiente relativa en rampa.

Tabla 3.Variación de la Aceleración Centrífuga.


VELOCIDAD

ESPECÍFICA Ve

(Km/h)

30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150

J (m/seg³) 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.6 0.6 0.5 0.5 0.4 0.4 0.4 0.4

3.4.1.3.3 Criterio III. Percepción y estética

“La longitud de la curva de la espiral ha de ser suficiente para que se perciva de forma

clara el cambio de curvatura, originando alineamiento armoniosos y orientando al

conductor sobre la trayectoria” (González, Rincón y Vargas, 2012).

Ecuación 10.Longitud mínima de la espiral por razones de percepción y estética.


Para establecer las longitudes máximas y mínimas de la espiral, también se tuvo en

cuenta las siguientes dos ecuaciones tomadas del libro de Diseño Geométrico de Carreteras

(González, Rincón y Vargas, 2012) las cuales son:

𝐿𝑒𝑚𝑖𝑛 ≥ 0.10472 × 𝑅𝑐

Ecuación 11. Ángulo de giro mínimo.

𝐿𝑒𝑚𝑎𝑥 ≤ 1.21 × 𝑅𝑐

Ecuación 12. Longitud máxima de la espiral.

3.4.1.4 Asignación de radios.

En cuanto a la asignación de radios en el proyecto, se tuvo en cuenta el grado de

deflexión para las curvas por medio de la Tabla 4 tomada del manual de Diseño

Geométrico de Vías del INVIAS y se tuvo en cuenta como radio mínimo con un peralte

máximo de 4% para la velocidad asignada:

Tabla 4.Radio mínimo para peralte máximo de 4%.

Fuente: (Repúbica de Colombia Ministerio de transporte Instituto Nacional de Vias, 2008).

VELOCIDAD

ASIGNADA

(Km/h)

Peralte

Máximo

e%

Coeficiente

de fricción

Transversal

(f)

TOTAL

e/100 + f

Radio

Redondeado

15 4.0 0.40 0.44 4

20 4.0 0.35 0.39 8

30 4.0 0.28 0.32 22

40 4.0 0.23 0.27 47

50 4.0 0.19 0.23 86

60 4.0 0.17 0.21 135

70 4.0 0.15 0.19 203

80 4.0 0.14 0.18 280

90 4.0 0.13 0.17 375

100 4.0 0.12 0.16 492

3.4.1.5 Entretangencia.

“La entretangencia se define como el tramo recto que existen entre dos curvas

horizontales consecutivas” (González, Rincón y Vargas, 2012).

De acuerdo al autor Carlos Gonzales, para el tema de entretangencia se deben

contemplar los siguientes análisis y parámetros, que se deben cumplir a cabalidad:

Curvas de distinto sentido

o Si se emplean curvas de transición se pude prescindir de tramos rectos.

o Si el alineamiento se realiza con curvas circulares únicamente, la longitud

mínima de entretangencia debe satisfacer la mayor de las siguientes

condiciones:

La distancia suficiente para desarrollar la transición del peralte, o

La distancia recorrida en metros a la velocidad menor especifica de

las curvas horizontales adyacentes VCH en un tiempo no menor de

cinco segundos.

Curvas del mismo sentido

o Si se emplean curvas de transición la entretangencia no puede ser menor a la

distancia recorrida en 5 segundos a la velocidad especifica de la

entretangencia horizontal VETH

o Si el alineamiento se realiza con curvas circulares únicamente ,la

entretangencia no puede ser menor a la distancia recorrida en 15 segundos a

la velocidad especifica de la entretangencia horizontal VETH

3.4.1.6 Asignación de velocidades.

“La velocidad debe ser estudiada, regulada y controlada con el fin que se origine un

perfecto equilibrio entre el usuario, el vehículo y la carretera, de tal manera que siempre se

garantice la seguridad” (González, Rincón y Vargas, 2012)

La velocidad es la relación entre el espacio recorrido por un vehículo y el tiempo que se

demora ese recorrido este dato generalmente se da en kilómetros por hora (Km/h) y se suele

expresar por medio de la siguiente ecuación:

Ecuación 13. Velocidad.

Dónde:

V= Velocidad constante

d= Distancia

t= Tiempo

3.4.1.7 Velocidad de diseño - VTR

“La velocidad de diseño o velocidad de proyecto de un tramo homogéneo de carretera es

la velocidad guía o de referencia que permite definir las características geométricas

mínimas de todos los elementos del trazado, en condiciones de comodidad y seguridad. Por

lo tanto, la velocidad de diseño representa una referencia mínima. Se define como la

máxima velocidad segura y cómoda que puede ser mantenida en una sección determinada

de una vía, cuando las condiciones son tan favorables que las características geométricas

del diseño de la vía predominan.

Todos los elementos geométricos de los alineamientos horizontal, vertical y transversal,

tales como: radios mínimos, pendientes máximas, distancias de visibilidad, peraltes, anchos

de carriles, anchos de bermas, entre otros, dependen de la velocidad de diseño y varían con

un cambio de ella” (González, Rincón y Vargas, 2012)

3.4.1.8 Velocidad específica - Ve

“La velocidad específica de un elemento de diseño, es la máxima velocidad en

condiciones de seguridad y comodidad que puede mantenerse a lo largo del elemento

considerado aisladamente, se considera que las condiciones meteorológicas, del tránsito y

las regulaciones son tales que no imponen limitaciones a la velocidad.

La velocidad especifica se convierte entonces, en una manera de regular, en la velocidad

de operación de los conductores y por tanto se debe establecer a qué velocidad el conductor

tomara cada elemento de la vía para poder diseñar este elemento con dicha velocidad.”

(González, Rincón y Vargas, 2012)

De acuerdo al autor Carlos Gonzáles el valor de la velocidad específica depende de los

siguientes parámetros:

De la VTR dentro de la cual se encuentra el elemento. Es deseable que la Ve sea

igual a la VTR.

De la geometría del elemento anterior al que se está estudiando.

Las velocidades específicas de un tramo homogéneo deben estar comprendidas dentro

del siguiente rango:

Ecuación 14.Velocidad Específica.


3.4.2 Diseño vertical.

“El diseño geométrico vertical de una carretera, o alineamiento en perfil, es la

proyección del eje real o espacial de la vía sobre una superficie vertical paralela al mismo.

Debido a este paralelismo, dicha proyección mostrara la longitud real del eje de la vía. A

este eje también se le denomina rasante o subrasante.” (Grisales, 2002)

Al igual que el diseño horizontal, el alineamiento vertical está compuesto por tramos

rectos, denominados tangentes verticales, los cuales están enlazados por medio de curvas

verticales.

3.4.2.1 Tangentes

Al igual que en el alineamiento horizontal, la tangente vertical inicia en donde termina

una curva vertical y termina en donde comienza la siguiente cuerva vertical, una

característica que define las tangentes verticales es la pendiente, que consiste en la relación

del desnivel que existe entre el punto final de la cuerva vertical y el punto de inicio de la

siguiente curva vertical y la longitud de la tangente.

3.4.2.1.1 Longitud de la tangente

De acuerdo al autor Carlos González, la longitud mínima de la tangente se define con

base en lo establecido en la normatividad colombiana así:

La distancia recorrida en 7 segundos a la velocidad especifica de la tangente

(VTV), cuando esta velocidad sea menor o igual a 40Km/h.

La distancia recorrida en 10 segundos a la velocidad especifica de la tangente,

cuando esta velocidad sea mayor a 40Km/h.

El valor de la longitud máxima de la tangente está expuesto en la normatividad

colombiana y se define a partir de las características del parque de vehículos pesados del

país y la pérdida de velocidad que tienen estos al recorrer determinada distancia a lo largo

de la tangente con un valor de pendiente determinado.

“Una vez alcanzada la longitud critica de pendiente, se recomienda proveer la distancia

necesaria para recuperar la velocidad de operación promedio, para ello el método y la

norma establecen proporcionar a continuación de la longitud critica de pendiente, una

longitud mayor o por lo menos igual a esta con una pendiente del 1%.” (González, Rincón

y Vargas, 2012)

Como lo expone el autor en el libro (González, Rincón y Vargas, 2012), no es necesario

realizar un análisis para verificar que este criterio no se cumple en las carreteras de

montaña en Colombia.

3.4.2.2 Pendientes

La pendiente es la relación que existe entre la distancia de ascenso o descenso en la

vertical con respecto a la distancia recorrida horizontalmente para lograr este cambio de

altura.

De acuerdo a (González, Rincón y Vargas, 2012) en general se establecen los siguientes

tipos de pendientes:

3.4.2.2.1 Pendiente mínima

Tiene como fin garantizar las condiciones de drenaje de la calzada de manera que no se

generen charcos o pozos de agua lluvia p de otra fuente que afecten la seguridad de los

usuarios, por tal razón el valor mínimo de la pendiente longitudinal no debe ser inferior al

0.5% de manera que se garantice el funcionamiento hidráulico de las cunetas.

3.4.2.2.2 Pendiente máxima

Es aquel valor límite de pendiente que permite una adecuada operación de as vehículos

bajo las condiciones del tráfico esperado. Está en función de del tipo de proyecto, tipo de

terreno y velocidad de diseño del proyecto. No obstante el nivel de servicio de la carretera

se verá afectado por el porcentaje de vehículos pesados que componen el tráfico que por

ella circula.

Tabla 5.Relación entre la pendiente máxima (%) y la velocidad específica de la tangente vertical.

Fuente: Manual de diseño geométrico de carreteras, 2008.

CATEGORÍA DE

LA CARRETERA

VELOCIDAD ESPECIFICA DE LA TANGENTE VERTICAL (Km/h)

20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

Primaria de dos

calzadas 6 6 6 5 5 4 4

Primaria de una

calzada 8 7 6 6 5 5 5

Secundaria 10 9 8 7 6 6 6

Terciaria 14 12 10 10 10

3.4.3 Curvas verticales.

“Una curva vertical es aquel elemento del diseño en perfil que permite el enlace de dos

tangentes verticales consecutivas, tal que a lo largo de su longitud se efectúa el cambio

gradual de la pendiente de la tangente de entrada a la pendiente de la tangente de salida, de

tal forma que facilite una operación vehicular segura y confortable, que sea de apariencia

agradable y que permita un drenaje adecuado. Se ha comprobado que la curva que mejor se

ajusta a estas condiciones es la parábola del eje vertical.” (Grisales, 2002)

Las curvas verticales pueden ser cóncavas o convexas; para estas últimas deben

obtenerse distancias de visibilidad mínimo iguales a las de parada.

3.4.3.1 Curvas verticales simétricas.

De acuerdo al autor James Cárdenas (Grisales, 2002) esta curva debe poseer las

siguientes propiedades:

La razón de variación de su pendiente a lo largo de su longitud es una constante.

La proyección horizontal del punto de intersección de las tangentes verticales est

en la mitad de la línea que une las proyecciones horizontales de los puntos de

tangencia externos, donde empieza y termina la curva.

Los elementos verticales de la curva (cotas) varían proporcionalmente con el

cuadrado de los elementos horizontales (abscisas).

Para el cálculo de las curvas verticales convexas y cóncavas se utiliza la siguiente

ecuación:

Ecuación 15.Cálculo de curvas verticales.

Fuente: (González, Rincón y Vargas, 2012)

Dónde:

Y: corrección por pendiente.

A: diferencia algebraica entre pendiente de entrada y salida.

X: distancia horizontal desde PCV o PTV.

Lv: longitud de la curva vertical.

3.4.4 Criterios de diseño

Para el diseño de curvas verticales se debe tener en cuenta los siguientes criterios:

3.4.4.1 Criterio de seguridad.

“La curva vertical debe tener una longitud tal que garantice una distancia de visibilidad

igual o mayor a la distancia de visibilidad de parada –DP- y, en casos espaciales, de

acuerdo con las condiciones de diseño, una visibilidad que permita el adelantamiento de

vehículos –Da-.” (González, Rincón y Vargas, 2012)

De acuerdo al tipo de curva se tienen las siguientes ecuaciones para determinar estos

criterios

3.4.4.1.1 Curvas verticales convexas

Caso I: (DV≥LV)

𝐿𝑉 = 2𝐷𝑝 −447

𝐴

Ecuación 16. Criterios de seguridad para curvas convexas cuando DV≥LV, caso I para Dp


𝐿𝑉 = 2𝐷𝑎 −977

𝐴

Ecuación 17. Criterios de seguridad para curvas convexas cuando DV≥LV, caso I para Da.


Dónde:

Lv: longitud de curva vertical.

Dv: distancia de visibilidad.

Dp: distancia de parada.

Da: distancia adelantamiento.


Caso II: (DV≤LV)

𝐿𝑉 = 𝐴 ∗𝐷𝑝2

447

Ecuación 18.Criterios de seguridad para curvas convexas cuando DV≤LV, caso II para Dp.


𝐿𝑉 = 𝐴 ∗𝐷𝑎2

977

Ecuación 19. Criterios de seguridad para curvas convexas cuando DV≤LV, caso II para Da.


Dónde:






3.4.4.1.2 Curvas verticales cóncava

Caso I: (DV≥LV)

𝐿𝑉 = 2𝐷𝑝 −3.5𝐷𝑝 + 120

𝐴

Ecuación 20.Criterios de seguridad para curvas cóncavas cuando DV≥LV, caso I.


Dónde:






Caso II: (DV≤LV)

𝐿𝑉 = 𝐴 ∗𝐷𝑝2

3.5𝐷𝑝 + 120

Ecuación 21.Criterios de seguridad para curvas cóncavas cuando DV≤LV, caso II.


Dónde:






3.4.4.1 Criterio de comodidad.

“al recorrer a cierta velocidad el alineamiento vertical en los cambios de dirección

(curvas verticales) se genera un efecto similar al de la fuerza centrífuga en las curvas

horizontales, es decir, de acuerdo a la primera ley de Newton, el cuerpo en movimiento

tiende a seguir la dirección en las cual transitaba. Es por lo anterior que, entre más corta sea

una curva convexa, el conductor experimenta una sensación de salir desprendido hacia

arriba, este efecto es contrarrestado por la gravedad. En curvas cóncavas cortas el efecto

será en sentido contrario y actuara en la misma dirección y sentido que la gravedad. Por lo

anterior las curvas deben tener la suficiente longitud para no generar incomodidad al

conductor y por ende situaciones de inseguridad. En general este criterio está comprendido

dentro del criterio de seguridad.” (González, Rincón y Vargas, 2012)

3.4.4.2 Criterio de operación.

“Al recorrer a cierta velocidad el alineamiento vertical en los cambios de dirección

(cuervas verticales) si estas son de corta longitud se genera una impresión en el conductor

de un cambio súbito en el alineamiento vertical, cambio que se traduce en curvas convexas

en la perdida de vista del trazado y en curvas cóncavas en la impresión de un quiebre

vertical entre las dos pendientes. Esta situación induce al conductor la necesidad de

disminuir la velocidad con el fin de garantizar su seguridad y comodidad, afectando con

ello el nivel de servicio de la via. Por lo anterior, las curvas verticales deben contar con la

suficiente longitud para no afectar la velocidad de operación de la carretera.” (González,

Rincón y Vargas, 2012)

La longitud vertical mínima se define como el sesenta por ciento de la velocidad

especifica de la curva vertical como se muestra en la Ecuación 22.

𝐿𝑉𝑚𝑖𝑛 = 0.6 ∗ 𝑉𝑐𝑣

Ecuación 22. Criterio de operación.


Dónde:

LV min= longitud mínima de la curva vertical.

Vcv= velocidad especifica de la curva vertical.

3.4.4.3 Criterios de drenaje.

Este criterio se utiliza cuando las pendientes de entrada y salida son de signo contrario,

lo que genera que en algún momento la rasante tengan pendiente nula, situación que afecta

el manejo de las obras de drenaje. De acuerdo al autor Carlos González “Para altas

velocidades (100 km/h), las longitudes mínimas de las curvas superan el Kmax de drenaje,

por lo que el diseñador debe analizar la necesidad de modificar las pendientes

longitudinales de las cunetas o de las obras de drenaje superficial.” (González, Rincón y

Vargas, 2012)

Ecuación 23.Criterios de drenaje.


Cuando el diseñador decida la longitud de la curva vertical, debe ser un valor que oscile

entre el valor resultado del cálculo de la longitud máxima y el mayor resultado de las Lv

mínimas, el cual debe ser múltiplo de 20.

3.4.4.4 Distancia de visibilidad de parada –DP-

“Es la distancia necesaria para que el conductor de un vehículo que circula

aproximadamente a la velocidad de diseño pueda detenerlo antes de llegar a un obstáculo

fijo que aparezca en su trayectoria.” (Grisales, 2002)

De acuerdo a la normatividad colombiana la distancia de visibilidad de parada se calcula

por medio de la Ecuación 24.

𝐷𝑝 = 0.695 ∗ 𝑉𝑒 +𝑉𝑒2

87.18

Ecuación 24.Distancia de visibilidad de parada.


Dónde:


Ve: velocidad especifica del elemento sobre el cual se ejerce la maniobra de frenado

(VCH, VETH, VCV o VTV) en Km/h.

Para pendientes superiores a 3% tanto en ascenso (+p), como en descenso (-p) la

distancia de visibilidad de parada se calcula de acuerdo a la Ecuación 25:

𝐷𝑝 = 0.695 ∗ 𝑉𝑒 +𝑉𝑒2

254 ∗ (0.347 ±𝑝

100)

Ecuación 25.Distancia de visibilidad de parada para pendientes superiores al 3%.

Fuente: INVIAS 2008

Dónde:


Ve: velocidad especifica del elemento sobre el cual se ejerce la maniobra de frenado

(VCH, VETH, VCV o VTV) en Km/h.

P: pendiente.

3.4.4.5 Distancia de visibilidad de adelantamiento -Da-

Como expone el autor James Cárdenas en el libro de Diseño Geométrico de Carreteras

(Grisales, 2002) un tramo de carretera de dos carriles y de circulación en dos sentido, tiene

distancia de visibilidad de adelantamiento Da, cuando la distancia de visibilidad en ese

tramo es suficiente para que, en condiciones de seguridad, el conductor de un vehículo

pueda adelantar a otro, que circula en el mismo carril, a una velocidad menor, sin peligro de

interferir con un tercer vehículo que venga en sentido contrario y se haga visible en el

momento de iniciarse la maniobra de adelantamiento.

La distancia mínima de visibilidad de adelantamiento Da, se obtiene de sumar las

siguientes cuatro distancias:

𝐷1 = 0.278 ∗ 𝑡1 ∗ (𝑉 − 𝑚 + 𝑎 ∗𝑡1

2)

𝐷2 = 0.278 ∗ 𝑉 ∗ 𝑡2

𝐷3 = 𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑣𝑎𝑟𝑖𝑎𝑏𝑙𝑒 (30 − 90)𝑚 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛 𝑣𝑒𝑙.

𝐷4 =2 ∗ 𝐷2

3

Ecuación 26.Distancia de visibilidad de adelantamiento.


Dónde:

t1: tiempo de maniobra inicial, en segundos.

V: velocidad del vehículo que adelanta.

a: promedio de aceleración que el vehículo necesita para iniciar el adelantamiento,

Km/h/s.

m: Diferencia de velocidades entre el vehículo que adelanta y el que es adelantado, igual

a 15 km/h en todos los casos.

t2: tiempo empleado por el vehículo al realizar la maniobra para volver a su carril. En

metros.

3.4.5 Peraltes

El peralte es la pendiente transversal que se genera en la calzada de forma ascendente

hacia la parte externa de la curva, con el fin de contrarrestar el efecto de la fuerza centrífuga

que experimenta un conductor al momento de tomar una curva horizontal. Está pendiente

expresada en porcentaje se conoce como el peralte de la curva “e”.

3.5 Señalización horizontal y vertical

3.5.1 Señalización vertical

Las señales verticales son todos aquellos dispositivos instalados sobre la vía o sobre

ésta, que por medio de símbolos o palabras reglamentan el uso de las vías y dan advertencia

a los usuarios. Funcionalmente éstas se clasifican en:

3.5.1.1 Señales preventivas

Su objetivo básicamente, es advertir a los usuarios sobre la existencia de condiciones

especiales en la vía para la cuales deben ir preparados, estas se designan con el código SP y

son de color amarillo para el fondo de la señal y el color negro para la orla y los símbolos.

Figura 3. Ejemplo Señales Preventivas

Fuente: (Republica de Colombia, Ministerio de Transporte, 2015)

3.5.1.2 Señales reglamentarias

Sirven para indicar a los usuarios sobre las restricciones, prohibiciones y

reglamentaciones presentes en el tramo. Se designan por el código SR, el fondo de estas

señales es de color blanco, salvo para la señal de pare (SR-01), rojo para las orlas y las

diagonales que indican prohibición y los símbolos son de color negro.

SR-01

SR-30

SR-06

Figura 4. Ejemplo Señales Reglamentarias


3.5.1.3 Señales informativas

Tienen como objeto informar a los usuarios sobre destinos, sitios de interés especial y

servicios, entre otros. Éstas son de forma rectangular, con fondo azul (señales de servicio) o

verde para las señales elevadas (salvo algunas excepciones). Se designan con la

nomenclatura SI.

SI-05B

SI-05

SI-14

Figura 5. Ejemplo Señales Informativas


Como se específica en el Manual de Señalización Vial del Ministerio de Transporte del

2015, para vías multicarril se podrá colocar en los dos lados de la vía, por cuanto el diseño

del tramo es en doble calzada, las señales verticales se colocarán en ambas márgenes de la

calzada, de tal forma que entre el tablero de la señal y el eje de la vía, formen un ángulo de

80 a 90 grados para que el usuario que se desplaza sobre la infraestructura vial, cuente con

la máxima visibilidad. En la Figura 4, se observan las condiciones de distancia a las que

deben colocarse las señales en carreteras.

Figura 6. Esquema de Ubicación de Las Señales en Carreteras


Estas señales deben ser usadas solo cuando sean estrictamente necesarias de acuerdo con

un estudio de seguridad vial, las necesidades específicas de la vía y los usuarios, o cuando

por reglamentaciones especiales o peligros existentes en la vía sea necesario implantarlas.

El Manual de dispositivos especifica que las señales verticales y pasa vías no deben estar

acompañadas de mensajes con publicidad. No deben contener mensajes, ni la señal ni su

poste, que no sean esenciales para la regulación del tránsito, y estas no pueden ser usadas

para propósitos diferentes a los establecidos en el manual.

En cuanto a las dimensiones de los tableros de las señales, se muestra en la siguiente

tabla los valores adecuados, dependiendo de la jerarquía vial:

Tabla 6. Dimensiones de los tableros de las señales verticales (dimensiones en cm)


Para el caso de la vía objeto de análisis, se asumen las dimensiones de carreteras con

cuatro o más carriles con o sin separador.

3.5.2 Señalización horizontal

Son todas aquellas marcas viales (símbolos, flechas, líneas, letras), que se pintan sobre

el pavimento ó las estructuras de la vía, o también aquellos dispositivos que se colocan

sobre el pavimento. Su función principal es la de regular o canalizar el tránsito, además de

advertir a los usuarios de todos aquellos obstáculos presentes en las vías. Se pueden

implementar solas o como complemento de otros dispositivos como las señales verticales o

semáforos. Se emplea el color blanco cuando se demarcan vías de un solo sentido de

circulación y el amarillo para la demarcación de vías de dos sentidos de circulación.

Según como se dispongan éstas sobre la vía se clasifican en líneas longitudinales, líneas

transversales, y marcas de bordillos, sardineles, objetos y marcas especiales.

3.5.2.1 Líneas longitudinales

Son empleadas para reglamentar e indicar el uso de los carriles de una vía, delimitando y

definiendo los carriles de circulación para un tráfico especifico y definiendo los sitios

donde es permitido el adelantamiento. De estas las comúnmente empleadas en carreteras

son:

3.5.2.1.1 Líneas centrales

Se emplean para indicar el eje central de una vía de dos o más carriles. La línea que

separa dos carriles del mismo sentido se caracteriza por tener color blanco, con un espesor

de 12 cm como mínimo y con longitud del segmento pintado 4,50 m y longitud del espacio

sin pintar 7,50 m.

Figura 7. Líneas centrales.


3.5.2.1.2 Líneas de carril

Son líneas segmentadas de color blanco, mínimo 12 cm. de ancho y relación entre

segmento y espacio de 3:5, cuyo fin es el de delimitar los diferentes carriles que llevan

flujos en la misma dirección. En caso de existir algún riesgo en la maniobra de

adelantamiento se debe implementar una línea continua.

Figura 8. Líneas de Carril


3.5.2.1.3 Líneas de borde de pavimento

Sirven para definir el borde de pavimento y/o separar este de la berma en vías donde por

condiciones de visibilidad o por su alto tráfico sea necesario ó donde sea preciso resaltar el

borde de pavimento por estar cerca de estructuras como intersecciones, puentes,

separadores entre otros. Esta debe ser una línea continua de color blanco y su ancho es de

mínimo 12 cm.

Figura 9. Líneas de Borde de Pavimento


3.5.2.2 Marcas Transversales

3.5.2.2.1 Línea de ceda el paso

Son líneas ubicadas en las incorporaciones de vías e indican a los conductores la

prohibición de cruzarla cuando estos deban ceder el paso en una incorporación con la señal

vertical de CEDA EL PASO (SR-02). Está compuesta por una línea segmentada de 40 cm

de espesor, con segmentos de 80 cm y espacios de 40cm.

