Estt oep 2016 Parte 3: Gestión Técnica del Tráfico



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ESTT - OEP 2016

Parte 3: Gestión Técnica del Tráfico

Elaborado en 2016




TEMA 8

VISIBILIDAD. DISTANCIA DE PARADA. VISIBILIDAD DE PARADA. DISTANCIA DE ADELANTAMIENTO. VISIBILIDAD DE ADELANTAMIENTO. DISTANCIA DE CRUCE. VISIBILIDAD DE CRUCE. VISIBILIDAD EN CURVAS CIRCULARES.



  1. INTRODUCCIÓN. CONCEPTO DE VISIBILIDAD.



  1. DISTANCIA DE PARADA Y VISIBILIDAD DE PARADA.



  1. DISTANCIA DE ADELANTAMIENTO Y VISIBILIDAD DE ADELANTAMIENTO.



  1. DISTANCIA DE DECISIÓN Y VISIBILIDAD DE DECISIÓN.




  1. DISTANCIA DE CRUCE Y VISIBILIDAD DE CRUCE.




  1. ANÁLISIS DE LAS VISIBILIDADES MEDIANTE SIMULACIÓN.



  1. VISIBILIDAD EN LAS INTERSECCIONES.



  1. VISIBILIDAD EN CURVAS CIRCULARES.



  1. VISIBILIDAD EN GLORIETAS.



  1. INTRODUCCIÓN. CONCEPTO DE VISIBILIDAD

El trazado de una carretera, tanto en planta y alzado como la sección tipo adoptada, se diseña en relación directa con la velocidad a la que se desea que circulen los vehículos en condiciones de comodidad y seguridad aceptables.

Para evaluar cómo se distribuyen las velocidades en cada sección, se considerarán fijos los factores que incidan en ella relacionados con la clase de carretera y la limitación genérica de velocidad asociada a ella, así como las características propias de las secciones próximas.

Se considerarán esencialmente variables la composición del tráfico (en particular el porcentaje de vehículos pesados) y la relación entre la intensidad de la circulación y la capacidad de la carretera.

A efectos de aplicación de la Norma 3.1-IC “Trazado”, se definen las siguientes velocidades:



  • Velocidad específica de una curva circular (Ve):

Velocidad que puede mantener un vehículo a lo largo de una curva circular considerada aisladamente, en condiciones de comodidad y seguridad, cuando encontrándose el pavimento húmedo y los neumáticos en buen estado, las condiciones meteorológicas, del tráfico y legales son tales que no imponen limitaciones a dicha velocidad.

  • Velocidad de proyecto de un tramo (Vp):

Velocidad para la que se definen las características geométricas del trazado de un tramo de carretera en condiciones de comodidad y seguridad.

  • Velocidad de recorrido de un tramo (Vr):

M
edia armónica ponderada de las velocidades de recorrido de subtramos homogéneos, dada por la expresión:
Siendo:

    • lk = Longitud del subramo k.

    • Vrk = Velocidad de recorrido de un subtramo k, calculada como el cociente entre su longitud y el tiempo medio de recorrido de todos los vehículos que circulan por dicho subtramo, incluyendo los tiempos de demora debidos a detenciones o paradas.

Se considerará que un subtramo homogéneo es aquel en el que la velocidad se puede considerar constante.

  • Velocidad libre (Vl):

Velocidad a la que puede circular un vehículo ligero sin más condicionantes que las características de la carretera y el límite establecido por la regulación legal vigente.

  • V85:

Velocidad operativa característica de un elemento, representada por el percentil ochenta y cinco (85) de la distribución de velocidades libres temporales de vehículos ligeros observadas en servicio. En fase de proyecto deberá ser estimada.

Para comparar velocidades entre tramos se analizarán las condiciones del trazado en un tramo adyacente de longitud no menor que diez kilómetros (≮ 10 km), salvo que se modifique la clase de carretera por alguno de los criterios indicados en el apartado 2.2 de la Norma 3.1-IC.

