Figura 50: Puntos de aforo de la intersección semaforizada Prolongación av. la cultura – universidad andina del cusco Fuente: Elaboración Propia Estación N° 1: Sentido de bajada Estación N° 2: Sentido de subida 3.5.3.2.4 Registro Fílmico: A efectos de obtener una muestra adecuada se consideró realizar el aforo vehicular durante los siete días de la semana de manera tal que se pudo estudiar el comportamiento del flujo vehicular en dicha intersección y así poder determinar el día considerado como representativo. Se realizó los registros fílmicos en los periodos de: 7:00 am – 10:00am, 12:00 pm – 3:00 pm, 4:00 pm – 7:00 p.m. Se buscó tener información detallada de diferentes horas del día para corroborar las horas punta y así obtener información de primera mano de la vía y sus condiciones de mayor flujo vehicular. Cabe mencionar que los aforos vehiculares y peatonales en esta intersección se realizaron del 7 al 13 de noviembre del 2016. 126 Con el registro fílmico se procedió a evaluar cada movimiento vehicular y peatonal para registrarlos en las fichas de aforo. Fotografía 13: Registro Fílmico de la Intersección Prolongación Av. La Cultura- Universidad Andina del Cusco Fuente: Elaboración Propia 3.5.3.2.5 Recolección de volúmenes vehiculares y peatonales La finalidad de los aforos de los volúmenes vehiculares y peatonales fue establecer la capacidad vial y el nivel de servicio que presentan las intersecciones semaforizadas en estudio: Av. 28 de Julio -3er paradero de Ttio, La cultura- Manuel prado, Prolongación Av. La cultura – Universidad Andina del Cusco; por medio de estos aforos se obtuvo: - Clasificación vehicular (livianos, pesados). - Puntos de conflicto - Movimientos direccionales en las intersecciones semaforizadas en intervalos de tiempo. - Volúmenes vehiculares y peatonales. - El ensayo de volúmenes vehiculares estuvo orientado a la obtención de los siguientes objetivos: 127 Cuantificación de la demanda de tránsito vehicular que circula por una sección transversal de una vía, durante un periodo determinado. Fotografía 14: Volumen Vehicular en la Intersección Prolongación Av. La Cultura- Universidad Andina del Cusco Fuente: Elaboración Propia Fotografía 15: Volumen Vehicular en la Intersección Prolongación Av. La Cultura- Universidad Andina del Cusco Fuente: Elaboración Propia 128 3.5.3.2.6 Recolección de características geométricas de la vía Para poder obtener los datos reales de la infraestructura vial se realizó el levantamiento topográfico de campo considerando una serie de características las cuales fueron: - Sentido de circulación - Ancho de calzada - Pendiente de calzada (%) - N° de carriles - Ancho de carriles Fotografía 16: Levantamiento Topográfico en la Intersección Prolongación Av. La Cultura- Universidad Andina del Cusco Fuente: Elaboración Propia Se codifico las calzadas de C1- C5 como se detalla a continuación: 129 Figura 51: Codificación de calzada en la intersección semaforizada Prolongación Av. La cultura – Universidad Andina del Cusco Fuente: Elaboración propia 3.5.3.2.7 Recolección de características semafóricas Se realizó un inventario de las cantidades y ubicaciones de las señales de tránsito vertical y horizontal, así como las demarcaciones. De igual forma se obtuvo los tiempos en verde ámbar y rojo en cada semáforo. Fotografía 17: Recolección de Características Semafóricas en la Intersección Prolongación Av. La Cultura- Universidad Andina del Cusco Fuente: Elaboración Propia 130 Se codifico los semáforos en cada intersección como se detalla: Figura 52: Codificación de Semáforos, intersección Prolongación av. La Cultura- universidad andina del Cusco Fuente: Elaboración Propia Datos: Los volúmenes vehicular y peatonal se encuentran en las hojas de aforo en el ANEXO B Los datos obtenidos fueron introducidos a la ficha correspondiente de características Geométricas Tabla 37: Características Geométricas C1 Fuente: Elaboración Propia FICHA DE CARACTERISTICA S GEOMETRICAS DE LA VIA ANALISIS DE LA CAPACIDAD VIAL Y NIVEL DE SERVICIO DE LAS INTERSECCIONES SEMAFORIZADAS: AV. 28 DE JULIO - 3ER PARADERO DE TIO, AV. LA CULTURA - MANUEL PRADO, PROLONGACION AV. LA CULTURA – UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO; TESIS: EN COMPARACION CON UNA INTERSECCION A DESNIVEL APLICANDO LA METODOLOGIA DEL HCM 2010 Y SOFTWARES DE SIMULACION Palmira Bonett Peña TESISTAS: Eiko Hiromi Yatto Grados INTERSECCION: Prolongacion Av. La cultura- universidad Andina del cusco NUMERO DE CALZADA C1 DIA: 22/11/2016 SENTIDO DE CIRCULACION BAJADA ANCHO DE CALZADA 12 m PENDIENTE (%) -1% NUMERO DE CARRILES 3 ANCHO DE CARRIL 4 m Fuente: Elaboración Propia 131 Tabla 38: Características geométrica C2 FICHA DE CARACTERISTICAS GEOMETRICAS DE LA VIA ANALISIS DE LA CAPACIDAD VIAL Y NIVEL DE SERVICIO DE LAS INTERSECCIONES SEMAFORIZADAS: AV. 28 DE JULIO - 3ER PARADERO DE TIO, AV. LA CULTURA - MANUEL PRADO, PROLONGACION AV. LA CULTURA – UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO; TESIS: EN COMPARACION CON UNA INTERSECCION A DESNIVEL APLICANDO LA METODOLOGIA DEL HCM 2010 Y SOFTWARES DE SIMULACION Palmira Bonett Peña TESISTAS: Eiko Hiromi Yatto Grados INTERSECCION: Prolongacion Av. La cultura- universidad Andina del cusco NUMERO DE CALZADA C2 DIA: 22/11/2016 SENTIDO DE CIRCULACION SUBIDA ANCHO DE CALZADA 12m PENDIENTE (%) 1% NUMERO DE CARRILES 3 ANCHO DE CARRIL 4m Fuente: Elaboración Propia Tabla 39: Características geométrica C3 FICHA DE CARACTERISTICAS GEOMETRICAS DE LA VIA ANALISIS DE LA CAPACIDAD VIAL Y NIVEL DE S ERVICIO DE LAS INTERSECCIONES SEMAFORIZADAS: AV. 28 DE JULIO - 3ER PARADERO DE TIO, AV. LA CULTURA - MANUEL PRADO, PROLONGACION AV. LA CULTURA – UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO; TESIS: EN COMPARACION CON UNA INTERSECCION A DESNIVEL APLICANDO LA METODOLOGIA DEL HCM 2010 Y SOFTWARES DE SIMULACION Palmira Bonett Peña TESISTAS: Eiko Hiromi Yatto Grados INTERSECCION: AV. 28 de Julio - 3 er paradero de ttio NUMERO DE CALZADA C3 DIA: 22/11/2016 SENTIDO DE CIRCULACION SUBIDA ANCHO DE CALZADA 5.8m PENDIENTE (%) 6% NUMERO DE CARRILES 2 ANCHO DE CARRIL 2.9m Fuente: Elaboración Propia Tabla 40: Características geométricas C4 FICHA DE CARACTERISTICAS GEOMETRICAS DE LA VIA ANALISIS DE LA CAPACIDAD VIAL Y NIVEL DE SERVICIO DE LAS INTERSECCIONES SEMAFORIZADAS: AV. 28 DE JULIO - 3ER PARADERO DE TIO, AV. LA CULTURA - MANUEL PRADO, PROLONGACION AV. LA CULTURA – UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO; TESIS: EN COMPARACION CON UNA INTERSECCION A DESNIVEL APLICANDO LA METODOLOGIA DEL HCM 2010 Y SOFTWARES DE SIMULACION Palmira Bonett Peña TESISTAS: Eiko Hiromi Yatto Grados INTERSECCION: Prolongacion Av. La cultura- universidad Andina del cusco NUMERO DE CALZADA C4 DIA: 22/11/2016 SENTIDO DE CIRCULACION BAJADA ANCHO DE CALZADA 6.00m PENDIENTE (%) -6% NUMERO DE CARRILES 2 ANCHO DE CARRIL 3.00m Fuente: Elaboración Propia 132 Tabla 41: Características geométricas C5 FICHA DE CARACTERISTICAS GEOMETRICAS DE LA VIA ANALISIS DE LA CAPACIDAD VIAL Y NIVEL DE SERVICIO DE LAS INTERSECCIONES SEMAFORIZADAS: AV. 28 DE JULIO - 3ER PARADERO DE TIO, AV. LA CULTURA - MANUEL PRADO, PROLONGACION AV. LA CULTURA – UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO; TESIS: EN COMPARACION CON UNA INTERSECCION A DESNIVEL APLICANDO LA METODOLOGIA DEL HCM 2010 Y SOFTWARES DE SIMULACION Palmira Bonett Peña TESISTAS: Eiko Hiromi Yatto Grados INTERSECCION: Prolongacion Av. La cultura- universidad Andina del cusco NUMERO DE CALZADA C5 DIA: 22/11/2016 SENTIDO DE CIRCULACION SUBIDA ANCHO DE CALZADA 5.8m PENDIENTE (%) 6% NUMERO DE CARRILES 2 ANCHO DE CARRIL 2.9m Fuente: Elaboración Propia Los datos obtenidos fueron introducidos a la ficha correspondiente de características semafóricas Tabla 42: Características semafóricas S1 FICHA DE CARACTERISTICAS SEMAFORICAS DE LA VIA ANALISIS DE LA CAPACIDAD VIAL Y NIVEL DE SERVICIO DE LAS INTERSECCIONES SEMAFORIZADAS: AV. 28 DE JULIO - 3ER PARADERO DE TIO, AV. LA CULTURA - MANUEL PRADO, PROLONGACION AV. LA CULTURA – UNIVERSIDAD ANDINA DEL TESIS: CUSCO; EN COMPARACION CON UNA INTERSECCION A DESNIVEL APLICANDO LA METODOLOGIA DEL HCM 2010 Y SOFTWARES DE SIMULACION Palmira Bonett Peña TESISTAS: Eiko Hiromi Yatto Grados PROLONGACION AV. LA CULTURA- INTERSECCION: CODIFICACION: S1 UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO DIA: ROJO 37 s TIEMPO DE SEMAFORIZACION AMBAR 4 s VERDE 42 s Fuente: Elaboración Propia Tabla 43: Características semafóricas S2 FICHA DE CARACTERISTICAS SEMAFORICAS DE LA VIA ANALISIS DE LA CAPACIDAD VIAL Y NIVEL DE SERVICIO DE LAS INTERSECCIONES SEMAFORIZADAS: AV. 28 DE JULIO - 3ER PARADERO DE TIO, AV. LA CULTURA - MANUEL PRADO, PROLONGACION AV. LA CULTURA – UNIVERSIDAD ANDINA DEL TESIS: CUSCO; EN COMPARACION CON UNA INTERSECCION A DESNIVEL APLICANDO LA METODOLOGIA DEL HCM 2010 Y SOFTWARES DE SIMULACION Palmira Bonett Peña