INTERSECCIONES A NIVEL

Muy rara vez se encontrara que todos los accesos a una intersección trabajan en las mismas condiciones. Por lo tanto, se debe hacer referencia a las capacidades de los diferentes accesos. Así, cuando se menciona la “capacidad” o el “volumen de servicio” de una intersección, debe entenderse la capacidad y el volumen de servicio de cada acceso individual o de cada camino que concurre a la intersección.

Es común relacionar la capacidad de las intersecciones a nivel y el control con semáforos. Cuando los volúmenes son bajos no hay que inquietud por la capacidad ni necesidad de analizarla. Cuando aquellos crecen y se empiezan a presentar conflictos, probablemente ya la intersección requiere control de semáforos.

En general debe hacerse una distinción en el patrón de movimientos. En áreas urbanas la operación de una intersección sin semáforos estará influenciada por las características de otras intersecciones cercanas. Por ejemplo, cerca de intersecciones con control de semáforo, la corriente de tráfico estará formada en grupos, con intervalos sin vehículos, o bien puede padecer el efecto de las colas que se forman en un crucero inmediato. En cambio, en zona rural, donde las intersecciones están distantes unas de otras y hay pocos semáforos, la distribución de vehículos es muy variable y llegaran, no en grupos, sino al azar. Por estas razones y la gran variedad de posibles condiciones, la investigación realizada a la fecha no permite adoptar criterios generales para análisis.

En general, para fines de análisis, lo que puede hacerse en intersecciones sin semáforo, es darles el tratamiento de análisis que se usa para intersecciones con semáforo, suponiendo una distribución de tiempo en función de los volúmenes y la anchura de los accesos.

Tratándose de intersecciones controladas con semáforos, se han realizado extensas investigaciones, que relacionan los volúmenes máximos que admite cada acceso con las diferentes variables que se presentan, incluyendo las siguientes:

Condiciones físicas y operacionales:

Ø Anchura del acceso.

Ø Uno o dos sentidos de circulación.

Ø Tipo de estacionamientos.

Condiciones ambientales:

Ø Factor de carga.

Ø Factor de hora de máxima demanda.

Ø Población del área metropolitana.

Características del tráfico:

Ø Vueltas.

Ø Camiones y autobuses foráneos.

Medidas de control:

Ø Semáforos.

Ø Marcas en el pavimento.

La cantidad de vehículos que admite cada acceso a una intersección depende de muchos factores. Algunos son variables, como el número y tipo de vehículos, y otros son fijos, como las dimensiones de la calle. Cuando existe control a semáforo los factores variables deben ser considerados solo cuando hay flujo de trafico, es decir, cuando el semáforo esta en verde. Por lo tanto, en análisis de intersecciones controladas por medios electromecánicos las unidades usadas serán vehículos por hora de luz verde.

Los factores que se analizan en este tipo de intersecciones caen dentro de cuatro categorías:

Ø Condición básica

Ø Demanda

Ø Movimientos de vueltas

Ø Control

Para considerar los factores de condición básica se requiere conocer la anchura de la calle, si es en uno o dos sentidos y si se permite el estacionamiento.

En la demanda, o sea el volumen de tráfico que desea utilizar cada acceso, deben considerarse el factor de carga, el factor de hora máxima, el tamaño de la población metropolitana, el porcentaje de vehículos comerciales y la ubicación dentro de la ciudad.

El tamaño de la metrópoli también es considerado como un factor ya que en ciudades mayores habrá una tendencia a utilizar mejores medidas de control para vehículos y peatones y los conductores están más familiarizados con las condiciones de congestionamiento que en las ciudades pequeñas.

La influencia de los vehículos con llantas dobles también es un factor que modifica el volumen de servicio, tanto porque ocupan mas espacio, como por sus características de aceleración. Los factores que se usan para afectar la capacidad ideal se relacionan con el porcentaje de camiones y de autobuses durante la hora de máxima demanda.

En la zona comercial del centro existen condiciones diferentes a las de una zona comercial suburbana o una zona residencial. Esto se debe a que habrá una mejor proporción de vehículos deteniéndose y arrancando y mayor interferencia de peatones con los vehículos. Por esa razón se utiliza también un factor según la clasificación de la zona dentro de la ciudad.

Los movimientos de vueltas son muy importantes en la capacidad de una intersección. Se les mide en porcentaje según salen los vehículos de la intersección clasificados: de frente, vuelta izquierda, vuelta derecha.

Por ultimo se consideran los factores debido a las disposiciones que se han tomado para controlar la intersección. Se consideran desde las restricciones de estacionamiento y prohibiciones para ciertas vueltas, hasta la progresión de los semáforos.

Para los cómputos de capacidad la investigación de varios cientos de intersecciones de altos volúmenes de tráfico en muchas ciudades y carreteras nos permite el uso de ciertos valores representados en 6 graficas en el Manual de Capacidad ya citado. Estas graficas muestran la relación entre la anchura del acceso y los volúmenes de tráfico del mismo. Adicionalmente ciertos valores tabulados permiten hacer ajustes para los porcentajes variables de vueltas izquierdas, vueltas derechas, camiones y autobuses foráneos. También los autobuses urbanos analizados mediante valores de ajuste que se presentan en cuatro nomogramas.

Cinco de la graficas mencionadas representan condiciones urbanas y una de ellas condiciones rurales (carretera). Se refieren a la operación de calles de un sentido, sin estacionamiento, con estacionamiento de un lado, con estacionamiento de ambos lados, así como calles de dos sentidos, con y sin estacionamiento.

En cada grafica aparece un grupo de 5 curvas, complementadas con dos tablas superpuestas que contienen factores de ajuste para considerar el tamaño de la población, la ubicación dentro del área metropolitana y el factor de hora máxima. Cada una de la curvas corresponde a un distinto factor de carga. Como ejemplo se presenta la grafica que corresponde intersecciones de carreteras.

El volumen obtenido en la grafica debe ser afectado por los factores ya mencionados. Las formulas empleadas son las siguientes:

VSVolumen en el accesoFactor compuesto

Factor compuesto = FC = PFHMBTVDVIALv/ci

Donde:

VS = Volumen de servicio

Volumen en el acceso = El que da la grafica

P = Factor por tamaño de la población

FHM = Factor de hora máxima

BT = Factor de autobuses y camiones

VD = Factor de vueltas derechas

VI = Factor de vueltas izquierdas

AL = Factores de autobuses locales

v/ci = relación verde a ciclo

Figura Volúmenes de servicio por acceso para intersecciones rurales, en vehículos/hora de luz verde para carreteras de dos sentidos sin estacionamiento permitido.

Puede también aplicarse el método grafico utilizando los nomogramas elaborados por el ingeniero Jack E. Leisch, profesor de la Universidad de Northwestern. Son 23 nomogramas que permiten determinar el volumen de servicio considerando los factores de ajuste ya mencionados e información obtenida de investigaciones posteriores al Manual de Capacidad. Los nomogramas fueron publicados en por la Administración de Caminos Federales de los EE.UU.