Unidad 2: Volúmenes de Tránsito

• Volumen $Q$: es el número de vehículos que pasan por un punto durante un tiempo específico, expresada como veh/h.
• Tasa de flujo $q$: es la frecuencia a la que pasan los vehículos durante un tiempo específico menor a una hora, expresada como tasa horaria equivalente (veh/h).
• Demanda $D$: número de vehículos que desean viajar y pasan por un punto durante un tiempo específico. Donde existe congestión, la demanda es mayor a la capacidad.
• Capacidad $c$: es el número máximo de vehículos que pueden pasar por un punto durante un tiempo específico. El volumen nunca puede ser mayor a la capacidad.

Podemos definir numéricamente el volumen como:

$$ \begin{align} Q = \frac{N}{t} \end{align} $$

Según el lapso loas podemos clasificar en:

• Tránsito anual (TA): número total de vehículos que pasan durante un año.
• Tránsito anual (TM): número total de vehículos que pasan durante un mes.
• Tránsito anual (TS): número total de vehículos que pasan durante una semana.
• Tránsito anual (TD): número total de vehículos que pasan durante un día.
• Tránsito anual (TH): número total de vehículos que pasan durante una hora.

Además, podemos definir el $Q_i$ como el tránsito en un período menor de una hora como el total de vehículos que pasan durante un tiempo menor a una hora, como $Q_{15}$ o $Q_{5}$.

Se define el volumen de tránsito medio diario TMD como el número total de vehículos que pasan durante un periodo dado (días completos) dividido por el número de días del período. Se escribe como:

$$ \begin{align} TPD = \frac{N}{1 \text{día} < t \leq 1 \text{año}} \end{align} $$

Los más comunes son el TMDA, TMDM y el TMDS.

Con base a la hora seleccionada, se pueden definir los siguientes volúmenes de tránsito horario:

• Volumen horario máximo anual (VHMA): es el máximo volumen horario que ocurre en un punto durante un año determinado.
• Volumen horario de máxima demanda (VHMD): es el máximo número de vehículos que pasan por un punto de una calzada durante 60 minutos consecutivos. Representa los períodos de máxima demanda que se pueden presentar en un día particular.
• Volumen horario decimo-… (10VH, 20VH, 30VH): es el volumen horario que ocurre en un punto de un carril de un año determinado que es superado solo por 9, 19 o 29 volúmenes horarios.
• Volumen horario de proyecto (VHP): es el volumen de tránsito horario que servirá de base para determinar las características geométricas de la vialidad.

Estos volúmenes son dinámicos, por lo que son precisos para el período de duración de los aforos.

La distribución de tránsito se entiende a como se encuentra distribuido el mismo en los diferentes carriles o direcciones.

Esto debe ser considerado, ya que por ejemplo, en una zona con tres o más carriles, el tránsito se asemeja a una corriente hidráulica, debido a fricciones laterales como paradas de colectivos, taxis o intersecciones. Por otro lado, para las direcciones, es normal ver variaciones en la dirección dependiendo la hora entre la zona industrial y el centro de la ciudad.

Por otro lado, la composición vehicular es la forma en que se reparte el volumen total entre los distintos tipos de vehículos, tales como autos, camiones, motos o bicis.

La variación de los volúmenes de tránsito dentro de una misma hora de máxima demanda para una calle puede puede ser repetitiva y consistente durante los días de la semana, pero puede ser bastante diferente de una calle a otra, por lo que es importante conocer la variación del volumen dentro de las horas de máxima demanda y cuantificar la duración de estos flujos máximos.

Un volumen horario de máxima de manda no necesariamente significa que se conserva la misma frecuencia del flujo durante toda la hora, por lo que existen varios períodos cortos dentro de una hora con tasas de flujo que van cambiando y que pueden ser mucho mayores a la hora misma.

Para la hora de máxima demanda, se llama factor de hora de máxima de manda FHMD a la relación entre el volumen de horario de máxima demanda VHMD y el volumen máximo $Q_{max}$ que se presenta durante un periodo dado dentro de dicha hora. Se expresa como:

$$ \begin{align} FHMD = \frac{VHMD}{N*(Q_{max})} \end{align} $$

Donde $N$ es el número de períodos durante la hora de máxima demanda y $t$ la duración del período en minutos.

Este factor es un indicador de las características del flujo de tránsito en períodos máximos. Su mayor valor es la unidad, y significa que existe una distribución uniforme de flujos máximos en toda la hora. Por otro lado, valores mucho menores quiere decir que existen concentraciones muy importantes de flujos máximos.

Lo anterior se puede reescribir como:

$$ \begin{align} q_{max} = \frac{Q_{Hmax}}{FHMD} \end{align} $$

El pronostico del volumen de tránsito futuro TF deberá basarse no solamente en los volumenes normales actuales, sino también en los incrementos del tránsito que se espera que utilizan la nueva obra.

$$ \begin{align} Tf = Ta + IT \end{align} $$

El tránsito actual $Ta$ es el volumen de tránsito que usará la nueva carretera o mejorada en el momento de darse completamente el servicio.

En el mejoramiento de una carretera existente, el tránsitoacutal se compone del *tránsito existente $Te$ antes de la mejora, más el tránsito atraído $T_{at}$, a ella de otras carreteras.

En el caso de una apretura de una nueva carretera, tenemos:

$$ \begin{align} Ta = Te + T_{at} \end{align} $$

El $Ta$ se puede establecer a partir de aforos vesiculares sobre las vialidades de la región que influyan en la nueva carretera, estudios de origen y destino, o utilizando parámetros socio económicos que se identifiquen plenamente con la economía de la zona.

Por otro lado, el incremento de tránsito $IT$ se desarrolla a partir de tres factores:

$$ \begin{align} IT = CNT + TG + TD \end{align} $$

Donde los valores son:|

• Crecimiento normal del tránsito (CNT): es el que se da naturalmente debido al crecimiento del parque automotor.
• Tránsito generado (TG): se da por tres factores: tránsito inducido, que son viajes que antes no se hacían, tránsito convertido, que es el tránsito que se realiza pero por otros medios y tránsito trasladado, que es el tránsito que en un principio tenia otro destino, pero que a partir de la nueva vía se movió.
• Tránsito desarrollado (TD): es el incremento del volumen de tránsito debido a las mejoras en el suelo adyacente a la carretera.

Es un coeficiente que relaciona el tránsito futuro con el tránsito actual. Esto se desarrolla como:

$$ \begin{align} C_{oef} = \frac{TF}{TA} \end{align} $$

Si tenemos serializados datos históricos de tránsito, se puede realizar una regresión lineal que nos permitirá hacer aproximaciones tránsito futuro.