Figura 10. Marca Transversal de Ceda el Paso


3.5.2.3 Marcas Viales

3.5.2.3.1 Símbolo de ceda el paso:

Indica la obligación de ceder el paso a los vehículos que se desplazan por la calzada en

que se moviliza y detenerse si es preciso antes de la línea de CEDA EL PASO. Se coloca a

5 m de la línea de CEDA EL PASO, antes de la incorporación.

Figura 11. Demarcación de Ceda el Paso


3.5.2.3.2 Palabras Y Símbolos Sobre El Pavimento

Se utilizan para prevenir peligros, regular, guiar el tránsito. Son de color blanco y

pueden indicar sentidos de circulación (flechas), límites de velocidad (números y letras) ó

la presencia de escuelas (letras).

Flechas

Estas se usan para indicar a los usuarios la dirección de los carriles e indicar los giros

permitidos o la necesidad de abandonar un carril cuando se aproxima su finalización.

Algunos ejemplos de tipos de flechas se muestran en la Figura 12.

Figura 12. Ejemplos de Flechas


4 METODOLOGIA

4.1 Volúmenes vehiculares

El conocimiento de los volúmenes de tránsito y composición vehicular en una vía, es

información fundamental en la determinación de sus componentes, tales como elementos

geométricos, dispositivos de control, señalización de protección peatonal, elementos

económicos y sociales. Con base en estos volúmenes, se puede estimar el crecimiento y la

demanda futura del corredor vial que se ésta evaluando.

Los errores o aciertos en su estimación definirán el correcto o inadecuado

funcionamiento del proyecto que se realizará.

En este proyecto se ha realizado el procedimiento correspondiente para determinar el

volumen máximo de tráfico y composición vehicular de las intersecciones Autopista Sur

con Carrera 63, Carrera 67 con Autopista Sur y Calle 57 b sur con Carrera 63. Para obtener

esta información se realizaron aforos por el método de conteo manual, estos aforos tuvieron

lugar el día 27 de Febrero de 2016, en la hora de máxima demanda, según información de

la secretaria de movilidad es el día Sábado de las 6:00 am a las 7:00 am (ver Anexo1),

Partiendo de esta información, se realiza el cálculo, el análisis y la validación de la

información con el fin de establecer la capacidad y nivel de servicio actuales y futuros de la

intersección que se pretende mejorar.

4.1.1 Características de las intersecciones

4.1.1.1 Autopista Sur con Carrera 63

Las intersecciones se encuentran ubicadas en el sur geográfico de la ciudad de Bogotá en

la localidad 7, Bosa. La Autopista Sur es una vía arterial principal que atraviesa la ciudad

en sentido nororiente-suroccidente y está conformada por cuatro calzadas, dos en cada

sentido, las calzadas de tráfico mixto están conformadas por 3 carriles de 3.5 metros, las

calzadas centrales son de transito exclusivo de Transmilenio y doble sentido de circulación

norte-sur, estas calzadas están conformadas por uno y dos carriles de 3.5 metros en

promedio, las calzadas externas son de uso particular y servicio de transporte público

mixto, cuenta con un giro exclusivo occidente – norte hacia la Carrera 63.

La Carrera 63 es una vía colectora principal que conecta el barrio Villa del Rio con la

Autopista Sur; La Carrera 63 está conformada por dos calzadas para tráfico mixto que

permite la circulación en sentido norte-sur y viceversa. El sentido Norte - Sur está

conformado por tres carriles de 3 metros cada uno, el sentido Sur - Norte está conformado

por 2 carriles de la misma longitud, la intersección está regulada por un control semafórico

y cuenta con un giro exclusivo del norte hacia el oriente que conduce hacia la Autopista

Sur.

Figura 13. Dimensiones de la intersección Autopista Sur con Carrera 63

Fuente: Elaboración propia basado en planos record del Instituto de Desarrollo Urbano.

La intersección de la Autopista Sur con Carrera 63 cuenta con 6 movimientos

permitidos, en la Tabla 7 Se describen dichos movimientos.

Tabla 7. Resumen de movimientos intersección Autopista Sur con Carrera 63.

Fuente: elaboración propia

Movimiento Descripción

9(1) Vehículos que realizan el giro a la derecha desde la Carrera 63 hacia

la Autopista Sur, el giro es exclusivo.

5 Vehículos que realizan el giro a la izquierda desde la Carrera 63

continuando al oriente por la Autopista Sur.

3 Vehículos que cruzan directo en sentido Occidente - oriente sobre la

Autopista Sur sobre la calzada de tráfico mixto.

3 (B)

Vehículos de transporte masivo (Transmilenio) que realizan el cruce

directo en sentido Occidente oriente sobre la Autopista Sur (calzada

exclusiva).

7 Vehículos mixtos que realizan el giro a la izquierda desde la

Autopista Sur hacia la Carrera 63.

4 Vehículos que cruzan directo en sentido oriente - occidente sobre la

Autopista Sur de la calzada de tráfico mixto.

4 (B)


directo en sentido oriente - occidente, sobre la Autopista Sur (calzada

exclusiva).

9(4) Vehículos que realizan el giro a la derecha desde la Autopista Sur

hacia la Carrera 63, el giro es exclusivo.

4.1.1.2 Autopista Sur con Carrera 67 (sector de Madelena)

La Carrera 67 es una vía colectora que está conformada por dos calzadas de dos carriles

de 3.6 metros cada una y está habilitada para tráfico mixto, permite la circulación en

sentido norte sur y viceversa, cuenta con un control semafórico en la intersección con la

Autopista Sur.

Figura 14. Dimensiones de la intersección Autopista Sur con Carrera 67.


La intersección de la Autopista Sur con Carrera 67 cuenta con 7 movimientos

permitidos, en la Tabla 8 se describen dichos movimientos.

Tabla 8. Resumen de movimientos intersección Autopista Sur con Carrera 67



3 Vehículos que cruzan directo en sentido Occidente - oriente sobre la


3 (B)


directo en sentido Occidente - oriente sobre la Autopista Sur (calzada

exclusiva).

4 Vehículos que cruzan directo en sentido oriente - occidente sobre la


4 (B)


directo en sentido oriente - occidente, sobre la Autopista Sur (calzada

exclusiva).

8

Vehículos mixtos que realizan el giro a izquierda desde la calzada de

tráfico mixto de la Autopista Sur (acceso Este) hacia la Carrera 67, el

giro es protegido y controlado por semáforo.

9(3) Vehículos mixtos que realizan el giro a derecha desde la calzada de

tráfico mixto de la Autopista Sur (acceso Oeste) hacia la Carrera 67.

9(2)

Vehículos mixtos que realizan el giro a derecha desde la calzada de

tráfico mixto de la Carrera 67 (acceso sur) hacia la Autopista Sur

(acceso oriente)

4.1.1.3 Calle 57 b sur con Carrera 63 (Villa del Rio)

La calle 57 b Sur es una vía colectora, hacia esta confluyen las calles locales del barrio

Villa del Rio que a su vez se conecta con la Carrera 63, está conformada por dos calzadas

cada una de tres carriles de 3 metros de ancho, permite la circulación de vehículos mixtos

en sentido occidente- sur y viceversa conectándose la Carrera 63 y sentido oriente –

occidente con la Carrera 72j.

Figura 15. Dimensiones de la intersección Calle 57B Sur con Carrera 63.


La intersección de la Calle 57B Sur con Carrera 63 y Carrera72 j cuenta con 5

movimientos permitidos, en la Tabla 9 se describen dichos movimientos.

Tabla 9. Movimientos en la intersección Calle 57B Sur con Carrera 63 y Carrera72 j, sector de Villa del rio.



3 Vehículos que cruzan directo en sentido Occidente - oriente sobre

la Calle 57B hacia la Carrera 72j.

7 Vehículos que giran a la izquierda desde la calzada sur hacia la

calzada occidente de la Calle 57B.

4 Vehículos que cruzan directo en sentido oriente - occidente desde

la Carrera 63 hacia la Calle 57B.

9(3) Vehículos mixtos que realizan el giro a derecha desde la calzada de

tráfico mixto de la Calle 57B Sur (acceso Oeste) hacia la Carrera 63.

9(2)

Vehículos mixtos que realizan el giro a derecha desde la calzada de

tráfico mixto de la Carrera 63 (acceso sur) hacia la Carrera 72j

(acceso oriente)

En la Figura 16 se muestra las intersecciones que serán objeto de estudio.

Figura 16. Intersecciones de estudio.

Fuente: Elaboración propia

4.1.2 Volúmenes vehiculares actuales

4.1.2.1 Definición de la hora de aforo

La hora de aforo vehicular fue definida de acuerdo a aforos vehiculares de la secretaria

de movilidad, el cual concluye que la hora de máxima demanda en la intersección de interés

(Autopista Sur con Carrera 63) se presenta en el horario de las 6.00 a.m. a 7:00 a.m. (Ver

Anexo1)

El estudio de volúmenes vehiculares se realizó el sábado 27 de febrero de 2016 en la

hora de máxima demanda con intervalos de 15 minutos, partiendo desde la toma de

información en la zona, hasta el cálculo, análisis y la validación de la información con el fin

de establecer el FHMD y la composición vehicular de las intersecciones.

De este estudio se obtuvieron los volúmenes vehiculares por acceso y volumen total de

las intersecciones con sus respectivos FHMD (factor horario de máxima demanda), en el

capítulo 5 se muestran dichos resultados. El estudio se realizó con 7 aforadores distribuidos

en las tres intersecciones.

4.1.2.2 Volúmenes vehiculares para los accesos de la intersección de la Autopista Sur

con Carrera 63

En la realización de este aforo se requirió la participación de 5 aforadores, 3 de ellos

aforaron 2 movimientos cada uno y 2 aforadores exclusivos para los vehículos de

Transmilenio (ver Figura 17).

Figura 17. Movimientos en la intersección Autopista Sur con Carrera 63.

Fuente: Elaboración propia basado en planos record del Instituto de Desarrollo Urbano

4.1.2.3 Volúmenes vehiculares y para los accesos de la intersección de la Autopista

Sur con Carrera 67

Para la determinación de los volúmenes vehiculares de la intersección de la Carrera 67

con Autopista Sur se aforaron los giros a derecha (Movimientos 9(2) y 9(3)) y el giro a la

izquierda del acceso este (movimiento 8) ya que se contaba con los volúmenes vehiculares

restantes para esta intersección (volúmenes vehiculares Autopista Sur con Carrera 63), esta

tarea fue realizada por un aforador ubicado en el separador de la Carrera 67.

Figura 18. Movimientos en la intersección Autopista Sur con Carrera 67, sector de Madelena.


4.1.2.4 Volúmenes vehiculares para los accesos de la intersección de la Calle 57B Sur

con Carrera 63

Para la determinación de los volúmenes vehiculares de la intersección de la Calle 57B

Sur con Carrera 63 se aforaron el giro a derecha (Movimientos 9(2)), el movimiento directo

del acceso oeste (movimiento 3) y movimiento directo del acceso este (movimiento 4), ya

que se cuenta con los volúmenes vehiculares restantes para esta intersección (volúmenes

vehiculares Autopista Sur con Carrera 63), esta tarea fue realizada por un aforador ubicado

en el separador de la Carrera 72j.

Figura 19. Movimientos en la intersección Calle 57B Sur con Carrera 63 y Carrera72 j, sector de Villa del rio.

Fuente: Elaboración propia basado en imagen satelital IDECA.

4.1.2.5 Toma de la información volúmenes vehiculares

La información de campo se registró durante un lapso de 1 hora, de 6:00am a 7:00 am,

periodo de máxima demanda de la intersección de la Autopista Sur con Carrera 63. La

información se diligencio en formatos de campo recomendados por (Cal y Mayor y

Asociados, 1998) en el manual de planeación y diseño para la administración del tránsito y

el transporte de Bogotá, que se puede ver en la Figura 20.

La toma de información se realizó por medio de conteos manuales en periodos de 15

minutos clasificando los vehículos en: autos, buses, busetas, camiones tipo C2, C3, C4, C5

y motos.

Figura 20. Formato de campo para registro de volúmenes vehiculares.


4.1.3 Volúmenes vehiculares futuros

Para el diseño de cualquier infraestructura es necesario llevar los volúmenes actuales a

volúmenes futuros, los cuales son el volumen actual más un incremento de este que se

realizara año a año, este volumen debe ser considerado para que la estructura que se va a

diseñar soporte el volumen hasta el año de diseño. (Vargas, Rincón y González, 2012).

Para la determinación de los volúmenes futuros es necesario contar con información

histórica de aforos realizados en la intersección o en estaciones maestras cercanas que

permitan establecer el comportamiento del tránsito. Sin embargo para la intersección objeto

de este estudio no se encontró información histórica de aforos de la misma o estaciones

maestras cercanas que permitiera realizar un análisis del comportamiento del volumen de

tránsito, por lo que se toma como referencia la información del crecimiento anual del

parque automotor proporcionada por la secretaria distrital de movilidad en su informe

Movilidad en Cifras de 2014.

Según el cual la ciudad ha presentado incrementos anuales mayores a 100.000 vehículos,

especialmente para los últimos cinco años, y se origina por factores como aumento de la

población, capacidad adquisitiva y nuevas oportunidades laborales. Esto puede implicar la

migración del transporte público al privado al contar con opción de desplazamiento en

vehículos propios.

Tabla 10. Crecimiento del parque automotor en Bogotá

Fuente: Secretaria Distrital de Movilidad.

DATOS VEHICULOS MATRICULADOS EN BOGOTA D.C.

AÑO x OFICIAL PUBLICO PARTICULAR TOTAL

2002 1 3555 84805 590939 679299

2003 2 6440 89210 590379 686029

2004 3 10121 91079 666528 767728

2005 4 10515 96040 732092 838647

2006 5 10939 96805 835806 943550

2007 6 11779 98784 952135 1062698

2008 7 12076 99219 1057390 1168685

2009 8 10412 100814 1143631 1254857

2010 9 13103 102408 1277419 1392930

2011 10 13351 104298 1455062 1572711

2012 11 13498 105630 1618834 1737962

2013 12 14714 109279 1770681 1894674

2014 13 16385 113843 1912662 2042890

Con esta serie histórica y con el apoyo del software Excel se realizaron las regresiones

lineal, exponencial, logarítmica y potencial; con el fin de determinar cuál de estas tiene un

coeficiente de correlación más alto y represente una mayor veracidad en la proyección de

los datos.

Teniendo los datos de las proyecciones a 20 años se determinan las tasas de crecimiento

que representan cada año sobre el total, con estas tasas anuales de crecimiento se proyectan

los volúmenes vehiculares actuales.


El estudio de velocidades se realizó sobre las dos vías que conforman la intersección

Avenida Autopista Sur con Carrera 63, se definieron tres puntos de toma de información

cercanos a la intersección, de los cuales dos se ubicaron sobre la Av. Autopista Sur, uno por

cada sentido y un punto sobre la Carrera 63 en el sentido Norte – Sur.

El método para realizar el este estudio fue el de longitud de base, el cual consiste en

marcar una distancia determinada con dos rayas sobre el pavimento y ubicar a un

observador entre estas, cuando el vehículo pasa las llantas delanteras sobre la primera

marca, el observador pone en marcha el cronómetro, y cuando el mismo vehículo toca la

segunda marca con las ruedas delanteras, se detiene la marcha del cronómetro. La

velocidad se obtendrá dividiendo la distancia prefijada entre el tiempo que se requirió para

recorrerla, en segundos y décimos de segundo, la respuesta obtenida se convierte a Km/h.

Para la intersección, la velocidad media puntal esperada es de 40 km/h, por lo cual de

acuerdo a la

Tabla 11, la longitud de la línea base debería ser de 30m. Con el fin de tener una

muestra representativa se realizó el aforo a 100 vehículos.

Tabla 11. Longitud de base recomendadas


4.2.1 Procedimiento de campo

La toma de velocidades se realizó el día lunes 21 de marzo de 2016 entre las 15:00 y las

17:30; teniendo la longitud de base ya determinada, se procedió a ubicar esta sobre la

Avenida Autopista Sur (sentido Este – Oeste), en cada extremo de la línea base se ubicó un

aforador, el aforador ubicado más al este (aguas arriba) daba aviso al otro aforador cuando

un vehículo pasaba por el extremo de la línea base, con el fin del que segundo aforador

iniciara el cronometro y determinara el tiempo que tardaba el vehículo observado en pasar

por el otro extremo de la línea base, sobre el cual se encontraba ubicado este, deteniendo el

cronometro cuando el vehículo pasara por el frente suyo, las observaciones se realizaron

sobre los tres carriles con sentido de circulación E-W sobre la Avenida Autopista Sur a la

altura de la Carrera 63. Las observaciones sobre los siguientes dos puntos, la Avenida

Autopista Sur (sentido Oeste – Este) y la Carrera 63 (sentido Norte – Sur) se realizaron con

el mismo procedimiento descrito anteriormente, y estas se realizaron sobre los tres carriles

con sentido de circulación W-E sobre la Avenida Autopista Sur y sobre los dos carriles con

sentido de circulación N-S sobre la Carrera 63.

Figura 21. Ubicación Intersección de estudio

Fuente: Elaboración propia basado en imagen satelital IDECA

Con el fin de que la toma de velocidades fuera representativa de la calzada se tomó un

dato por carril cada vez que fue posible y que los vehículos se encontraban circulando a

flujo libre y no había disminución en la velocidad debido a la regulación semafórica.

Toma Carrera

63

Figura 22. Ubicación Intersección de estudio


4.2.1 Procesamiento de la información

Para procesar la información lo primero que se debe realizar es la digitación de la

información tomada por los aforadores en campo. Para cada observación se registró el

tiempo que tarda un vehículo para recorrer la distancia de la línea base, por lo que se puede

determinar la velocidad puntual para cada observación.

Con el fin de se realiza el arreglo tabular de los datos de las observaciones es necesario

realizar la estadística descriptiva de los velocidades puntuales que se registraron en la toma

de información, para determinar parámetros estadísticos como la media, la desviación

estándar, el rango y los valores máximos y mínimos, entre otros, que permitan definir el

número de intervalos y la amplitud de los mismos.

Con la información del número de intervalos de clase y el ancho de los mismos, se

procede a ordenar los datos de acuerdo a estos valores; después de ordenar los datos se

determina la frecuencia con que un dato se encuentra en determinado intervalo de clase;

partiendo del número de observaciones y la frecuencia con la que un dato se encuentra

dentro de un rango se determina el porcentaje de frecuencia relativa así:

% 𝐹𝑟𝑒𝑐𝑢𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑅𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎 =𝐹𝑟𝑒𝑐𝑢𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎

𝑛 𝑑𝑒 𝑜𝑏𝑠𝑒𝑟𝑣𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 × 100

Ecuación 27. Frecuencia Relativa

Con las frecuencias relativas, se procede a determinar el porcentaje acumulado, que no

es más sino la suma del porcentaje relativo sumado en el intervalo de clase anterior. Con el

arreglo tabular se procede a graficar el porcentaje relativo y el porcentaje acumulado con

respecto a los valores máximos del intervalo.

De acuerdo a los percentiles de determina la velocidad de operación mínima, la

velocidad media de operación, la velocidad de operación máxima y la velocidad de diseño.

4.3 Controles vehiculares semafóricos

Para la modelación de la intersección se requiere conocer qué dispositivos de control

semafórico regulan los flujos vehiculares en las intersecciones de estudio, así como los

tiempos que han sido establecidos para cada fase.

4.3.1 Descripción de los controles Vehiculares de las intersecciones

Autopista Sur con Carrera 67

La intersección de la Autopista Sur con Carrera 67 cuenta con un grupo semafórico

conformado por 9 semáforos vehiculares que controlan los movimientos 3, 3B, 4,4B, 9(3) y

8. El giro a derecha de la Carrera 67 hacia el occidente sobre la Autopista Sur es controlado

por una señal de ceda el paso.


Sobre la Autopista Sur con Carrera 63 existe un grupos semafóricos conformados por 15

semáforos vehiculares que controlan todos los movimientos de la intersección excepto los

giros 9 (4) y 9 (1) los cuales se realizan con un carril de aceleración y desaceleración.

Carrera 63

Sobre la Carrera 63 existe una intersección de calzadas la cual está controlada por el

mismo grupo semafórico que la Autopista Sur consta de 5 semáforos vehiculares.

Calle 57B Sur con Carrera 63

La intersección de la Calle 57B Sur con Carrera 63 está conformada por un grupo

semafórico de 7 semáforos los cuales controlan todos los movimientos excepto el

movimiento 4 el cual es controlado por una señal de ceda el paso.

A continuación se muestran los dispositivos semafóricos y señales de regulación

vehicular presentes en las intersecciones.

Tabla 12. Dispositivos de control vehicular


Interseccion Carrera 67 con

Autopista Sur.

Fuente: StreetView (google)

Interseccion Carrera 63 con

Autopista Sur.


Control semaforico sobre la

Carrera 63

Fuente: Elaboracion propia

Interseccion calle 57 b sur con

Carrera 63 (Villa del Rio)

Fuente: Autores

Nota: Los números en color azul representan la fase semafórica configurada en el software Vissim.

4.3.2 Programación tiempos semafóricos

La programación de los tres grupos semafóricos para las intersecciones de la Calle 57B

Sur con Carrera 63, y Autopista Sur se obtuvieron de la información de programación

semafórica de la secretaria de movilidad para el día del aforo (programación automática

para el día sábado, Anexos 5 y 6). Los tiempos semafóricos para el grupo de la intersección

de madalena fueron tomados en campo.

A continuación se muestran los tiempos para cada fase semafórica que serán usados en

la modelación de las condiciones actuales de las tres intersecciones en el programa Vissim.

Grupo semafórico Calle 57B Sur con Carrera 63

Tiempo de ciclo=60 segundos, basado en planeamiento semafórico de la secretaria de movilidad de Bogotá (Ver Anexo 6)

Figura 23. Programación tiempos semafóricos intersección Calle 57B Sur con Carrera 63.

Fuente: Captura de pantalla del software Vissim 8

Grupo semafórico Autopista Sur con Carrera 63 y cruce de calzadas Carrera 63

Tiempo de ciclo= 120 segundos, basado en planeamiento semafórico de la secretaria de movilidad de Bogotá (Ver Anexo 5)

Figura 24. Programación tiempos semafóricos intersección Autopista Sur con Carrera 63.


Autopista Sur con Carrera 67 (Madelena)

Tiempo de ciclo=60 segundos, tiempos tomados en campo.

Figura 25. Programación tiempos semafóricos intersección Autopista Sur con Carrera 67.


4.4 Modelamiento de la intersección en Vissim

Para simular y analizar los diferentes escenarios con los que podría operar la

intersección de la Autopista Sur con Carrera 63 se proponen los siguientes 4 escenarios:

Escenario 1: Infraestructura actual con volúmenes vehiculares actuales.

Escenario 2: Infraestructura actual con volúmenes vehiculares proyectados a 20

años.

Escenario 3: Infraestructura propuesta con volúmenes vehiculares actuales.

Escenario 4: Infraestructura propuesta con volúmenes vehiculares proyectados a 20

años.

4.4.1 Escenario 1

4.4.1.1 Modelación con arcos y conectores

Una vez conocidas las características principales de la intersección se procede a realizar

la modelación de la intersección en el software Vissim.

Basados en la imagen satelital de las intersecciones iniciamos la modelación de las

calzadas, el procedimiento consistirá en trazar dichas calzadas y definir todos los

parámetros geométricos de las intersecciones como son anchos, número de carriles y

conectores.

Figura 26. Modelación Vissim, Intersección Calle 57B Sur con Carrera 63


4.4.1.2 Ingresando volúmenes vehiculares

Los volúmenes vehiculares que se ingresan son los mismos que se presentan en el

capítulo de resultados, sección de volúmenes vehiculares. Por defecto el software Vissim

trabaja con volúmenes vehiculares estocásticos, por lo que es importante que en el ingreso

de estos, se seleccione que los volúmenes los debe tomar el software como exactos.

Figura 27. Ejemplo ingreso de volumen vehicular.


Así mismo se configuran las composiciones vehiculares para cada arco, como se observa

en la siguiente figura, para el arco de la Carrera 67 MOV 9(2), el 96.4% son vehículos

livianos, el 2.6% son buses y el 1% son vehículos pesados.

Figura 28. Ejemplo ingreso composición vehicular en arco.


El tipo de vehículo 620, hace referencia a los vehículos pesados y se creó con la

composición vehicular de este tipo de vehículos que pasan por la intersección de la

Autopista Sur con Carrera 63, que como se presenta en el capítulo de resultados, sección

volúmenes vehiculares, corresponden a 49% vehículos C2, 11% vehículos C3, 14%

vehículos C4, 16% vehículos C5 y 10% vehículos C6.

Figura 29. Composición vehicular de vehículos pesados


4.4.1.3 Ingreso de comportamiento de conductores

Para realizar una simulación de acuerdo al comportamiento de los conductores

Bogotanos, se establecieron los siguientes criterios en el software.