Las velocidades de proyecto y de recorrido que se adopten estarán, en general, definidas en los estudios de carreteras correspondientes, en función de los siguientes factores:


  • Condiciones topográficas y del entorno.

  • Características ambientales.

  • Consideración de la función de la vía dentro del sistema de transporte por carretera.

  • Homogeneidad del itinerario.

  • Condiciones económicas.

  • Distancias entre conexiones o accesos y sus tipologías.

En cualquier punto de la carretera el usuario tiene una visibilidad que depende, sin considerar las capacidades psicofísicas de los conductores, su experiencia u otros factores relacionados con la atención durante la conducción,

  • por un lado, de la forma, dimensiones y disposición de los elementos de trazado, y (ver epígrafe 3.2.9 de la Norma 3.1-IC “Trazado”).

  • por otro de la velocidad del vehículo.

Además, para cada tipo de maniobra que realice el conductor se necesita una visibilidad mínima. Por tanto, para determinar la visibilidad mínima exigible de un tramo de carretera habrá que considerar qué maniobras se van a realizar y cuál es la velocidad de los vehículos en ese tramo.

En la fase de diseño de una vía habrá que considerar la velocidad de proyecto y las maniobras permitidas para garantizar que en todo punto se dispone de la visibilidad que exige la normativa.

Análogamente, si un tramo no dispone de visibilidad suficiente para realizar una determinada maniobra, ésta deberá prohibirse. Sin embargo, en cualquier tramo de carretera se debe disponer como mínimo de la visibilidad de parada en todos sus puntos.

Por todo ello, para que las distintas maniobras puedan efectuarse en condiciones de comodidad y seguridad, se necesitará una visibilidad mínima que dependerá de la velocidad de los vehículos y del tipo de dichas maniobras.

La normativa que regula los aspectos técnicos de la visibilidad es la Norma 3.1.-IC de Trazado, de la Instrucción de Carreteras, aprobada por la “Orden FOM/273/2016, de 19 de febrero”, cuyo objeto es definir los criterios aplicables en materia de trazado en los estudios y proyectos de carreteras de la Red de Carreteras del Estado, que proporcionen unas características adecuadas de funcionalidad, materializadas en la comodidad y en la seguridad de la circulación, compatibles con consideraciones económicas y ambientales. En este marco, cobra especial importancia las especificaciones de visibilidad.

En cualquier punto de la carretera el usuario tiene una visibilidad que depende, a efectos de la Norma 3.1-IC “Trazado”, de:



  • la forma,

  • dimensiones y

  • disposición de los elementos del trazado.

En la presente Norma se consideran se consideran:

  • visibilidad de parada,

  • visibilidad de adelantamiento,

  • visibilidad de decisión (no contemplada en la anterior Norma 3.1-IC) y

  • visibilidad de cruce.

El punto de vista del conductor se fija, a efectos del cálculo, a una altura de un metro y diez centímetros (1,10 m) sobre la calzada y a una distancia de un metro y cincuenta centímetros (1,50 m) del borde izquierdo de cada carril, por el interior del mismo y en el sentido de la marcha.

Las visibilidades se calcularán siempre para condiciones óptimas de iluminación.

El planteamiento que realiza la Norma en el cálculo de la visibilidad es análogo para las cuatro:


  • en primer lugar se define la distancia de la maniobra (de parada, adelantamiento, decisión o cruce) como la longitud necesaria para que un vehículo tipo que circula a la velocidad de proyecto realice la maniobra una vez que toma la decisión de realizarla, y

  • posteriormente se define la visibilidad de la maniobra como la visibilidad real que un conductor dispone en un determinado punto, considerando determinados parámetros como por ejemplo posición del punto de vista o condiciones de iluminación.

Si la visibilidad de maniobra supera a la distancia de maniobra, se permitirá la misma, en caso contrario deberán adoptarse las medidas pertinentes (prohibir la maniobra, reducir la velocidad en ese tramo, modificar el trazado de la vía, etc.).