TESISTAS: Eiko Hiromi Yatto Grados PROLONGACION AV. LA CULTURA- INTERSECCION: CODIFICACION: S2 UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO DIA: ROJO 37 s TIEMPO DE SEMAFORIZACION AMBAR 4 s VERDE 42 s Fuente: Elaboración Propia 133 Tabla 44: Características semafóricas S3 FICHA DE CARACTERISTICA S SEMAFORICAS DE LA VIA ANALISIS DE LA CAPACIDAD VIAL Y NIVEL DE SERVICIO DE LAS INTERSECCIONES SEMAFORIZADAS: AV. 28 DE JULIO - 3ER PARADERO DE TIO, AV. LA CULTURA - MANUEL PRADO, PROLONGACION AV. LA CULTURA – UNIVERSIDAD ANDINA DEL TESIS: CUSCO; EN COMPARACION CON UNA INTERSECCION A DESNIVEL APLICANDO LA METODOLOGIA DEL HCM 2010 Y SOFTWARES DE SIMULACION Palmira Bonett Peña TESISTAS: Eiko Hiromi Yatto Grados PROLONGACION AV. LA CULTURA- INTERSECCION: CODIFICACION: S3 UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO DIA: ROJO 50 s TIEMPO DE SEMAFORIZACION AMBAR 4 s VERDE 30 s Fuente: Elaboración Propia 3.6. Procedimientos de Análisis de Datos 3.6.1. Análisis de datos para la Intersección Semaforizada Av. 28 de Julio – 3er Paradero de Ttio: Determinación de la Variación Diaria: 3.6.1.1.1 Procesamiento Se realizó la suma volúmenes vehiculares para cada día, para la determinación del día con mayor demanda vehicular. En la siguiente tabla se puede apreciar los volúmenes diarios Tabla 45: Volúmenes Diarios de la Intersección Av. 28 de Julio- 3er Paradero de Ttio LUNES MARTES MIÉRCOLES JUEVES VIERNES SÁBADO DOMINGO VOLUMENES DIARIOS (veh/día) 39934 41133 40654 38759 39768 40123 36742 Fuente: Elaboración Propia 134 3.6.1.1.2 Diagrama Figura 53: Variación Diaria de la Intersección Av. 28 de Julio- 3er Paradero de Ttio Fuente: Elaboración Propia 3.6.1.1.3 Conclusión Como se puede apreciar en la figura 53 se determinó que el día de mayor demanda vehicular es el día MARTES Variación Horaria: 3.6.1.2.1 Procesamiento Se realizó la suma volúmenes vehiculares para cada hora, para la determinación de la hora con mayor demanda vehicular. En la siguiente tabla se puede apreciar los volúmenes horarios. 135 Tabla 46: Volúmenes Horarios de la Intersección Av. 28 de Julio- 3er Paradero de Ttio 7:00- 8:00- 9:00- 12:00- 1:00- 2:00- 4:00- 5:00- 6:00- 8:00 9:00 10:00 1:00 2:00 3:00 5:00 6:00 7:00 VOLUMENES HORARIOS (veh/ hr) 4834 4903 4860 3963 4448 4444 4607 4589 4485 Fuente: Elaboración Propia 3.6.1.2.2 Diagrama Figura 54: Variación horaria de la Intersección Av. 28 de Julio- 3er Paradero de Ttio Fuente: Elaboración Propia 136 3.6.1.2.3 Conclusión Como se puede apreciar en la figura 54 se determinó que la HORA de mayor demanda vehicular es de 8:00 – 9:00 AM. El diagrama nos indica que los volúmenes vehiculares durante las diferentes horas del día en esta intersección son constantes. Determinación De Volúmenes Vehiculares por Sentido: 3.6.1.3.1 Procesamiento Se realizó la suma de los volúmenes vehiculares de la hora de mayor demanda por cada sentido de circulación, codificados anteriormente. En la siguiente tabla se puede apreciar los volúmenes totales. Tabla 47: Volúmenes Vehiculares de la Intersección 28 de Julio- 3er Paradero de Ttio CODIGO VOLUMEN TOTAL 2 1091 12 119 18 65 8 483 3 115 4 359 9 680 10 829 6 644 5 47 7 201 16 172 14 98 Fuente: Elaboración Propia 137 3.6.1.3.2 Diagrama Figura 55 : Variación de volúmenes vehiculares por sentido de la Intersección Av. 28 de Julio- 3er Paradero de Ttio Av. 28 de julio - 3 er paradero de ttio 1200 1000 800 600 400 200 0 2 12 18 8 3 4 9 10 6 5 7 16 14 Sentido de circulación Fuente: Elaboración Propia 3.6.1.3.3 Conclusión Como se aprecia en la figura 55 se determinó que los sentidos de mayor demanda vehicular son los sentidos A y H. Determinación De Volúmenes peatonales por Sentido: 3.6.1.4.1 Procesamiento Se realiza la suma de los volúmenes peatonales de la hora de mayor demanda para cada sentido de circulación codificados anteriormente. En la siguiente tabla se puede apreciar los volúmenes totales. Tabla 48: Volúmenes Peatonales de la Intersección 28 de Julio- 3er Paradero de Ttio CODIGO VOLUMEN TOTAL P1-P2 401 P3-P4 539 P5-P6 383 P7-P8 367 Fuente: Elaboración Propia 138 Volumenes 3.6.1.4.2 Diagrama Figura 56 : Variación de volúmenes peatonales por sentido Fuente: Elaboración Propia 3.6.1.4.3 Conclusión Como se aprecia en la figura 56 se determinó que el sentido de mayor demanda peatonal es el sentido P3 - P4. Determinación de la Composición Vehicular. 3.6.1.5.1 Procesamiento Se halló el volumen y porcentaje por cada tipo de vehículos que circula en la hora de mayor demanda, en cada sentido de circulación. 139 Tabla 49: Composición Vehicular de la Intersección Av. 28 de Julio- 3er Paradero de Ttio, por movimiento de circulación Omnibus Camion Auto Station Cmta Cmta MOTO Micro movil Wagon Pickup Rural 2E 2E 3E 2E 3E 4E 2S2 2S3 3S2 >=3S3 2T2 2T3 3T2 >=3T3 CODIGO LIGERO PESADO PESADO 2 27 645 139 130 59 36 8 2 1 35 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 12 28 413 83 69 26 0 3 4 8 33 5 0 0 0 1 2 0 3 0 2 18 16 334 62 19 7 34 0 1 0 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 6 72 14 11 6 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 4 42 8 7 2 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 4 17 4 3 0 19 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 9 14 206 38 22 14 61 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 11 142 20 11 14 0 1 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 36 447 97 112 45 0 10 4 5 51 14 0 1 0 0 4 0 1 0 2 5 3 75 12 1 6 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 7 3 78 18 9 5 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 16 23 400 86 58 18 27 5 1 2 22 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 14 7 83 16 12 9 36 0 0 0 6 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 TOTAL 182 2954 597 464 211 213 27 12 16 178 33 0 1 0 1 6 0 4 0 4 % 3.71 60.25 12.18 9.46 4.30 4.34 0.55 0.24 0.33 3.63 0.67 0.00 0.02 0.00 0.02 0.12 0.00 0.08 0.00 0.08 Fuente: Elaboración Propia 140 3.6.1.5.2 Diagrama Figura 57: Composición Vehicular de la Intersección Av. 28 de Julio- 3er Paradero de Ttio, por movimiento de circulación Fuente: Elaboración Propia 3.6.1.5.3 Conclusión En la tabla 49 se puede observar los volúmenes totales por cada sentido de circulación. Con los resultados obtenidos se pudo determinar el porcentaje para cada tipo de vehículo. En la figura 57 se puede apreciar que el mayor volumen pertenece al de Auto Móvil. Determinación de la Composición vehicular (ligero – pesado) 3.6.1.6.1 Procesamiento Se clasifico los vehículos en ligeros y pesados y se obtuvo los respectivos volúmenes. Así mismo se halló los porcentajes de vehículos pesados en cada sentido de circulación. 141 Tabla 50: Composición Vehicular de la Intersección Av. 28 de Julio- 3er Paradero de Ttio (ligero-pesado) % VEH. PESADOS CODIGO LIGERO PESADO POR SENTIDO 2 1036 55 5.04 12 113 6 5.04 18 63 2 3.08 8 472 11 2.28 3 109 6 5.22 4 355 4 1.11 9 619 61 9 10 737 92 11.1 6 612 32 5 5 47 0 0 7 198.00 3.00 1.5 16 163 9 5.2 14 97 1 1 TOTAL 4621 282 % 94.25 5.75 Fuente: Elaboración propia 3.6.1.6.2 Diagrama Figura 58 : Porcentaje de Vehículos Pesados en la Intersección Av. 28 de Julio- 3er Paradero por sentido % VEHICULOS PESADOS 12 11.1 % 10 9% 8 6 5.04 %5.04% 5.22% 5% 5.2% 4 3.08% 2.28% 2 1.5%1.11% 1% 0% 0 2 12 18 8 3 4 9 10 6 5 7 16 14 Sentidos de circulación Fuente: Elaboración Propia 142 % vehiculos pesados Figura 59 : Composición Vehicular de la Intersección Av. 28 de Julio- 3er Paradero de Ttio (ligero-pesado) Fuente: Elaboración Propia 3.6.1.6.3 Conclusión En la tabla 50 se puede apreciar los porcentajes de vehículos pesados apra acda sentido de circulación .Así mismo figura 58 nos muestra con más detalle dichos porcentajes .Finalmente en la figura 59 se puede apreciar que el mayor porcentaje de vehículos son los LIGEROS, solo el 5.75% pertenece a vehículos pesados. Determinación del Factor de la Hora de Máxima Demanda 3.6.1.7.1 Procesamiento Para la determinación de este factor se halla el volumen total de vehículos mixtos que pasan en la hora de máxima demanda en este caso de 8:00 – 9:00 AM, así mismo se determina el mayor volumen que pasa en 15 min (tabla n° 51); con estos datos se aplica la siguiente formula. 143 Donde: PHF : Factor de hora pico n60 : Recuento de vehículos durante un período de 1 h (veh /hr) n15 : Recuento de vehículos durante el período de pico de 15 min (veh). Tabla 51: Volumen cada 15 min de la Intersección Semaforizada Av. 28 de Julio- 3er Paradero de Ttio Fuente: Elaboración Propia Tabla 52: Factor de la Hora de Máxima Demanda de la Intersección Av. 28 de Julio- 3er Paradero de Ttio PFH = = 4903 = 1334 PFH = 0.92 VHMD n 15 = 1226 Fuente: Elaboración Propia 144 3.6.1.7.2 Diagrama Figura 60: Variación de volumen de tránsito en la hora de máxima demanda de la Intersección Av. 28 de Julio- 3er Paradero de Ttio Fuente: Elaboración Propia 3.6.1.7.3 Conclusión El factor de hora pico para esta intersección es 0.92.A partir de la obtención de dicho factor (FHP) se pudo hallar el volumen horario de máxima demanda (VHMD) como se aprecia en la figura 60. Determinación de La capacidad vial y Nivel de Servicio aplicando la metodología del HCM 2010 y software de simulación (Synchro 8.0) 3.6.1.8.1 Procesamiento A continuación, se analiza la intersección en su situación actual con el software de simulación (Synchro 8.0). 