Figura 30. Criterios de seguimiento


Figura 31. Criterios de cambio de carril


Figura 32. Criterios de comportamiento lateral


Figura 33. Criterios de comportamiento ante señal semafórica


Figura 34. Modelación tres intersecciones Vissim


Calle 57B Sur con Carrera

63



4.4.1.4 Simulación y estimación de demoras.

El procedimiento consiste en realizar la simulación de las condiciones actuales en base a

los parámetros de velocidades y volúmenes vehiculares ingresados y la geometría de cada

zona de análisis, la simulación se realizara en un lapso de tiempo de 4500 segundos (75

minutos) de los cuales 900 segundos (15 minutos) corresponderán a un periodo de precarga

de la red y los 3600 segundos corresponderán a la modelación de la hora de máxima

demanda.

A partir de la determinación de las demoras podremos determinar el nivel de servicio

que se presenta en la intersección, basados en el manual de capacidad (HCM2000).

Tabla 13.Nivel de servicio para una intersección con control semafórico

Fuente: (Transport Research Council, 2000)

4.4.2 Escenario 2

Para la simulación del escenario dos se utiliza el mismo procedimiento descrito en el

escenario 1, lo único que cambia son los volúmenes vehiculares, que corresponden a los

que se proyectan se presentaran en la intersección en 20 años.

4.4.2.1 Ingresando volúmenes vehiculares

Los volúmenes vehiculares corresponden a los mismos que se presentan en el capítulo

resultados, sección volúmenes vehiculares futuros. Por defecto el software Vissim trabaja

con volúmenes vehiculares estocásticos, por lo que es importante en el ingreso de estos se

seleccione que estos los debe tomar el software como exactos.

Figura 35. Ejemplo ingreso de volumen vehicular.



El procedimiento consiste en realizar la simulación de las condiciones futuras en el cual

se mantiene la infraestructura existente y se ingresan los volúmenes vehiculares

proyectados, la simulación se realizara en un lapso de tiempo de 4500 segundos (75

minutos) de los cuales 900 segundos (15 minutos) corresponderán a un periodo de precarga

de la red y los 3600 segundos corresponderán a la modelación de la hora de máxima

demanda.

Figura 36. Simulación Nodo Autopista Sur con Carrera 63


4.4.3 Escenario 3

Para la simulación del escenario tres se utiliza el mismo procedimiento descrito en el

escenario uno, en este escenario cambia la infraestructura y se proponen dos puentes

vehiculares que permitan a los usuarios realizar los giros a la izquierda que se presentan en

la intersección de la Autopista Sur con Carrera 63, sin necesidad de bloquear el flujo de la

Autopista Sur con una intersección semafórica, se utilizan los volúmenes vehiculares

actuales.


El procedimiento consiste en realizar la simulación de que existiera en la actualidad la

infraestructura propuesta y se ingresan los volúmenes vehiculares actuales, la simulación se

realizara en un lapso de tiempo de 4500 segundos (75 minutos) de los cuales 900 segundos

(15 minutos) corresponderán a un periodo de precarga de la red y los 3600 segundos

corresponderán a la modelación de la hora de máxima demanda.



Figura 38. Simulación 3, Nodo Autopista Sur con Carrera 63


4.4.4 Escenario 4

Para la simulación del escenario cuatro se utiliza el mismo procedimiento descrito en el

escenario uno, en este escenario se cambia la infraestructura existente y se proponen dos

puentes vehiculares que permitan a los usuarios realizar los giros a la izquierda que se

presentan en la intersección de la Autopista Sur con Carrera 63, sin necesidad de bloquear

el flujo de la Autopista Sur con una intersección semafórica, adicional a esto se utilizan los

volúmenes vehiculares proyectados a 20 años.


El procedimiento consiste en realizar la simulación de la infraestructura propuesta y

como sería su funcionamiento con los volúmenes vehiculares proyectados a 20 años, la

simulación se realizara en un lapso de tiempo de 4500 segundos (75 minutos) de los cuales

900 segundos (15 minutos) corresponderán a un periodo de precarga de la red y los 3600

segundos corresponderán a la modelación de la hora de máxima demanda.



Figura 40. Simulación 3D, Nodo Autopista Sur con Carrera 63


4.5 Diseño geométrico de la intersección a desnivel para la Autopista

Sur con Carrera 63.

En esta sección se presentan los aspectos técnicos y normativos usados para el diseño

geométrico de la intersección Autopista Sur con Carrera 63, basados en el Manual de

Diseño Geométrico para Carreteras del Ministerio de Transporte - Instituto Nacional de

Vías INVIAS. 2008 (Repúbica de Colombia Ministerio de transporte Instituto Nacional de

Vias, 2008) y las normas técnicas para diseño de vías de American Association of State

Highway and Transportation Officials (AASHTO- American Association of State Highway

and Transportation Officials, 2004)

4.5.1 Tipo de intersección propuesta

Basados en el estudio de tránsito y la geometría inicial de la intersección se planea el

diseño de una infraestructura vial a desnivel, la cual dará solución a los movimientos

vehiculares que en la actualidad son controlados por fases semafóricas, el diseño propuesto

tiene como fin convertir la intersección semaforizada en una intersección en donde los

flujos vehiculares sean continuos encaminados a eliminar las colas y reducir las demoras

que se producen actualmente.

La etapa de diseño comprende:

1. Diseño horizontal de la intersección

2. Generación de diagrama de peraltes.

3. Diseño vertical de la intersección

4. Creación de secciones transversales y cálculo de movimiento de tierra.

El diseño de la intersección será una infraestructura vial de tres niveles conformada de la

siguiente manera:

Primer nivel: el diseño del primer nivel constituye un proyecto de mejoramiento en el

que se pretende reformar las condiciones de la vías que conforman la intersección

básicamente se desea que la Autopista Sur siga siendo la vía principal por la cual seguirán

circulando los vehículos que se desplazan en sentido oriente occidente y viceversa, sin ser

afectados por ningún tipo de cruce vehicular, La Carrera 63 se conectara a esta con los

giros exclusivos a derecha (movimientos 9(4) y 9(1)).

Segundo nivel: Está conformado por un ramal de enlace que tendrá como fin transportar

los flujos vehiculares que realizan el giro a izquierda desde la Autopista Sur hacia la

Carrera 63 (movimiento 7).

Tercer Nivel: El tercer nivel es un ramal de enlace que tiene como fin unir la Carrera 63

con la Autopista Sur y transportar los flujos vehiculares que provienen del sector de Villa

del Rio hacia la Autopista Sur (movimiento 5).

4.5.2 Criterios de diseño

4.5.2.1 Velocidad de diseño

Los valores de velocidad que se usaran para el diseño geométrico se obtuvieron en del

estudio de tránsito, (ver capitulo resultados, sección estudio de velocidades) de acuerdo a

esto, la velocidad de diseño para el tramo de la Autopista Sur es de 60 km/h (Percentil 98),

y para el tramo de la Carrera 63 será de 50 km/h, esta última será usada también para el

diseño de los niveles superiores.

4.5.2.2 Radio de curvatura mínimo y peralte máximo

Teniendo en cuenta que la Autopista Sur se encuentra clasificada como una vía urbana

Arterial principal, y la Carrera 63 como una vía urbana arterial menor, El radio mínimo

para el diseño de curvas horizontales estará determinado por la velocidad de diseño y el

coeficiente de fricción transversal máximo1.

Tabla 14. Coeficiente de fricción transversal máxima


VELOCIDAD

ESPECÍFICA

VCH (km/h)

20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

COEFICIENT

E DE

FRICCIÓN

TRANSVERS

AL MÁXIMA

fTmáx

0.35 0.28 0.23 0.19 0.17 0.15 0.14 0.13 0.12 0.11 0.09 0.08

1 (Ministerio de transporte, 2008) Donde adopta los valores del coeficiente de fricción transversal máxima

de estudios recientes de la AASHTO.

El peralte máximo recomendado que proporciona seguridad y comodidad en una vía

urbana es de 4%2, con ello el radio mínimo se calculara aplicando la ecuación de equilibrio

que se presenta a continuación:

𝑅𝑐𝑚𝑖𝑛 =𝑉𝐶𝐻

2

127∗(𝑒𝑚𝑎𝑥+𝑓𝑇𝑚𝑎𝑥)

Ecuación 28. Ecuación de equilibrio


Donde:

VCH: velocidad especifica de la curva horizontal.

emax: peralte máximo (4%)

fTmáx: coeficiente de fricción transversal máxima.

RCmin: Radio mínimo de curvatura

Los valores de radio mínimo para diferentes peraltes ya calculados se encuentran en la

tabla 3.25 del manual de la Aashto 2004 (Exhibit 3-25. Minimum radio for design

superelevation rates, Design speeds, and emax=4%.)

Tabla 15. Radio y peralte mínimo para curvas horizontales en vías urbanas según velocidad de diseño

Fuente: (AASHTO- American Association of State Highway and Transportation Officials, 2004)

Vd =

20

km/h

Vd =

30

km/h

Vd =

40

km/h

Vd =

50

km/h

Vd =

60

km/h

Vd =

70

km/h

Vd =

80

km/h

Vd =

90

km/h

Vd =

100

km/h

e R(m) R(m) R(m) R(m) R(m) R(m) R(m) R(m) R(m)

1.5 163 371 679 951 1310 1740 2170 2640 3250

2.0 102 237 441 632 877 1180 1490 1830 2260

2.2 75 187 363 534 749 1020 1290 1590 1980

2.4 51 132 273 435 626 865 1110 1390 1730

2.6 38 99 209 345 508 720 944 1200 1510

2.8 30 79 167 283 422 605 802 1030 1320

3.0 24 64 137 236 356 516 690 893 1150

3.2 20 54 114 199 303 443 597 779 1010

3.4 17 45 96 170 260 382 518 680 879

3.6 14 38 81 144 222 329 448 591 767

3.8 12 31 67 121 187 278 381 505 658

4.0 8 22 47 86 135 203 280 375 492

2 (AASHTO- American Association of State Highway and Transportation Officials, 2004)

4.5.2.3 Pendientes y longitudes mínimas y máximas de las tangentes verticales

El área que comprende la intersección presenta topografía plana y las pendientes que

desarrollaran los alineamientos en el diseño serán mínimas, por tal motivo la pendiente

mínima longitudinal de la rasante que garantice especialmente el escurrimiento fácil de las

aguas lluvias en la superficie de rodadura será de 0.3%

Las pendientes máximas del alineamiento están directamente condicionas por la

velocidad de diseño y el tipo de vía; para el diseño de las rasantes del proyecto se tomara

como referencia la tabla 4.2 del manual de diseño de vías de 2008.

Tabla 16. Relación entre la pendiente máxima (%) y la Velocidad Específica de la tangente vertical (VTV).


CATEGORÍA DE

LA CARRETERA

VELOCIDAD ESPECÍFICA DE LA TANGENTE

VERTICAL VTV (km/h)

20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

Primaria de dos

calzadas - - - - - 6 6 6 5 5 4 4

Primaria de una

calzada - - - - 8 7 6 6 5 5 5 -

Secundaria - - 10 9 8 7 6 6 6 - - -

Terciaria 14 12 10 10 10 - - - - - - -

No obstante para el diseño de los pasos a desnivel (Puentes) se usara una pendiente

máxima en la rasante del 7% con el fin de alcanzar el galibo requerido (5 metros más una

estructura de 2 metros).

Las longitudes de las tangentes verticales deberán cumplir las condiciones establecidas

en el manual de diseño de carreteras del 2008, conforme a los valores establecidos en la

tabla 4.3 del manual, de acuerdo a esto las longitudes mínimas de tangente vertical serán de

140 metros para los tramos de la Carrera 63 y pasos a desnivel y para la Autopista Sur será

de 170 metros.

Tabla 17. Longitud mínima de la tangente vertical.

Fuente: (Repúbica de Colombia Ministerio de transporte Instituto Nacional de Vias, 2008) tabla 4.3, pág. 129.

VELOCIDAD

ESPECÍFICA DE

LA TANGENTE

VERTICAL VTV

(km/h)

20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

LONGITUD

MÍNIMA DE LA

TANGENTE

VERTICAL (m)

40 60 80 140 170 195 225 250 280 305 335 360

4.5.3 Diseño horizontal de la intersección

Una vez establecidos los criterios iniciales que guiaran el proyecto, se procede a diseñar

los niveles de la intersección.

4.5.3.1 Diseño horizontal de la Autopista Sur y Carrera 63 (Primer Nivel)

La solución propuesta para esta intersección contempla sustituir los giros a izquierda

actuales por pasos a desnivel y así, restringir el primer nivel para el tránsito de vehículos

mixtos y transporte masivo únicamente en sentido oriente – occidente y viceversa, los giros

a derecha también harán parte de este nivel y serán exclusivos.

El primer nivel de la Autopista Sur contara con 2 calzadas de dos sentidos cada una

conformada por 3 carriles para el transito mixto y 2 carriles para Transmilenio.

Hacia la Carrera 63 convergerán los flujos vehiculares del segundo nivel y divergirán los

de tercer nivel.

4.5.3.1.1 Parámetros de diseño para el alineamiento horizontal de la Autopista Sur

sentido Occidente oriente

La calzada occidente - oriente se diseñó con dos curvas horizontales, Los parámetros

usados para el diseño de las mismas son los siguientes:

Tabla 18. Parámetros de diseño alineamiento horizontal Autopista Sur sentido Occidente oriente


ALINEAMIENTO HORIZONTAL AUTOPISTA SUR SENTIDO OESTE -

ESTE

PARAMETROS DE DISEÑO CURVA

1

PARAMETROS DE DISEÑO

CURVA 2

Velocidad

Especifica 60.000 Km/h

Velocidad

Especifica

60.000

Km/h

Tipo de curva Espiral-

Circulo-espiral Tipo de curva

Espiral-

Espiral

Radio mínimo 135 m Radio mínimo 135 m

Peralte máximo 4.0 % Peralte máximo 4.0 %

Long Espiral

mínimo 47.749 m

Long Espiral

mínimo 38.090 m

Long Espiral

máximo 459.800 m

Long Espiral

máximo 292.590 m

Δs (Rampa de

peraltes) máximo 0.600

Δs (Rampa de


J (coeficiente de

fricción) 0.700

J (coeficiente de

fricción) 0.700

Número de carriles

que giran 3

Número de carriles

que giran 3

bw (ajuste de carril

girado) 0.67


girado) 0.67

a (ancho de carril) 3.200 a (ancho de carril) 3.20

Radio (Rc)

Seleccionado

380.000 m Radio (Rc)

Seleccionado

241.810 m

Peralte calculado 2.93 % Peralte calculado 3.51 %

Longitud de espiral

usada

60 m Longitud de espiral

usada

60 m

L (longitud de

transición peralte)

40.200 m L (longitud de

transición peralte)

40.200 m

Δs Calculado 0.156 Δs Calculado 0.19

4.5.3.1.2 Parámetros de diseño alineamiento horizontal Autopista Sur sentido Oriente

- Occidente

La calzada oriente – occidente se diseñó de igual forma con dos curvas horizontales, Los

parámetros usados para el diseño de las estas son los siguientes:

Tabla 19. Parámetros de diseño alineamiento horizontal Autopista Sur sentido oriente – occidente.


ALINEAMIENTO HORIZONTAL AUTOPISTA SUR SENTIDO ESTE -

OESTE


CURVA1


CURVA2

Velocidad

Especifica 60.000

Velocidad

Especifica 60.000

Tipo de curva

Espiral-

Circulo-

Espiral

Tipo de curva

Espiral -

Circulo-

Espiral

Radio mínimo 135 m Radio mínimo 135 m


Long Espiral

mínimo 47.749 m

Long Espiral

mínimo 36.332 m

Long Espiral

máximo 459.800 m

Long Espiral

máximo 266.200 m

Δs (Rampa de


Δs (Rampa de


J (coeficiente de

fricción) 0.700

J (coeficiente de

fricción) 0.700

Número de carriles

que giran 3

Número de carriles

que giran 3


girado) 0.67


girado) 0.67

a (ancho de carril) 3.200


Radio (Rc)

Seleccionado 380.000 m

Radio (Rc)



Longitud de espiral

adoptado 60 m

Longitud de espiral

adoptado 40 m

L (longitud de

transición peralte) 40.200 m

L (longitud de


Δs Calculado 0.156

Δs Calculado 0.29

4.5.3.1.3 Parámetros de diseño alineamiento horizontal Carrera 63.

El alineamiento horizontal de la Carrera 63 cumplirá con la función de empalmar el

primer nivel de la Autopista Sur con la Carrera 63, no presenta diseño de curvas

horizontales.

4.5.3.2 Diseño horizontal del ramal de enlace Autopista Sur – Carrera 63 (segundo

nivel)

La propuesta contempla diseñar un ramal de enlace que conectara los flujos vehiculares

que realizan el giro a izquierda desde la Autopista Sur hacia la Carrera 63 (Movimiento 7).

El alineamiento se diseña con una curva horizontal con los siguientes parámetros:

Tabla 20. Parámetros de diseño alineamiento horizontal ramal de enlace, segundo nivel.


ALINEAMIENTO HORIZONTAL RAMAL DE ENLACE SEGUNDO NIVEL

PARAMETROS DE DISEÑO CURVA1

Velocidad Especifica 50.000

Tipo de curva Espiral - Circulo - Espiral

Radio mínimo 86.000 m

Peralte máximo 4.0 %

Long Espiral mínimo 36.727 m

Long Espiral máximo 104.060 m

Δs (Rampa de peraltes) máximo 0.770

J (coeficiente de fricción) 0.700

Número de carriles que giran 1

bw (ajuste de carril girado) 1.00


Radio (Rc) Seleccionado 86.000 m

Peralte calculado 4.00 %

Longitud de espiral 50 m

L (longitud de transición peralte) 50.000 m

Δs Calculado 0.360

4.5.3.3 Diseño horizontal ramal de enlace Carrera 63 – Autopista Sur (Tercer nivel)

El tercer nivel conectara la Carrera 63 con la Autopista Sur a través de un puente el cual

permitirá a los vehículos que de la calle 63 realizan el giro hacia la Autopista Sur

(Movimiento 5).

El diseño sugiere un puente de dos carriles de 3 metros de ancho cada uno y bermas

externas e internas de 0.5 metros.

El alineamiento se diseña con cuatro curvas horizontales con los siguientes parámetros:

Tabla 21. Parámetros de diseño alineamiento horizontal ramal de enlace tercer nivel.

Fuente: Elaboración propia.

ALINEAMIENTO HORIZONTAL RAMAL DE ENLACE TERCER NIVEL


CURVA1


CURVA2

Velocidad

Especifica 50.000

Velocidad

Especifica 60.000

Tipo de curva Espiral

-espiral

Tipo de curva

Espiral -

circular- Espiral

Radio mínimo 86.000 m Radio mínimo 86.000 m


Long Espiral

mínimo 26.849 m

Long Espiral

mínimo 36.727 m

Long Espiral

máximo

145.38

0 m

Long Espiral

máximo 104.060 m

Δs (Rampa de


Δs (Rampa de


J (coeficiente de

fricción) 0.700

J (coeficiente de

fricción) 0.700

Número de

carriles que giran 2

Número de

carriles que giran 2

bw (ajuste de

carril girado) 0.75

bw (ajuste de

carril girado) 0.75



Radio (Rc)

Seleccionado

120.14

9 m

Radio (Rc)



Longitud de

espiral 40 m

Longitud de

espiral 60 m

L (longitud de


L (longitud de


Δs Calculado 0.285

Δs Calculado 0.19


CURVA3


CURVA 4

Velocidad

Especifica 50.000

Velocidad

Especifica 50.000

Tipo de curva Espiral-

Espiral

Tipo de curva

Espiral-

Espiral

Radio mínimo 86.000 m Radio mínimo 86.000 m


Long Espiral

mínimo 36.990 m

Long Espiral

mínimo 31.091 m

Long Espiral

máximo 275.931 m

Long Espiral

máximo 194.938 m

Δs (Rampa de


Δs (Rampa de


J (coeficiente de

fricción) 0.700

J (coeficiente de

fricción) 0.700

Número de carriles

que giran 2

Número de carriles

que giran 2


girado) 0.75


girado) 0.75



Radio (Rc)


Radio (Rc)



Longitud de espiral 40 m Longitud de espiral 40 m

L (longitud de


L (longitud de


Δs Calculado 0.230

Δs Calculado 0.25

4.5.4 Desarrollo y transición del peralte

El desarrollo y transición del peralte para las curvas de cada alineamiento se realiza de

maneras similares, a continuación se describe el procedimiento empleado.

4.5.4.1 Transición de peralte para alineamientos de la Autopista Sur

La transición se realizara girando la calzada sobre el eje del alineamiento partiendo

desde un bombeo normal hasta alcanzar el peralte de la curva, para el alineamiento de la

Autopista Sur sentido oeste – este los carriles situados a izquierda del alineamiento tendrán

un bombeo del 2% y los carriles a derecha de -2%, el alineamiento E-W tendrá la

configuración de bombeo contraria.

Figura 41. Transición de peralte para Autopista Sur nivel 1


Nota: La línea punteada muestra la sección en un tramo recto

4.5.4.2 Ramales de enlace (segundo y tercer nivel)

Los ramales de enlace realizaran la transición del peralte girando la calzada desde el eje

de diseño hasta alcanzar el peralte para cada curva, como se muestra en la Figura 42

Figura 42. Transición de peralte para niveles 2 y 3


4.5.5 Diseño vertical de la intersección

Los alineamientos verticales se trazaron conservando una pendiente longitudinal mínima

del 0.3% y una máxima del 7% (en ramales de enlace), conectados con curvas parabólicas

simétricas las cuales se diseñaron bajo los valores de K mínimos estipulados en la Tabla 22

y un K máximo de 50, esto con el fin de garantizar las longitudes mínimas de operación,

seguridad y drenaje de los corredores viales de la intersección.

Tabla 22. Valores de Kmín para el control de la distancia de visibilidad de parada y longitudes mínimas según criterio de operación en curvas verticales.

Fuente: Elaboración propia, basada en el Manual de Diseño Geométrico de Vías 2008

VELOCIDAD

ESPECÍFICA VCV

(km/h)

DISTANCIA

DE

VISIBILIDAD

DE PARADA

(m)

VALORES DE K min

LONGITUD MÍNIMA

SEGÚN CRITERIO

DE OPERACIÓN (m)

CURVA CONVEXA CURVA CÓNCAVA

CALCULADO REDONDEADO CALCULADO REDONDEADO

20 20 0.9 1 2.1 3 20

30 35 2.7 3 5.1 6 20

40 50 5.6 6 8.5 9 24

50 65 9.4 10 12.2 13 30

60 85 16.1 17 17.3 18 36

70 105 24.6 25 22.7 23 42

80 130 37.8 38 29.5 30 48

90 160 57.2 58 37.7 38 54

100 185 76.5 77 44.7 45 60

110 220 108.1 109 54.5 55 66

120 250 139.6 140 63 63 72

130 285 181.5 182 72.9 73 78

La rasante del segundo y tercer nivel deberá mantener un galibo de 7 metros sobre los

carriles que cruce el alineamiento horizontal, dichas rasantes se diseñan previendo un

espesor de estructura de dos metros y así garantizar cinco metros de galibo final en los

diferentes niveles, la Figura 3 muestra los tres niveles de la intersección y los

correspondientes gálibos.

Figura 43. Galibo de los tres niveles, diseño final

Fuente: Elaboración propia, basado en el diseño final de la intersección.

Figura 44. Vista en planta; intersección a desnivel, Autopista Sur con Carrera 63

4.6 Diseño de señalización para el tramo

Para realizar la señalización de un tramo vial nuevo o existente, es necesario tener en

cuenta diferentes factores que influyen en la operación de la vía, lo primero a tener en

cuenta la normatividad que rige en el país, en Colombia El Manual de Señalización Vial

Dispositivos Uniformes para la Regulación del Tránsito en Calles, Carreteras y Ciclorrutas

de Colombia de 2015 emitido por Ministerio de Transporte de Colombia especifica las

funcionalidades tanto para las señales verticales y horizontales.

Partiendo de las funcionalidades de regulación y operación que brindan las señales de

tránsito, se analizan otros elementos conexos al tramo vial, como topografía, elementos de

diseño geométrico (alineamiento vertical y horizontal), velocidad de operación de la vía,

características de tránsito e infraestructura, con el objetivo de realizar un análisis global de

todos ellos y garantizar una circulación segura a los usuarios de la vía y que esta tenga una

operación que cumpla con los criterios de seguridad vial.

5 RESULTADOS

5.1 Volúmenes vehiculares

En esta sección se presentan los resultados de los volúmenes vehiculares actuales que

transitan por cada uno de los accesos de las intersecciones analizadas, adicional a esto se

presentan los cálculos mediante los cuales se proyectan los volúmenes vehiculares actuales

y se determinan los volúmenes vehiculares futuros, que son los que se prevé transitaran por

estas intersecciones dentro de 20 años.

5.1.1 Volúmenes vehiculares actuales


con Carrera 63

Para realizar este aforo se requirió la participación de 5 aforadores, 3 de ellos aforan 2

movimientos cada uno y 2 aforadores exclusivos para los vehículos de Transmilenio (ver

Figura 45).

Figura 45. Movimientos en la intersección Autopista Sur con Carrera 63.

Fuente: Elaboración propia basado en planos record del Instituto de Desarrollo Urbano

En las Tabla 23, 24 y 25 se observa los resultados del aforo vehicular de la intersección,

los movimientos son agrupados por cada acceso en que se presentan; norte, este y oeste.

