RAMPAS

Una rampa es un tramo de camino que permite la conexión de una carretera con otra que la cruza. Por lo general se estudian las rampas en relación con autopistas y pasos a desnivel.

La eficiencia del movimiento vehicular a lo largo de una autopista puede estar directamente afectada por las rampas que conectan con ella. Las rampas de entrada que no son adecuadas serán un serio inconveniente para el volumen de tráfico que desea ingresar a la autopista.

Las rampas inadecuadas de salida también causaran congestionamiento, ya sea porque no caben los vehículos que desean salir o por los remansos que se producen a causa de la misma rampa. Esto puede ser causado por un mal diseño de la salida hacia el sistema vial urbano.

Los proyectos que permiten satisfacer las necesidades de los volúmenes de tráfico, dependen en gran parte de la posibilidad de determinar la capacidad de la rampa y sus conexiones. Aunque frecuentemente se usa la expresión “capacidad de la rampa”, solo en casos especiales la capacidad de la rampa gobierna la cantidad de vehículos que pueden pasar.

En la mayoría de los casos el volumen admisible depende de las condiciones de la rampa en sus puntos terminales de entrada y salida.

El proyecto de las entradas y salidas de las rampas es un factor dominante en la operación de la rampa. Los proyectos que tienen curvas cerradas adyacentes a la autopista, distancia reducida de visibilidad, insuficiente longitud para movimientos convergentes, divergentes o de cambio de velocidades, mal trazo para la trayectoria de los vehículos, etc., deben ser evitados porque tienden a producir una operación errática. El proyecto detallado de los extremos de una rampa deben proporcionar trayectorias fáciles y naturales, con suficiente distancia de visibilidad y buen alineamiento. El proyecto básico de las intersecciones debe conservarse tan simple y similar con otros, como sea posible, de acuerdo con las necesidades y el costo.

El proyecto de rampas que no reúne las condiciones adecuadas resultara no solo en la falla de la operación de la rampa, sino también en la operación defectuosa de un tramo de la autopista.

La capacidad de una rampa será el menor de los tres valores siguientes:

Ø La capacidad de la conexión de la rampa con la autopista

Ø La capacidad de la misma rampa

Ø La capacidad de la conexión de la rampa con el sistema vial adyacente

Por lo general prevalecerán rampas de entrada o de salida de un solo carril. Muchos puntos de conexión de rampas con los sistemas viales urbanos deben ser analizados, en su capacidad, como intersecciones a nivel. Frecuentemente se dará el caso de las necesidades de ampliar una rampa de salida de un carril, a dos y tres carriles, en su conexión con la calle transversal, a fin de proveer capacidad suficiente en el acceso del semáforo y poder equilibrar la capacidad suficiente en su punto terminal y evitar un remanso hacia la autopista. Rara vez habrá necesidad de una rampa completa de dos carriles.

En la conexión de rampas de entrada a una autopista el conductor debe valorar el tráfico sobre la autopista y realizar los necesarios ajustes de tiempo y espacio para entrar en una abertura seleccionada. Con ciertas limitaciones los conductores del carril exterior pueden ayudarle variando su velocidad para ampliar dicha abertura. También pueden acercarse a la orilla izquierda de su carril, en la zona de convergencia y aun más, pararse al carril siguiente. Lo esencial en la determinación de los volúmenes de servicio y la capacidad de la rampa esta en la habilidad para estimar el volumen del carril exterior, en la zona de convergencia, a la vez que conocer los volúmenes de la autopista y de la rampa, así como la distancia a las rampas cercanas y los volúmenes de éstas.

En el caso de rampas de salida es esencial la determinación del volumen del carril exterior, corriente arriba de la salida, para determinar el volumen de servicio y la capacidad. El volumen del carril exterior en ese lugar tiene considerable efecto en el nivel de servicio de la autopista.

Así, los problemas con las rampas de salida pueden dividirse en tres categorías:

Ø Evitar la sobrecarga del volumen del carril exterior de la autopista inmediatamente antes de la salida.

Ø Prever un proyecto eficiente de la rampa de salida, incluyendo su carril de desaceleración.

Ø Prever un proyecto con capacidad adecuada para la conexión de la rampa con las calles adyacentes.

Aunque estos tres factores se relacionan en cierto grado, principalmente debe estudiarse el volumen del carril exterior de la autopista en el punto inmediato antes de la salida. Es esencial para el proyecto que se provea la distancia adecuada para la desaceleración de los vehículos, al salir del carril exterior de la autopista.

Siendo las rampas los elementos más importantes en la operación de la autopista, es conveniente determinar los volúmenes que resulten dentro de niveles aceptables de flujo, en las zonas de conexión de las rampas.

