Vías de comunicación

Velocidad. Volumen. Densidad. Flujo. Recorrido. Cronómetro. Tubo neumático. Vehículos 

INTRODUCCIÓN

La velocidad es unos de los factores más importantes para el conductor, es primordial en todos los sistemas de transporte.En la planeación, proyecto y operación en las vías, las demandas del trásito, bien sea presente o futura, es considerado como una cantidad conocida. El flujo vehícular se pueden entender, como las características y el comportamiento del tránsito, requisitos básicos para el planteamiento, proyecto y operación de carreteras, calles y sus obras complementarias dentro del sistema de transporte.

CONTENIDO

- Defina:

Velocidad Instantanea.

Velocidad Media Temporal.

Velocidad Media Espacial.

- Cuál es la diferencia existente entre la velocidad de recorrido y la velocidad de marcha?

- Explique los métodos utilizados para determinar la velocidad de punto.

- Mencione y Explique las variables relacionado con el flujo, velocidad y dencidad.

- Explique las rlaciones existente entre Velocidad - Volumen, Velocidad - Densidad y Volumen - Densidad, con su respectivo gráfico.

- Defina:

Velocidad Instantanea:

Podemos definirlo como la velocidad de un vehiculo en un instante determinado: es decir, en un tiempo infinitamente pequeño.

Los diferentes factores que afecta la velocidad instantaneason los siguientes:

El conductor, el cual opera on vehiculo de manera diferente, dependiendo e la edad, sexo, estado civil, otros.

El vehiculo, el cual variará con el tipo, tiempo de uso, relación peso - potencia y marca.

La via según característica de topografía, radiosde curvatura, pendiente, loguitud de la misma, distancia de visibilidad, números de canales, canal analizados distancia entre intersecciones, construcciones durante la via, otros.

El tránsito.

El clima.

- Velocidad Media Temporal:

Es definida como la media aritmética de la velocidades de punto de todos los vehículos, o parte e ellos, que pasan por un punto específico de una carretera durante un intervalo de tiempo seleccionados. Tienen una distribución temporal de velocidades de punto.

- Velocidad Media Espacial:

Se define como la ritmética de las velocidades de punto de todos los vehículos, que en un instante dado se encuentran en un tramo de carretera o calle. Tiene una distribución espacial de velocidades o punto.

- Mencione y Explique las variables relacionado con el flujo, velocidad y dencidad.

Las variables relacionadas con el flujo y sus explicaciones son las siguientes:

- TASA DE FLUJO:

- FLUJO (q) Y VOLUMEN (vol)

Las tasas de flujo, q, es la frecuencia a la cual pasan los vehiculos por un punto o sección trasversal de un canal o calzada. Es pues, el número de vehículos, n, que pasan durante un intervalo de tiempo específico, T, inferior a una hora en unidades de minutos o segundos. La tasa de flujo, q, pueden ser expresada en vehículos por hora, pero teniendo en cuenta que no se trata del número de vehículos que efectivamente pasan durante una hora completa o volumen horarios, Vol.

La tasa de flujo, q, se calcula con la siguiente expresión:

Q = n .

T

INTERVALO SIMPLE:

Es el intervalo de de tiempo entre el paso dos vehículos consecutivos, expresados en segundos y medios entre puntos homólogos del par de vehículos.

INTERVALOS PROMEDIOS:

Es el intervalos de todos los intervalos simples, hi, existentes entre los diversos vehículos que circulan por una vialidad. Por tratarse de un promedio se expresa en segundos por vehiculos (s / veh) y se calcula de acuerdoa a la figura 1, mediante la siguiente expresión:

n -1

” hi

i = 1

h = _________

n - 1

Donde: h = Intervalo promedio (s/veh)

n = Número de vehículos (veh)

n - 1 = Número de intervalos (veh)

hi = intervalo ssimple entre el vehículo i y el vehículo i + 1

-

VARIABLE RELACIONADO CON LA VELOCIDAD:

Las variables del flujo vehicular relacionadas con la velocidad son las siguientes:

- Velocidad media temporal.

- Distancia de recorrido.