Para realizar su procesamiento se suman los aforos de cada movimiento que conforman un

acceso, en periodos de 15 minutos, de manera discriminada por tipo de vehículo con el fin

de obtener la composición vehicular y volumen total. Adicionalmente para analizar la

variación del volumen vehicular durante la hora pico se calcula el factor de hora pico. El

cual es una relación entre el volumen de la hora de máxima demanda y cuatro veces el

volumen de la tasa de flujo más alta de la misma. Se determina para cada acceso y para la

intersección.

Para el procesamiento de la información de la intersección se sigue el mismo

procedimiento realizado para los accesos, solo que en este, se compila la información de los

accesos que componen la intersección. Los cálculos de accesos y de la intersección se

detallan en el (Anexo 2).

Tabla 23. Resultados del aforo vehicular Movimientos 5 y 9(1) Acceso Norte


MOVIMIENTO 5

Hora de

inicio Autos Buses Busetas

Camiones Motos

C2 C3 C4 C5 >C5

6:00 - 6:15 155 0 4 1 1 0 4 0 33

6:15 - 6:30 168 0 5 5 3 0 3 0 62

6:30 - 6:45 140 0 14 8 0 0 0 1 69

6:45 - 7:00 126 1 11 16 0 0 0 0 72

TOTAL 589 1 34 30 4 0 7 1 236 902

MOVIMIENTO 9 (1)

Hora de


Camiones Motos

C2 C3 C4 C5 >C5

6:00 - 6:15 15 0 0 2 0 0 0 0 4

6:15 - 6:30 13 1 0 0 0 0 0 0 1

6:30 - 6:45 7 0 0 1 0 0 0 0 2

6:45 - 7:00 12 1 0 0 0 0 0 0 4

TOTAL 47 2 0 3 0 0 0 0 11 63

Tabla 24. Resultados del aforo vehicular Movimientos 4, 9(4) Y 4(B) Acceso Este


MOVIMIENTO 4

Hora de


Camiones Motos

C2 C3 C4 C5 >C5

6:00 - 6:15 208 30 23 8 6 5 1 0 97

6:15 - 6:30 225 22 38 10 4 0 0 0 115

6:30 - 6:45 172 19 39 22 21 7 1 0 110

6:45 - 7:00 207 22 49 17 12 0 0 0 149

TOTAL 812 93 149 57 43 12 2 0 471 1639

MOVIMIENTO 9(4)

Hora de


Camiones Motos

C2 C3 C4 C5 >C5

6:00 -6:15 13 0 1 0 0 0 0 0 2

6:15 - 6:30 21 1 0 3 1 0 0 0 8

6:30 - 6:45 21 0 1 0 0 0 0 0 12

6:45 - 7:00 16 1 0 3 0 0 0 0 16

TOTAL 71 2 2 6 1 0 0 0 38 120

MOVIMIENTO 4B

Hora de


Camiones Motos

C2 C3 C4 C5 >C5

6:00 - 6:15 0 16 0 0 0 8 0 0 0

6:15 - 6:30 0 17 0 0 0 7 0 0 0

6:30 - 6:45 0 13 0 0 0 6 0 0 0

6:45 - 7:00 0 18 0 0 0 10 0 0 0

TOTAL 0 64 0 0 0 31 0 0 0 95 Nota: Para el movimiento 4B los vehículos biarticulados de Transmilenio se tomaron como camiones C4

Tabla 25. Resultados del aforo vehicular Movimientos 3, 7 y 3(B) del Acceso Oeste


MOVIMIENTO 3

Hora de


Camiones Motos

C2 C3 C4 C5 >C5

6:00 - 6:15 372 41 31 27 17 0 20 3 379

6:15 - 6:30 356 39 39 22 4 0 14 0 522

6:30 - 6:45 396 50 24 26 5 0 3 12 559

6:45 - 7:00 290 35 45 37 3 1 4 14 459

TOTAL 1414 165 139 112 29 1 41 29 1919 3849

MOVIMIENTO 7

Hora de


Camiones Motos

C2 C3 C4 C5 >C5

6:00 -6:15 31 0 0 3 0 0 0 0 2

6:15 - 6:30 46 1 0 3 0 1 0 0 10

6:30 - 6:45 44 0 1 9 0 0 0 0 2

6:45 - 7:00 61 0 1 3 1 0 0 0 19

TOTAL 182 1 2 18 1 1 0 0 33 238

MOVIMIENTO 3B

Hora de


Camiones Motos

C2 C3 C4 C5 >C5

6:00 - 6:15 0 26 0 0 0 8 0 0 0

6:15 - 6:30 0 28 0 0 0 9 0 0 0

6:30 - 6:45 0 30 0 0 0 8 0 0 0

6:45 - 7:00 0 29 0 0 0 9 0 0 0

TOTAL 0 113 0 0 0 34 0 0 0 147 Nota: Para el movimiento 3B los vehículos biarticulados de Transmilenio se tomaron como camiones C4

5.1.1.1.1 Acceso Norte

En la Figura 46 y la Gráfica 1 se observan los volúmenes vehiculares totales que

transitaron en la hora de aforo por el acceso norte, se presenta la composición vehicular

total del acceso y su discriminación por los periodos de aforo de 15 minutos.

La composición vehicular en el acceso es de 65.9% automóviles y 25.6% de motos, lo

cual concuerda con la funcionalidad de la vía, pues es la salida de un barrio residencial. La

discriminación por periodo de 15 minutos, muestra una disminución del número de

automóviles mientras que el número de motos aumenta a lo largo de la hora, la variación

del flujo vehicular en el acceso no es significativa, lo cual se ve reflejado en el valor del

factor de hora pico que es de 0.92, por este acceso transitaron 965 vehículos, los caculos se

presentan en el Anexo 2.

Figura 46. Volúmenes vehiculares totales y composición vehicular – Acceso Norte


Hora de inicio Autos Buses Busetas C2 C3 C4 C5 >C5 Motos TOTALES

6:00 - 6:15 170 0 4 3 1 0 4 0 37 219

6:15 - 6:30 181 1 5 5 3 0 3 0 63 261

6:30 - 6:45 147 0 14 9 0 0 0 1 71 242

6:45 - 7:00 138 2 11 16 0 0 0 0 76 243

TOTALES 636 3 34 33 4 0 7 1 247 965

COMP VEH 65.9% 0.3% 3.5% 3.4% 0.4% 0.0% 0.7% 0.1% 25.6% 100%

VOL MAX 636 3 34 33 4 0 7 1 247 965

COMP VEH 65.9% 0.3% 3.5% 3.4% 0.4% 0.0% 0.7% 0.1% 25.6% 100.0%

FHP

0.92

Camiones

65.9%

0.3%

3.5%

3.4%

0.4%

0.0%

0.7%0.1%

25.6%

Composicion Vehicular

Autos

Buses

Busetas

C2

C3

C4

C5

>C5

Motos

Gráfica 1. Composición vehicular/ 15 min – Acceso Norte


0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

6:00 - 6:15 6:15 - 6:30 6:30 - 6:45 6:45 - 7:00

Hora

Acceso Norte

Autos

Buses

Busetas

C2

C3

C4

C5

>C5

Motos

5.1.1.1.2 Acceso Este


transitaron en la hora de aforo por el acceso este, se presenta la composición vehicular total

del acceso y su discriminación por los periodos de aforo de 15 minutos.

Para este acceso la composición vehicular varia, la participación de los automóviles baja

a un 47.6% y cobra importancia la participación de buses y busetas (transporte público) con

un 16.7%, las motos representan 27.5% y los vehículos pesados representan un 8.3%.

Las variaciones en los periodos de 15 minutos no son altas y se evidencia que el número

de motos aumenta en el transcurso de la hora, el factor de hora pico para este acceso es de

0.89, los caculos se presentan en el Anexo 2.

Figura 47. Volúmenes vehiculares totales y composición vehicular – Acceso Este



6:00 - 6:15 221 46 24 8 6 13 1 0 99 418

6:15 - 6:30 246 40 38 13 5 7 0 0 123 472

6:30 - 6:45 193 32 40 22 21 13 1 0 122 444

6:45 - 7:00 223 41 49 20 12 10 0 0 165 520

TOTALES 883 159 151 63 44 43 2 0 509 1854

COMP VEH 47.6% 8.6% 8.1% 3.4% 2.4% 2.3% 0.1% 0.0% 27.5% 100%

VOL MAX 883 159 151 63 44 43 2 0 509 1854

COMP VEH 47.6% 8.6% 8.1% 3.4% 2.4% 2.3% 0.1% 0.0% 27.5% 100.0%

FHP

0.89

Camiones

47.6%

8.6%8.1%

3.4%

2.4%2.3%

0.1%

0.0%

27.5%

Composicion VehicularAutos

Buses

Busetas

C2

C3

C4

C5

>C5

Motos

Gráfica 2. Composición vehicular/ 15 min – Acceso Este


0

50

100

150

200

250

300

6:00 - 6:15 6:15 - 6:30 6:30 - 6:45 6:45 - 7:00

Hora

Acceso Este

Autos

Buses

Busetas

C2

C3

C4

C5

>C5

Motos

5.1.1.1.3 Acceso Oeste


transitaron en la hora de aforo por el acceso oeste, se presenta la composición vehicular


De los 1011 vehículos transitaron por este acceso 37.7% son automóviles, los buses y

busetas representan un 9.9%, las motos representan casi la mitad de la composición con un

peso de 46.1%, los vehiculas pesados representan 6.4%. La discriminación por el tiempo de

aforo muestra un flujo sin mucha variación, el factor de hora pico para este acceso es de

0.91, los cálculos se presentan en el Anexo 2.

Figura 48. Volúmenes vehiculares totales y composición vehicular – Acceso Oeste



6:00 - 6:15 403 67 31 30 17 8 20 3 381 960

6:15 - 6:30 402 68 39 25 4 10 14 0 532 1094

6:30 - 6:45 440 80 25 35 5 8 3 12 561 1169

6:45 - 7:00 351 64 46 40 4 10 4 14 478 1011

COMP VEH 37.7% 6.6% 3.3% 3.1% 0.7% 0.9% 1.0% 0.7% 46.1% 100%

VOL MAX 1596 279 141 130 30 36 41 29 1952 4234

COMP VEH 37.7% 6.6% 3.3% 3.1% 0.7% 0.9% 1.0% 0.7% 46.1% 100.0%

FHP

0.91

Camiones

37.7%

6.6%

3.3%

3.1%0.7%

0.9%

1.0%

0.7%

46.1%


Autos

Buses

Busetas

C2

C3

C4

C5

>C5

Motos

Gráfica 3. Composición vehicular/ 15 min – Acceso Oeste


0

100

200

300

400

500

600

6:00 - 6:15 6:15 - 6:30 6:30 - 6:45 6:45 - 7:00

Hora

Acceso Oeste

Autos

Buses

Busetas

C2

C3

C4

C5

>C5

Motos


con Carrera 67.

Para la determinación de los volúmenes vehiculares de la intersección de la Carrera 67

con Autopista Sur se aforaron los giros a derecha (Movimientos 9(2) y 9(3)) y el giro a la

izquierda del acceso este (movimiento 8); debido a que los movimientos 4, 3 se pueden

obtener de manera indirecta a través de operaciones matemáticas que relaciones los

volúmenes de la intersección de la Autopista Sur con Carrera 67 y los volúmenes que

fueron tomados en la Autopista Sur con Carrera 63, el aforo de los movimiento de esta

intersección fue realizado por un aforador ubicado en el separador de la Carrera 67.

Figura 49. Movimientos en la intersección Autopista Sur con Carrera 67, sector de Madelena.



los movimientos son agrupados por cada acceso en que se presentan; sur, este y oeste. Para

realizar su procesamiento se suman los aforos de cada movimiento que conforman un


de obtener la composición vehicular y volumen total.





Tabla 26. Resultados del aforo vehicular Movimiento 9(2) del Acceso Sur


MOVIMIENTO 9(2)

Hora de inicio Autos Buses Busetas Camiones

Motos

C2 C3 C4 C5 >C5

06:00 - 06:15 54 2 0 1 0 0 0 0 18

06:15 - 06:30 98 2 1 0 0 0 0 0 40

06:30 - 06:45 97 3 2 2 0 0 0 0 30

06:45 - 07:00 104 1 2 2 0 0 0 0 37

TOTAL 353 8 5 5 0 0 0 0 125 496

Tabla 27. Resultados del aforo vehicular Movimiento 8 del Acceso Este


MOVIMIENTO 8


Motos

C2 C3 C4 C5 >C5

06:00 - 06:15 4 0 2 0 0 0 0 0 1

06:15 - 06:30 21 0 2 0 0 0 0 0 7

06:30 - 06:45 17 0 4 0 0 0 0 0 7

06:45 - 07:00 20 0 1 0 0 0 0 0 13

TOTAL 62 0 9 0 0 0 0 0 28 99

Tabla 28. Resultados del aforo vehicular Movimiento 9(3) del Acceso Oeste


MOVIMIENTO 9 (3)


Motos

C2 C3 C4 C5 >C5

06:00 - 06:15 12 0 0 0 0 0 0 0 4

06:15 - 06:30 14 1 0 0 0 0 0 0 12

06:30 - 06:45 20 0 0 2 0 0 0 0 12

06:45 - 07:00 18 0 0 3 0 0 0 0 14

TOTAL 64 1 0 5 0 0 0 0 42 112

5.1.1.2.1 Acceso Sur


transitaron en la hora de aforo por el acceso sur, se presenta la composición vehicular total


El acceso sur de esta intersección corresponde la Carrera 67 que conecta al barrio de

Madelena con la Autopista Sur, en la hora de máxima demanda, por este acceso transitan

un total de 496 vehículos, de los cuales el 71.2% corresponden a automóviles y 25.2% a

motocicletas. En la discriminación por periodos de 15 minutos se observa que el flujo de

automóviles y motos no tiene mayor variación durante la hora, el factor de hora pico para

este acceso es de 0.85, los caculos se presentan en el Anexo 3.

Figura 50. Volúmenes vehiculares totales y composición vehicular – Acceso Sur



06:00 - 06:15 54 2 0 1 0 0 0 0 18 75

06:15 - 06:30 98 2 1 0 0 0 0 0 40 141

06:30 - 06:45 97 3 2 2 0 0 0 0 30 134

06:45 - 07:00 104 1 2 2 0 0 0 0 37 146

TOTALES 353 8 5 5 0 0 0 0 125 496

COMP VEH 71.2% 1.6% 1.0% 1.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 25.2% 100%

VOL MAX 353 8 5 5 0 0 0 0 125 496

COMP VEH 71.2% 1.6% 1.0% 1.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 25.2% 100.0%

FHP

0.85

Camiones

71.2%1.6%

1.0%

1.0%

0.0%

0.0%

0.0%

0.0%25.2%


Autos

Buses

Busetas

C2

C3

C4

C5

>C5

Motos

Gráfica 4. Composición vehicular/ 15 min – Acceso Sur


0

20

40

60

80

100

120

06:00 - 06:15 06:15 - 06:30 06:30 - 06:45 06:45 - 07:00

Hora

Acceso Sur

Autos

Buses

Busetas

C2

C3

C4

C5

>C5

Motos



transitaron en la hora de aforo por el movimiento 8, se presenta la composición vehicular


Para este acceso solo se aforo el movimiento 8, correspondientes a los vehículos que

circulan por la Autopista Sur sentido Este – Oeste y que realizan el giro izquierdo para

ingresar al barrio de Madelena a través de la Carrera 67.

Para este giro el volumen total de vehículos que circularon fueron 99 de los cuales el

62.6% corresponde a automóviles, el 28.3% a motos y el 9.1% a busetas, los caculos se

presentan en el Anexo 3.

Para determinar el volumen del movimiento 4 del acceso Este, se toma el volumen total

de los movimientos 4 (1734veh) y 9(1) (63veh) de la intersección de la Autopista Sur con

Carrera 63 y se le resta el movimiento 8 (99veh) de la intersección de la Autopista Sur con

Carrera 67, por lo tanto el volumen del movimiento 4 para el acceso este es de 1698

vehículos, por lo tanto el volumen de vehículos que transita en la hora de máxima demanda

del acceso Este es de 1797 vehículos.




06:00 - 06:15 4 0 2 0 0 0 0 0 1 7

06:15 - 06:30 21 0 2 0 0 0 0 0 7 30

06:30 - 06:45 17 0 4 0 0 0 0 0 7 28

06:45 - 07:00 20 0 1 0 0 0 0 0 13 34

TOTALES 62 0 9 0 0 0 0 0 28 99

COMP VEH 62.6% 0.0% 9.1% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 28.3% 100%

VOL MAX 62 0 9 0 0 0 0 0 28 99

COMP VEH 62.6% 0.0% 9.1% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 28.3% 100.0%

FHP

0.73

Camiones

62.6%

0.0%

9.1%

0.0%

0.0%

0.0%

0.0%

0.0%

28.3%

COMP VEH

Autos

Buses

Busetas

C2

C3

C4

C5

>C5

Motos



0

5

10

15

20

25

06:00 - 06:15 06:15 - 06:30 06:30 - 06:45 06:45 - 07:00

Hora

Acceso Este

Autos

Buses

Busetas

C2

C3

C4

C5

>C5

Motos



transitaron en la hora de aforo por el movimiento 9(3), se presenta la composición vehicular

total del movimiento 9(3) y su discriminación por los periodos de aforo de 15 minutos.

Para el acceso Oeste solo se aforo el movimiento 9(3), para el cual solo se registraron

112 vehículos, de los cuales el 57.1% son automóviles y el 37.5% motos.

Para determinar el volumen total del acceso Oeste se toma como base el movimiento 3

de la intersección de la Autopista Sur con Carrera 63, cuyo volumen es de 4234 vehículos,

a este volumen se le resta el volumen del movimiento 9(2) (496veh) y se le suma el

volumen del movimiento 9(3) (112veh) de la intersección de la Autopista Sur con Carrera

67, por lo tanto para el acceso Oeste de esta intersección se tiene un total de 3850

vehículos, los caculos se presentan en el Anexo 3.




06:00 - 06:15 12 0 0 0 0 0 0 0 4 16

06:15 - 06:30 14 1 0 0 0 0 0 0 12 27

06:30 - 06:45 20 0 0 2 0 0 0 0 12 34

06:45 - 07:00 18 0 0 3 0 0 0 0 14 35

COMP VEH 57.1% 0.9% 0.0% 4.5% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 37.5% 100%

VOL MAX 64 1 0 5 0 0 0 0 42 112

COMP VEH 57.1% 0.9% 0.0% 4.5% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 37.5% 100.0%

FHP

0.82

Camiones

57.1%

0.9%0.0%

4.5%

0.0%0.0%

0.0%

0.0%

37.5%

COMP VEH

Autos

Buses

Busetas

C2

C3

C4

C5

>C5

Motos



0

5

10

15

20

25

06:00 - 06:15 06:15 - 06:30 06:30 - 06:45 06:45 - 07:00

Hora

Acceso Oeste

Autos

Buses

Busetas

C2

C3

C4

C5

>C5

Motos

5.1.1.3 Volúmenes vehiculares para los accesos de la intersección de la Calle 57B Sur

con Carrera 63.

Para la determinación de los volúmenes vehiculares de la intersección de la Calle 57B

Sur con Carrera 63 se aforaron el giro a derecha (Movimientos 9(2)), el movimiento directo

del acceso oeste (movimiento 3) y movimiento directo del acceso este (movimiento 4), los

volúmenes de los otros movimientos se calculan con base en los volúmenes vehiculares

tomados en la Autopista Sur con Carrera 63), esta tarea fue realizada por un aforador

ubicado en el separador de la Carrera 72j

Figura 53. Movimientos en la intersección Calle 57B Sur con Carrera 63 y Carrera72 j, sector de Villa del rio.



los movimientos son agrupados por cada acceso en que se presentan; sur, este y oeste. Para

realizar su procesamiento se suman los aforos de cada movimiento que conforman un


de obtener la composición vehicular y volumen total.





Tabla 29. Resultados del aforo vehicular Movimiento 9(2) del Acceso Sur


MOVIMIENTO 9(2)


Motos

C2 C3 C4 C5 >C5

06:00 - 06:15 49 4 2 5 0 0 0 0 30

06:15 - 06:30 29 0 5 4 0 0 0 0 7

06:30 - 06:45 32 2 7 3 0 0 0 0 23

06:45 - 07:00 38 0 7 2 0 0 0 0 12

TOTAL 148 6 21 14 0 0 0 0 72 261

Tabla 30. Resultados del aforo vehicular Movimiento 4 del Acceso Este


MOVIMIENTO 4


Motos

C2 C3 C4 C5 >C5

06:00 - 06:15 124 26 6 14 2 0 1 1 41

06:15 - 06:30 121 2 11 12 0 0 0 0 43

06:30 - 06:45 155 12 18 12 2 0 0 0 44

06:45 - 07:00 117 3 17 22 0 0 0 0 44

TOTAL 517 43 52 60 4 0 1 1 172 850

Tabla 31. Resultados del aforo vehicular Movimiento 3 del Acceso Oeste


MOVIMIENTO 3


Motos

C2 C3 C4 C5 >C5

06:00 - 06:15 128 16 6 9 1 0 0 0 117

06:15 - 06:30 83 6 16 12 0 0 0 0 95

06:30 - 06:45 113 13 17 13 1 0 0 0 106

06:45 - 07:00 92 12 22 7 0 0 0 0 76

TOTAL 416 47 61 41 2 0 0 0 394 961

5.1.1.3.1 Acceso Sur

En la Figura 54 y Gráfica 7 se observan los volúmenes vehiculares totales que

transitaron en la hora de aforo para el movimiento 9(2), se presenta la composición

vehicular total del movimiento y su discriminación por los periodos de aforo de 15 minutos.

Para determinar el volumen total del acceso Sur, primero se debe determinar el volumen

del movimiento 6, para lo cual se relacionó los volúmenes vehicular aforados en la

intersección de la Autopista Sur con Carrera 63 correspondientes al movimiento 9(4)

(120veh) y el movimiento 7 (238veh), sumando estos volúmenes y restándoles el

movimiento 9(2) (261veh) se obtiene el volumen del movimiento 6 que corresponde a 97

vehículos, por lo tanto en la hora de máxima demanda en el acceso Sur de esta intersección

transitan 358 vehículos, los caculos del movimiento 9(2) se presentan en el Anexo 4.

Figura 54. Volúmenes vehiculares totales y composición vehicular – Acceso Sur



06:00 - 06:15 49 4 2 5 0 0 0 0 30 90

06:15 - 06:30 29 0 5 4 0 0 0 0 7 45

06:30 - 06:45 32 2 7 3 0 0 0 0 23 67

06:45 - 07:00 38 0 7 2 0 0 0 0 12 59

TOTALES 148 6 21 14 0 0 0 0 72 261

COMP VEH 56.7% 2.3% 8.0% 5.4% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 27.6% 100%

VOL MAX 148 6 21 14 0 0 0 0 72 261

COMP VEH 56.7% 2.3% 8.0% 5.4% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 27.6% 100.0%

FHP

0.73

Camiones

56.7%

2.3%

8.0%

5.4%

0.0%

0.0%

0.0%0.0%

27.6%

VOL MAX

Autos

Buses

Busetas

C2

C3

C4

C5

>C5

Motos

Gráfica 7. Composición vehicular/ 15 min – Acceso Sur


0

10

20

30

40

50

60

06:00 - 06:15 06:15 - 06:30 06:30 - 06:45 06:45 - 07:00

Hora

Acceso Sur

Autos

Buses

Busetas

C2

C3

C4

C5

>C5

Motos



transitaron en la hora de aforo por el acceso Este, se presenta la composición vehicular total


En la hora de máxima demanda en este acceso transitaron 850 vehículos, de los cuales

60.8% son automóviles, 20.2% motocicletas, 11.2% corresponden a buses y busetas y el

7.9% restante corresponde a vehículos pesados, principalmente camiones de 2 ejes. La

discriminación de cada 15 minutos no muestra variaciones significativas en los volúmenes

de vehículos, el factor de hora pico para este acceso es de 0.87, los cálculos se presentan en

el Anexo 4.




06:00 - 06:15 124 26 6 14 2 0 1 1 41 215

06:15 - 06:30 121 2 11 12 0 0 0 0 43 189

06:30 - 06:45 155 12 18 12 2 0 0 0 44 243

06:45 - 07:00 117 3 17 22 0 0 0 0 44 203

COMP VEH 60.8% 5.1% 6.1% 7.1% 0.5% 0.0% 0.1% 0.1% 20.2% 100%

VOL MAX 517 43 52 60 4 0 1 1 172 850

COMP VEH 60.8% 5.1% 6.1% 7.1% 0.5% 0.0% 0.1% 0.1% 20.2% 100.0%

FHP

0.87

Camiones

60.8%

5.1%

6.1%

7.1%

0.5%

0.0%

0.1% 0.1%

20.2%


Autos

Buses

Busetas

C2

C3

C4

C5

>C5

Motos



0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

06:00 - 06:15 06:15 - 06:30 06:30 - 06:45 06:45 - 07:00

Hora

Acceso Este

Autos

Buses

Busetas

C2

C3

C4

C5

>C5

Motos



transitaron en la hora de aforo para el movimiento 3 del acceso Oeste, se presenta la

composición vehicular total del movimiento 3 y su discriminación por los periodos de aforo

de 15 minutos.