Visibilidad con niebla

Previamente a desarrollar los conceptos de visibilidad y distancias de paradas recogidos en la Norma 3.1-IC “Trazado” se considera de gran interés, debido a su afección a la conducción y, por lo tanto al tráfico, hacer una breve referencia a la “visibilidad con niebla”.

Las nieblas con una visibilidad entre 100 y 200 m afectan sensiblemente a la conducción segura de los usuarios de la vía, por lo que la señalización dinámica basada en el establecimiento de separaciones mínimas, uso del alumbrado antiniebla y recomendación de una serie de velocidades máximas ayudarán al conductor a adoptar las medidas de seguridad y de atención en la conducción óptimas.



Figura 1. Señalización dinámica aconsejada con nieblas (visibilidad entre 100 y 200 m).

Las nieblas con una visibilidad inferior a 100 m afectan de manera drástica y acusada a la seguridad vial de los usuarios de la vía, e incluso, a la propia fluidez del tráfico, por lo que se hace necesaria una señalización dinámica basada en el establecimiento de separaciones mínimas, uso del alumbrado antiniebla y recomendación de una velocidad máxima aconsejable inferior a 70 km/h, e incluso, si se estima necesario, limitación de la velocidad.





Figura 2. Señalización dinámica aconsejada con nieblas (visibilidad inferior a 100 m).

  1. DISTANCIA DE PARADA Y VISIBILIDAD DE PARADA

    1. Distancia de parada

Se define como distancia de parada (Dp) la distancia total recorrida por un vehículo obligado a detenerse ante un obstáculo inesperado en su trayectoria, medida desde su posición en el momento de aparecer el objeto que motiva la detención. Incluye la distancia recorrida durante los tiempos de percepción, reacción y frenado.

En la Instrucción se establece una ecuación con dos sumandos:



  • el primero es el espacio recorrido por el vehículo a la velocidad de proyecto durante el tiempo de percepción y reacción, y

  • el segundo el es espacio recorrido mientras dura la aplicación de los frenos hasta la detención total.

Dp = Dpr + Df

Siendo:


  • Dp: distancia de parada.

  • Dpr: distancia de percepción y reacción.

  • Df: distancia de frenado.

El tiempo de percepción y reacción es el tiempo preciso para divisar un objeto en la calzada y reaccionar aplicando los frenos oscila entre 0,5 y 1 segundo, dependiendo de las características del conductor, condiciones meteorológicas, características del objeto, etc.

Sin embargo, en la práctica y, a efectos de cálculo de la distancia de parada, se consideran normalmente valores superiores. Así, la AASTHO (American Association of State Highway and Transportation Officials) fija este tiempo en 1,5 segundos y la Instrucción Española en 2 segundos, cifra evidentemente conservadora.

La distancia recorrida durante el tiempo de percepción y reacción es el producto de la velocidad inicial del vehículo por el tiempo de percepción y reacción (2 segundos).

Dpr = V  tpr = V  2 (V en m/s)

Por otro lado, el cálculo de la distancia de frenado será una aplicación inmediata del teorema de la conservación de la energía: igualando la energía cinética inicial a la energía de rozamiento disipada durante el frenado se puede deducir la distancia de frenado. Así resultará:

Siendo:


  • fl: el coeficiente de rozamiento neumático-pavimento,

  • m: la masa del vehículo,

  • g: la aceleración de la gravedad (9,81 m/s2),

  • Df: la distancia de frenado y v la velocidad de circulación del vehículo (se adopta para el cálculo la velocidad de proyecto).

Si el frenado se produce en rampa o pendiente habrá que considerar además la inclinación de la rampa o pendiente (i) que adopta valores positivos si es rampa (pues se reduce la distancia de frenado) y negativos si es pendiente (aumenta la distancia de frenado):

Siendo:


  • V: velocidad en km/h.

  • fl: coeficiente de rozamiento longitudinal movilizado rueda-pavimento (adimensional).