145 Paso 1: Primero se define el fondo con una foto satelital en planta de la zona del análisis tomada desde Google Earth, luego pasamos a definir la ubicación y dirección de las Avenidas: 28 de Julio, Perú y Jirón Unión Figura 61 : Vista en planta de la Intersección Av. 28 de Julio- 3er paradero de Ttio . Fuente: Synchro 8 Debido a que la intersección posee 3 subintersecciónes se realizó la codificación respectiva. Figura 62 : Codificación de sus intersecciones Fuente: Synchro 8 146 Paso 2: Se definieron los siguientes datos de entrada a partir de los datos del análisis de tránsito con que se ha estado trabajando. Se identificó los movimientos de carriles como se observa en la figura 63. Seguidamente se determinó la distribución del grupo de carriles para cada dirección como se aprecia en las figuras 64, 65, 66; los volúmenes de vehiculares y peatonales ya son definidos anteriormente en la tabla 47 y tabla 48. Para el volumen de ciclistas se usaron los valores de 10 y 12, como factor de crecimiento se usó 1, para los factores de vehículos pesados se usan los datos de la tabla 50, existe parada de buses para la cual se utilizó los valores de 27,34 y 36 veh/hora. No existen maniobras de parqueo. Al definir todos estos valores de entrada el software calcula por si solo la tasa de flujo por hora. Figura 63 : Movimientos de carriles Fuente: Syncrho 8 147 Figura 64 : Ventana de Ajuste de Volúmenes de Intersección Av28 de Julio - 3er paradero de Ttio, Intersección 1 Fuente: Synchro 8 Figura 65 : Ventana de Ajuste de Volúmenes de Intersección Av28 de Julio - 3er paradero de Ttio, Intersección 2 Fuente: Synchro 8 148 Figura 66 : Ventana de Ajuste de Volúmenes de Intersección Av28 de Julio - 3er paradero de Ttio, intersección 3 Fuente: Synchro 8 Figura 67 : Volúmenes por sentido de circulación Fuente: Synchro 8 Paso 3: Se calculó la velocidad de la vía, como se aprecia en la siguiente tabla, para introducirlo en el software. Se sacó un promedio de los 4 datos de tiempos de viaje tomados en campo. 149 Tabla 53 : Tabla de Cálculo de velocidades de la Intersección Av. 28 de Julio -3er paradero de Ttio TIEMPO DISTANCIA VELOCIDAD T PROMEDIO (seg) (m) km/hr 14.64 14.32 17.96 16.61 161.25 35 19.50 16.61 Fuente: Elaboración propia Los anchos de carriles y grado de pendiente están definidos desde la tabla 16 a la tabla 21. El tipo de área es definido como urbana CBD (zona comercial, central de negocios), el flujo de saturación ideal se define como 1750 (veh/h/carril) según el Highway Capacity Manual 2010 ya que el distrito de Wanchaq tiene una población de 63,778 según fuentes del INEI. Con todo esto definido el programa calcula los factores y el flujo de saturación del grupo de carriles como se ve en las siguientes figuras. Figura 68 : Ventana de Ajuste de Carril de Intersección Av. 28 de Julio- 3erzparadero de Ttio, Intersección 1 Fuente: Synchro 8 150 Figura 69 : Ventana de Ajuste de Carril de Intersección Av. 28 de Julio- 3er paradero de Ttio, intersección 2 Fuente: Synchro 8 Figura 70 : Ventana de Ajuste de Carril de Intersección Av. 28 de Julio- 3er paradero de Ttio Intersección 3 Fuente: Synchro 8 151 Paso 4: Se introdujeron los datos del tipo de semáforos fases figuras 74,75 y 76, así como sus respectivos tiempos de luz verde, ámbar y roja como se observa en las figuras 71,72 y 73., De esta forma el software por medio de la metodología del HCM, determina la tasa de flujo de saturación ajustada, la capacidad, la relación volumen/capacidad, tiempos de demora y nivel de servicio según los datos ingresados para cada carril por separado. De igual forma en el cuadro marrón se aprecia el nivel de servicio, y tiempo de demora que se calculó para toda la intersección. Figura 71: Ventana de Ajuste de Semáforo de la Intersección Av. 28 de julio – 3er paradero de Ttio Intersección 1 Fuente: Synchro 8 152 Figura 72 : Ventana de Ajuste de Semáforo de la Intersección Av. 28 de julio – 3er paradero de Ttio , Intersección 2 Fuente: Synchro 8 Figura 73: Ventana de Ajuste de Semáforo de la Intersección Av. 28 de julio – 3er paradero de ttio Intersección 3 Fuente: Synchro 8 153 Figura 74 : Ventana de Ajuste de metodología HCM de la Intersección Av. 28 de julio -3er paradero de ttio Intersección 1 Fuente: Synchro 8 Figura 75: Ventana de Ajuste de metodología HCM de la Intersección Av. 28 de julio -3er paradero de Ttio Intersección 2 Fuente: Syncrho8 154 Figura 76: Ventana de Ajuste de metodología HCM de la Intersección Av. 28 de julio -3er paradero de Ttio Intersección 3 Fuente: Syncrho8 Paso 5: En esta parte se exportar automáticamente el trabajo al otro software y se simula el movimiento visto desde arriba de la intersección. Figura 77 : Simulación de la Intersección Av. La 28 de julio -3er paradero de Ttio Fuente: Synchro 8 155 3.6.1.8.2 Diagrama Figura 78 : Capacidad vial por grupo de movimiento Fuente: Elaboración Propia 3.6.1.8.3 Conclusiones Mediante el software Synchro se determinó la capacidad vial y nivel de servicio, de la intersección en la actualidad, dando como resultado un nivel de servicio promedio F, las capacidades viales se pueden apreciar en la figura 78 Proyecciones de Volúmenes Vehiculares y Peatonales 3.6.1.9.1 Procesamiento Se realizó la proyección de volúmenes tanto vehiculares como peatonales para cada intersección, utilizando las tasas de crecimiento poblacional para vehículos de pasajeros y tasa de crecimiento del PBI para vehículos de carga, y así determinar el año de diseño del pase a desnivel. P ara el caso de proyecciones peatonales se usa la tasa de crecimiento anual de población. Para esta intersección se realizó la proyección a 20 años, para implementación de pase a desnivel. 156 A. Proyección Vehicular: rpob = 1.00 Tasa de Crecimiento Anual de la Población rPBI = 9.70 Tasa de Crecimiento Anual del PBI Regional Demanda proyectada Tn= T (n-1)0 (1+r) Dónde: Tn = Tránsito proyectado al año en vehículo por hora T0 = Tránsito actual (año base) en vehículo por hora n = año futuro de proyección Proyecciones vehiculare de la intersección Av. 28 de Julio – 3er Paradero de Ttio Tabla 54: Proyección del movimiento A de la intersección Av. 28 de Julio – 3er Paradero de Ttio Fuente: Elaboración Propia 157 Tabla 55: Proyección del movimiento B de la intersección Av. 28 de Julio – 3er Paradero de Ttio Fuente: Elaboración Propia Tabla 56: Proyección del movimiento C de la intersección Av. 28 de Julio – 3er Paradero de Ttio Fuente: Elaboración Propia 158 Tabla 57: Proyección del movimiento D de la intersección Av. 28 de Julio – 3er Paradero de Ttio Fuente: Elaboración Propia Tabla 58: Proyección del movimiento E de la intersección Av. 28 de Julio – 3er Paradero de Ttio Fuente: Elaboración Propia 159 Tabla 59: Proyección del movimiento F de la intersección Av. 28 de Julio – 3er Paradero de Ttio Fuente: Elaboración Propia Tabla 60: Proyección del movimiento G de la intersección Av. 28 de Julio – 3er Paradero de Ttio Fuente: Elaboración Propia 160 Tabla 61: Proyección del movimiento H de la intersección Av. 28 de Julio – 3er Paradero de Ttio Fuente: Elaboración Propia Tabla 62: Proyección del movimiento I de la intersección Av. 28 de Julio – 3er Paradero de Ttio Fuente: Elaboración Propia 161 Tabla 63: Proyección del movimiento J de la intersección Av. 28 de Julio – 3er Paradero de Ttio Fuente: Elaboración Propia Tabla 64: Proyección del movimiento K de la intersección Av. 28 de Julio – 3er Paradero de Ttio Fuente: Elaboración Propia 162 Tabla 65 : Proyección del movimiento L de la intersección Av. 28 de Julio – 3er Paradero de Ttio Fuente: Elaboración Propia Tabla 66 : Proyección del movimiento M de la intersección Av. 28 de Julio – 3er Paradero de Ttio Fuente: Elaboración Propia 163 B. Proyección Peatonal: Tabla 67: Proyección del movimiento P1 – P2 de la Intersección Av. 28 de Julio- 3er Paradero de Ttio P1-P2 Tipo de Vehículo Año 0 Año 5 Año 10 Año 15 Año 20 peatones 401 417 439 461 485 Fuente: Elaboración Propia C. Tabla 68: Proyección del movimiento P3 – P4 de la Intersección Av. 28 de Julio- 3er Paradero de Ttio P3-P4 Tipo de Vehículo Año 0 Año 5 Año 10 Año 15 Año 20 peatones 539 561 590 620 651 Fuente: Elaboración Propia Tabla 69: Proyección del movimiento P7 – P8 de la Intersección Av. 28 de Julio- 3er Paradero de Ttio P5-P6 Tipo de Vehículo Año 0 Año 5 Año 10 Año 15 Año 20 peatones 383 399 419 440 463 Fuente: Elaboración propia Tabla 70: Proyección del movimiento P5 – P6 de la