Para determinar el volumen total del acceso Oeste, primero se debe determinar el

volumen del movimiento 9(3), para lo cual se relacionan el movimiento 9(1) (63veh) y el

movimiento 5 (902veh) que fueron aforados en la intersección de la Autopista Sur con

Carrera 63. Sumando estos dos movimientos y restándole el movimiento 3(961) se obtiene

el volumen del movimiento 9(3) que corresponde a 965 vehículos.

Adicionando los movimientos que se presentan en el acceso movimiento 3 (961veh) y

movimiento 9(3) (965veh), se determina el volumen total de vehículos que transitan por el

acceso en la hora de máxima demanda, que para este caso corresponde a 1926 vehículos.




06:00 - 06:15 128 16 6 9 1 0 0 0 117 277

06:15 - 06:30 83 6 16 12 0 0 0 0 95 212

06:30 - 06:45 113 13 17 13 1 0 0 0 106 263

06:45 - 07:00 92 12 22 7 0 0 0 0 76 209

TOTALES 416 47 61 41 2 0 0 0 394 961

COMP VEH 43.3% 4.9% 6.3% 4.3% 0.2% 0.0% 0.0% 0.0% 41.0% 100%

VOL MAX 416 47 61 41 2 0 0 0 394 961

COMP VEH 43.3% 4.9% 6.3% 4.3% 0.2% 0.0% 0.0% 0.0% 41.0% 100.0%

FHP

0.87

Camiones

43.3%

4.9%6.3%4.3%

0.2%

0.0%0.0%

0.0%

41.0%


Autos

Buses

Busetas

C2

C3

C4

C5

>C5

Motos



0

20

40

60

80

100

120

140

06:00 - 06:15 06:15 - 06:30 06:30 - 06:45 06:45 - 07:00

Hora

Acceso Oeste

Autos

Buses

Busetas

C2

C3

C4

C5

>C5

Motos

5.1.1.4 Volúmenes vehiculares de la intersección de estudio Autopista Sur con

Carrera 63.

En el numeral 5.1.1.1 de esta sección se detallaron los volúmenes por acceso que fueron

aforados en la hora de máxima demanda, su procesamiento y cálculo por acceso. En esta

sección se recopilan los resultados de los accesos y se presenta el resultado de los diferentes

parámetros de tránsito para la intersección de la Autopista Sur con Carrera 63.

En la Figura 57 y la Gráfica 10 se observan los volúmenes totales vehiculares que

transitan por la intersección, la composición vehicular del mismo y la discriminación de

esta en los periodos de aforo de 15 minutos.

En la hora de máxima demanda por la intersección de la Autopista Sur con Carrera 63

transitan 7053 vehículos, cuya composición es la siguiente: 44.2% automóviles, 38.4%

motocicletas, 10.9% buses y busetas y los vehículos pesados corresponden al 6.5%, de los

cuales el 49% corresponden a camiones de dos ejes.

En la discriminación por periodos de 15 minutos se observa que el volumen de

automóviles no varía de manera significativa, mientras que el volumen de motocicletas si

aumenta después del primer periodo de las 6:00am a 6:15am, sin embargo, en general se

observa que las variaciones de volumen no son significativas y el flujo por la intersección

no presenta mayor variación, lo cual se observa en el resultado del factor de hora pico, cuyo

valor es de 0.95.

Figura 57. Volúmenes vehiculares totales y composición vehicular Intersección de Estudio



6:00 - 6:15 794 87 85 41 24 21 25 3 517 1597

6:15 - 6:30 829 81 110 43 12 17 17 0 718 1827

6:30 - 6:45 780 82 109 66 26 21 4 13 754 1855

6:45 - 7:00 712 78 135 76 16 20 4 14 719 1774

TOTALES 3115 328 439 226 78 79 50 30 2708 7053

COMP VEH 44.2% 4.7% 6.2% 3.2% 1.1% 1.1% 0.7% 0.4% 38.4% 100%

VOL MAX 3115 328 439 226 78 79 50 30 2708 7053

COMP VEH 44.2% 4.7% 6.2% 3.2% 1.1% 1.1% 0.7% 0.4% 38.4% 100.0%

FHP

0.95

Camiones

3115

328439226

7879

5030

2708


Autos

Buses

Busetas

C2

C3

C4

C5

>C5

Motos

Gráfica 10. Composición vehicular/ 15 min – Intersección de Estudio


0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

6:00 - 6:15 6:15 - 6:30 6:30 - 6:45 6:45 - 7:00

Hora

Interseccion de Estudio

Autos

Buses

Busetas

C2

C3

C4

C5

>C5

Motos

Como ya se explicó en cada una de los numerales de la sección 5.1.1 Volúmenes

vehiculares actuales, en donde con base en los registros de los aforos y el procesamiento de

los datos por cada uno de los accesos, se determinaron los volúmenes vehiculares en cada

una de las intersecciones que conforman la red vehicular a analizar, se procede a generar la

Gráfica 11. Volúmenes vehiculares para la hora de máxima demanda., donde se observan

los volúmenes vehiculares de cada movimiento que se presentan en las tres intersecciones a

la hora de máxima demanda.

Esta grafica es de vital importancia pues resume los volúmenes vehiculares actuales de

transitan por las intersecciones a la hora de máxima demanda y será el insumo con el cual

se entrara a el programa de micro-modelación, bajo el cual se simularan las condiciones

actuales para determinar el nivel de servicio y capacidad de la intersección existente.

Adicionalmente los volúmenes vehiculares contenidos en esta gráfica, son los que se

utilizan como base para realizar la proyección a 20 años del volumen vehicular que

circulara por esta intersección, todo esto con el fin de plantar la mejor alternativa de

infraestructura que brinde un nivel de servicio D, como mínimo.

Gráfica 11. Volúmenes vehiculares para la hora de máxima demanda.


5.1.2 Volúmenes vehiculares futuros

5.1.2.1 Determinación de la tasa de Crecimiento

Para determinar la tasa de crecimiento se parte de la serie histórica que registra el

crecimiento del parque automotor en Bogotá, en la cual se presentan datos desde el año

2002 hasta el 2014 (ver Tabla 10). Con base en la información histórica se realizan las

regresiones matemáticas de tipo lineal, exponencial, logarítmica y potencial que se

presentan en la Figura 58. Regresión Lineal, Figura 59, Figura 60 y Figura 61,

respectivamente.

Aplicando el concepto matemático en tránsito la (y) sería el TPD por estudiar y la (x) el

año, la (R²) representa el coeficiente de correlación, el cual debe ser mayor a 0.75, sino no

es viable utilizar la información, ya que no ofrece confiabilidad. (Vargas, Rincón y

González, 2012)

Figura 58. Regresión Lineal


Figura 59.Regresión Exponencial


Figura 60.Regresión Logarítmica


Figura 61.Regresión Potencial


Utilizando las ecuaciones obtenidas en cada una de las regresiones se determinan los

volúmenes de motorización de los años con información y se expande al año de diseño,

como se puede observar los coeficientes de correlaciones para las regresiones logarítmica

(R²=0.77) y potencial (R²=0.86) son bajas, mientras que los valores del coeficiente de

correlación (R²) por encima del 0.97 en la regresión lineal y la exponencial son altos, sin

embargo, se opta por tomar la información generada a partir de la regresión lineal debido a

que incrementa de manera más racional el número de vehículos matriculados a futuro, con

la tasa en que se incrementa los valores de la regresión lineal se va calcular el volumen

vehicular futuro. Esto se puede observar en la

Tabla 32. El detalle del cálculo de la tasa y de volúmenes futuros se presenta en el

Anexo 7.

Tabla 32. Tasa de crecimiento regresión lineal y regresiones matemáticas


DATOS VEHICULOS MATRICULADOS EN BOGOTA D.C.

Información Histórica Regresiones Tasa de

Crecimiento AÑO Veh.

Matriculados Lineal Exponencial Potencial Logarítmica

2002 679299 528595 642528 516152 307632 0.60%

2003 686029 646171 708472 712059 677791 0.73%

2004 767728 763747 781184 859523 894320 0.86%

2005 838647 881323 861358 982322 1047949 1.00%

2006 943550 998899 949761 1089531 1167114 1.13%

2007 1062698 1116475 1047237 1185756 1264478 1.26%

2008 1168685 1234051 1154717 1273715 1346799 1.40%

2009 1254857 1351627 1273227 1355164 1418108 1.53%

2010 1392930 1469203 1403901 1431321 1481007 1.66%

2011 1572711 1586779 1547986 1503064 1537272 1.79%

2012 1737962 1704355 1706859 1571058 1588170 1.93%

2013 1894674 1821931 1882037 1635813 1634637 2.06%

2014 2042890 1939507 2075195 1697736 1677382 2.19%

2015 2057083 2288176 1757156 1716957 2.33%

2016 2174659 2523016 1814342 1753801 2.46%

2017 2292235 2781958 1869520 1788266 2.59%

2018 2409811 3067476 1922879 1820642 2.72%

2019 2527387 3382297 1974582 1851166 2.86%

2020 2644963 3729428 2024767 1880039 2.99%

2021 2762539 4112187 2073556 1907431 3.12%

2022 2880115 4534229 2121054 1933486 3.26%

2023 2997691 4999585 2167356 1958329 3.39%

2024 3115267 5512702 2212543 1982067 3.52%

2025 3232843 6078482 2256689 2004795 3.65%

2026 3350419 6702328 2299860 2026595 3.79%

2027 3467995 7390201 2342115 2047540 3.92%

2028 3585571 8148672 2383508 2067695 4.05%

2029 3703147 8984986 2424088 2087116 4.19%

2030 3820723 9907132 2463898 2105856 4.32%

2031 3938299 10923921 2502980 2123960 4.45%

2032 4055875 12045064 2541369 2141470 4.59%

2033 4173451 13281272 2579100 2158425 4.72%

2034 4291027 14644355 2616205 2174858 4.85%

2035 4408603 16147334 2652712 2190800 4.98%

2036 4526179 17804566 2688648 2206280 5.12%

5.1.2.2 Determinación de Volúmenes futuros

Una vez determinada la tasa de crecimiento anual, se toman como base los volúmenes

actuales calculados anteriormente en cada acceso, para expandirlos al año de diseño, así

como se observa en las Tabla 33 y Tabla 34.

Tabla 33. Determinación de volúmenes futuros intersección Autopista Sur con Carrera 63


INTERSECCION AUTOPISTA SUR CON CARRERA 63

AÑO Tasa de

Crecimiento

ACCESO NORTE ACCESO ESTE ACCESO OESTE

MOV 5 MOV 9(1) MOV 4 MOV 9(4) MOV 3 MOV 7

2016 2.46% 902 63 1639 120 3849 238

2017 2.59% 925 65 1681 123 3949 244

2018 2.72% 951 66 1727 126 4056 251

2019 2.86% 978 68 1777 130 4172 258

2020 2.99% 1007 70 1830 134 4297 266

2021 3.12% 1038 73 1887 138 4431 274

2022 3.26% 1072 75 1948 143 4575 283

2023 3.39% 1109 77 2014 147 4730 293

2024 3.52% 1148 80 2085 153 4897 303

2025 3.65% 1190 83 2162 158 5076 314

2026 3.79% 1235 86 2243 164 5268 326

2027 3.92% 1283 90 2331 171 5475 339

2028 4.05% 1335 93 2426 178 5697 352

2029 4.19% 1391 97 2527 185 5935 367

2030 4.32% 1451 101 2637 193 6192 383

2031 4.45% 1516 106 2754 202 6467 400

2032 4.59% 1585 111 2880 211 6764 418

2033 4.72% 1660 116 3016 221 7083 438

2034 4.85% 1740 122 3162 232 7426 459

2035 4.98% 1827 128 3320 243 7797 482

2036 5.12% 1921 134 3490 256 8196 507

Tabla 34. Determinación de volúmenes futuros intersección Autopista Sur con Carrera 67 y la intersección de la

Calle 57B Sur con Carrera63


INTERSECCION AUTOPISTA SUR CON CARRERA

67

INTERSECCION CALLE 57B SUR

CON CARRERA 63

AÑO Tasa de

Crecimiento

ACCESO

SUR

ACCESO

ESTE

ACCESO

OESTE

ACCESO

SUR

ACCESO

OESTE

ACCESO

ESTE

MOV

9(2) MOV 8 MOV 9(3) MOV 9(2) MOV 3 MOV 4

2016 2.46% 496 99 112 261 961 850

2017 2.59% 509 102 115 268 986 872

2018 2.72% 523 104 118 275 1013 896

2019 2.86% 538 107 121 283 1042 921

2020 2.99% 554 111 125 291 1073 949

2021 3.12% 571 114 129 300 1106 979

2022 3.26% 590 118 133 310 1142 1010

2023 3.39% 610 122 138 321 1181 1045

2024 3.52% 631 126 142 332 1223 1081

2025 3.65% 654 131 148 344 1267 1121

2026 3.79% 679 136 153 357 1315 1163

2027 3.92% 706 141 159 371 1367 1209

2028 4.05% 734 147 166 386 1422 1258

2029 4.19% 765 153 173 402 1482 1311

2030 4.32% 798 159 180 420 1546 1367

2031 4.45% 833 166 188 439 1615 1428

2032 4.59% 872 174 197 459 1689 1494

2033 4.72% 913 182 206 480 1768 1564

2034 4.85% 957 191 216 504 1854 1640

2035 4.98% 1005 201 227 529 1947 1722

2036 5.12% 1056 211 238 556 2046 1810

En las tablas anteriores de determino el incremento normal del tránsito de acuerdo a las

tasa de crecimiento obtenidas del análisis de la regresión lineal, sin embargo, para realizar

el pronóstico del volumen de tránsito futuro, hay que tener en cuenta dos componentes

adicionales, el tránsito generado y el tránsito desarrollado.

El tránsito generado consta de aquellos viajes vehiculares que no se realizarían si no se

construye una nueva carretera, como no se va a construir una nueva carretera ni adicionar

nuevos movimientos, se asume que este tránsito corresponderá al 5% del tránsito actual.

El tránsito desarrollado, es el incremento del volumen de transito debido a las mejoras

en el suelo adyacente a la vía, alrededor del 5% del tránsito actual.

Tabla 35. Proyección volumen futuro de la intersección de la Autopista Sur con Carrera 63


INTERSECCION AUTOPISTA SUR CON CARRERA 63

AÑO Crecimiento

Normal

Tránsito

Actual

Tránsito

Generado

Tránsito

Desarrollado

2016 6811 6811 0 0

2017 6987 6811 349 349

2018 7178 6811 359 359

2019 7383 6811 369 369

2020 7604 6811 380 380

2021 7841 6811 392 392

2022 8096 6811 405 405

2023 8371 6811 419 419

2024 8666 6811 433 433

2025 8982 6811 449 449

2026 9323 6811 466 466

2027 9688 6811 484 484

2028 10081 6811 504 504

2029 10503 6811 525 525

2030 10956 6811 548 548

2031 11444 6811 572 572

2032 11969 6811 598 598

2033 12534 6811 627 627

2034 13142 6811 657 657

2035 13796 6811 690 690

2036 14502 6811 725 725

Figura 62. Proyección Volumen HMD intersección de la Autopista Sur con Carrera 63


A partir de la Tabla 35 se observa que de 6811 vehículos (sin tener en cuenta los buses

de Transmilenio) que actualmente transitan por la intersección de la Autopista Sur con

Carrera 63, dentro de 20 años por la misma intersección transitaran 15953 vehículos. Lo

que significa un aumento del 134% del volumen vehicular actual, de los cuales 14502

vehículos se deben al crecimiento normal del tránsito, 6811 vehículos pertenecen al tránsito

actual, 725 vehículos se deben al tránsito generado y 725 vehículos al tránsito desarrollado.

Con estas condiciones en el aumento del volumen vehicular es necesario plantear una

solución de infraestructura que brinde un nivel de servicio D en la intersección dentro de 20

años.


5.2.1 Procesamiento de la información.

Para procesar la información lo primero que se debe realizar es la digitación tomada por

los aforadores en campo. Para cada observación se registró el tiempo que tarda un vehículo

en recorrer la distancia de la línea base, con lo que se puede determinar la velocidad para

cada observación, en la

Tabla 36 se presenta los datos de las observaciones realizadas sobre la Autopista Sur

(sentido E-W) y su respectiva velocidad puntual.

Para poder realizar el arreglo tabular de los datos es necesario realizar la estadística

descriptiva de los velocidades puntuales que se registraron en la toma de información, para

las velocidades registradas sobre la Autopista Sur (sentido E-W) se tiene que la media es de

39,72, la desviación estándar es de 8,95, el rango es de 39,07 y los valor máximo y mínimo

son de 63,9 y 24,8. Los demás datos de la estadística descriptiva se presentan en la Tabla

37.

Tabla 36. Observaciones sobre Autopista Sur (E-W)


Tabla 37. Estadística descriptiva velocidades- Autopista Sur (E-W)


Autopista sur (Sentido E - W)

VEL. Km/h

Media 39.72530016

Error típico 0.895678587

Mediana 37.24137931

Moda 34.83870968

Desviación estándar 8.956785867

Varianza de la

muestra 80.22401306

Curtosis -0.120914366

Coeficiente de

asimetría 0.635330133

Rango 39.07773924

Mínimo 24.82758621

Máximo 63.90532544

Suma 3972.530016

Cuenta 100

Long base 30 m Hora: 17:45 - 18:25 Sentido: Norte - Sur

No. Lectura seg VEL. Km/hTipo de

VehNo. Lectura seg VEL. Km/h

Tipo de


Tipo de


Tipo de

Veh

1 2.38 45.4 L 26 2.5 43.2 L 51 3.91 27.6 L 76 3.31 32.6 L

2 2.8 38.6 BL 27 3.39 31.9 L 52 3.1 34.8 L 77 3.1 34.8 L

3 2.51 43.0 BL 28 2.5 43.2 L 53 2.62 41.2 L 78 3.88 27.8 L

4 3.28 32.9 BL 29 4.35 24.8 L 54 2.3 47.0 L 79 3.99 27.1 L

5 4.25 25.4 L 30 4.3 25.1 BL 55 2.31 46.8 L 80 3.07 35.2 L

6 3.41 31.7 BL 31 3.28 32.9 BL 56 3.28 32.9 L 81 3.15 34.3 L

7 2.78 38.8 L 32 4.18 25.8 L 57 2.15 50.2 L 82 3.78 28.6 L

8 2.59 41.7 L 33 2.59 41.7 L 58 2.09 51.7 L 83 3.25 33.2 L

9 2.97 36.4 L 34 2.75 39.3 L 59 2.15 50.2 L 84 2.78 38.8 L

10 3.22 33.5 L 35 2.03 53.2 L 60 2.1 51.4 L 85 3.15 34.3 L

11 2.06 52.4 BL 36 3.06 35.3 L 61 2.15 50.2 L 86 2.9 37.2 L

12 3 36.0 BL 37 3.1 34.8 L 62 2.34 46.2 L 87 3.02 35.8 BL

13 2.97 36.4 L 38 2.1 51.4 L 63 3.13 34.5 L 88 3.15 34.3 BL

14 2.51 43.0 BL 39 2.14 50.5 L 64 3.1 34.8 L 89 3.22 33.5 BL

15 2.9 37.2 L 40 2.47 43.7 L 65 1.69 63.9 L 90 1.75 61.7 BL

16 2.22 48.6 L 41 3.25 33.2 L 66 1.75 61.7 L 91 2.53 42.7 L

17 2.25 48.0 L 42 2.28 47.4 L 67 3.15 34.3 L 92 2.88 37.5 BL

18 2.11 51.2 CL 43 2.5 43.2 L 68 2.37 45.6 L 93 2.15 50.2 L

19 3.12 34.6 L 44 2.61 41.4 L 69 2.79 38.7 L 94 1.94 55.7 L

20 3.06 35.3 L 45 2.37 45.6 L 70 2.82 38.3 L 95 1.75 61.7 L

21 2.31 46.8 L 46 1.94 55.7 L 71 3.25 33.2 L 96 3.78 28.6 L

22 3.19 33.9 BL 47 3.15 34.3 BL 72 2.29 47.2 L 97 3.12 34.6 BL

23 3.4 31.8 BL 48 3.5 30.9 L 73 2.15 50.2 L 98 3.75 28.8 BL

24 3.03 35.6 BL 49 2.44 44.3 BL 74 2.66 40.6 L 99 3.1 34.8 L

25 3.31 32.6 L 50 3.19 33.9 BL 75 3.53 30.6 L 100 3.97 27.2 L

Autopista Sur (Sentido E - W)

Continuando con el arreglo tabular, se debe definir el número de intervalos y la amplitud

de estos, para las velocidades de la Autopista Sur en los carriles con sentido de circulación

(E-W), así:

Tabla 38. Definición de intervalos- Autopista Sur (E-W)


Definición de intervalos Autopista Sur E-W

n 100

Máximo 63.9

Mínimo 24.8

Rango 39.07773924 Rango' 48

Intervalos (N) 7.64 Intervalos' 8

Amplitud 5.114887335 Amplitud' 6

Diferencia 9 4

Con la información del número de intervalos de clase y el ancho de los mismos, se

procede a ordenar los datos de acuerdo a estos valores; después de ordenar los datos se

determina la frecuencia con que un dato se encuentra en determinado intervalo de clase;

partiendo del número de observaciones y la frecuencia con la que un dato se encuentra

dentro de un rango se determina el porcentaje de frecuencia relativa así:

% 𝐹𝑟𝑒𝑐𝑢𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑅𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎 =𝐹𝑟𝑒𝑐𝑢𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎

𝑛 𝑑𝑒 𝑜𝑏𝑠𝑒𝑟𝑣𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 × 100

Ecuación 29. Frecuencia relativa

Fuente: Apuntes de clase Ingeniería de Transito

Con las frecuencias relativas, se procede a determinar el porcentaje acumulado, que no

es más sino la suma del porcentaje relativo sumado en el intervalo de clase anterior, en la

Tabla 39 se presenta el arreglo tabular de las velocidades que se registraron sobre la

Autopista Sur (E-W). Con este arreglo tabular se procede a graficar el porcentaje relativo y

el porcentaje acumulado con respecto a los valores máximos del intervalo.

Tabla 39. Arreglo tabular Velocidades – Autopista Sur (E-W)


Autopista sur (Sentido E-W)

Intervalos

No. Lim

Inf.

Lim

Sup. Medio frecuencia %Rela.

%Rel.

Acum.

1 20 26 23 4 4% 4%

2 26 32 29 12 12% 16%

3 32 38 35 36 36% 52%

4 38 44 41 18 18% 70%

5 44 50 47 12 12% 82%

6 50 56 53 14 14% 96%

7 56 62 59 3 3% 99%

8 62 68 65 1 1% 100%

Total: 100

Figura 63. Porcentaje relativo Vs Velocidad – Autopista Sur (E-W)


Figura 64. Porcentaje acumulado Vs Velocidad – Autopista Sur (E-W)


Con el percentil 15 se determina la velocidad de operación mínima, con el percentil 50

se determina la velocidad de operación media, con el percentil 85 se determina la velocidad

de operación máxima y con el percentil 90 se determina la velocidad de diseño.

Para el análisis de las velocidades puntuales tomadas sobre la Carrera 63 y la Autopista

Sur sentido de circulación W-E se sigue el mismo procedimiento descrito anteriormente,

primero se hallan las velocidades para cada observación que se realizó, se presentan en la

Tabla 40 y Tabla 41.

Determinadas las velocidades de la Autopista Sur se procede a realizar la estadística

descriptiva de estos datos, la media es de 41.6, la desviación estándar es de 9,69, el rango es

de 55 y los valores máximos y mínimos son 80 y 25, los otros valores de la estadística

descriptiva se presentan en la Tabla 42 y

Tabla 43. El detalle de los cálculos del estudio de velocidades se presenta en el Anexo 9.