- Velocidad media espacial

- Tiempo de recorrido.

- Velocidad de marcha.

- Velocidad Instantánea: La podemos definir como al velocidad de un vehículo en un instante determinado; es decir, en un tiempo infinitamente pequeño.

- Velocidad de recorrido: Es la velocidad trayectoria determinada de la carretera obtenida dividiendo la distancia total entre el tiempo de recorrido promedio; incluyendo las demoras por detenciones.

VARIABLES RELACIONADAS CON LA DENSIDAD:

Las variables del flujo vehicular relacionadas con la densidad son:

- Densidad o concentración: (k) Es el número, n, de vehículos que ocupan una longitud específica, d, de una vialidad en un momento dado. Se expresa en vehículos por kilómetro (veh/Km), ya sea referido a un canal o a todos los canales de una calzada. Se calcula como:

K = n .

d

- Espaciamiento simple entre vehículos consecutivos: (si) Es la distancia entre el paso de dos vehículos consecutivos, usualmente expresada en metro y medida entre sus defensas traseras.

- Espaciamiento promedio entre varios vehículos. (s) Es el promedio de todos los espaciamiento simples, si, existente entre los vehículos que circula por una vialidad. Se expresa en metros por vehículo (m/veh) y se calcula por la siguiente ecuación:

n - 1

” si

s = i = 1

n - 1

Donde: s = Intervalo promedio (s/veh)

n = Número de vehículo (veh)

n - 1 = Número de intervalo (veh)

si = intervalo simple entre el vehículo i y el vehículo i + 1.

- Explique las relaciones existente entre Velocidad - Volumen,

Velocidad - Densidad y Volumen - Densidad, con su respectivo gráfico.

RELACIÓN ENTRE VELOCIDAD - VOLUMEN Y DENSIDAD

La circulación vehicular, al igual que muchos otros eventos dinámicos, obedecen a las leyes de la física, dinámica, hidráulica y otras ciencias. Los modelos analíticos referido al flujo vehicular a un cuando no ha sido desarrollado completamente de tal manera que defina integralmente las diferentes característica que afecta el transito, son muy útiles, ya que permite un acceso profundo a los problemas operacionales y pueden determinar técnicas optimizadas para el control del tránsito.

RELACIÓN ENTRE VELOCIDAD - VOLUMEN

La relación fundamental velocidad volumen pueden expresarse como sigue: conforme el volumen del transito aumenta, la velocidad media de los vehículos disminuyen. Los estudios de campo han mostrado que una línea recta representan probablemente las relación velocidad volumen en el rango de cero, hasta la velocidad máxima para condiciones de flujo continuo. Apartar desde ese punto un pequeño incremento en el volumen hace que la velocidad disminuya considerablemente, al igual que el volumen y flujo resultante se llama forzado.

El flujo discontinuo la relación velocidad volumen es algo difícil de obtener ya que generalmente se representa en algunas zonas urbanas y los motivos para las detenciones de los vehículos son de muy variada índole, perteneciendo algunos al la vías y otros atribuibles al usuario. Los resultados obtenidos en los estudios acerca de esta relación son muy poco consistentes.

VELOCIDAD Vs VOLUMEN

Flujo libre

Flujo Inestable

Flujo Forzado

Comportamiento de flujo vehicular según la relación

Velocidad - Volumen

El cual se muestra en términos generales cual es el comportamiento del flujo vehicular. La parte AB es llamado “flujo Libre”, el segmento BCD se denomina “flujo inestable”, y el segmento DE es llamado “flujo forzado”.

RELACION VELOCIDAD - DENSIDAD

Para flujo continuo al igual que la relación anterior la velocidad tiende a disminuir conforme el volumen el volumen y la velocidad aumenta. Sin embargo, contrariamente a lo que sucedía, la densidad sigue aumentando mas allá de la máxima. Esta característica hace que la densidad, sea, en algunos casos, un índice mas ventajoso que el volumen para calificar la velocidad.

