Metodología
La metodología utilizada en el anílisis de la Capacidad y el Nivel de Servicio es la desarrollada en el Highway Capacity Manual 2010 (Manual de Capacidad 2010), una publicación del Transportation Research Board, instituto de Estados Unidos que tiene como misión promover la innovación y el progreso del transporte a través de la investigación.
Capacidad y Nivel de Servicio
La Capacidad de una infraestructura de transporte refleja su facultad para acomodar un flujo móvil de personas o vehículos. La CAPACIDAD VEHICULAR es el número máximo de vehículos que pueden pasar por un punto dado durante un período específico sometido a las condiciones prevalecientes de la carretera, la circulación y las condiciones de control. Es una medida desde el punto de vista de la oferta de una infraestructura de transporte.
El Nivel de Servicio (NS) es una medida de la calidad del flujo. Es una medida cualitativa que describe las condiciones de operación de un flujo de tránsito y su percepción por los conductores y/o pasajeros, relacionadas con la velocidad, el tiempo de viaje, la libertad de maniobra, las interrupciones y el confort. En este caso y a diferencia de la capacidad, es una medida que conjuga la oferta y la demanda. La metodología establece seis niveles de servicio denominados: A, B, C, D, E y F, siendo el nivel A el que corresponde al tránsito más fluido, el de mejores condiciones; mientras que el nivel F, corresponde a una circulación muy forzada. El extremo de este nivel F es la absoluta congestión de la vía.
En la siguiente Figura N°1 se trata de ejemplificar los niveles con el concepto del “semáforo” dónde el nivel A (el de mejor condiciones), se lo representa con el color verde y el nivel F (de las peores condiciones); se lo representa de color rojo.
Figura N° 1
Capacidad
Caminos de dos carriles
Un camino de dos carriles puede definirse como una calzada que tiene un carril para cada sentido de circulación. Una característica propia de la circulación en este tipo de vía es la maniobra de sobrepaso a vehículos más lentos, que requiere utilizar el carril del sentido opuesto. A medida que aumenta el volumen de tránsito, y/o las restricciones geométricas disminuye la posibilidad de sobrepasar, dando lugar a la formación de pelotones de vehículos detrás de un vehículo lento.
La capacidad de un camino de dos carriles en condiciones ideales de tránsito y calzada (*) es de 1700 automóviles por hora para cada sentido de circulación, pero debe tenerse en cuenta que la suma de las capacidades en ambos sentidos no puede exceder los 3200 automóviles por hora. Excepcionalmente, en tramos cortos, puede aceptarse hasta 3400 automóviles por hora.
(*) descriptas en Niveles de Servicio de caminos de dos carriles (más adelante en este documento).
Autopistas
Es un camino de calzadas separadas con control total de accesos y dos o más carriles por sentido para uso exclusivo de la circulación. En su desarrollo, no existen las intersecciones a nivel ni el acceso directo desde las propiedades colindantes, y el ingreso/egreso a/de la autopista está limitado a los lugares donde existen ramas de acceso. La circulación en esta vía nunca se ve interrumpida por un semáforo o una señal de pare, y la circulación de los dos sentidos opuestos está separada por una mediana divisoria continua.
La Capacidad de una autopista es el valor máximo sostenido de flujo (periodo de 15 minutos) en un punto o segmento uniforme para las condiciones prevalecientes de tránsito y calzada. Se define por sentido de circulación y se expresa en automóviles por hora por carril.
El flujo de tránsito dentro de un tramo básico de autopista se puede caracterizar generalmente en tres tipos de flujo: flujo libre, flujo de dispersión de cola y flujo en congestión. Cada tipo de flujo se puede definir dentro de rangos de relación velocidad-flujo-densidad y representa diferentes condiciones sobre la autopista.
- Flujo libre (FFS): representa condiciones de tránsito que no están afectadas por cuellos de botella corriente arriba o corriente abajo. Este régimen de flujo generalmente se define dentro de rangos de velocidad que van de 90 a 120 km/h cuando los volúmenes equivalentes son bajos a moderados y rangos que van de 70 a 100 km/h cuando los volúmenes equivalentes son altos.
- Flujo por dispersión de la cola: representa el tránsito que reción ha pasado por un cuello de botella y está acelerando para volver a alcanzar la velocidad en flujo libre de la autopista. La descarga de la cola se caracteriza por un flujo relativamente estable, siempre y cuando no exista el efecto de otro cuello de botella aguas abajo. Este tipo de tránsito generalmente se encuentra en volúmenes que oscilan entre 2000 y 2300 automóviles por hora y por carril, con velocidades que normalmente se mueven entre 55 km/h hasta la velocidad en flujo libre del tramo de autopista. Las velocidades más bajas normalmente se observan ni bien se ha pasado el cuello de botella.
- El flujo por congestión: representa el flujo influenciado por los efectos de un cuello de botella aguas abajo. El volumen de tránsito en un régimen de congestión puede variar en un amplio rango y también lo hacen las velocidades dependiendo de la severidad del cuello de botella.
Figura N° 2
En la Figura N° 2 se observa que la capacidad (máximo volumen equivalente para cada velocidad indicado sobre el eje de abscisas) varía con la velocidad en flujo libre, entonces las capacidades son:
- 2400 aut/hora/carril para velocidades en flujo libre de 112 y 120 Km/h.
- 2350 aut/hora/carril para velocidad en flujo libre de 104 Km/h.
- 2300 aut/hora/carril para velocidad en flujo libre de 96 Km/h.
- 2250 aut/hora/carril para velocidad en flujo libre de 88 Km/h.
De acuerdo con lo expresado, bajo condiciones ideales de tránsito y calzada (*), las autopistas pueden operar con capacidades de hasta 2400 automóviles por hora y por carril.
(*) descriptas en Niveles de Servicio de autopistas (más adelante en este documento)
Autovias
Son vías típicas de zonas suburbanas que conectan dos ciudades o dos sitios que generan importante número de viajes. Tienen entre 4 o 6 carriles en total, usualmente divididas, pero pueden ser también indivisas. No tienen control de acceso y en su desarrollo pueden encontrarse intersecciones semaforizadas. Las velocidades límites van desde los 90 km/h a los 100 km/h, y el T.M.D.A. varía entre 15.000 y 40.000 veh/día.
La Capacidad de una autovía es el valor máximo sostenido de flujo (periodo de 15 minutos) en un punto o segmento uniforme para las condiciones prevalecientes de tránsito y calzada. Se define por sentido de circulación y se expresa en automóviles por hora por carril.
Figura N° 3
En la Figura N° 3 se observa que la capacidad (máximo volumen equivalente para cada velocidad indicado en el eje de abscisas) varía con la velocidad en flujo libre, entonces las capacidades son:
- 2200 aut/hora/carril para velocidad en flujo libre de 60 Km/h
- 2100 aut/hora/carril para velocidad en flujo libre de 88 Km/h
- 2000 aut/hora/carril para velocidad en flujo libre de 80 Km/h
- 1900 aut/hora/carril para velocidad en flujo libre de 72 Km/h.
De acuerdo con lo expresado, bajo condiciones ideales de tránsito y calzada (*), las autovías pueden operar con capacidades de hasta 2200 automóviles por hora y por carril.
(*) descriptas en Niveles de Servicio de autovías (más adelante en este documento)