Tabla 40. Observaciones sobre Autopista Sur (W-E)


Tabla 41. Observaciones sobre Carrera 63


Tabla 42. Estadística descriptiva velocidades – Autopista Sur (W-E)

Long base 30 m Hora: 16:10 - 16:30 Sentido: Sur - Norte



Tipo de


Tipo de


Tipo de

Veh

1 3.5 30.9 B 26 2.37 45.6 B 51 2.37 45.6 B 76 2.15 50.2 L

2 2.94 36.7 L 27 2.82 38.3 B 52 2.15 50.2 B 77 2.19 49.3 L

3 3.19 33.9 B 28 2.15 50.2 L 53 3.03 35.6 L 78 2.03 53.2 L

4 3.88 27.8 L 29 2.12 50.9 B 54 3.15 34.3 L 79 2.53 42.7 L

5 3.91 27.6 L 30 2.69 40.1 B 55 3.68 29.3 B 80 2.19 49.3 L

6 3.47 31.1 L 31 2.01 53.7 B 56 3.28 32.9 B 81 2.47 43.7 L

7 3.09 35.0 L 32 2.15 50.2 B 57 3.15 34.3 L 82 2.2 49.1 L

8 3.19 33.9 L 33 3 36.0 B 58 3.29 32.8 L 83 2.8 38.6 L

9 3.12 34.6 L 34 3 36.0 L 59 2.34 46.2 L 84 2.15 50.2 L

10 3.47 31.1 L 35 3.15 34.3 L 60 2.99 36.1 L 85 2.41 44.8 L

11 3.1 34.8 L 36 1.9 56.8 L 61 2.13 50.7 L 86 2.51 43.0 L

12 2.96 36.5 L 37 2.07 52.2 L 62 2.15 50.2 L 87 2.65 40.8 L

13 2.81 38.4 L 38 2.01 53.7 L 63 2.69 40.1 L 88 2.75 39.3 L

14 2.15 50.2 L 39 3.15 34.3 L 64 2.7 40.0 L 89 3.85 28.1 L

15 1.87 57.8 L 40 2.35 46.0 L 65 2.19 49.3 L 90 3.2 33.8 L

16 2.9 37.2 L 41 3.8 28.4 L 66 2.15 50.2 L 91 2.62 41.2 L

17 3.2 33.8 L 42 4.32 25.0 L 67 2.88 37.5 L 92 2.6 41.5 L

18 3.15 34.3 L 43 1.41 76.6 L 68 1.9 56.8 L 93 2.75 39.3 L

19 3.47 31.1 L 44 2.62 41.2 L 69 2.69 40.1 L 94 3.03 35.6 L

20 3.28 32.9 L 45 2.31 46.8 BL 70 2.15 50.2 L 95 3.1 34.8 L

21 3.85 28.1 L 46 2.35 46.0 L 71 2.13 50.7 L 96 2.75 39.3 L

22 2.75 39.3 L 47 3.38 32.0 L 72 2.15 50.2 L 97 2.78 38.8 L

23 2.95 36.6 L 48 3.72 29.0 CL 73 2.2 49.1 L 98 2.81 38.4 L

24 2.6 41.5 L 49 3.1 34.8 L 74 2.12 50.9 L 99 1.81 59.7 L

25 3.1 34.8 L 50 3.03 35.6 L 75 2.23 48.4 L 100 1.35 80.0 L

Autopista Sur (Sentido W - E)

Long base 30 m Hora: 15:00 - 15:37 Sentido:



Tipo de


Tipo de


Tipo de

Veh

1 2.5 43.2 L 26 3.84 28.1 L 51 2.37 45.6 L 76 3.1 34.8 L

2 2.13 50.7 L 27 2.59 41.7 L 52 2.75 39.3 L 77 4.68 23.1 L

3 3.2 33.8 L 28 2.75 39.3 L 53 2.34 46.2 L 78 3.1 34.8 L

4 2.56 42.2 L 29 3.37 32.0 L 54 3.47 31.1 L 79 4 27.0 L

5 2.94 36.7 L 30 2.37 45.6 L 55 2.11 51.2 L 80 3.37 32.0 L

6 2.87 37.6 L 31 3.47 31.1 L 56 2.41 44.8 L 81 3.61 29.9 L

7 3.93 27.5 L 32 3.25 33.2 L 57 3 36.0 L 82 3.6 30.0 L

8 3.56 30.3 L 33 3.25 33.2 L 58 4.62 23.4 L 83 3.29 32.8 L

9 3.53 30.6 L 34 2.91 37.1 L 59 3.65 29.6 L 84 4.12 26.2 L

10 3.79 28.5 BL 35 4.03 26.8 BL 60 2.38 45.4 L 85 4.1 26.3 L

11 2.72 39.7 L 36 3.13 34.5 L 61 3.28 32.9 L 86 2.35 46.0 L

12 2.96 36.5 L 37 3.16 34.2 L 62 3.78 28.6 L 87 2.92 37.0 L

13 2.35 46.0 L 38 2.34 46.2 L 63 3.31 32.6 L 88 4.13 26.2 L

14 2.38 45.4 L 39 2.1 51.4 BL 64 3.53 30.6 L 89 4.1 26.3 L

15 2.94 36.7 L 40 2.78 38.8 CL 65 3.69 29.3 L 90 2.35 46.0 L

16 4.16 26.0 L 41 3.56 30.3 L 66 3.75 28.8 L 91 2.91 37.1 L

17 3.25 33.2 L 42 2.5 43.2 L 67 3.81 28.3 L 92 2.15 50.2 L

18 3.2 33.8 L 43 3.03 35.6 L 68 2.75 39.3 L 93 2.1 51.4 L

19 3.72 29.0 L 44 2.75 39.3 L 69 3.85 28.1 L 94 3.5 30.9 L

20 3.75 28.8 L 45 2.56 42.2 L 70 2.37 45.6 L 95 3.41 31.7 L

21 2.13 50.7 L 46 4.75 22.7 L 71 2.63 41.1 L 96 3.45 31.3 BL

22 2.35 46.0 BL 47 3.4 31.8 L 72 2.7 40.0 L 97 2.34 46.2 L

23 2.19 49.3 L 48 3.91 27.6 L 73 3.5 30.9 L 98 2.53 42.7 L

24 3.41 31.7 L 49 3.37 32.0 CL 74 2.72 39.7 L 99 3.66 29.5 L

25 2.09 51.7 L 50 3.03 35.6 L 75 2.5 43.2 L 100 3.07 35.2 L

Aprox. Salida Villa del rio



VEL. Km/h

Media 41.60741377

Error típico 0.969216072

Mediana 39.27272727

Moda 50.23255814


Varianza de la muestra 93.93797947

Curtosis 2.447783966

Coeficiente de asimetría 1.124015577

Rango 55

Mínimo 25

Máximo 80

Suma 4160.741377

Cuenta 100

Tabla 43. Estadística descriptiva velocidades – Carrera 63 (N-S)


Carrera 63 (Sentido N-S)

VEL. Km/h

Media 36.152

Error típico 0.765

Mediana 34.672

Moda 45.957


Varianza de la muestra 58.523

Curtosis -0.8628

Coeficiente de asimetría 0.4094

Rango 28.938

Mínimo 22.737

Máximo 51.675

Suma 3615.2

Cuenta 100

Continuando con el arreglo tabular, se debe definir el número de intervalos y la amplitud

de estos, para las velocidades de la Autopista Sur en los carriles con sentido de circulación

(W-E) y de la Carrera 63 en los carriles de circulación (N-S), así:

Tabla 44. Definición de intervalos- Autopista Sur (W-E)


Definición de intervalos Autopista Sur (Soacha - Sevillana) W-E

n 100

Máximo 80.0

Mínimo 25.0

Rango 55 Rango' 56



Diferencia 1 1

Tabla 45. Definición de intervalos- Carrera 63 (N-S)


Definición de intervalos Carrera 63 (N-S)

n 100

Máximo 51.7

Mínimo 22.7

Rango 28.93779904 Rango' 32



Diferencia 3 2

Con el número de intervalos y el ancho de los mismos se procede a realizar el arreglo

tabular de las velocidades que se presentan en la Autopista Sur en los carriles con sentido

de circulación W-E y las velocidades que se presentan en la Carrera 63 en los carriles con

sentido de circulación N-S.

Tabla 46. Arreglo tabular Velocidades – Autopista Sur (W-E)



Intervalos

No. Lim Inf. Lim Sup. Medio frecuencia %Rela. %Rel. Acum.

1 25 32 28.5 13 13% 13%

2 32 39 35.5 34 34% 47%

3 39 46 42.5 21 21% 68%

4 46 53 49.5 23 23% 91%

5 53 60 56.5 7 7% 98%

6 60 67 63.5 0 0% 98%

7 67 74 70.5 0 0% 98%

8 74 81 77.5 2 2% 100%

Total: 100

Tabla 47. Arreglo tabular Velocidades – Carrera 63 (N-S)


Carrera 63 (Sentido N-S)

Intervalos

No. Lim Inf. Lim Sup. Medio frecuencia %Rela. %Rel. Acum.

1 20 24 22 3 3% 3%

2 24 28 26 9 9% 12%

3 28 32 30 25 25% 37%

4 32 36 34 19 19% 56%

5 36 40 38 15 15% 71%

6 40 44 42 8 8% 79%

7 44 48 46 13 13% 92%

8 48 52 50 8 8% 100%

Total: 100

Con los el arreglo tabular y el cálculo de los porcentajes relativos y acumulados, se

procede a graficar y así poder determinar las velocidades de acuerdo a los percentiles en los

que se presentan.

Figura 65. Porcentaje relativo Vs Velocidad – Autopista Sur (W-E)


Figura 66. Porcentaje acumulado Vs Velocidad – Autopista Sur (E-W)


Figura 67. Porcentaje relativo Vs Velocidad – Carrera 63 (N-S)


Figura 68. Porcentaje acumulado Vs Velocidad – Carrera 63 (N-S)


5.2.2 Resultados

De acuerdo a los datos procesados de velocidades y los porcentajes acumulados, como

resultado final del estudio se obtienen las diferentes velocidades que se presentan sobre las

vías que confluyen y conforman la intersección de la Autopista Sur con Carrera 63.

Como se observa en la Tabla 48, la velocidad media de operación de en las vías que

conforma la intersección es en promedio de 37Km/h y la velocidad máxima de operación es

en promedio de 49Km/h, lo cual es coherente, ya que a nivel urbano la velocidad máxima

de circulación es de 60Km/h.

Sin embargo la velocidad que se debe tener en cuenta en el momento de realizar el

diseño geométrico de la infraestructura propuesta se debe trabajar con la velocidad de

diseño, que para la intersección, sería el promedio de las velocidades de diseño de las vías

que conforman la misma, de acuerdo al estudio de velocidades, esta sería de 56Km/h.

Tabla 48. Velocidades – Vías que conforma la Intersección


Velocidad Percentil Autopista Sur

E-W

Carrera 63

N-S

Autopista Sur

Sentido W-E

Velocidad Media

Temporal

Punto

máximo 35.0 30.50 36

Velocidad Mínima 15 31.8 28.50 32.2

Velocidad Media 50 37.5 34.50 39.9

Velocidad Máxima 85 51.4 45.80 50.9

Velocidad de

Diseño 98 58.0 50.80 60

Velocidad media

espacial

Media

Armónica 37.9 34.61 39.64

Del histograma de velocidades presentado en la Figura 69 se concluye que la velocidad

media temporal y la velocidad meda espacial no varían de forma significativa en ninguna

de las calzadas que conforman la intersección de la Autopista Sur con Carrera63.

Figura 69. Histograma de Velocidades – Vías que conforma la Intersección


Para determinar si los datos son representativos y la muestra es suficiente se utiliza la

siguiente ecuación:

𝑛 = (𝑘𝑆

𝑒)

2

Ecuación 30. Numero de datos

Fuente: Apuntes de clase, ingeniería de transito I-2015

Donde:

k: Constante Z

S: Desviación estándar

e: Error permitido en la estimación de la velocidad media de todo el transito

Para un nivel de confianza del 95%, el valor de la constante k es de 1,96 y el error

máximo permitido es de 2.0km/h, en la Tabla 49 se presentan el número mínimo de

observaciones que se deberían realizar para garantizar este nivel de confianza, con el error

permitido, en cada una de las vías que conforman la intersección.

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

VelocidadMedia

Temporal

VelocidadMinima

VelocidadMedia

VelocidadMaxima

Velocidad deDiseño

Velocidadmedia

espacial

Autopista Sur E-W

Carrera 63 N-S

Sentido W-E

Tabla 49. Número mínimo de observaciones


Factor Autopista Sur

(Sentido E - W)

Aprox. Salida

Villa del Rio

Autopista Sur

(Sentido E - W)

K 1.96 1.96 1.96

S 8.96 7.65 9.69

e 2 2 2

Número Mínimo de

Observaciones 77 56 90

Como en cada punto de aforo se tomaron 100 observaciones durante la toma de

información, la muestra fue suficiente para realizar el estudio de velocidades en cada una

de las vías de la intersección, por lo tanto el estudio de velocidades es confiable y se puede

utilizar los resultados de este, como entrada para la definición de los elementos geométricos

del diseño del alineamiento horizontal y vertical, también se utilizan estos datos como

insumo para la modelación en software Vissim.

5.3 Modelamiento de la intersección en Vissim

El procedimiento consiste en realizar la simulación de las condiciones de volumen e

infraestructura para cada uno de los cuatro escenarios propuestos. Para los cuatro

escenarios la simulación se realizara en un lapso de tiempo de 4500 segundos (75 minutos)

de los cuales 900 segundos (15 minutos) corresponderán a un periodo de precarga de la red

y los 3600 segundos corresponderán a la modelación de la hora de máxima demanda.

5.3.1 Escenario 1

Como se describió en la metodología, este escenario corresponde a la modelación de la

infraestructura y volúmenes actuales, luego de la simulación el software Vissim nos arroja

un archivo de extensión .att (ver Anexo 8) del cual extraeremos la información para los

análisis de volúmenes en la intersección, longitudes de cola y la determinación de las

demoras.



5.3.1.1 Volumen Vehicular Simulado en la intersección

En la

Tabla 50 se presentan el volumen vehicular que fue cargado a la red durante la

simulación a cada uno de los enlaces que confluyen en la intersección de la Autopista Sur

con Carrera 63, como se puede observar para el escenario 1 la red que conforma la

intersección fue cargada con un total de 5515 vehículos.

Volumen que difiere de los 6811 vehículos que actualmente transitan por la intersección

y que fue cargado al software, sin embargo, estos no fueron cargados en su totalidad a la

red; esta diferencia de volúmenes puede deberse a condiciones de capacidad de las vías o a

un mal diseño de los enlaces en la simulación.

Tabla 50. Volumen Vehicular Simulado en la Intersección


TIMEINT MOVEMENT MOVEMENT\DIRECTION VEHS(ALL)

900-4500 1-1: AUTOPISTA SUR E-

[email protected]@57.4 SE-W 1645

900-4500 1-1: AUTOPISTA SUR E-

[email protected]@3.9 SE-N 117

900-4500 1-3: AUTOPISTA SUR

GIRO [email protected]@25.7 W-N 196

900-4500

1-6: KRA 63 NORTE-

[email protected]: AUTOPISTA

SUR W-E [email protected]

N-E 495

900-4500

1-13: AUTOPISTA SUR W-

E [email protected]:

AUTOPISTA SUR W-E

[email protected]

W-E 2780

900-4500

1-16:

[email protected]

-17:

[email protected]

W-SE 148

900-4500 [email protected]@57.4 N-W 36

900-4500

1-10009:

[email protected]

-18:

[email protected]

SE-W 0

900-4500

1-10013:

[email protected]

-18:

[email protected]

SE-W 98

900-4500 1 Total 5515

5.3.1.2 Longitudes de Cola

En la Tabla 51 se presentan las longitudes de cola promedio y máxima que se presentan

en cada uno de los enlaces que conforman la intersección de la Autopista Sur y la Carrera

63, se observa que la longitud de cola promedio que se presenta en la intersección es de

31.54m y la longitud de cola máxima es de 506.54m.

La cola más larga se presenta en la calzada de la Autopista Sur con sentido de

circulación de Occidente a Oriente, esto coincide con lo observado en la actualidad, pues

este sentido de circulación corresponde a la gente que se desplaza desde el municipio de

Soacha a la ciudad de Bogotá, en horas de la mañana esta cola alcanza la intersección de la

Autopista Sur con Carrera 67, la entrada del barrio Madelena que se encuentra ubicada a

unos 400m de la intersección de la Autopista Sur con Carrera 63.

Tabla 51. Longitudes de Cola que se presentan en la intersección


TIMEIN

T MOVEMENT

MOVEMEN

T\DIRECTI

ON

QLEN QLEN

MAX

900-4500 1-1: AUTOPISTA SUR [email protected]@57.4 SE-W 14,12 116,50

900-4500 1-1: AUTOPISTA SUR [email protected]

[email protected] SE-N 4,47 84,32

900-4500 1-3: AUTOPISTA SUR GIRO [email protected]

[email protected] W-N 9,62 70,77

900-4500 1-6: KRA 63 [email protected]:

AUTOPISTA SUR W-E [email protected] N-E 8,95 52,94

900-4500 1-13: AUTOPISTA SUR W-E [email protected]

13: AUTOPISTA SUR W-E [email protected] W-E 206,50 506,54

900-4500 1-16: [email protected]:

[email protected] W-SE 5,69 78,57

900-4500 [email protected]@57.4 N-W 0,00 0,00

900-4500 1-10009: [email protected]:

[email protected] SE-W 2,95 39,83

900-4500 1-10013: [email protected]:


900-4500 1 Total 31,54 506,54

5.3.1.3 Demoras

En la Tabla 52 se presentan el tiempo en segundos de las demoras que tienen los

vehículos en cada uno de los enlaces que conforman la intersección y el total de demoras en

la misma.

De acuerdo a la Tabla 13.Nivel de servicio para una intersección con control semafórico,

del HCM (Transport Research Council, 2000), el nivel de servicio de esta intersección es E.

Lo que significa, de acuerdo a (Rafael Cal y Mayor Reyes Spínola y James Cárdenas

Grisales, 2000) que “el funcionamiento está en él, o cerca del, límite de su capacidad. La

velocidad de todos se ve reducida a un valor bajo, bastante uniforme. La libertad de

maniobra para circular es extremadamente difícil, y se consigue forzando a un vehículo o

peatón a “ceder el paso”. Los niveles de comodidad y conveniencia son enormemente

bajos, siendo muy elevada la frustración de los conductores o peatones. La circulación es

normalmente inestable, debido a que los pequeños aumentos del flujo o ligeras

perturbaciones del tránsito producen colapsos.”

Tabla 52. Demoras de los vehículos en la intersección


TIME

INT MOVEMENT

MOVEM

ENT\DIRE

CTION

VEHD

ELAY

(ALL)

900-

4500 1-1: AUTOPISTA SUR [email protected]@57.4 SE-W 17,01

900-

4500 1-1: AUTOPISTA SUR [email protected]@3.9 SE-N 9,68

900-

4500 1-3: AUTOPISTA SUR GIRO [email protected]@25.7 W-N 92,90

900-

4500

1-6: KRA 63 [email protected]: AUTOPISTA

SUR W-E [email protected] N-E 108,29

900-

4500

1-13: AUTOPISTA SUR W-E [email protected]:

AUTOPISTA SUR W-E [email protected] W-E 95,95

900-

4500

1-16: [email protected]:

[email protected] W-SE 13,29

900-

4500 [email protected]@57.4 N-W 41,08

900-

4500


[email protected] SE-W

900-

4500


[email protected] SE-W 7,52

900-

4500 1 Total 67,42

5.3.2 Escenario 2

En este escenario corresponde a la simulación de la infraestructura actual sobre la cual

transitara el volumen vehicular que se proyecta circulara en 20 años.




En la Tabla 53 se presentan el volumen vehicular que fue cargado a la red durante la




Este volumen vehicular difiere mucho de los 15953 vehículos que se proyectan van a

transitar por la intersección dentro de 20 años, los cuales fueron ingresados en el software.

Sim embargo por cuestiones de capacidad de las vías existentes o por errores en la creación

de los enlaces en el programa, el volumen vehicular no fue cargado en su totalidad.



TIMEIN

T MOVEMENT

MOVEMENT\D

IRECTION

VEHS

(ALL)

900-4500 1-1: AUTOPISTA SUR [email protected]@57.4 SE-W 2304

900-4500 1-1: AUTOPISTA SUR [email protected]@3.9 SE-N 175

900-4500 1-3: AUTOPISTA SUR GIRO [email protected]@25.7 W-N 192

900-4500 1-6: KRA 63 [email protected]: AUTOPISTA

SUR W-E [email protected] N-E 503

900-4500 1-13: AUTOPISTA SUR W-E [email protected]:

AUTOPISTA SUR W-E [email protected] W-E 2741


[email protected] W-SE 148


900-4500 1-10009: [email protected]:

[email protected] SE-W 0

900-4500 1-10013: [email protected]:


900-4500 1 Total 6199




63, se observa que la longitud de cola promedio que se presenta en la intersección es de

44.95m y la longitud de cola máxima es de 516.22m.

Dado que la infraestructura ya está trabajando bajo condiciones críticas, el aumento de

volumen vehicular no es soportado por la misma y el aumento en la cola es de apenas 10m

con respecto al escenario 1.



TIMEINT MOVEMENT

MOVEME

NT\DIREC

TION

QLEN QLEN

MAX


900-4500 1-1: AUTOPISTA SUR [email protected]

[email protected] SE-N 35,70 149,84

900-4500 1-3: AUTOPISTA SUR GIRO [email protected]

[email protected] W-N 8,26 69,72


AUTOPISTA SUR W-E [email protected] N-E 8,34 62,73






900-4500 1-10009: [email protected]:


900-4500 1-10013: [email protected]:


900-4500 1 Total 44,95 516,22

5.3.2.3 Demoras



la misma, la cual corresponde a 76.41 segundos.

De acuerdo a la Tabla 13.Nivel de servicio para una intersección con control semafórico,

del HCM (Transport Research Council, 2000), el nivel de servicio de esta intersección es E.


Grisales, 2000) que “el funcionamiento está en él, o cerca del, límite de su capacidad. La

velocidad de todos se ve reducida a un valor bajo, bastante uniforme. La libertad de

maniobra para circular es extremadamente difícil, y se consigue forzando a un vehículo o

peatón a “ceder el paso”. Los niveles de comodidad y conveniencia son enormemente

bajos, siendo muy elevada la frustración de los conductores o peatones. La circulación es

normalmente inestable, debido a que los pequeños aumentos del flujo o ligeras

perturbaciones del tránsito producen colapsos.”



TIMEINT MOVEMENT

MOVEME

NT\DIREC

TION

VEHDELAY

(ALL)

900-4500 1-1: AUTOPISTA SUR [email protected]@57.4 SE-W 35,73

900-4500 1-1: AUTOPISTA SUR [email protected]@3.9 SE-N 27,28

900-4500 1-3: AUTOPISTA SUR GIRO [email protected]@25.7 W-N 98,86


AUTOPISTA SUR W-E [email protected] N-E 114,31


13: AUTOPISTA SUR W-E [email protected] W-E 111,62



900-4500 [email protected]@57.4 N-W 38,04

900-4500 1-10009: [email protected]:


900-4500 1-10013: [email protected]:


900-4500 1 Total 76,41

5.3.3 Escenario 3

En este escenario se realiza la modelación con el volumen vehicular que actualmente

circula pero sobre la infraestructura propuesta para mejorar las condiciones de operación de

la intersección.








Este volumen es cercano al que actualmente transita por la intersección, que corresponde

a 6811 vehículos, este volumen fue ingresado al software para la modelación y como se

observa, fue cargado casi en su totalidad.

Por lo que se concluye que el cambio en la infraestructura aumenta la capacidad de la

intersección y los problemas de asignación de volúmenes asociados a la creación de los

enlaces en el software son mínimos.



TIMEIN

T MOVEMENT

MOVEMEN

T\DIRECTI

ON

VEHS

(ALL)

900-4500 1-1: AUTOPISTA SUR [email protected]@133.4 SE-N 0

900-4500 1-1: AUTOPISTA SUR [email protected]@56.0 SE-W 1773

900-4500 [email protected]@427.4 N-E 882

900-4500 [email protected]@397.1 W-N 195


900-4500 1-13: AUTOPISTA SUR W-E [email protected]:

AUTOPISTA SUR W-E [email protected] W-E 2980



900-4500 1-10009: [email protected]:


900-4500 1-10013: [email protected]:


900-4500 1 Total 6134




63, se observa que en este escenario no se presentan colas.

Por lo que se concluye que la solución de infraestructura propuesta mejora las

condiciones de operación de intersección.

Al no haber presencia de colas se está generando una intersección sin demoras por la

cual los usuarios de la vía pueden transitar de manera cómoda y sin retrasos.



TIMEINT MOVEMENT

MOVEM

ENT\DIRE

CTION

QLE

N

QLEN

MAX

900-4500 1-1: AUTOPISTA SUR [email protected]@133.4 SE-N 0,00 0,00


900-4500 [email protected]@427.4 N-E 0,00 0,00

900-4500 [email protected]@397.1 W-N 0,00 0,00






900-4500 1-10009: [email protected]:


900-4500 1-10013: [email protected]:


900-4500 1 Total 0,00 0,00

5.3.3.3 Demoras




De acuerdo a la Tabla 13.Nivel de servicio para una intersección con control semafórico

Del HCM (Transport Research Council, 2000), el nivel de servicio de esta intersección es

A.


Grisales, 2000) que “Representa una circulación a flujo libre. Los usuarios, considerados en

forma individual, están virtualmente exentos de los efectos de la presencia de otros en la

circulación. Poseen una altísima libertad para seleccionar sus velocidades deseadas y

maniobrar dentro del tránsito. El nivel general de comodidad y convivencia proporcionando

por la circulación al motorista, pasajero o peatón, es excelente”



TIME

INT MOVEMENT

MOVE

MENT\DIR

ECTION

VEHD

ELAY

(ALL)

900-

4500 1-1: AUTOPISTA SUR [email protected]@133.4 SE-N

900-

4500 1-1: AUTOPISTA SUR [email protected]@56.0 SE-W 0,33

900-

4500 [email protected]@427.4 N-E 12,16

900-

4500 [email protected]@397.1 W-N 3,70

900-

4500 [email protected]@56.0 N-W 11,72

900-

4500


AUTOPISTA SUR W-E [email protected] W-E 2,77

900-

4500



900-

4500



900-

4500



900-

4500 1 Total 3,42

5.3.4 Escenario 4

En este escenario se realiza la simulación de la infraestructura propuesta y el volumen

vehicular ingresado corresponde al que se proyecto va a transitar por esta intersección

dentro de 20 años.