  • i: inclinación de la rampa o pendiente (en tanto por 1).

  • g: aceleración de la gravedad (9,81 m/s2).

  • tpr: tiempo de percepción y reacción (s).

Por tanto, la distancia de parada resulta ser:



El valor de fl es función de la velocidad del vehículo. La Instrucción Española 3.1.I.C. de Trazado, recoge los valores del coeficiente de rozamiento longitudinal para diferentes velocidades en una tabla. Para valores intermedios de velocidad se podrá interpolar linealmente en dicha tabla. Los valores de los coeficientes de rozamiento longitudinal facilitados por la Norma 3.1-IC proporcionan unas deceleraciones del vehículo cómodas para el usuario que deba detener, de forma controlada, el vehículo ante un obstáculo que se encuentre en su trayectoria.

A efectos de aplicación de la Norma 3.1-IC “Trazado” se considerará como distancia de parada mínima, la obtenida a partir del valor de la velocidad de proyecto.



Si no se desea aplicar la fórmula, en la figura 3.1 de la Norma 3.1.-IC. Trazado, se representan los valores de la distancia de parada en función de la velocidad, para distintas inclinaciones de la rasante (se ha reproducido dicha figura en el anexo al presente tema).

    1. Visibilidad de parada

Se considera como visibilidad de parada dentro de un carril como la distancia que existe entre un vehículo y un obstáculo situado en su trayectoria, en el momento en que el conductor puede divisarlo sin que luego desaparezca de su campo visual. La distancia se medirá a lo largo del carril.

Para el cálculo de la visibilidad de parada, la Norma 3.1.-IC. “Trazado” fija la altura del obstáculo sobre la rasante de la calzada en cincuenta centímetros (50 cm)1, pudiendo situarse en cualquier punto de la sección transversal del carril (sección de obstáculo). En los tramos de carretera donde se considere que puedan existir obstáculos con altura inferior a cincuenta centímetros (< 50 cm) se analizará la conveniencia de fijar otra altura del obstáculo con un valor no inferior a veinte centímetros (≮ 20 cm).

Se considera que un obstáculo es divisable siempre que pueda trazarse una visual entre el punto de vista del conductor y todos los puntos superiores del obstáculo.

Se podrá considerar que las pilas y estribos de estructuras, los sistemas de contención de vehículos y los elementos de señalización e iluminación de la carretera no suponen un obstáculo intermedio para la visual siempre que, una vez divisada completamente la sección de obstáculo, ésta ha quedado parcialmente oculta por el obstáculo intermedio en no más de un metro (≯ 1,00 m).

La visibilidad de parada deberá ser superior a la distancia de parada calculada con la velocidad de proyecto (Vp) del correspondiente tramo, en cuyo caso se dice que existe visibilidad de parada.

Si en una autopista o autovía se efectúa una ampliación de carriles por la mediana y como consecuencia de ello también disminuye la visibilidad de parada en el carril ampliado respecto a la existente en el resto de los carriles, se podrá mantener la limitación de velocidad anterior a la ampliación en toda la calzada cuando se cumplan simultáneamente las siguientes condiciones2:



  • La visibilidad de parada en el nuevo carril no será menor que la distancia de parada correspondiente a una velocidad veinte kilómetros por hora (≮ 20 km/h) inferior a la existente antes de la ampliación.

  • La capa de rodadura de dicho carril deberá tener características de rozamiento entre neumático y pavimento superiores a las exigidas por la Normativa vigente3.

Para garantizar la existencia de visibilidad de parada cuando se efectúen ampliaciones por la mediana, en el diseño inicial de una carretera de calzadas separadas se analizarán las consecuencias de futuras ampliaciones con el fin de considerar la posibilidad de proyectar una mediana con un ancho superior al mínimo establecido en el epígrafe “7.3.2. Mediana y Terciana” de la Norma 3.1.-IC.

El epígrafe 7.3.2 fija establece las dimensiones que deben cumplir la mediana y la terciana en relación con la sección transversal en planta de una carretera. A continuación se recoge lo estipulado en dicho epígrafe.

