Unidad 5: Niveles de servicio

Considerando la demanda de tránsito como conocida, una medida de eficiencia con la que un sistema vial presenta servicio es su capacidad. La capacidad se define teóricamente como la tasa máxima de flujo que puede soportar una carretera. En particular, la capacidad de una infraestructura vial es el máximo número de vehículos que razonablemente pueden pasar por un punto durante un intervalo de tiempo bajo las condiciones prevalecientes de la infraestructura vial del tránsito.

Generalmente se toman intervalos de 15 minutos para la tasa de flujo, y esto es aplicable tanto para el tránsito actual como para el tránsito futuro.

• Sistemas viales de circulación continua: son aquellas donde no existen dispositivos de control de tránsito, es decir el mismo no se ve interrumpido.
• Sistemas viales de circulación discontinua: estos si cuentan con interrupciones de tránsito. No lo vemos en profundidad.

La determinación se presenta según tengan elementos externos de flujo tales como semáforos, señales de alto, etc.

Para medir la calidad del flujo vehicular que se usa este concpeto. Es la medida cualitativa que describe las condiciones de operaciones del flujo vehicular, y de su percepción por los usuarios.

Se define gracias a: velocidad, tiempo de recorrido, libertad de maniobras, comodidad, conveniencia y seguridad.

De los factores que afectan al nivel de servicio distinguimos:

Este concepto aparece en la definición de capacidad vial. Podemos distinguir:

1. Condiciones de infraestructura vial.
2. Condicioens del medio ambiente.
3. Condiciones del tránsito.
4. Condiciones de los controles.

Estas son condiciones de referencia óptima y específica, que deberá ser ajustada para tener en cuenta las condiciones prevalecientes en cada caso de estudio. Estas asumen: buen estado del tiempo, buenas condiciones del pavimento, usuarios no existencia de impedimentos en el flujo vehicular.

Dependiendo de cada tipo de sistema de estudio, existirá una serie de condiciones base específicas para cada uno de ellos, pero en general se puede plantear una condición prevaleciente en función de la condición base de la siguiente forma:

$$ \begin{align} \text{Condiciones prevaleciente } = \text{ Condicion base } - \text{ Ajuste Condicion Prevaleciente } \end{align} $$

Otra alternativa es la multiplicación de la condición base por un factor de ajuste.

Se consideran tres tipos de análisis según el procedimiento HCM2010:

• Análisis operacional.
• Análisis de diseño: se usa para establecer características físicas que permitan a un nuevo sistema vial.
• Análisis de planeamiento: esta dirigido hacia estrategia en el largo plazo cuando se empieza a planear un elemento del sistema vial.

Los factores externos que afectan el nivel de servicio, como son físicos, pueden ser medidos en cualquier momento a diferencia de los internos, que al ser variables, deben ser medidos durante el período de mayor flujo, como puede ser para conseguir el FHMD.

Las condiciones de operación se puede ver en distintos niveles, con letras desde A a F. Los más importantes son el A, el E y el F. En el E, el flujo es inestable, pero la capacidad sigue dando a basto a un tránsito continuo. Por otro lado, en una condición F el sistema colapsa, generalmente generando congestiones.

• Carriles con ancho mínimo de 3.6m.
• Mínima distancia lateral libre a la derecha de 1.8m.
• Mínima distancia lateral libre a la izquierda de 0.6m.
• Todos los vehículos de la corriente de tránsito son vehículos livianos.
• En áreas urbanas, la autopista deberá tener 5 o más carriles por sentido.
• Espaciamiento entre intercambiadores cada 3km o más.
• Terreno plano con pendientes inferiores al 2%.
• Población de conductores compuesta principalmente de usuarios regulares y familiarizados con la autopista.

Estas condiciones representan un alto nivel de operación con flujo libre de hasta 120km/h. Cualquier diferencia con las condiciones reales implica reducciones.

Es la velocidad media de los vehículos livianos, y puede ser medida en campo o indirectamente.

Si la medida es en campo, debe realizarse en un sitio representativo del segmento estudiado, durante flujos bajos a moderados (hasta 100veh/h) y deben promediarse las velocidades de al menos 100 vehículos livianos.

Si se dispone de mediciones de campo, se puede estimar indirectamente a partir de una velocidad a flujo libre base que debe ser ajustada para tener en cuentas las caracteristicas físicas reales del segmento estudiado como:

$$ \begin{align} FFS = BFFS - f_{LW} - f_{LC} - f_{N} - f_{ID} \end{align} $$

Donde cada uno de los ajustes son, respectivamente: ajuste por ancho de carril, ajuste por distancia libre lateral a la derecha, ajuste por número de carriles y ajuste por densidad de intercambiadores.

Debe reflejar la variación temporal del flujo vehicular dentro de la hora, la influencia de vehículos pesados y la características de la población de conductores:

$$ \begin{align} v_p = \frac{V}{FHMDNf_{HV}*f_p} \end{align} $$

Donde los factores son:

• $f_{HV}:$ factor de ajuste por presencia de vehículos pesados. Este se debe obtener de una formula, con unos valores normales de 15-18% pesados, 5% colectivos y 1% recreacionales.
• $f_p:$ factor de tipo de conductores, si están familiarizados o no con la autopista. Se puede afectar desde 1 a 0.85.

Graficamente podemos ver que sobre la base de una velocidad a flujo libre FFS se construye una curva velocidad flujo de la misma forma que las típicas.

Analíticamente podemos escribir: $D = v_p / S$.