Este volumen difiere bastante del volumen que se proyecto va a transitar por la

intersección dentro de 20 años, el cual es de 15953 vehículos, sin embargo, como se explicó

en los escenarios anteriores, la diferencia de la asignación de volúmenes que son ingresados

al software y que realmente son cargados a la red, puede deberse a condiciones de

capacidad de la vía o a errores en la creación de los enlaces y la asignación de volúmenes

en el software.



TIMEI

NT MOVEMENT

MOVEM

ENT\DIRE

CTION

VE

HS

(ALL)

900-

4500 1-1: AUTOPISTA SUR [email protected]@133.4 SE-N 0

900-

4500 1-1: AUTOPISTA SUR [email protected]@56.0 SE-W

333

7

900-

4500 [email protected]@427.4 N-E 870

900-

4500 [email protected]@397.1 W-N 205

900-

4500 [email protected]@56.0 N-W 57

900-

4500


AUTOPISTA SUR W-E [email protected] W-E

307

9

900-

4500



900-

4500



900-

4500



900-

4500 1 Total

779

3




63, se observa que en este escenario la longitud máxima de colas que se presentan en la

intersección es de 35.51m, esta cola se presenta en la conectante de la Carrera 63, por

donde se realiza el giro a la derecha para tomar la Autopista Sur.



TIMEIN

T MOVEMENT

MOVEMENT

\DIRECTION QLEN

QLEN

MAX

900-4500 1-1: AUTOPISTA SUR [email protected]@133.4 SE-N 0,04 21,58


900-4500 [email protected]@427.4 N-E 0,00 0,00

900-4500 [email protected]@397.1 W-N 0,00 0,00






900-4500 1-10009: [email protected]:


900-4500 1-10013: [email protected]:


900-4500 1 Total 0,01 35,51

5.3.4.3 Demoras




De acuerdo a la Tabla 13.Nivel de servicio para una intersección con control semafórico

Del HCM (Transport Research Council, 2000), el nivel de servicio de esta intersección es

A.


Grisales, 2000) que “Representa una circulación a flujo libre. Los usuarios, considerados en

forma individual, están virtualmente exentos de los efectos de la presencia de otros en la

circulación. Poseen una altísima libertad para seleccionar sus velocidades deseadas y

maniobrar dentro del tránsito. El nivel general de comodidad y convivencia proporcionando

por la circulación al motorista, pasajero o peatón, es excelente”

Por lo tanto la solución de infraestructura propuesta cumple con mejorar el nivel de

servicio de la intersección en la situación actual y con el volumen de transito proyectado a

20 años.



TIMEINT MOVEMENT MOVEMENT

\DIRECTION

VEHDELAY

(ALL)

900-4500 1-1: AUTOPISTA SUR [email protected]@133.4 SE-N

900-4500 1-1: AUTOPISTA SUR [email protected]@56.0 SE-W 10,28

900-4500 [email protected]@427.4 N-E 13,00

900-4500 [email protected]@397.1 W-N 4,17

900-4500 [email protected]@56.0 N-W 19,57


13: AUTOPISTA SUR W-E [email protected] W-E 3,22



900-4500 1-10009: [email protected]:


900-4500 1-10013: [email protected]:


900-4500 1 Total 7,38

5.4 Diseño geométrico de la intersección a desnivel para la Autopista

Sur con Carrera 63.

A continuación se muestran los resultados del diseño horizontal y vertical de la

intersección.

5.4.1 Curva horizontal 1 espiral circulo espiral simétrica, alineamiento oriente

occidente (E-W)

Figura 74. Curva horizontal 1 E-C-E simétrica

Fuente: Elaboración propia basado en imagen satelital IDEACA

Tabla 62. Elementos calculados E-C-E Curva 1 alineamiento oriente – occidente


Elementos Calculados

Abscisa EC K0+141.727 Δ Curva (grad) 32.21861111

Abscisa CE K0+295.409 Coordenadas PI

Abscisa ET K0+355.409 Este 91511.085

θe 0.078947368 rad Norte 100046.575

θe 4.523351014 Grad. 4° 54' 39.84" GMS

Δc 23.17190908 Grad. 39° 7' 3.32" GMS

Lc 153.682 m Elementos de la circular

Parámetro A 150.997 Tangente (T) 109.748

Xe 59.963 Grado (G) 1.507783671

Ye 1.578 Grado (G) GMS 1° 38' 13.28"

Disloque (Δr) 0.395 Externa( E ) 7.904

Abscisa media (XM) 29.994 Media (M) 7.742685324

Tangente larga (TL) 40.013 Cuerda Larga (CL) 152.637

Tangente Corta (Tc) 20.012 δu 0.753891836

Tangente de la espiral (Te) 139.856 δu GMS 0° 49' 6.64"

Externa espiral (Ee) 15.942 δ ultima 11.58595454

Cuerda Larga espiral (Cle) 59.983 δ ultima 19° 33' 31.66"

Angulo de deflexión (ϕe) 0.026314401 Rad.

Angulo de deflexión (ϕe) 1.507704103 Grad. 1° 38' 12.91" GMS

Tabla 63. Cartera de cálculo para el diseño de la curva1; alineamiento oriente – occidente


Abscisa Lp θp Xp Yp ϕp / δp ϕp / δp (GMS) CL Azimut Punto NORTE ESTE

K0+081.727 0.000 0.00000000 0.000 0.000 0.0000 0° 0' 0" 0.000 84.7338889 100033.739 91371.819

K0+090.000 8.273 0.00150093 8.273 0.004 0.0287 0° 1' 43.2" 8.273 84.7625546 100034.494 91380.058

K0+100.000 18.273 0.00732242 18.273 0.045 0.1398 0° 8' 23.45" 18.273 84.8737368 100035.371 91390.019

K0+110.000 28.273 0.01752988 28.272 0.165 0.3348 0° 20' 5.26" 28.273 85.0686841 100036.169 91399.987

K0+120.000 38.273 0.03212330 38.269 0.410 0.6135 0° 36' 48.62" 38.271 85.3473934 100036.843 91409.964

K0+130.000 48.273 0.05110269 48.260 0.822 0.9760 0° 58' 33.48" 48.267 85.7098567 100037.350 91419.951

K0+140.000 58.273 0.07446804 58.241 1.446 1.4222 1° 25' 19.8" 58.259 86.1560569 100037.644 91429.947

K0+141.727 60.000 0.07894737 59.963 1.578 1.5077 1° 30' 27.73" 59.983 86.2415930 100037.671 91431.674

K0+141.727 0.000 0.00000000 0.000 0.000 0.0000 0° 0' 0" 0.000 89.2572399 100037.671 91431.674

K0+150.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 0.6237 0° 37' 25.3" 8.273 89.8809346 100037.688 91439.947

K0+160.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 1.3776 1° 22' 39.31" 18.271 90.6348265 100037.468 91449.944

K0+170.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 2.1315 2° 7' 53.32" 28.266 91.3887183 100036.986 91459.932

K0+180.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 2.8854 2° 53' 7.33" 38.257 92.1426101 100036.240 91469.904

K0+190.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 3.6393 3° 38' 21.34" 48.241 92.8965020 100035.233 91479.853

K0+200.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 4.3932 4° 23' 35.35" 58.216 93.6503938 100033.964 91489.772

K0+210.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 5.1470 5° 8' 49.36" 68.181 94.4042856 100032.435 91499.654

K0+220.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 5.9009 5° 54' 3.38" 78.135 95.1581775 100030.646 91509.492

K0+230.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 6.6548 6° 39' 17.39" 88.075 95.9120693 100028.599 91519.280

K0+240.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 7.4087 7° 24' 31.4" 97.999 96.6659611 100026.295 91529.011

K0+250.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 8.1626 8° 9' 45.41" 107.907 97.4198530 100023.736 91538.677

K0+260.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 8.9165 8° 54' 59.42" 117.796 98.1737448 100020.923 91548.273

K0+270.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 9.6704 9° 40' 13.43" 127.665 98.9276366 100017.859 91557.792

K0+280.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 10.424289 10° 25' 27.44" 137.511 99.68152848 100014.545 91567.227

K0+290.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 11.17818 11° 10' 41.45" 147.334 100.4354203 100010.984 91576.571


K0+295.409 0.000 0.00000000 0.000 0.000 11.585955 11° 35' 9.44" 152.637 100.8431944 100008.9564 91581.585

K0+295.409 60.000 0.07894737 59.963 1.578 1.5077041 1° 30' 27.73" 59.983 295.4447959 100008.9564 91581.585

K0+300.000 55.409 0.06732782 55.384 1.243 1.2858173 1° 17' 8.94" 55.398 295.6666827 100007.1798 91585.819

K0+310.000 45.409 0.04521864 45.400 0.684 0.8635975 0° 51' 48.95" 45.405 296.0889025 100003.1525 91594.972

K0+320.000 35.409 0.02749543 35.406 0.325 0.5251207 0° 31' 30.43" 35.408 296.4273793 99998.94372 91604.043

K0+330.000 25.409 0.01415819 25.408 0.120 0.270401 0° 16' 13.44" 25.409 296.682099 99994.59456 91613.047

K0+340.000 15.409 0.00520690 15.409 0.027 0.0994445 0° 5' 58" 15.409 296.8530555 99990.14531 91622.003

K0+350.000 5.409 0.00064159 5.409 0.001 0.0122534 0° 0' 44.11" 5.409 296.9402466 99985.63562 91630.928

K0+355.409 0.000 0.00000000 0.000 0.000 0 0° 0' 0" 0.000 296.9525 99983.18505 91635.750

5.4.2 Curva horizontal 2, alineamiento oriente - occidente (E-W)

Figura 75. Curva horizontal 2 E-C-E simétrica

Fuente: Elaboración propia, basado en imagen IDECA

Tabla 64. Elementos calculados E-C-E Curva 2 alineamiento este – oeste



Abscisa EC K0+427.294 Δ Curva (grad.) 20.87666667


Abscisa ET K0+507.455 Este 91718.172

θe 0.090909091 Rad. Norte 99941.274

θe 5.208707228 Grad. 5° 12' 31.35" GMS

Δc 10.45925221 Grad. 10° 27' 33.31" GMS



Xe 39.967 Grado (G) 2.604353614

Ye 1.211 Grado (G) GMS 2° 36' 15.67"


Abcisa media (XM) 19.994 Media (M) 0.9157716








Tabla 65. Cartera de cálculo para el diseño de la curva2; alineamiento este – oeste



K0+387.294 0.000 0.00000000 0.000 0.000 0.0000 0° 0' 0" 0.000 116.9525000 99968.732 91664.172

K0+390.000 2.706 0.00041605 2.706 0.000 0.0079 0° 0' 28.61" 2.706 116.9445541 99967.506 91666.584

K0+400.000 12.706 0.00917287 12.706 0.039 0.1752 0° 10' 30.68" 12.706 116.7773113 99963.008 91675.515

K0+410.000 22.706 0.02929332 22.704 0.222 0.5595 0° 33' 34.05" 22.705 116.3930429 99958.639 91684.511

K0+420.000 32.706 0.06077741 32.694 0.662 1.1607 1° 9' 38.62" 32.701 115.7917733 99954.504 91693.615

K0+427.294 40.000 0.09090909 39.967 1.211 1.7361 1° 44' 10.01" 39.985 115.2163858 99951.697 91700.347

K0+427.294 0.000 0.00000000 0.000 0.000 0.0000 0° 0' 0" 0.000 111.7437928 99951.697 91700.347

K0+430.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 0.3524 0° 21' 8.53" 2.706 111.3914237 99950.710 91702.867

K0+440.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 1.6545 1° 39' 16.37" 12.704 110.0892469 99947.333 91712.278

K0+450.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 2.9567 2° 57' 24.2" 22.696 108.7870701 99944.387 91721.834

K0+460.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 4.2589 4° 15' 32.04" 32.676 107.4848933 99941.879 91731.513

K0+467.455 0.000 0.00000000 0.000 0.000 5.2296 5° 13' 46.65" 40.105 106.5141667 99940.297 91738.797

K0+467.455 40.000 0.09090909 39.967 1.211 1.7361 1° 44' 10.01" 39.985 277.8122254 99940.297 91738.797

K0+470.000 37.455 0.07970741 37.431 0.995 1.5222 1° 31' 19.98" 37.444 277.5983287 99939.813 91741.296

K0+480.000 27.455 0.04282713 27.450 0.392 0.8179 0° 49' 4.53" 27.452 276.8940364 99938.157 91751.158

K0+490.000 17.455 0.01731049 17.454 0.101 0.3306 0° 19' 50.18" 17.454 276.4067163 99936.809 91761.066

K0+500.000 7.455 0.00315749 7.455 0.008 0.0603 0° 3' 37.09" 7.455 276.1364146 99935.659 91771.000

K0+507.455 0.000 0.00000000 0.000 0.000 0.0000 0° 0' 0" 0.000 276.0761111 99934.862 91778.412

5.4.3 Curva horizontal 1 espiral circulo espiral simétrica, alineamiento occidente

- oriente (E-W)

Figura 76. Curva horizontal 1 E-C-E simétrica alineamiento occidente - oriente

Fuente: Elaboración propia, basado en imagen satelital IDECA

Tabla 66.Elementos calculados E-C-E Curva 1 alineamiento occidente - oriente.



Abscisa EC K0+138.241 Δ Curva (grad.) 25.31111111


Abscisa ET K0+306.111 Este 91485.924

θe 0.078947368 Rad. Norte 100016.023

θe 4.523351014 Grad. 4° 31' 24.06" GMS

Δc 16.26440908 Grad. 16° 15' 51.87" GMS



Xe 59.963 Grado (G) 1.507783671

Ye 1.578 Grado (G) GMS 1° 30' 28.02"








Angulo de deflexión (ϕe) 0.026314401 rad


Tabla 67. Cartera de cálculo para el diseño de la curva2; alineamiento occidente – oriente.


ABSCISA Lp θp Xp Yp ϕp / δp ϕp / δp (GMS) CL Azimut Punto NORTE ESTE

K0+078.241 0.000 0.00000000 0.000 0.000 0.0000 0° 0' 0" 0.000 85.0927778 100006.151 91370.938

K0+080.000 1.759 0.00006785 1.759 0.000 0.0013 0° 0' 4.67" 1.759 85.0940737 100006.301 91372.690

K0+090.000 11.759 0.00303233 11.759 0.012 0.0579 0° 3' 28.49" 11.759 85.1506909 100007.145 91382.655

K0+100.000 21.759 0.01038276 21.759 0.075 0.1983 0° 11' 53.87" 21.759 85.2910738 100007.937 91392.623

K0+110.000 31.759 0.02211917 31.757 0.234 0.4224 0° 25' 20.8" 31.758 85.5152210 100008.634 91402.599

K0+120.000 41.759 0.03824154 41.753 0.532 0.7304 0° 43' 49.26" 41.756 85.8231283 100009.192 91412.583

K0+130.000 51.759 0.05874987 51.741 1.013 1.1220 1° 7' 19.23" 51.751 86.2147849 100009.567 91422.576

K0+138.241 60.000 0.07894737 59.963 1.578 1.5077 1° 30' 27.73" 59.983 86.6004819 100009.707 91430.815

K0+138.241 0.000 0.00000000 0.000 0.000 0.0000 0° 0' 0" 0.000 89.6161288 100009.707 91430.815

K0+140.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 0.1326 0° 7' 57.39" 1.759 89.7487384 100009.715 91432.574

K0+150.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 0.8865 0° 53' 11.41" 11.759 90.5026302 100009.604 91442.574

K0+160.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 1.6404 1° 38' 25.42" 21.756 91.2565220 100009.230 91452.566

K0+170.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 2.3943 2° 23' 39.43" 31.750 92.0104139 100008.594 91462.546

K0+180.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 3.1482 3° 8' 53.44" 41.738 92.7643057 100007.695 91472.505

K0+190.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 3.9021 3° 54' 7.45" 51.719 93.5181975 100006.534 91482.437

K0+200.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 4.6560 4° 39' 21.46" 61.691 94.2720894 100005.112 91492.335

K0+210.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 5.4099 5° 24' 35.47" 71.652 95.0259812 100003.430 91502.192

K0+220.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 6.1637 6° 9' 49.48" 81.601 95.7798731 100001.490 91512.002

K0+230.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 6.9176 6° 55' 3.49" 91.536 96.5337649 99999.292 91521.757

K0+240.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 7.6715 7° 40' 17.5" 101.455 97.2876567 99996.838 91531.451

K0+246.111 0.000 0.00000000 0.000 0.000 8.1322 8° 7' 55.94" 107.508 97.7483333 99995.213 91537.342

K0+246.111 60.000 0.07894737 59.963 1.578 1.5077 1° 30' 27.73" 59.983 288.8961848 99995.213 91537.342

K0+250.000 56.111 0.06904396 56.084 1.291 1.3185893 1° 19' 6.92" 56.099 289.0852996 99994.130 91541.077

K0+260.000 46.111 0.04662701 46.101 0.717 0.8904939 0° 53' 25.78" 46.106 289.513395 99991.18789 91550.634

ABSCISA Lp θp Xp Yp ϕp / δp ϕp / δp (GMS) CL Azimut Punto NORTE ESTE

K0+270.000 36.111 0.02859603 36.108 0.344 0.5461401 0° 32' 46.1" 36.109 289.8577488 99988.053 91560.130

K0+280.000 26.111 0.01495101 26.110 0.130 0.2855426 0° 17' 7.95" 26.110 290.1183463 99984.76811 91569.575

K0+290.000 16.111 0.00569195 16.111 0.031 0.1087082 0° 6' 31.35" 16.111 290.2951807 99981.37525 91578.982

K0+300.000 6.111 0.00081886 6.111 0.002 0.0156391 0° 0' 56.3" 6.111 290.3882498 99977.91599 91588.365

K0+306.111 0.000 0.00000000 0.000 0.000 0 0° 0' 0" 0.000 290.4038889 99975.78717 91594.092

5.4.4 Curva horizontal 2 Espiral – Espiral simétrica, alineamiento occidente -

oriente (W-E)

Figura 77. Curva horizontal 2 E- E simétrica alineamiento occidente oriente

Fuente: Elaboración propia basado en imagen IDECA.

Tabla 68.Elementos calculados E - E Curva 2 alineamiento occidente oriente.





Abscisa ET K0+521.725 Este 91740.146

θe 0.124064348 rad Norte 99921.459

θe 7.108363531 Grad. 7° 6' 30.11" GMS

Parámetro A 120.452

Xe 59.908

Ye 2.479

Disloque (Δr) 0.620

Abscisa media (XM) 29.985

Tangente larga (TL) 40.032

Tangente Corta (Tc) 20.029

Tangente de la espiral (Te) 60.217

Externa espiral (Ee) 2.498

Cuerda Larga espiral (Cle) 59.959


Angulo de deflexión (ϕe) 2.36914565 Grad. 2° 22' 8.92"

Tabla 69.Cartera de cálculo para el diseño de la curva2; alineamiento occidente – oriente



K0+401.725 0.000 0.00000000 0.000 0.000 0.0000 0° 0' 0" 0.000 110.4038889 99942.453 91683.707

K0+410.000 8.275 0.00235983 8.275 0.007 0.0451 0° 2' 42.25" 8.275 110.3588195 99939.574 91691.465

K0+420.000 18.275 0.01150957 18.275 0.070 0.2198 0° 13' 11.34" 18.275 110.1840725 99936.147 91700.860

K0+430.000 28.275 0.02755178 28.273 0.260 0.5262 0° 31' 34.31" 28.274 109.8776920 99932.839 91710.297

K0+440.000 38.275 0.05048646 38.265 0.644 0.9642 0° 57' 51.12" 38.271 109.4396894 99929.716 91719.796

K0+450.000 48.275 0.08031359 48.244 1.292 1.5338 1° 32' 1.65" 48.261 108.8700960 99926.844 91729.375

K0+460.000 58.275 0.11703319 58.195 2.271 2.2349 2° 14' 5.68" 58.240 108.1689788 99924.292 91739.043

K0+461.725 60.000 0.12406435 59.908 2.479 2.3691 2° 22' 8.92" 59.959 108.0347432 99923.890 91740.721

K0+461.725 0.000 0.00000000 0.000 0.000 0.0000 0° 0' 0" 0.000 103.2955254 99923.890 91740.721

K0+470.000 51.725 0.09220219 51.681 1.589 1.7608 1° 45' 38.9" 51.705 277.9480275 99922.119 91748.803

K0+461.725 60.000 0.12406435 59.908 2.479 2.3691 2° 22' 8.92" 59.959 278.5563679 99923.890 91740.720

K0+461.725 60.000 0.12406435 59.908 2.479 2.3691 2° 22' 8.92" 59.959 278.5563679 99923.890 91740.720

K0+470.000 51.725 0.09220219 51.681 1.589 1.7608 1° 45' 38.9" 51.705 277.9480275 99922.119 91748.803

K0+480.000 41.725 0.05999732 41.710 0.834 1.1458 1° 8' 44.99" 41.718 277.3330518 99920.294 91758.635

K0+490.000 31.725 0.03468493 31.721 0.367 0.6624 0° 39' 44.74" 31.723 276.8496488 99918.752 91768.515

K0+500.000 21.725 0.01626499 21.724 0.118 0.3106 0° 18' 38.3" 21.724 276.4978600 99917.427 91778.427

K0+510.000 11.725 0.00473752 11.725 0.019 0.0905 0° 5' 25.73" 11.725 276.2777022 99916.251 91788.357

K0+520.000 1.725 0.00010252 1.725 0.000 0.0020 0° 0' 7.05" 1.725 276.1891801 99915.155 91798.297

K0+521.725 0.000 0.00000000 0.000 0.000 0.0000 0° 0' 0" 0.000 276.1872222 99914.969 91800.012

5.4.5 Curva horizontal Espiral – circulo - Espiral simétrica, ramal de enlace

Autopista Sur – Carrera 63 (segundo nivel)

Figura 78. Curva horizontal E-C- E simétrica Autopista Sur – Carrera 63

Fuente: Elaboración propia basado en imagen IDECA.

Tabla 70.Elementos calculados E -C- E Curva alineamiento occidente oriente.





Abscisa ET K0+325.001 Este 91544.896

θe 0.290697674 rad Norte 100021.320

θe 16.65574986 Grad. 16° 39' 20.7" GMS

Δc 63.51627806 Grad. 63° 30' 58.6" GMS



Xe 49.579 Grado (G) 6.662299943

Ye 4.816 Grado (G) GMS 6° 39' 44.28"










Tabla 71.Cartera de cálculo para el diseño del de enlace Autopista Sur – Carrera 63.



K0+129.664 0.000 0.00000000 0.000 0.000 0.0000 0° 0' 0" 0.000 85.7650000 100012.222 91422.030

K0+130.000 0.336 0.00001313 0.336 0.000 0.0003 0° 0' 0.9" 0.336 85.7647493 100012.247 91422.365

K0+140.000 10.336 0.01242243 10.336 0.043 0.2373 0° 14' 14.1" 10.336 85.5277494 100013.028 91432.335

K0+150.000 20.336 0.04808755 20.331 0.326 0.9184 0° 55' 6.19" 20.334 84.8466135 100014.048 91442.282

K0+160.000 30.336 0.10700848 30.301 1.081 2.0435 2° 2' 36.65" 30.321 83.7214868 100015.538 91452.169

K0+170.000 40.336 0.18918522 40.192 2.537 3.6121 3° 36' 43.47" 40.272 82.1529242 100017.720 91461.925

K0+179.664 50.000 0.29069767 49.579 4.816 5.5479 5° 32' 52.57" 49.812 80.2170633 100020.686 91471.119

K0+179.664 0.000 0.00000000 0.000 0.000 0.0000 0° 0' 0" 0.000 69.1092501 100020.686 91471.119

K0+180.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 0.1119 0° 6' 42.94" 0.336 68.9973235 100020.806 91471.432

K0+190.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 3.4431 3° 26' 35.08" 10.330 65.6661735 100024.942 91480.531

K0+200.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 6.7742 6° 46' 27.22" 20.289 62.3350236 100030.106 91489.088

K0+210.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 10.1054 10° 6' 19.36" 30.179 59.0038736 100036.227 91496.988

K0+220.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 13.4365 13° 26' 11.5" 39.967 55.6727236 100043.224 91504.125

K0+230.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 16.7677 16° 46' 3.64" 49.621 52.3415736 100051.002 91510.401

K0+240.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 20.0988 20° 5' 55.78" 59.106 49.0104237 100059.455 91515.734

K0+250.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 23.4300 23° 25' 47.92" 68.392 45.6792737 100068.470 91520.049

K0+260.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 26.7611 26° 45' 40.06" 77.447 42.3481237 100077.924 91523.289

K0+270.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 30.0923 30° 5' 32.19" 86.240 39.0169738 100087.691 91525.411

K0+275.001 0.000 0.00000000 0.000 0.000 31.7581 31° 45' 29.3" 90.530 37.3511111 100092.651 91526.043

K0+275.001 50.000 0.29069767 49.579 4.816 5.5479 5° 32' 52.57" 49.812 174.4963728 100092.654 91526.057

K0+280.000 45.001 0.23547415 44.752 3.518 4.4951 4° 29' 42.4" 44.890 173.4435473 100097.641 91526.405

K0+290.000 35.001 0.14244889 34.930 1.660 2.7201 2° 43' 12.38" 34.969 171.6685419 100107.637 91526.346

K0+300.000 25.001 0.07267944 24.988 0.605 1.388013 1° 23' 16.85" 24.995 170.3364491 100117.597 91525.475

K0+310.000 15.001 0.02616580 15.000 0.131 0.4997271 0° 29' 59.02" 15.000 169.4481632 100127.4905 91524.026


K0+320.000 5.001 0.00290798 5.001 0.005 0.0555383 0° 3' 19.94" 5.001 169.0039745 100137.3282 91522.233

K0+325.001 0.000 0.00000000 0.000 0.000 0 0° 0' 0" 0.000 168.9484361 100142.2372 91521.279

5.4.6 Curva horizontal 1 Espiral – Espiral simétrica, ramal de enlace Carrera 63

- Autopista Sur (tercer nivel)

Figura 79. Curva horizontal E - E simétrica Autopista Sur – Carrera 63


Tabla 72. Elementos calculados, Curva 1 E-E simétrica, nivel 3.