Intersección Av. 28 de Julio- 3er Paradero de Ttio P7-P8 Tipo de Vehículo Año 0 Año 5 Año 10 Año 15 Año 20 peatones 367 382 401 422 443 Fuente: Elaboración Propia 164 3.6.1.9.2 Diagrama Figura 79 : Volúmenes vehiculare proyectados Fuente: Elaboración Propia Figura 80 : Proyección volúmenes peatonales Fuente: Elaboración Propia 165 3.6.1.9.3 Conclusiones La figuras 79 y 80 nos muestra los volúmenes vehiculare y peatonales para los 4 escenarios .Con los resultados obtenidos se pudo determinar el volumen vehicular al año adecuado para implementación del pase vehicular; en este caso el año optimo es el año 20. Software de Simulación VISSIM, para pase a desnivel: 3.6.1.10.1 Procesamiento 3.6.1.10.1.1 Diseño del Pase a Desnivel A. ESPECIFICACIONES GENERALES Para la intersección semaforizada Av. 28 Julio- 3er paradero de tío, Se optó por una configuración de intercambio a desnivel. Las vías secundarias, Jr. de la Unión y Av. Perú se mantuvieron al nivel actual solo se realizó una nueva configuración de los semáforos. Dicho pase será implementado en el año 2036 ya que los volúmenes para el año en estudio (2016) nos dan como resultado un nivel de servicio F. Con esta implementación de pase a desnivel se logró que todo el tráfico de la Av. 28 de Julio que seguía en dirección recta no tenga que detenerse en la intersección siguiendo así su camino por el puente elevado. B. DISEÑO GEOMETRICO DEL PASE A DESNIVEL Para el diseño del puente elevado se siguió la normativa presentada por el Manual centroamericano de Normas para el diseño geométrico de Carreteras. A continuación, se detallará las medidas exactas y los procedimientos empleados para el diseño de cada elemento de la intersección. - DISEÑO EN PLANTA En los carriles laterales (carril de bajada y subida) Jr. Unión y Av. Perú se dejaron en su estado actual. 166 Para los carriles centrales de la Av. 28 de Julio los cuales ahora son parte del pase a desnivel se realizó un nuevo diseño geométrico. Para el puente elevado queda prohibido de cualquier forma el tránsito peatonal; es de exclusivo uso de vehículos, por eso se diseñó con 2 vías (ida y vuelta) con 2 carriles cada una. Con carriles de 3.6 m de ancho y separados por una mediana de 1.70 metros y un muro de contención de 1.5 m de altura con 0.4 m de ancho. En los bordes hay una separación de 0.6 m en donde los muros de contención laterales miden 1.5 m de altura con 0.3 m de ancho, según la norma centroamericana de carreteras, con un muro de iguales condiciones que el de la mediana. - DISEÑO DE PERFIL Para el diseño a perfil se diseñaron las dimensiones del puente elevado que cruza la intersección. Como guía se utilizó el Manual centroamericano de Normas para el diseño geométrico de carreteras. La distancia mínima del centro elevado al ingreso del puente representada como “D” depende de la velocidad de diseño, de la pendiente longitudinal y de la altura de subida o bajada representada como “H”. En la siguiente figura 81 se aprecia con mayor detalle: Figura 81: Altura libre H requerida en terreno plano para paso superior e inferior Fuente: (Manual Centroamericano de normas para el Diseño Geometrico de carreteras, 2011) 167 Se diseñó con una velocidad de 50 Km/h, una pendiente de aproximadamente 5% ya que el volumen vehicular contiene gran contenido de vehículos pesados y una altura de 6 metros que es la recomendada según AASHTO; con estos datos se usó la siguiente tabla 71 y se halló una distancia D de 170 m. Tabla 71: Distancias mínimas para separación de niveles en estructuras por arriba o por debajo Fuente: (Manual Centroamericano de normas para el Diseño Geometrico de carreteras, 2011) 3.6.1.10.1.2 Simulación por Software VISSIM: Para la simulación de transito por el software VISSIM se utilizó los volúmenes vehiculares y peatonales proyectados al año de diseño del pase a desnivel. Procedimiento de construcción del modelo intersección Av. 28 de julio- 3er paradero de Ttio Paso 1: Primero se define el fondo con una foto satelital en planta de la zona del análisis tomada desde Google Earth, luego pasamos a definir la ubicación y dirección de las Avenidas: 28 de julio, av. Perú y Jirón de la unión Se identifica el lugar donde se implementará el pase y se procede a la construcción de la intersección a desnivel. 168 Figura 82 : Vista en planta de la Intersección Av. 28 de Julio- 3er paradero de Ttio Fuente: VISSIM Se mantuvo geometría de las vías que quedan a nivel: Av. Perú, Jr. de la Unión y las calzadas laterales de la av. 28 de julio. Todos los carriles y secciones geométricas están de acuerdo al diseño planteado anteriormente. Figura 83: Sección geométrica de la Intersección Av. 28 de julio – 3er paradero de ttio Fuente: VISSIM 169 Paso 2: Se verifico la configuración de los sistemas semafóricos en dicha intersección. Figura 84 : Configuración de semáforos Fuente: VISSIM Paso 3: Se procede a la inclusión de datos de tráfico en el modelo; En el caso de la intersección Av. 28 de Julio – 3er paradero de Ttio se utilizó los volúmenes vehiculares y peatonales proyectados en 20 años (2036) como se ven desde la tabla 54 a la tabla 66; ya que el nivel actual de la intersección ya es F. Figura 85: Inclusión de datos de tráfico Fuente: VISSIM 170 Figura 86 : Simulación de la intersección Av. 28 de julio – 3er paradero de Ttio Fuente: VISSIM 3.6.1.10.2 Diagrama Figura 87 : Demora por grupo de movimiento Fuente: Elaboración Propia 3.6.1.10.3 Conclusiones Mediante el software VISSIM se pudo hallar las demoras generadas para cada grupo de movimiento como se observa en el la figura 87. 171 De esta manera se determinó el nivel de servicio promedio para toda la intersección que es B. 3.6.2. Análisis de datos para la Intersección Semaforizada Av. La Cultura – Manuel Prado: Determinación de la variación diaria: 3.6.2.1.1 Procesamiento: Se realizó la suma volúmenes vehiculares para cada día, para la determinación del día con mayor demanda vehicular. En la siguiente tabla se puede apreciar los volúmenes diarios. Tabla 72: Volúmenes Diarios de la Intersección Av. La cultura- Manuel Prado VOLUMENES LUNES MARTES MIÉRCOLES JUEVES VIERNES SÁBADO DOMINGO DIARIOS (veh / día) 41776 44278 42510 41572 42529 42974 28348 Fuente: Elaboración Propia 3.6.2.1.2 Diagrama: Figura 88: Variación Diaria de la Intersección Av. La cultura- Manuel Prado Fuente: Elaboración propia 172 3.6.2.1.3 Conclusión: Como se puede apreciar en la figura 88 se determinó que el día de mayor demanda vehicular es el día MARTES Determinación Variación Horaria: 3.6.2.2.1 Procesamiento: Se realizó la suma volúmenes vehiculares para cada hora, para la determinación de la HORA con mayor demanda vehicular. En la siguiente tabla se puede apreciar los volúmenes horarios Tabla 73: Volúmenes horarios de la Intersección Av. La cultura- Manuel Prado 7:00- 8:00- 9:00- 12:00- 1:00- 2:00- 4:00- 5:00- 6:00- 8:00 9:00 10:00 1:00 2:00 3:00 5:00 6:00 7:00 VOLUMENES HORARIOS (veh/ hr) 5310 5421 5123 4525 4890 4427 4528 4750 5304 Fuente: Elaboración Propia 3.6.2.2.2 Diagrama: Figura 89: Variación Horaria de la Intersección Av. La cultura- Manuel Prado Fuente: Elaboración Propia 173 3.6.2.2.3 Conclusión: Como se puede apreciar en la figura 89 se determinó que la hora de mayor demanda vehicular es de 8:00 – 9:00 AM Determinación De Volúmenes Vehiculares por Sentido: 3.6.2.3.1 Procesamiento: Se realizó la suma de los volúmenes vehiculares de la hora de mayor demanda por cada sentido de circulación, codificados anteriormente. En la siguiente tabla se puede apreciar los volúmenes totales. Tabla 74: Volúmenes Vehiculares de la Intersección Semaforizada Av. La cultura- Manuel Prado VOLUMEN CODIGO TOTAL 2 1521 12 339 3 233 14 89 18 735 1 855 6 1550 16 99 9 77 Fuente: Elaboración Propia 3.6.2.3.2 Diagrama: Figura 90: Variación Vehiculares en la Intersección Av. La cultura- Manuel Prado Fuente: Elaboración Propia 174 3.6.2.3.3 Conclusión: Como se aprecia en la figura 90 se determinó que los sentidos de mayor demanda vehicular son los sentidos A y G. Determinación De Volúmenes Peatonales por Sentido: 3.6.2.4.1 Procesamiento: Se realiza la suma de los volúmenes peatonales de la hora de mayor demanda para cada sentido de circulación codificados anteriormente. En la siguiente tabla se puede apreciar los volúmenes totales. Tabla 75: Volúmenes Peatonales de la Intersección Semaforizada Av. La cultura- Manuel Prado VOLUMEN CODIGO TOTAL P1-P2 229 P3-P4 194 P5-P6 144 Fuente: Elaboración Propia 3.6.2.4.2 Diagrama: Figura 91: Variación de volúmenes peatonales por sentido Fuente: Elaboración Propia 3.6.2.4.3 Conclusión: Como se aprecia en la figura 91 se determinó que el sentido de mayor demanda peatonal es el sentido P1 – P2. 