Como lo vimos, los niveles de servicio representan la medida cualitativa del efecto que causan varios factores. Aun cuando la velocidad sigue siendo uno de los principales factores en los carriles de la autopista, en las conexiones de rampas la situación es más compleja. Pero si se carece de suficientes datos para el análisis de los volúmenes de servicio a lo largo de la rampa, el nivel de operación de la conexión de la rampa debe referirse al volumen del carril uno de la autopista, cercano a la conexión.

Con respecto a los criterios de nivel de servicio en estas áreas el Manual de Capacidad especifica lo siguiente: En los puntos de convergencia o divergencia sobre la autopista, el nivel de servicio A representa movimiento libre. El tráfico que entra y sale no tiene efecto apreciable en el tráfico que sigue de frente. El tráfico que entra se mezcla suavemente, con poca dificultad para encontrar una abertura. A este nivel de condiciones ideales el movimiento total convergente (carril exterior mas rampa) no excede los 1000 vehículos por hora.

En el caso de autopistas de 4 carriles, los carriles uno y dos combinados no exceden un volumen total de 1400 vehículos por hora, a una velocidad cercana a los 100 Km./h.

A nivel de servicio B se encontraran ligeros conflictos en las rampas de entrada, pero no habrá problemas en la salida. El trafico de entrada debe hacer ajustes de velocidad para incorporarse en las aberturas del carril uno. Bajo condiciones ideales el movimiento convergente (carril exterior mas rampa) no excederá 1200 vehículos por hora. Para una autopista de 4 carriles, los carriles uno y dos combinados no llevaran mas de 2000 vehículos por hora, a velocidades de 90 Km./h. En rampas de salida se tendrá un limite de aproximadamente 1300 vehículos por hora para el volumen de servicio.

El nivel de servicio C esta en el limite de flujo libre. A este nivel ya debe tomarse en cuenta la variación de vehículos dentro de la hora de máxima demanda, usando el “factor de hora máxima”.

El volumen total convergente (carril exterior mas rampa) varia de 1300 a 1500 vehículos por hora, bajo condiciones ideales, dependiendo del factor de hora máxima utilizada, con flujos máximos de 5 minutos equivalentes a 1700 vehículos por hora.

En la autopista de 4 carriles, los carriles uno y dos combinados, llevaran un máximo de 2300 a 2750 vehículos por hora a velocidades de 80 Km./h. El movimiento divergente (movimiento de frente del carril uno, mas los vehículos que salen por la rampa) alcanza un limite superior de 1400 a 1650 vehículos por hora, dependiendo del factor de hora máxima. Con un buen proyecto geométrico esto volumen debe ser manejado sin problemas.

Los niveles de servicio D, E y F presentan una situación diferente en el sentido de que la demanda ha crecido tanto que la posibilidad de un punto de unión para soportar los incrementos debe ser tomada en cuenta. El nivel D representa condiciones de incipiente congestionamiento. En esta condición habrá más cambios de carriles corriente arriba. La rampa podrá admitir volúmenes mayores que los correspondientes al nivel C, siempre y cuando el volumen total de la autopista no exceda los volúmenes correspondientes al nivel D.

Los volúmenes horarios que resultan, según varía el factor de hora máxima, van de 1400 a 1650 vehículos por hora para convergencias y de 1500 a 1750 vehículos por hora para divergencias.

La capacidad, a nivel de servicio E, se ha establecido aproximadamente a los 2000 vehículos por hora, usualmente dentro del rango de velocidades de los 30 a los 50 Km./h. tendrá colas intermitentes en las rampas de entrada y sobre la autopista habrá una operación desequilibrada.

A nivel F prácticamente se llega a la operación con paradas intermitentes sobre la autopista y en la rampa. Los volúmenes de convergencia y divergencia pueden ser de cualquier valor, hasta los 2000 vehículos por hora.

Para los cómputos de capacidad, de los niveles de servicio A hasta C, el Manual de Capacidad presenta una serie de 18 ecuaciones y sus nomogramas equivalentes. Representan una amplia variedad de combinaciones geométricas de rampas de entrada y salida a autopistas. De ellas 3 se refieren a rampas de 2 carriles y el resto a rampas de un solo carril. Los puntos de unión se refieren a autopistas de 4, 6 y 8 carriles. Se ilustra un nomograma con el diagrama y formula correspondientes para determinar el volumen corriente arriba del carril uno para una rampa de entrada, en una autopista de 4 carriles.

Figura Nomograma para determinar el volumen del carril 1 corriente arriba de una rampa de entrada a una autopista de 4 carriles (no aplicable a un 4 de trébol)