Abscisa ET K0+217.208 Este 91519.676

θe 0.166459979 Rad. Norte 100134.999

θe 9.537454246 Grad. 9° 32' 14.84" GMS

Parámetro A 69.325

Xe 39.889

Ye 2.215









Angulo de deflexión (ϕe) 3.178405171 Grad. 3° 10' 42.26"

Tabla 73.Cartera de cálculo para el diseño del enlace Carrera 63.con Autopista Sur curva 1



K0+137.208 0.000 0.00000000 0.000 0.000 0.0000 0° 0' 0" 0.000 169.0401111 100174.526 91512.021

K0+140.000 2.792 0.00081100 2.792 0.001 0.0155 0° 0' 55.76" 2.792 169.0556001 100171.785 91512.552

K0+150.000 12.792 0.01702420 12.792 0.073 0.3251 0° 19' 30.5" 12.792 169.3652486 100161.954 91514.382

K0+160.000 22.792 0.05404490 22.785 0.411 1.0322 1° 1' 55.76" 22.789 170.0722672 100152.078 91515.950

K0+170.000 32.792 0.11187310 32.751 1.222 2.1364 2° 8' 11.01" 32.774 171.1765034 100142.140 91517.049

K0+177.208 40.000 0.16645998 39.889 2.215 3.1784 3° 10' 42.26" 39.951 172.2185163 100134.943 91517.431

K0+177.208 0.000 0.00000000 0.000 0.000 0.0000 0° 0' 0" 0.000 178.5775654 100134.943 91517.431

K0+180.000 37.208 0.14403253 37.131 1.784 2.7503 2° 45' 1.21" 37.174 5.3646452 100132.152 91517.468

K0+177.208 40.000 0.16645998 39.889 2.215 3.1784 3° 10' 42.26" 39.951 4.9365754 100134.943 91517.431

K0+177.208 40.000 0.16645998 39.889 2.215 3.1784 3° 10' 42.26" 39.951 4.9365754 100134.943 91517.431

K0+180.000 37.208 0.14403253 37.131 1.784 2.7503 2° 45' 1.21" 37.174 5.3646452 100132.152 91517.468

K0+190.000 27.208 0.07701591 27.192 0.698 1.4708 1° 28' 14.96" 27.201 6.6441588 100122.159 91517.140

K0+200.000 17.208 0.03080679 17.206 0.177 0.5884 0° 35' 18.1" 17.207 7.5266188 100112.200 91516.247

K0+210.000 7.208 0.00540517 7.208 0.013 0.1032 0° 6' 11.63" 7.208 8.0117494 100102.278 91514.997

K0+217.208 0.000 0.00000000 0.000 0.000 0.0000 0° 0' 0" 0.000 8.1149806 100095.141 91513.993

5.4.7 Curva horizontal 2 espiral - circular– espiral simétrica, ramal de enlace

Carrera 63 - Autopista Sur (tercer nivel).

Figura 80. Curva horizontal E –C- E simétrica Carrera 63 - Autopista Sur


Tabla 74.Elementos calculados, Curva 2 E-C-E simétrica, nivel 3





Abscisa ET K0+399.869 Este 91498.503

θe 0.290697674 rad Norte 99986.506

θe 16.65574986 grad 16° 39' 20.7" GMS

Δc 54.26890862 grad 54° 16' 8.07" GMS



Xe 49.579 Grado (G) 6.662299943

Ye 4.816 Grado (G) GMS 6° 39' 44.28"









Angulo de deflexión (ϕe) 5.547936696 grad 5° 32' 52.57" GMS

Tabla 75.Cartera de cálculo para el diseño del enlace Carrera 63.con Autopista Sur curva 3



K0+218.412 0.000 0.00000000 0.000 0.000 0.0000 0° 0' 0" 0.000 188.1149806 100093.949 91513.823

K0+220.000 1.588 0.00029323 1.588 0.000 0.0056 0° 0' 20.16" 1.588 188.1093804 100092.377 91513.599

K0+230.000 11.588 0.01561416 11.588 0.060 0.2982 0° 17' 53.55" 11.588 187.8167728 100082.469 91512.247

K0+240.000 21.588 0.05419090 21.582 0.390 1.0349 1° 2' 5.8" 21.585 187.0800363 100072.529 91511.163

K0+250.000 31.588 0.11602346 31.546 1.220 2.2156 2° 12' 56.28" 31.569 185.8993483 100062.548 91510.578

K0+260.000 41.588 0.20111183 41.420 2.780 3.8396 3° 50' 22.69" 41.513 184.2753440 100052.552 91510.728

K0+268.412 50.000 0.29069767 49.579 4.816 5.5479 5° 32' 52.57" 49.812 182.5670439 100044.187 91511.592

K0+268.412 0.000 0.00000000 0.000 0.000 0.0000 0° 0' 0" 0.000 171.4592307 100044.187 91511.592

K0+270.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 0.5290 0° 31' 44.35" 1.588 170.9302441 100042.619 91511.842

K0+280.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 3.8601 3° 51' 36.49" 11.579 167.5990941 100032.878 91514.079

K0+290.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 7.1913 7° 11' 28.63" 21.531 164.2679441 100023.462 91517.430

K0+300.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 10.5224 10° 31' 20.77" 31.411 160.9367942 100014.499 91521.851

K0+310.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 13.8536 13° 51' 12.91" 41.184 157.6056442 100006.109 91527.282

K0+320.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 17.1847 17° 11' 5.05" 50.818 154.2744942 99998.406 91533.650

K0+330.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 20.5159 20° 30' 57.19" 60.280 150.9433443 99991.494 91540.869

K0+340.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 23.8470 23° 50' 49.33" 69.539 147.6121943 99985.465 91548.840

K0+349.869 0.000 0.00000000 0.000 0.000 27.1345 27° 8' 4.04" 78.446 144.3247764 99980.463 91557.341

K0+349.869 50.000 0.29069767 49.579 4.816 5.5479 5° 32' 52.57" 49.812 286.0825089 99980.463 91557.341

K0+350.000 49.869 0.28917314 49.453 4.778 5.5189 5° 31' 7.98" 49.684 286.0534548 99980.403 91557.458

K0+360.000 39.869 0.18482729 39.733 2.450 3.5289 3° 31' 44.11" 39.808 284.0634917 99976.337 91566.589

K0+370.000 29.869 0.10373724 29.837 1.032 1.9811 1° 58' 51.8" 29.854 282.5156271 99973.133 91576.059

K0+380.000 19.869 0.04590302 19.865 0.304 0.8767 0° 52' 36" 19.867 281.4112396 99970.594 91585.730

K0+390.000 9.869 0.01132460 9.869 0.037 0.2162838 0° 12' 58.62" 9.869 280.750856 99968.504 91595.508

K0+399.869 0.000 0.00000000 0.000 0.000 0 0° 0' 0" 0.000 280.5345722 99966.66355 91605.204


Autopista Sur (tercer nivel).

Figura 81. Curva horizontal E – E simétrica Carrera 63 - Autopista Sur


Tabla 76. Elementos calculados, Curva 3 E - E simétrica, nivel 3





Abscisa ET K0+490.405 Este 91654.959

θe 0.087703142 Rad. Norte 99957.410

θe 5.02501991 Grad. 5° 1' 30.07" GMS

Parámetro A 95.507

Xe 39.969

Ye 1.169










Tabla 77. Cartera de cálculo para el diseño del enlace Carrera 63.con Autopista Sur curva 3



K0+410.405 0.000 0.00000000 0.000 0.000 0.0000 0° 0' 0" 0.000 100.5345722 99964.736 91615.562

K0+420.000 9.595 0.00504644 9.595 0.016 0.0964 0° 5' 46.97" 9.595 100.6309521 99962.966 91624.993

K0+430.000 19.595 0.02104678 19.594 0.137 0.4020 0° 24' 7.06" 19.595 100.9365346 99961.019 91634.801

K0+440.000 29.595 0.04801002 29.588 0.474 0.9169 0° 55' 0.86" 29.592 101.4514781 99958.861 91644.565

K0+450.000 39.595 0.08593614 39.566 1.134 1.6412 1° 38' 28.16" 39.582 102.1757291 99956.388 91654.254

K0+450.405 40.000 0.08770314 39.969 1.169 1.6749 1° 40' 29.63" 39.986 102.2094698 99956.280 91654.644

K0+450.405 0.000 0.00000000 0.000 0.000 0.0000 0° 0' 0" 0.000 105.5595921 99956.280 91654.644

K0+460.000 30.405 0.05067373 30.397 0.513 0.9678 0° 58' 3.99" 30.401 289.6168158 99953.528 91663.836

K0+470.000 20.405 0.02282259 20.404 0.155 0.4359 0° 26' 9.16" 20.404 290.1487142 99950.350 91673.317

K0+480.000 10.405 0.00593434 10.405 0.021 0.1133 0° 6' 48.02" 10.405 290.4712541 99946.960 91682.725

K0+490.000 0.405 0.00000899 0.405 0.000 0.0002 0° 0' 0.62" 0.405 290.5844200 99943.463 91692.093

K0+490.405 0.000 0.00000000 0.000 0.000 0.0000 0° 0' 0" 0.000 290.5845917 99943.321 91692.473


Autopista Sur (tercer nivel).

Figura 82 Curva horizontal 4 E – E simétrica enlace Carrera 63 - Autopista Sur


Tabla 78. Elementos calculados, Curva 4 E - E simétrica, nivel 3





Abscisa ET K0+582.023 Este 91740.928

θe 0.123240738 rad Norte 99925.123

θe 7.061174178 grad 7° 3' 40.23" GMS

Parámetro A 80.569

Xe 39.939

Ye 1.641









Angulo de deflexión (ϕe) 2.353421977 grad 2° 21' 12.32" GMS

Tabla 79. Cartera de cálculo para el diseño del enlace Carrera 63.con Autopista Sur curva 4



K0+502.023 0.000 0.00000000 0.000 0.000 0.0000 0° 0' 0" 0.000 110.5845917 99939.237 91703.348

K0+510.000 7.977 0.00490132 7.977 0.013 0.0936 0° 5' 36.99" 7.977 110.4909833 99936.444 91710.821

K0+520.000 17.977 0.02489251 17.976 0.149 0.4754 0° 28' 31.47" 17.977 110.1091822 99933.056 91720.229

K0+530.000 27.977 0.06028879 27.967 0.562 1.1514 1° 9' 5.02" 27.972 109.4331960 99929.930 91729.727

K0+540.000 37.977 0.11109017 37.930 1.405 2.1214 2° 7' 17.2" 37.956 108.4631475 99927.216 91739.351

K0+542.023 40.000 0.12324074 39.939 1.641 2.3534 2° 21' 12.32" 39.973 108.2311697 99926.731 91741.315

K0+542.023 0.000 0.00000000 0.000 0.000 0.0000 0° 0' 0" 0.000 103.5234175 99926.731 91741.315

K0+550.000 0.000 0.00000000 0.000 0.000 1.4082 1° 24' 29.43" 7.976 102.1152428 99925.057 91749.113

K0+560.000 22.023 0.03735833 22.020 0.274 0.7135 0° 42' 48.54" 22.022 277.1757248 99923.356 91758.966

K0+570.000 12.023 0.01113423 12.023 0.045 0.2126 0° 12' 45.53" 12.023 276.6748896 99922.003 91768.874

K0+580.000 2.023 0.00031523 2.023 0.000 0.0060 0° 0' 21.67" 2.023 276.4682621 99920.833 91778.805

K0+582.023 0.000 0.00000000 0.000 0.000 0.0000 0° 0' 0" 0.000 276.4622417 99920.605 91780.816

Tabla 80. Cartera de rasante calzada Autopista Sur sentido E-W


FORMATO DE LA CARTERA DE RASANTE

Código: Versión:

CARTERA DE RASANTE

NOMBRE DEL PROYECTO: DISEÑO DE LOS PASOS A DESNIVEL EN LA INTERSECCION DE LA CARRERA 63 CON LA AUTOPISTA SUR EN EL

SECTOR DE VILLA DEL RIO.

UBICACIÓN:

AUTOPISTA SUR, CALZADA E-W

FECHA:

SEPTIEMBRE 2016

PUNTO ABSCISA PENDIENTE

LONGITUD

DE CURVA

VERTICAL

COTA EN

TANGENTE CORRECCIÓN

COTA

ROJA

LONGITUD

DE LA

TRANSICIÓN

DEL

PERALTE

PERALTES

IZQ. DER.

0+000.00 2551.949 2551.949 -2.00 2.00

0+000.00 -0.30% 2551.949 2551.949 -2.00 2.00

0+010.00 -0.30% 2551.920 2551.920 -2.00 2.00

0+020.00 -0.30% 2551.890 2551.890 -2.00 2.00

0+030.00 -0.30% 2551.861 2551.861 -2.00 2.00

0+040.00 -0.30% 2551.831 2551.831 -2.00 2.00

0+050.00 -0.30% 2551.802 2551.802 -2.00 2.00

0+060.00 -0.30% 2551.772 2551.772 -2.00 2.00

0+070.00 -0.30% 2551.743 2551.743 -2.00 2.00

0+080.00 -0.30% 2551.713 2551.713 -2.00 2.00

0+090.00 -0.30% 2551.684 2551.684 -2.00 2.00

0+100.00 -0.30% 2551.654 2551.654 -2.00 2.00

0+101.53 -0.30% 2551.649 2551.649

40.2

-2.00 2.00

0+110.00 -0.30% 2551.625 2551.625 -0.96 0.96

0+120.00 -0.30% 2551.595 2551.595 0.27 -0.27

0+130.00 -0.30% 2551.566 2551.566 1.49 -1.49

0+140.00 -0.30% 2551.536 2551.536 2.72 -2.72

EC 0+141.73 -0.30% 2551.531 2551.531 2.93 -2.93

0+150.00 -0.30% 2551.507 2551.507

153.68

2.93 -2.93

0+160.00 -0.30% 2551.477 2551.477 2.93 -2.93

0+170.00 -0.30% 2551.448 2551.448 2.93 -2.93

0+180.00 -0.30% 2551.418 2551.418 2.93 -2.93

0+190.00 -0.30% 2551.389 2551.389 2.93 -2.93

0+200.00 -0.30% 2551.359 2551.359 2.93 -2.93

PCV 0+210.00 -0.30%

40.00

2551.330 0.000 2551.330 2.93 -2.93

0+220.00 -0.30% 2551.300 0.022 2551.322 2.93 -2.93

PIV 0+230.00 -0.30% 2551.271 0.087 2551.358 2.93 -2.93

0+240.00 1.45% 2551.416 0.022 2551.437 2.93 -2.93

PCV 0+250.00 1.45% 2551.561 0.000 2551.561 2.93 -2.93

0+260.00 1.45% 2551.706 2551.706 2.93 -2.93


Código: Versión:

CARTERA DE RASANTE

NOMBRE DEL PROYECTO:

DISEÑO DE LOS PASOS A DESNIVEL EN LA INTERSECCION DE LA CARRERA 63 CON LA AUTOPISTA SUR EN EL SECTOR DE VILLA DEL RIO.

UBICACIÓN:


FECHA:

SEPTIEMBRE 2016


LONGITUD

DE CURVA

VERTICAL

COTA EN


COTA

ROJA

LONGITUD

DE LA

TRANSICIÓN

DEL

PERALTE

PERALTES

IZQ. DER.

0+270.00 1.45% 2551.851 2551.851 2.93 -2.93

0+280.00 1.45% 2551.996 2551.996 2.93 -2.93

0+290.00 1.45% 2552.141 2552.141 2.93 -2.93

CE 0+295.41 1.45% 2552.219 2552.219 2.93 -2.93

0+300.00 1.45% 2552.286 2552.286

40.2

2.82 -2.82

0+310.00 1.45% 2552.431 2552.431 2.59 -2.59

0+320.00 1.45% 2552.576 2552.576 2.36 -2.36

0+330.00 1.45% 2552.721 2552.721 2.13 -2.13

0+335.61 1.45% 2552.802 2552.802 2.00 -2.00

0+340.00 1.45% 2552.866 2552.866 2.00 -2.00

0+350.00 1.45% 2553.011 2553.011 2.00 -2.00

0+360.00 1.45% 2553.156 2553.156 2.00 -2.00

0+370.00 1.45% 2553.301 2553.301 2.00 -2.00

0+380.00 1.45% 2553.446 2553.446 2.00 -2.00

0+385.65 1.45% 2553.527 2553.527 2.00 -2.00

0+390.00 1.45% 2553.591 2553.591

41.64

1.41 -2.00

0+400.00 1.45% 2553.736 2553.736 0.07 -1.79

0+400.49 1.45% 2553.743 2553.743 0.00 0.00

PCV 0+410.00 1.45%

40.00

2553.881 0.000 2553.881 -1.28 -2.93

0+420.00 1.45% 2554.026 0.025 2554.000 -2.63 -2.93

EC 0+427.29 1.45% 2554.131 0.075 2554.056 -3.61 3.61

PIV 0+430.00 1.45% 2554.171 0.101 2554.070

40.16

-3.61 3.61

0+440.00 -0.57% 2554.114 0.025 2554.088 -3.61 3.61

PTV 0+450.00 -0.57% 2554.057 0.000 2554.057 -3.61 3.61

0+460.00 -0.57% 2554.000 2554.000 -3.61 3.61

CE 0+467.45 -0.57% 2553.957 2553.957 -3.61 3.61

0+470.00 -0.57% 2553.943 2553.943

41.65

-3.27 3.27

0+480.00 -0.57% 2553.886 2553.886 -1.92 1.92

0+490.00 -0.57% 2553.829 2553.829 -0.57 0.57

0+494.25 -0.57% 2553.804 2553.804 0.00 0.00

0+500.00 -0.57% 2553.772 2553.772 0.77 -0.77

0+509.10 -0.57% 2553.720 2553.720 2.00 -2.00


Código: Versión:

CARTERA DE RASANTE

NOMBRE DEL PROYECTO:

DISEÑO DE LOS PASOS A DESNIVEL EN LA INTERSECCION DE LA CARRERA 63 CON LA AUTOPISTA SUR EN EL SECTOR DE VILLA DEL RIO.

UBICACIÓN:


FECHA:

SEPTIEMBRE 2016


LONGITUD

DE CURVA

VERTICAL

COTA EN


COTA

ROJA

LONGITUD

DE LA

TRANSICIÓN

DEL

PERALTE

PERALTES

IZQ. DER.

0+510.00 -0.57% 2553.715 2553.715 2.00 -2.00

0+520.00 -0.57% 2553.658 2553.658 2.00 -2.00

0+530.00 -0.57% 2553.601 2553.601 2.00 -2.00

0+540.00 -0.57% 2553.544 2553.544 2.00 -2.00

0+550.00 -0.57% 2553.487 2553.487 2.00 -2.00

0+560.00 -0.57% 2553.430 2553.430 2.00 -2.00

0+570.00 -0.57% 2553.373 2553.373 2.00 -2.00

0+580.00 -0.57% 2553.316 2553.316 2.00 -2.00

0+590.00 -0.57% 2553.259 2553.259 2.00 -2.00

0+600.00 -0.57% 2553.202 2553.202 2.00 -2.00

0+610.00 -0.57% 2553.145 2553.145 2.00 -2.00

0+620.00 -0.57% 2553.088 2553.088 2.00 -2.00

0+630.00 -0.57% 2553.031 2553.031 2.00 -2.00

0+635.07 -0.57% 2553.002 2553.002 2.00 -2.00

5.5 Diseño de señalización para el tramo

De acuerdo a las funcionalidades definidas en El Manual de Señalización Vial

Dispositivos Uniformes para la Regulación del Tránsito en Calles, Carreteras y Ciclorrutas

de Colombia de 2015 emitido por Ministerio de Transporte de Colombia, tanto para las

señales verticales y horizontales, se propone la siguiente señalización.

5.5.1 Señalización vertical

Señales preventivas que informe a los usuarios de la vía la reducción y/o ampliación del

ancho de la calzada.

Señales reglamentarias de altura máxima permitida que informe a los usuarios de la vía

sobre el galibo del puente y la altura máxima que puede tener el vehículo para pasar por

debajo de este sin ningún tipo de riesgo.

Señal reglamentaria de ceda el paso para los vehículos que se incorporan a la Autopista

Sur a través del puente vehicular.

5.5.2 Señalización horizontal

Líneas de borde para los dos puentes vehiculares propuestos.

Líneas de carril demarcadas a lo largo de los dos puentes vehiculares propuesto y sobre

los carriles existentes de la Autopista Sur.

Linea de ceda el paso en el carril de incorporación del puente vehicular que conecta a la

Autopista sur.

Demarcacion de ceda el paso al final del carril de incorporación del puente vehicular que

conecta a la Autopista sur.

El resultado se presenta en los planos adjuntos de diseño de señalización a escala

1:1000 (Anexo 11)

6 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

El volumen actual de la intersección de la Autopista sur con Carrera 63 es de 7053

vehículos en la hora de máxima demanda, con la siguiente composición vehicular:

44.2% automóviles, 4.7% buses, 6.2%busetas, 6.5% de camiones y 38.4 % de

motocicletas. Si no se tienen en cuentan los buses del sistema de transporte masivo

Transmilenio, el volumen vehicular actual de la intersección es de 6811 vehículos

en la HMD, el cual, de acuerdo al análisis de proyección sería de 15953 vehículos

en la HMD dentro de 20 años, lo que significa un aumento del 134% del volumen

actual.

De acuerdo a los resultados de modelación del escenario 1 (situación actual) se

determina que la intersección en el presente opera bajo un nivel de servicio E, con

demoras de 67.42 segundos y una cola máxima registrada de 506m en la calzada de

la Autopista Sur en sentido Occidente – Oriente. Si la infraestructura actual se

mantiene, dentro de 20 años la intersección, de acuerdo a los resultados de la

modelación del escenario 2 (infraestructura actual con volumen futuro), operaria

con un nivel de servicio F, con un aumento en la demoras a 76041 segundos y una

cola máxima registrada de 516m en la calzada de la Autopista Sur en sentido

Occidente – Oriente.

De acuerdo a las resultados de las modelaciones del escenario 3 (infraestructura

propuesta y volumen actual) y el escenario 4 (infraestructura propuesta y volumen

futuro), la implementación de la infraestructura propuesta si mejoraría el nivel de

servicio de la intersección, ya que de un nivel de servicio E, con la infraestructura

existente, se pasa a un nivel de servicio A, reduciendo las demoras en más de un

92% con los volúmenes actuales, sin que se presenten colas en la intersección y en

una reducción de demoras del 90% con los volúmenes que se proyectan para dentro

de 20 años, con una cola de 35m sobre la calzada de la Autopista Sur sentido

Oriente – Occidente.

De acuerdo al estudio de velocidades la velocidad de operación sobre las calzadas

de la Autopista sur es del 51.4km/h en el sentido de circulación Oriente – Occidente

y de 50.9km/h en el sentido de circulación Occidente – Oriente, la velocidad de

operación que registrada sobre la Carrera 63 en el sentido de circulación Norte – Sur

es de 45.82 km/h.

7 BIBLIOGRAFÍA

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AASHTO- American Association of State Highway and Transportation Officials.

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Distrital Francisco José de Caldas.

Grisales, J. C. (2002). Diseño Geométrico de Carreteras. Bogotá: Ecoe Ediciones.

Ministerio de transporte. (2008). Manual de diseño geométrico de carreteras. 127. Bogota,

Colombia.

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Tránsito, Fundamentos y Aplicaciones. (7 ed.). Mexico: Alfaomega.

Repúbica de Colombia Ministerio de transporte Instituto Nacional de Vias. (2008). Manual

de diseño geométrico de carreteras. Bogota, Colombia.

Republica de Colombia, Ministerio de Transporte. (2015). Manual de señalización vial

Dispositivos uniformes para la reglucación del tránsito en calles, carreteras y

ciclorrutas de Colombia. Bogotá: Republica de Colombia, Ministerio de Transporte.

Transport Research Council. (2000). Highway Capacity Manual. Washington: Transport

Research Council.

Vargas, Rincón y González. (2012). Ingeniería de Transito, conceptos básicos . Bogotá:

Universidad Distrital Francisco José de Caldas.

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