175 Determinación De la Composición Vehicular: 3.6.2.5.1 Procesamiento: Se halló el volumen y porcentaje por cada tipo de vehículos que circula en la hora de mayor demanda, en cada sentido de circulación. Tabla 76: Composición Vehicular de la Intersección Av. La cultura- Manuel Prado, por movimiento de circulación Omnibus Camion Auto Station Cmta MOTO Cmta Micro movil Wagon Pickup Rural 2E 2E 3E CODIGO LIGERO 2 21 942 126 152 43 222 6 8 1 12 21 942 126 152 43 222 6 8 1 3 8 153 27 30 8 0 2 5 0 14 5 65 11 7 0 0 0 1 0 18 26 463 79 94 29 23 6 15 0 1 17 517 88 164 28 20 11 10 0 6 49 859 168 183 81 200 1 9 0 16 8 63 21 7 0 0 0 0 0 9 2 49 10 12 4 0 0 0 0 TOTAL 157 4053 656 801 236 687 32 56 2 % 2.35 60.67 9.82 11.99 3.53 10.28 0.48 0.84 0.03 Fuente: Elaboración Propia 3.6.2.5.2 Diagrama Figura 92: Composición Vehicular de la Intersección Av. La cultura- Manuel Prado, por movimiento de circulación Fuente: Elaboración Propia 176 3.6.2.5.3 Conclusión: Con los resultados obtenidos se pudo determinar el porcentaje para cada tipo de vehículo. En la figura 92 se puede apreciar que el mayor volumen pertenece al de Auto Móvil. Determinación De la Composición Vehicular (Ligeros – Pesados): 3.6.2.6.1 Procesamiento: Se clasifico los vehículos en ligeros y pesados y se obtuvo los respectivos volúmenes. Así mismo se halló los porcentajes de vehículos pesados en cada sentido de circulación. Tabla 77: Composición Vehicular de la Intersección Av. La cultura- Manuel Prado (ligero-pesado) % DE VEH. PESADO POR SENTIDO CODIGO LIGERO PESADO 2 1506 15 1 12 337 2 1 3 226 7 3 14 88 1 1 18 714 21 3 1 834 21 2 6 1540 10 1 16 99 0 0 9 77 0 0 TOTAL 5421 77 % 98.60 1.40 Fuente: Elaboración Propia 177 3.6.2.6.2 Diagrama: Figura 93: Porcentaje de Vehículos Pesados por sentido en la Intersección Av. La cultura- Manuel Prado Fuente: Elaboración Propia Figura 94 : Composición Vehicular de la Intersección Av. La cultura- Manuel Prado (ligero-pesado) Fuente: Elaboración Propia 178 3.6.2.6.3 Conclusión: En la figura 93 se puede apreciar los porcentajes de vehículos por sentido de circulación .Así mismo en la figura 94 se puede apreciar que el mayor porcentaje de vehículos son los LIGEROS, solo el 1.40% pertenece vehículos pesados. Determinación del Factor de la Hora de Máxima Demanda: 3.6.2.7.1 Procesamiento: Para la determinación de este factor se halla el volumen total de vehículos mixtos que pasan en la hora de máxima demanda en este caso de 8:00 – 9:00 AM, así mismo se determina el mayor volumen que pasa en 15 min (tabla n°78); con estos datos se aplica la siguiente formula. Donde: PHF : Factor de hora pico n60 : Recuento de vehículos durante un período de 1 h (veh) n15 : Recuento de vehículos durante el período de pico de 15 min (veh). Tabla 78: Volumen cada 15 min de la Intersección Av. La cultura- Manuel Prado HORA DE VOLUMEN CADA 15 MIN CONTROL (VEHICULOS MIXTOS) 8:00 - 8:15 1317 8:15 -8:30 1330 8:30-8:45 1277 8:45 - 9:00 1408 TOTAL ( n60 ) 5332 Fuente: Elaboración Propia 179 Tabla 79: Factor de la Hora de Máxima Demanda de la Intersección Av. La cultura- Manuel Prado PFH = = 5332 = 1408 PFH = 0.95 VHMD n 15 = 1333 Fuente: Elaboración Propia 3.6.2.7.2 Diagrama Figura 95: Variación de volumen de tránsito en la hora de máxima demanda de la Intersección Av. La cultura- Manuel Prado Fuente: Elaboración Propia 3.6.2.7.3 Conclusión: El factor de hora de máxima demanda en esta intersección es 0.95 .A partir de la obtención de dicho factor (FHP) se pudo hallar el volumen horario de máxima demanda (VHMD) como se aprecia en la figura 95. 180 Determinación de La capacidad vial y Nivel de Servicio aplicando la metodología del HCM 2010 y software de simulación (Synchro 8.0) 3.6.2.8.1 Procesamiento: A continuación, se analiza la intersección en su situación actual con el software de simulación (Synchro 8.0). Paso 1: Primero se define el fondo con una foto satelital en planta de la zona del análisis tomada desde Google Earth, luego pasamos a definir la ubicación y dirección de las Avenidas: La cultura, Machupicchu, Diagonal Angamos y jirón Gutiérrez. Figura 96: Vista en planta de la Intersección Av. La cultura- Manuel Prado Fuente: Synchro 8 Paso 2: Se definieron los siguientes datos de entrada a partir de los datos del análisis de tránsito con que se ha estado trabajando. Se identificó los movimientos de carriles como se muestra en la figura 97. Seguidamente se determinó la distribución del grupo de carriles para cada dirección como se aprecia en la figura 98, los volúmenes de vehiculares y peatonales ya son definidos anteriormente en la tabla 74 y tabla 75. Para el volumen de ciclistas se usaron los valores de 5 y 4, como factor de crecimiento se usó 1, para los factores de vehículos pesados se usan los datos de la tabla 77, existe una parada de 181 buses para la cual se utilizó un valor de 100 veh/hora. No existen maniobras de parqueo. Al definir todos estos valores de entrada el software calcula por si solo la tasa de flujo por hora. Figura 97 : Movimiento de carriles Fuente: Synchro 8.0 Figura 98: Ventana de Ajuste de Volúmenes de Intersección Av. La cultura- Manuel Prado Fuente: Synchro 8.0 182 Figura 99 : Volúmenes por sentido de circulación Fuente: Synchro 8.0 Paso 3: Se calculó la velocidad de la vía, como se aprecia en la siguiente tabla 80, para introducirlo en el software. Tabla 80: Tabla de Cálculo de velocidades de la Intersección Av. La cultura- Manuel Prado TIEMPO DISTANCIA VELOCIDAD T PROMEDIO (seg) (m) km/hr 12.45 10.08 12.64 11.44 126.94 41 10.58 11.44 Fuente: Elaboración propia Los anchos de carriles y grado de pendiente están definidos desde la tabla 28 a la tabla 33. El tipo de área es definido como urbana CBD (zona comercial, central de negocios), el flujo de saturación ideal se define como 1750 (veh/h/carril) según el HCM 2010 ya que el distrito de Wanchaq – Cusco tiene una población de 63,778hab. Con todo esto definido el programa calcula los factores y el flujo de saturación del grupo de carriles como se ve en la siguiente figura. 183 Figura 100: Ventana de Ajuste de Carril de Intersección Av. La cultura- Manuel Prado Fuente: Synchro 8.0 Paso 4: Se introdujeron los datos del tipo de semáforos, como sus respectivos tiempos de luz verde, ámbar y roja figura 101 así como las fases figura 102,. De esta forma el software por medio de la metodología del HCM, determina la tasa de flujo de saturación ajustada, la capacidad, la relación volumen/capacidad, tiempos de demora y nivel de servicio según los datos ingresados para cada carril por separado. De igual forma en el cuadro marrón se aprecia el nivel de servicio, y tiempo de demora que se calculó para toda la intersección. . 184 Figura 102: Ventana de Ajuste de Semáforo de la Intersección Av. La cultura- Manuel Prado Fuente: Synchro 8.0 Figura 101 : Ventana de Ajuste de metodología HCM de la Intersección Av. La cultura- Manuel Prado Fuente: Synchro 8.0 185 Paso 5: En esta parte se exportar automáticamente el trabajo al otro software y se simula el movimiento visto desde arriba de la intersección. Figura 103: Simulación de la Intersección Av. La cultura- Manuel Prado Fuente: Synchro 8.0 3.6.2.8.2 Diagrama: Figura 104: Capacidad Vial por sentido de circulación Fuente: Elaboración Propia 186 3.6.2.8.3 Conclusión: Mediante el software Synchro se determinó la capacidad vial y nivel de servicio, de la intersección en la actualidad, dando como resultado un nivel de servicio promedio F, las capacidades viales se pueden apreciar en la figura 104 Proyecciones de Volúmenes Vehiculares y Peatonales Se realizó la proyección de volúmenes tanto vehiculares como peatonales para cada intersección, utilizando las tasas de crecimiento poblacional para vehículos de pasajeros y tasa de crecimiento del PBI para vehículos de carga, y así determinar el año de diseño del pase a desnivel. P ara el caso de proyecciones peatonales se usa la tasa de crecimiento anual de población. 