Las características de la mediana4 en carreteras de calzadas separadas se fijarán a partir del preceptivo estudio técnico-económico, en el que se tendrán en cuenta el radio en planta, la visibilidad de parada (considerando los sistemas de contención de vehículos) y la previsión de incrementar el número de carriles, en su caso, así como cualquier otra circunstancia que pudiera ser necesario considerar en dicho estudio (apoyos de obras de paso y de señalización, excavaciones y rellenos, sistema de drenaje, iluminación, sistemas de contención de vehículos, coste de las expropiaciones, etc.).

El ancho mínimo de la mediana será:



  • Cuando se prevea la ampliación del número de carriles a expensas de la mediana:

    • diez metros (≥ 10,00 m).

  • Cuando no se prevea la ampliación del número de carriles a expensas de la mediana:

    • dos metros (≥ 2,00 m) o

    • la anchura de trabajo del sistema de contención de vehículos en ambos sentidos si fuese superior.

Las características de la terciana5 deberán permitir la implantación de los sistemas de contención de vehículos, de la señalización vertical y del sistema de drenaje. Eventualmente, además de los ramales de transferencia si existiesen, deberá ser posible ubicar los siguientes elementos:

  • pilas de obras de paso,

  • báculos de iluminación y

  • pantallas antirruido.

El ancho de la terciana deberá permitir, si fuese necesario y previsible, la ampliación de carriles a expensas de ella.

  1. DISTANCIA DE ADELANTAMIENTO Y VISIBILIDAD DE ADELANTAMIENTO

Antes de definir la distancia y visibilidad de adelantamiento, es fundamental conocer el concepto de distancia mínima de seguridad, necesario para el cálculo de aquellas.

    1. Distancia mínima de seguridad

Cuando dos vehículos marchan a la misma velocidad, uno tras otro, ha de existir una distancia mínima entre ellos necesaria para que si el conductor que va delante aplica los frenos, el que le siga pueda detener su vehículo sin alcanzar al primero.

Puede suponerse que la deceleración es la misma para ambos vehículos durante el frenado.

Si tpr es el tiempo de percepción y reacción del segundo conductor y L la longitud media normal de un vehículo, resultará que la distancia mínima de seguridad (s) es:

s = V × tpr + L

Considerando un tiempo de percepción en esta maniobra de dos segundos (2 s) y una longitud media de vehículo de seis metros (6 m), se obtiene la siguiente expresión:



Donde:


  • s: distancia mínima de seguridad en m.

  • V: velocidad de proyecto en km/h.

Esta fórmula conduce, en general, a valores altos; así en la práctica, la AASTHO propone la fórmula:

s = 0,189 V + 6 (s en m, V en km/h)

    1. Distancia de adelantamiento

A efectos de aplicación de la Norma 3.1-IC “Trazado” y del cálculo de los tramos con distancia de adelantamiento en carreteras convencionales, se define como distancia de adelantamiento Da, la distancia necesaria para que un vehículo pueda adelantar a otro que circula a menor velocidad, en presencia de un tercero que circula en sentido opuesto. Se medirá a lo largo del eje que separa los dos sentidos de circulación y se obtendrá teniendo en cuenta las siguientes condiciones:

  • Para iniciar la prohibición de adelantar (final de la marca vial discontinua), valores menores que los de la distancia Da1 indicados en la Tabla 3.2. de la Norma 3.1-IC “Trazado”:

Tabla 3.2

Vp (km/h)

40

50

60

70

80

90

100

Da1 (m)

50

75

100

130

165

205

250

Siendo Vp la Velocidad de proyecto del tramo considerado.

Si no existe la distancia mínima requerida Da1 se dispondrá marca vial continua.



  • Para finalizar la prohibición de adelantar (inicio de la marca vial discontinua), los valores de la distancia Da2 indicados en la Tabla 3.3. de la Norma 3.1-IC “Trazado”:


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