Los mismos problemas encontrados en los estudios de la relación velocidad volumen se presentan en los estudios de la relación velocidad densidad en condiciones de flujo discontinuo. Sin embargo, se han efectuado con éxito estudios que indican que la relación velocidad densidad en condiciones de flujo discontinuo es muy semejante a la del flujo continuo.

En la figura 2 y 3 representa los resultados de los estudio de la relación velocidad para carreteras rurales bajo diferente condiciones.

VELOCIDAD Vs DENSIDAD

RELACION VOLUMEN - DENSIDAD

Tanto para flujo continuo como para discontinuo esta relación determina que la densidad se incrementa conforme al volumen, hasta un punto llamado de densidad máxima a partir del cual la densidad continua creciendo hasta que los vehículos de la corriente están detenidos y el volumen decrece paulatinamente. La densidad tiene como limite inferior cero que es cuando no existen vehículos, hasta un valor no determinado específicamente.

Volumen Máximo

Densidad

Critica

Densidad de

Congestionamiento

FIG 2

Comportamiento del flujo vehicular según la relación

Volumen - Densidad

Vm Vm

V1 V1

Vo Vo C

V2 V2

D1 Do D2 Dm

To

T1

D1 Do D2 Dm

Relación entre la velocidad, el volumen y la densidad.

Esta figura se ilustra cualitativamente la relación entre el volumen, la velocidad y la densidad, partiendo de la hipótesis de una relación lineal entre la velocidad y la densidad

- Cuál es la diferencia existente entre la velocidad de recorrido y la velocidad de marcha?

Concepto de Velocidad de Recorrido:

La velocidad de Recorrido llamada también velocidad Global o de viaje, es el resultado de dividir la distancia recorrida, desde principio a fin del viaje, entre el tiempo total que se empleó en recorrerla.

Concepto de Velocidad de Marcha:

Es llamada también velocidad de Crucero, para un vehículo el resultado de dividir la distancia recorrida entre el tiempo durante el cual el vehículo estuvo en movimiento.

Diferencia de Velocidad de Recorrido y Velocidad de Marcha:

Su diferencia es que la Velocidad de Recorrido toma todas aquellas demoras operacionales por reducciones de velocidad y paradas en la vás, el tránsito y los dipositivos de control, ajenos a la voluntada del conductor; Y la Velocida de Marcha se descontará del tiempo total de recorrido, todo aquel tiempo que el vehículo se hubiese detenido, por cualquier causa.. Por lo tanto esta velocidad será de valor superior a la de recorrido.

- Explique los métodos utilizados para determinar la velocidad de punto.

Estos son los siguentes métodos:

- Método del Cronometro:

Este es un métodos manual, sobre una distancia determinada, -50, 75 o 100m -, que se a marcado con dos raya de pintura en el pavimento, se miden los tiempos que tardan los vehículos en recorrerla. El observador se situa en un lugar conveniente entre las marcas. Cuando las ruedas delanteras de un determinado vehículo pasan sobre la primera marca, el observador inicia la marcha de cronómetro, y cuando el mismo vehiculo toca la primera marca con las ruedas delanteras, se detiene la marcha del cronómetro. La velocidad se obtiene dividiendo la distancia prefijada, en metro, entre el tiempo que se requirió para recorrela, en segundo décimas de segundo.

- Método del Tubo Neumático:

Los límites de las secciones medidas son definidos por un tubo de goma flexible colocado perpendicularmente a la trayectoria del vehículo. El vehículo al pasar comprime el aire en el tubo, accionando un interruptor, el cual opera el mecanismo de tiempo que mide el impulso del primero y segundo tubo. Los tubos neumaticos tienen bajo costo inicial, son sencillos en su instalación y mantenimiento, pero puede afectar el comportamiento del conductor y distorsionar la distribución de velocidad, además, están sujetos a los peligros del tránsito.

- Técnicas Fotográficas:

Incluye relaciones de diatancia y tiempo arrojado mejores resultados que cualquier otro método. Estos se limitan a investigaciones y estudios especiales.

- Métodos basados en Radar y Ultrasonido :

Dirigen un receptor de cierta frecuencia a un vehículo en movimiento, la señal reflejada cambia de frecuencia y esta diferencia es proporcional al vehículo. 

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