3.6.2.9.1 Procesamiento: A. Proyección Vehicular: rpob = 1.00 Tasa de Crecimiento Anual de la Población rPBI = 9.70 Tasa de Crecimiento Anual del PBI Regional Demanda proyectada (n-1) Tn= T0 (1+r) Dónde: Tn = Tránsito proyectado al año en vehículo por hora T0 = Tránsito actual (año base) en vehículo por hora n = año futuro de proyección Se realizó la proyección para 20 años, para la implementación del pase a desnivel: 187 Tabla 81: Proyección del movimiento 2 de la intersección Av. La Cultura- Manuel Prado CODIGO 2 Tipo de Vehículo Año 0 Año 5 Año 10 Año 15 Año 20 Moto 21 22 23 24 25 Automovil 942 980 1030 1083 1138 Station Wagon 126 131 138 145 152 Cmta Pickup 152 158 166 175 184 camioneta rural 43 45 47 49 52 Micro 222 231 243 255 268 omnibus 2E 6 6 7 7 7 Camión 2E 8 12 18 29 47 Camión 3E 1 1 2 4 6 TOTAL 1521 1586 1674 1771 1879 Fuente: Elaboración propia Tabla 82 : Proyección del movimiento 12 de la intersección Av. La Cultura- Manuel Prado CODIGO 12 Tipo de Vehículo Año 0 Año 5 Año 10 Año 15 Año 20 Moto 8 8 9 9 10 Automovil 262 273 287 301 317 Station Wagon 42 44 46 48 51 Cmta Pickup 24 25 26 28 29 camioneta rural 1 1 1 1 1 Micro 0 0 0 0 0 omnibus 2E 0 0 0 0 0 Camión 2E 2 3 5 7 12 Camión 3E 0 0 0 0 0 TOTAL 339 354 373 395 419 Fuente: Elaboración propia Tabla 83: Proyección del movimiento 3 de la intersección Av. La Cultura- Manuel Prado CODIGO 3 Tipo de Vehículo Año 0 Año 5 Año 10 Año 15 Año 20 Moto 8 8 9 9 10 Automovil 153 159 167 176 185 Station Wagon 27 28 30 31 33 Cmta Pickup 30 31 33 35 36 camioneta rural 8 8 9 9 10 Micro 0 0 0 0 0 omnibus 2E 2 2 2 2 2 Camión 2E 5 7 12 18 29 Camión 3E 0 0 0 0 0 TOTAL 233 244 261 280 304 Fuente: Elaboración propia 188 Tabla 84: Proyección del movimiento 14 de la intersección Av. La Cultura- Manuel Prado CODIGO 14 Tipo de Vehículo Año 0 Año 5 Año 10 Año 15 Año 20 Moto 2 2 2 2 2 Automovil 61 64 67 70 74 Station Wagon 10 10 11 12 12 Cmta Pickup 11 11 12 13 13 camioneta rural 3 3 3 3 4 Micro 0 0 0 0 0 omnibus 2E 0 0 0 0 0 Camión 2E 2 3 5 7 12 Camión 3E 0 0 0 0 0 TOTAL 89 93 100 107 117 Fuente: Elaboración propia Tabla 85: Proyección del movimiento 18 de la intersección Av. La Cultura- Manuel Prado CODIGO 18 Tipo de Vehículo Año 0 Año 5 Año 10 Año 15 Año 20 Moto 26 27 28 30 31 Automovil 463 482 506 532 559 Station Wagon 79 82 86 91 95 Cmta Pickup 94 98 103 108 114 camioneta rural 29 30 32 33 35 Micro 23 24 25 26 28 omnibus 2E 6 6 7 7 7 Camión 2E 15 22 35 55 87 Camión 3E 0 0 0 0 0 TOTAL 735 771 822 882 957 Fuente: Elaboración propia Tabla 86: Proyección del movimiento 1 de la intersección Av. La Cultura- Manuel Prado CODIGO 1 Tipo de Vehículo Año 0 Año 5 Año 10 Año 15 Año 20 Moto 17 18 19 20 21 Automovil 517 538 565 594 625 Station Wagon 88 92 96 101 106 Cmta Pickup 164 171 179 189 198 camioneta rural 28 29 31 32 34 Micro 20 21 22 23 24 omnibus 2E 11 11 12 13 13 Camión 2E 10 15 23 37 58 Camión 3E 0 0 0 0 0 TOTAL 855 894 947 1008 1079 Fuente: Elaboración propia 189 Tabla 87: Proyección del movimiento 6 de la intersección Av. La Cultura- Manuel Prado CODIGO 6 Tipo de Vehículo Año 0 Año 5 Año 10 Año 15 Año 20 Moto 49 51 54 56 59 Automovil 859 894 940 987 1038 Station Wagon 168 175 184 193 203 Cmta Pickup 183 190 200 210 221 camioneta rural 81 84 89 93 98 Micro 200 208 219 230 242 omnibus 2E 1 1 1 1 1 Camión 2E 9 13 21 33 52 Camión 3E 0 0 0 0 0 TOTAL 1550 1617 1706 1804 1914 Fuente: Elaboración propia Tabla 88: Proyección del movimiento 16 de la intersección Av. La Cultura- Manuel Prado CODIGO 16 Tipo de Vehículo Año 0 Año 5 Año 10 Año 15 Año 20 Moto 8 8 9 9 10 Automovil 63 66 69 72 76 Station Wagon 21 22 23 24 25 Cmta Pickup 7 7 8 8 9 camioneta rural 0 0 0 0 0 Micro 0 0 0 0 0 omnibus 2E 0 0 0 0 0 Camión 2E 0 0 0 0 0 Camión 3E 0 0 0 0 0 TOTAL 99 103 108 114 120 Fuente: Elaboración propia Tabla 89: Proyección del movimiento 9 de la intersección Av. La Cultura- Manuel Prado CODIGO 9 Tipo de Vehículo Año 0 Año 5 Año 10 Año 15 Año 20 Moto 2 2 2 2 2 Automovil 49 51 54 56 59 Station Wagon 10 10 11 12 12 Cmta Pickup 12 13 13 14 15 camioneta rural 4 4 4 5 5 Micro 0 0 0 0 0 omnibus 2E 0 0 0 0 0 Camión 2E 0 0 0 0 0 Camión 3E 0 0 0 0 0 TOTAL 77 80 84 89 93 Fuente: Elaboración propia 190 A. Proyección Peatonal: Tabla 90: Proyección del movimiento P1– P2 de la Intersección Av. La Cultura – Manuel Prado P1-P2 Tipo de Vehículo Año 0 Año 5 Año 10 Año 15 Año 20 peatones 229 238 251 263 277 Fuente: Elaboración Propia Tabla 91: Proyección del movimiento P3– P4 de la Intersección Av. La Cultura – Manuel Prado P3-P4 Tipo de Vehículo Año 0 Año 5 Año 10 Año 15 Año 20 peatones 194 202 212 223 234 Fuente: Elaboración Propia Tabla 92: ProyeccióFnu deenl tme:o Evliambioernatcoi óPn5 –P rPo6p diae la Intersección Av. La Cultura – Manuel Prado P5-P6 Tipo de Vehículo Año 0 Año 5 Año 10 Año 15 Año 20 peatones 144 150 158 166 174 Fuente: Elaboración Propia 3.6.2.9.2 Diagrama: Figura 105: Variación de Volúmenes Vehiculares por Año Fuente: Elaboración Propia 191 Figura 106: Variación de Volúmenes Peatonales por Año Fuente: Elaboración propia 3.6.2.9.3 Conclusión: Con los resultados obtenidos se pudo determinar el volumen vehicular al año adecuado para implementación del pase vehicular. Las figuras 105 y 106 nos muestran los volúmenes máximos en los diferentes escenarios. En este caso el año óptimo es el año 20. Software de Simulación VISSIM: 3.6.2.10.1 Procesamiento 3.6.2.10.1.1 Diseño del Pase a Desnivel A. ESPECIFICACIONES GENRALES Para la intersección semaforizada Av. La cultura- Manuel Prado, Se optó por una configuración de intercambio a desnivel. Las vías secundarias como Diagonal Angamos y los carriles laterales de la Av. La cultura se mantuvieron al nivel actual solo se realizó una nueva configuración de los semáforos. Dicho pase será implementado en el año 2036 ya que los volúmenes para el año en estudio (2016) nos dan como resultado un nivel de servicio F. 192 Con esta implementación de pase a desnivel se logró que todo el tráfico de la Av. La cultura que seguía en dirección recta no tenga que detenerse en la intersección siguiendo así su camino por el puente elevado. B. DISEÑO GEOMETRICO DEL PASE A DESNIVEL Para el diseño del puente elevado se siguió la normativa presentada por el Manual centroamericano de Normas para el diseño geométrico de Carreteras. A continuación, se detallará las medidas exactas y los procedimientos empleados para el diseño de cada elemento de la intersección. - DISEÑO EN PLANTA En los carriles laterales (carril de bajada y subida) de la Av. La Cultura y Diagonal Angamos se dejaron en su estado actual. Para los carriles centrales de la Av. La Cultura los cuales ahora son parte del pase a desnivel se realizó un nuevo diseño geométrico. Para el puente elevado queda prohibido de cualquier forma el tránsito peatonal; es de exclusivo uso de vehículos, por eso se diseñó con 2 vías (ida y vuelta) con 2 carriles cada una. Con carriles de 3.5 m de ancho y separados por una mediana de 2 metros y un muro de contención de 1.5 m de altura con 0.4 m de ancho. En los bordes hay una separación de 0.6 m en donde los muros de contención laterales miden 1.5 m de altura con 0.3 m de ancho, según la norma centroamericana de carreteras, con un muro de iguales condiciones que el de la mediana. - DISEÑO DE PERFIL Para el diseño a perfil se diseñaron las dimensiones del puente elevado que cruza la intersección. Como guía se utilizó el Manual Centroamericano de Normas para el diseño geométrico de carreteras. La distancia mínima del centro elevado al ingreso del puente representada como “D” depende de la velocidad de diseño, de la pendiente longitudinal y de la altura 193 de subida o bajada representada como “H”. En la figura 81 se aprecia con mayor detalle: Se diseñó con una velocidad de 50 Km/h, una pendiente de aproximadamente 5% ya que el volumen vehicular contiene algunos vehículos pesados y una altura de 4 metros que es la recomendada según AASHTO; con estos datos se usó la siguiente tabla 71 se halló una distancia D de 130 metros. 3.6.2.10.1.2 Simulación por Software VISSIM: Para la simulación de transito por el software VISSIM se utilizó los volúmenes vehiculares y peatonales proyectados al año de diseño del pase a desnivel. Paso 1: Primero se define el fondo con una foto satelital en planta de la zona del análisis tomada desde Google Earth, luego pasamos a definir la ubicación y dirección de las Avenidas. Se identifica el lugar donde se implementará el pase y se procede a la construcción de la intersección a desnivel. Figura 107 : Vista en planta de la Intersección Av. La cultura – Manuel Prado Fuente: VISSIM 194 Se mantuvo geometría de las vías que quedan a nivel (Diagonal Angamos). Todos los carriles y secciones geométricas están de acuerdo al diseño planteado anteriormente. Figura 108 : Sección geométrica de la Intersección Av. La cultura – Manuel Prado Fuente: VISSIM Paso 2: Se verifico la configuración de los sistemas semafóricos en dicha intersección. Figura 109 : Configuración de semáforos Fuente: VISSIM 195 Paso 3: Se procede a la inclusión de datos de tráfico en el modelo; En el caso de la intersección Av. La cultura – Manuel Prado se utilizó los volúmenes proyectados en 20 años (2036) como se ven desde la tabla 81 a la tabla 89; ya que el nivel actual de la intersección ya es F. Figura 110 : Inclusión de datos de tráfico Fuente: VISSIM Figura 111: Simulación de la intersección Av. La cultura- Manuel prado Fuente: VISSIM 196 3.6.2.10.2 Diagrama: Figura 112: Demoras por grupo de Movimientos de la intersección Av. La cultura- Manuel prado Fuente: Elaboración Propia 3.6.2.10.3 Conclusión: Mediante el software VISSIM se pudo hallar las demoras generadas para cada grupo de movimiento como se observa en el la figura 112 .De esta manera se determinó el nivel de servicio que es C. 3.6.3. Análisis de datos para la Intersección Semaforizada Prolongación Av. La Cultura – Universidad Andina del Cusco: Determinación de la variación diaria: 3.6.3.1.1 Procesamiento: Se realizó la suma volúmenes vehiculares para cada día, para la determinación del día con mayor demanda vehicular. En la siguiente tabla se puede apreciar los volúmenes diarios. 197 Tabla 93: Volúmenes Diarios de la Intersección Prolongación Av. La Cultura- Universidad Andina del Cusco VOLUMENES LUNES MARTES MIÉRCOLES JUEVES VIERNES SÁBADO DOMINGO DIARIOS (Veh/ dia) 21579 22124 21750 21247 21649 21498 13235 Fuente: Elaboración Propia 3.6.3.1.2 Diagrama: Figura 113: Variación Diaria de la Intersección Prolongación Av. La Cultura- Universidad Andina del Cusco Fuente: Elaboración Propia 3.6.3.1.3 Conclusión: Como se puede apreciar en la figura 113 se determinó que el día de mayor demanda vehicular es el día MARTES Determinación Variación Horaria: 3.6.3.2.1 Procesamiento: Se realizó la suma volúmenes vehiculares para cada hora, para la determinación de la hora con mayor demanda vehicular. En la siguiente tabla se puede apreciar los volúmenes horarios Tabla 94: Volúmenes Horarios de la Intersección Prolongación Av. La Cultura- Universidad Andina del Cusco 198 7:00- 8:00- 9:00- 12:00- 1:00- 2:00- 4:00- 5:00- 6:00- VOLUMENES 8:00 9:00 10:00 1:00 2:00 3:00 5:00 6:00 7:00 HORARIOS (Veh/ hr) 2817 2589 2551 2413 2226 2411 2330 2482 2506 Fuente: Elaboración Propia 3.6.3.2.2 Diagrama: Figura 114: Variación Horaria de la Intersección Prolongación Av. La Cultura- Universidad Andina del Cusco Fuente: Elaboración Propia 3.6.3.2.3 Conclusión: Como se puede apreciar en la figura 114 se determinó que la hora de mayor demanda vehicular es de 7:00 – 8:00 AM Determinación De Volúmenes Vehiculares por Sentido: 3.6.3.3.1 Procesamiento: Se realizó la suma de los volúmenes vehiculares de la hora de mayor demanda por cada sentido de circulación, codificados anteriormente. En la siguiente tabla se puede apreciar los volúmenes totales. 199 Tabla 95: Volúmenes Vehiculares de la Intersección Semaforizada Prolongación Av. La cultura- universidad Andina del Cusco CODIGO VOLUMEN TOTAL 6 1407 16 92 14 147 5 102 2 1011 12 5 7 44 18 9 9 .24 Fuente: Elaboración Propia 3.6.3.3.2 Diagrama: Figura 115: Volúmenes Vehiculares por Sentido Fuente: Elaboración Propia 200 3.6.3.3.3 Conclusión: Como se aprecia en la figura 115 se determinó que los sentidos de mayor demanda vehicular son los sentidos A y E. Determinación De Volúmenes Peatonales por Sentido: 3.6.3.4.1 Procesamiento: Se realiza la suma de los volúmenes peatonales de la hora de mayor demanda para cada sentido de circulación codificados anteriormente. En la siguiente tabla se puede apreciar los volúmenes totales Tabla 96: Volúmenes Peatonales de la Intersección Semaforizada Prolongación Av. La cultura- universidad Andina del Cusco VOLUMEN CODIGO TOTAL P1-P2 132 P3-P4 156 P5-P6 108 Fuente: Elaboración Propia 3.6.3.4.2 Diagrama: Figura 116: Volúmenes Peatonales por Sentido de Circulación Fuente: Elaboración Propia 201 3.6.3.4.3 Conclusión: Como se aprecia en la figura 116 se determinó que el sentido de mayor demanda peatonal es el sentido P3 – P4. Determinación De la Composición Vehicular: 3.6.3.5.1 Procesamiento: Se halló el volumen y porcentaje por cada tipo de vehículos que circula en la hora de mayor demanda, en cada sentido de circulación. Tabla 97: Composición Vehicular de la Prolongación Av. La cultura- Universidad Andina del Cusco, por movimiento de circulación Omnibus Camion Auto Station Cmta Cmta MOTO Micro movil Wagon Pickup Rural 2E 2E CODIGO 2E 3E 4E 5E 6ELIGERO PESADO 6 20 777 148 125 38 212 17 2 56 5 0 0 7 16 2 73 7 8 1 0 0 0 1 0 0 0 0 14 0 85 5 12 1 41 3 0 0 0 0 0 0 5 3 56 8 5 1 27 0 0 1 1 0 0 0 2 29 467 100 118 44 185 18 2 38 5 0 1 4 12 0 3 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 7 0 24 8 8 2 1 0 0 1 0 0 0 0 18 0 4 0 1 3 0 0 0 1 0 0 0 0 9 0 15 6 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 TOTAL 54 1504 283 280 91 466 38 4 98 11 0 1 11 % 1.94 53.03 9.82 9.86 3.20 16.40 1.34 0.14 3.45 0.39 0.00 0.04 0.39 Fuente: Elaboración Propia 3.6.3.5.2 Diagrama: Figura 117: Composición Vehicular de la Prolongación Av. La cultura- Universidad Andina del Cusco, por movimiento de circulación Fuente: Elaboración Propia 202 3.6.3.5.3 Conclusión: Con los resultados obtenidos se pudo determinar el porcentaje para cada tipo de vehículo. En la figura 117 se puede apreciar que el mayor volumen pertenece al de Auto Móvil. Determinación De la Composición Vehicular (Ligeros – Pesados): 3.6.3.6.1 Procesamiento: Se clasifico los vehículos en ligeros y pesados y se obtuvo los respectivos volúmenes. Así mismo se halló los porcentajes de vehículos pesados en cada sentido de circulación. Tabla 98: Composición Vehicular de la Intersección Prolongación Av. La cultura- Universidad Andina del Cusco (ligero-pesado) % VEH. PESADOS CODIGO LIGERO PESADO POR SENTIDO 6 1320 87 6.2 16 91 1 1.1 14 144 3 2.0 5 100 2 2.0 2 943 68 6.7 12 5 0 0.0 7 43 1 2.3 18 8 1 11.1 9 24 0 0.0 TOTAL 2678 163 % 94.26 5.74 Fuente: Elaboración Propia 203 3.6.3.6.2 Diagrama: Figura 118: Porcentaje de Vehículos Pesados por sentido en la Intersección Prolongación Av. La cultura- Universidad Andina del Cusco Fuente: Elaboración propia Fuente: Elaboración Propia Figura 119 : Composición Vehicular de la Intersección Prolongación Av. La cultura- Universidad Andina del Cusco (ligero-pesado) Fuente: Elaboración Propia 204 3.6.3.6.3 Conclusión: En la figura 118 se puede apreciar los porcentajes por sentido de circulación. Así mismo en la figura 119 se observa que el mayor porcentaje de vehículos son los LIGEROS, solo el 5.74% pertenece vehículos pesados. Determinación del Factor de la Hora de Máxima Demanda: 3.6.3.7.1 Procesamiento: Para la determinación de este factor se halla el volumen total de vehículos mixtos que pasan en la hora de máxima demanda en este caso de 8:00 – 9:00 AM, así mismo se determina el mayor volumen que pasa en 15 min (tabla n°99); con estos datos se aplica la siguiente formula: Donde: PHF : Factor de hora pico n60 : Recuento de vehículos durante un período de 1 h (veh / hr) n15 : Recuento de vehículos durante el período de pico de 15 min (veh). Tabla 99: Volumen cada 15 min de la Intersección Prolongación Av. La cultura- Universidad Andina del Cusco HORA DE VOLUMEN CADA 15 MIN CONTROL (VEHICULOS MIXTOS) 8:00 - 8:15 694 8:15 -8:30 693 8:30-8:45 682 8:45 - 9:00 748 TOTAL(n60) 2817 Fuente: Elaboración Propia 205 Tabla 100: Factor de la Hora de Máxima Demanda de la Intersección Prolongación Av. La cultura- Universidad Andina del Cusco PFH = = 2817 = 748 PFH = 0.94 VHMD n 15 = 704 Fuente: Elaboración Propia 3.6.3.7.2 Diagrama: Figura 120: Variación de volumen de tránsito en la hora de máxima demanda de la Intersección Prolongación Av. La cultura- Universidad Andina del Cusco Fuente: Elaboración Propia 3.6.3.7.3 Conclusión: En esta intersección el factor de hora de máxima demanda es 0.94 .A partir de la obtención de dicho factor (FHP) se pudo hallar el volumen horario de máxima demanda (VHMD) como se aprecia en la figura 120. 206 Determinación de La capacidad vial y Nivel de Servicio aplicando la metodología del HCM 2010 y software de simulación (Synchro 8.0) 3.6.3.8.1 Procesamiento: A continuación, se analiza la intersección en su situación actual con el software de simulación (Synchro 8.0). Paso 1: Primero se define el fondo con una foto satelital en planta de la zona del análisis tomada desde Google Earth, luego pasamos a definir la ubicación y dirección de las Avenidas: Prolongación Av. La Cultura, Av. 5, Av. X Av. Y. Figura 121: Vista en planta de la Intersección Prolongación Av. La cultura- Universidad Andina del Cusco Fuente: Synchro 8.0 Paso 2: Se definieron los siguientes datos de entrada a partir de los datos del análisis de tránsito con que se ha estado trabajando. Se determinó la distribución del grupo de carriles para cada dirección como se aprecia en la figura 122, los volúmenes de vehiculares y peatonales ya son definidos anteriormente en la tabla 95 y tabla 96. Para el volumen de ciclistas se usaron los valores de 8 y 10, como factor de crecimiento se usó 1, para los factores de vehículos pesados se 207 usan los datos de la tabla 98, existe una parada de buses para la cual se utilizó un valor de 100 veh/hora. No existen maniobras de parqueo. Al definir todos estos valores de entrada el software calcula por si solo la tasa de flujo por hora. Figura 122 : Volúmenes por sentido de circulación Fuente: Synchro 8.0 Figura 123: Ventana de Ajuste de Volúmenes de Intersección Prolongación Av. La cultura- Universidad Andina del Cusco Fuente: Synchro 8.0 208 Figura 124 : Volúmenes por sentido de circulación Fuente: Synchro 8.0 Paso 3: Se calculó la velocidad de la vía, como se aprecia en la siguiente tabla 101, para introducirlo en el software. Se sacó un promedio de los tiempos de viajes tomados en campo. Tabla 101: Cálculo de Velocidad de Intersección Prolongación Av. La cultura- Universidad Andina del Cusco TIEMPO T DISTANCIA VELOCIDAD (seg) PROMEDIO (m) km/hr 12.8 8.8 9.09 9.19 117.7 46 6.07 9.19 Fuente: Elaboración propia 209 Los anchos de carriles y grado de pendiente están definidos desde la tabla 77 a la tabla 41. El tipo de área es definido como urbana CBD (zona comercial, central de negocios), el flujo de saturación ideal se define como 1750 (veh/h/carril) según el Highway Capacity Manual ya que el distrito de San jerónimo según fuentes del INEI tiene una población 47,101 hab figura 125. Con todo esto definido el programa calcula los factores y el flujo de saturación del grupo de carriles como se ve en la siguiente figura. Figura 125: Ventana de Ajuste de Carril de Intersección Prolongación Av. La cultura- Universidad Andina del Cusco Fuente: Synchro 8.0 210 Paso 4: Se introdujeron los datos de tiempo de semáforos , con sus respectivos tiempos de luz verde, ámbar y roja figura 126 , así como las fases figura 127. De esta forma el software por medio de la metodología del HCM, determina la tasa de flujo de saturación ajustada, la capacidad, la relación volumen/capacidad, tiempos de demora y nivel de servicio según los datos ingresados para cada carril por separado. De igual forma en el cuadro marrón se aprecia el nivel de servicio, y tiempo, de demora que se calculó para toda la intersección Figura 126: Ventana de Ajuste de Semáforo de la Intersección Prolongación Av. La cultura- Universidad Andina del Cusco . Fuente: Synchro 8.0 211 Figura 127: Ventana de Metodología del HCM de la Intersección Prolongación Av. La cultura- Universidad Andina del Cusco Fuente: Synchro 8.0 Paso 5: En esta parte se exportar automáticamente el trabajo al otro software y se simula el movimiento visto desde arriba de la intersección. Figura 128 : Simulación de la Intersección Prolongación Av. La cultura- Universidad Andina del Cusco Fuente: Synchro 8.0 212 3.6.3.8.2 Diagrama: Figura 129: Capacidad Vial por sentido de circulación Fuente: Elaboración Propia 3.6.3.8.3 Conclusión: Mediante el software Synchro se determinó la capacidad vial y nivel de servicio, de la intersección en la actualidad, dando como resultado un nivel de servicio promedio F, las capacidades viales se pueden apreciar en la figura 129. Proyecciones de Volúmenes Vehiculares y Peatonales Se realizó la proyección de volúmenes tanto vehiculares como peatonales para cada intersección, utilizando las tasas de crecimiento poblacional para vehículos de pasajeros y tasa de crecimiento del PBI para vehículos de carga, y así determinar el año de diseño del pase a desnivel. P ara el caso de proyecciones peatonales se usa la tasa de crecimiento anual de población. 3.6.3.9.1 Procesamiento: A. Proyección Vehicular: rpob = 1.00 Tasa de Crecimiento Anual de la Población rPBI = 9.70 Tasa de Crecimiento Anual del PBI Regional 213 Demanda proyectada Tn= T (n-1)0 (1+r) Dónde: Tn = Tránsito proyectado al año en vehículo por hora T0 = Tránsito actual (año base) en vehículo por hora n = año futuro de proyección Se realizó la proyección para 35 años, para la implementación del pase a desnivel: Tabla 102 : Proyección del movimiento 6 de la intersección Prolongación Av. La Cultura- Universidad Andina del Cusco CODIGO 6 Tipo de Vehículo Año 0 Año 5 Año 10 Año 15 Año 20 Año 25 Año 30 Año 35 Moto 20 21 22 23 24 25 27 28 Automovil 777 809 850 893 939 987 1037 1090 Station Wagon 148 154 162 170 179 188 198 208 Cmta Pickup 125 130 137 144 151 159 167 175 camioneta rural 38 40 42 44 46 48 51 53 Micro 212 221 232 244 256 269 283 297 omnibus 2E L 17 18 19 20 21 22 23 24 omnibus 2E P 2 2 2 2 2 3 3 3 Camión 2E 56 81 129 205 325 517 821 1304 Camión 3E 5 7 12 18 29 46 73 116 Camión 4E 0 0 0 0 0 0 0 0 Camión 5E 0 0 0 0 0 0 0 0 Camión 6E 7 10 16 26 41 65 103 163 TOTAL 1407 1492 1621 1788 2012 2327 2784 3461 Fuente: Elaboración Propia 214 Tabla 104: Proyección del movimiento 16 de la intersección Prolongación Av. La Cultura- Universidad Andina del Cusco CODIGO 16 Tipo de Vehículo Año 0 Año 5 Año 10 Año 15 Año 20 Año 25 Año 30 Año 35 Moto 2 2 2 2 2 3 3 3 Automovil 73 76 80 84 88 93 97 102 Station Wagon 7 7 8 8 9 9 9 10 Cmta Pickup 8 8 9 9 10 10 11 11 camioneta rural 1 1 1 1 1 1 1 1 Micro 0 0 0 0 0 0 0 0 omnibus 2E L 0 0 0 0 0 0 0 0 omnibus 2E P 0 0 0 0 0 0 0 0 Camión 2E 1 1 2 4 6 9 15 23 Camión 3E 0 0 0 0 0 0 0 0 Camión 4E 0 0 0 0 0 0 0 0 Camión 5E 0 0 0 0 0 0 0 0 Camión 6E 0 0 0 0 0 0 0 0 TOTAL 92 96 102 108 116 125 136 151 Fuente: Elaboración Propia Tabla 103: Proyección del movimiento 14 de la intersección Prolongación Av. La Cultura- Universidad Andina del Cusco CODIGO 14 Tipo de Vehículo Año 0 Año 5 Año 10 Año 15 Año 20 Año 25 Año 30 Año 35 Moto 85 89 93 98 103 108 113 119 Automovil 5 5 6 6 6 6 7 7 Station Wagon 12 13 13 14 15 15 16 17 Cmta Pickup 1 1 1 1 1 1 1 1 camioneta rural 41 43 45 47 50 52 55 58 Micro 3 3 3 3 4 4 4 4 omnibus 2E L 0 0 0 0 0 0 0 0 omnibus 2E P 0 0 0 0 0 0 0 0 Camión 2E 0 0 0 0 0 0 0 0 Camión 3E 0 0 0 0 0 0 0 0 Camión 4E 0 0 0 0 0 0 0 0 Camión 5E 0 0 0 0 0 0 0 0 Camión 6E 0 0 0 0 0 0 0 0 TOTAL 147 153 161 169 178 187 196 206 Fuente: Elaboración Propia 215 Tabla 105: Proyección del movimiento 5 de la intersección Prolongación Av. La Cultura- Universidad Andina del Cusco CODIGO 5 Tipo de Vehículo Año 0 Año 5 Año 10 Año 15 Año 20 Año 25 Año 30 Año 35 Moto 3 3 3 3 4 4 4 4 Automovil 56 58 61 64 68 71 75 79 Station Wagon 8 8 9 9 10 10 11 11 Cmta Pickup 5 5 6 6 6 6 7 7 camioneta rural 1 1 1 1 1 1 1 1 Micro 27 28 30 31 33 34 36 38 omnibus 2E L 0 0 0 0 0 0 0 0 omnibus 2E P 0 0 0 0 0 0 0 0 Camión 2E 1 1 2 4 6 9 15 23 Camión 3E 1 1 2 4 6 9 15 23 Camión 4E 0 0 0 0 0 0 0 0 Camión 5E 0 0 0 0 0 0 0 0 Camión 6E 0 0 0 0 0 0 0 0 TOTAL 102 107 114 122 132 145 163 187 Fuente: Elaboración Propia Tabla 106: Proyección del movimiento 2 de la intersección Prolongación Av. La Cultura- Universidad Andina del Cusco CODIGO 2 Tipo de Vehículo Año 0 Año 5 Año 10 Año 15 Año 20 Año 25 Año 30 Año 35 Moto 29 30 32 33 35 37 39 41 Automovil 467 486 511 537 564 593 623 655 Station Wagon 100 104 109 115 121 127 134 140 Cmta Pickup 118 123 129 136 143 150 158 166 camioneta rural 44 46 48 51 53 56 59 62 Micro 185 193 202 213 224 235 247 260 omnibus 2E L 18 19 20 21 22 23 24 25 omnibus 2E P 2 2 2 2 2 3 3 3 Camión 2E 38 55 87 139 221 351 557 885 Camión 3E 5 7 12 18 29 46 73 116 Camión 4E 0 0 0 0 0 0 0 0 Camión 5E 1 1 2 4 6 9 15 23 Camión 6E 4 6 9 15 23 37 59 93 TOTAL 1011 1072 1164 1282 1442 1666 1989 2468 Fuente: Elaboración Propia 216 Tabla 108: Proyección del movimiento 12 de la intersección Prolongación Av. La Cultura- Universidad Andina del Cusco CODIGO 12 Tipo de Vehículo Año 0 Año 5 Año 10 Año 15 Año 20 Año 25 Año 30 Año 35 Moto 0 0 0 0 0 0 0 0 Automovil 4 4 4 5 5 5 5 6 Station Wagon 0 0 0 0 0 0 0 0 Cmta Pickup 1 1 1 1 1 1 1 1 camioneta rural 0 0 0 0 0 0 0 0 Micro 0 0 0 0 0 0 0 0 omnibus 2E L 0 0 0 0 0 0 0 0 omnibus 2E P 0 0 0 0 0 0 0 0 Camión 2E 0 0 0 0 0 0 0 0 Camión 3E 0 0 0 0 0 0 0 0 Camión 4E 0 0 0 0 0 0 0 0 Camión 5E 0 0 0 0 0 0 0 0 Camión 6E 0 0 0 0 0 0 0 0 TOTAL 5 5 6 6 6 6 7 7 Fuente: Elaboración Propia Tabla 107: Proyección del movimiento 7 de la intersección Prolongación Av. La Cultura- Universidad Andina del Cusco CODIGO 7 Tipo de Vehículo Año 0 Año 5 Año 10 Año 15 Año 20 Año 25 Año 30 Año 35 Moto 0 0 0 0 0 0 0 0 Automovil 24 25 26 28 29 31 32 34 Station Wagon 8 8 9 9 10 10 11 11 Cmta Pickup 8 8 9 9 10 10 11 11 camioneta rural 2 2 2 2 2 3 3 3 Micro 1 1 1 1 1 1 1 1 omnibus 2E L 0 0 0 0 0 0 0 0 omnibus 2E P 0 0 0 0 0 0 0 0 Camión 2E 1 1 2 4 6 9 15 23 Camión 3E 0 0 0 0 0 0 0 0 Camión 4E 0 0 0 0 0 0 0 0 Camión 5E 0 0 0 0 0 0 0 0 Camión 6E 0 0 0 0 0 0 0 0 TOTAL 44 46 49 53 58 64 72 84 Fuente: Elaboración Propia 217 Tabla 110: Proyección del movimiento 18 de la intersección Prolongación Av. La Cultura- Universidad Andina del Cusco CODIGO 18 Tipo de Vehículo Año 0 Año 5 Año 10 Año 15 Año 20 Año 25 Año 30 Año 35 Moto 0 0 0 0 0 0 0 0 Automovil 4 4 4 5 5 5 5 6 Station Wagon 0 0 0 0 0 0 0 0 Cmta Pickup 1 1 1 1 1 1 1 1 camioneta rural 3 3 3 3 4 4 4 4 Micro 0 0 0 0 0 0 0 0 omnibus 2E L 0 0 0 0 0 0 0 0 omnibus 2E P 0 0 0 0 0 0 0 0 Camión 2E 1 1 2 4 6 9 15 23 Camión 3E 0 0 0 0 0 0 0 0 Camión 4E 0 0 0 0 0 0 0 0 Camión 5E 0 0 0 0 0 0 0 0 Camión 6E 0 0 0 0 0 0 0 0 TOTAL 9 10 11 13 15 19 25 35 Fuente: Elaboración Propia Tabla 109: Proyección del movimiento 9 de la intersección Prolongación Av. La Cultura- Universidad Andina del Cusco CODIGO 9 Tipo de Vehículo Año 0 Año 5 Año 10 Año 15 Año 20 Año 25 Año 30 Año 35 Moto 0 0 0 0 0 0 0 0 Automovil 15 16 16 17 18 19 20 21 Station Wagon 6 6 7 7 7 8 8 8 Cmta Pickup 2 2 2 2 2 3 3 3 camioneta rural 1 1 1 1 1 1 1 1 Micro 0 0 0 0 0 0 0 0 omnibus 2E L 0 0 0 0 0 0 0 0 omnibus 2E P 0 0 0 0 0 0 0 0 Camión 2E 0 0 0 0 0 0 0 0 Camión 3E 0 0 0 0 0 0 0 0 Camión 4E 0 0 0 0 0 0 0 0 Camión 5E 0 0 0 0 0 0 0 0 Camión 6E 0 0 0 0 0 0 0 0 TOTAL 24 25 26 28 29 30 32 34 Fuente: Elaboración Propia 218 B. Proyección peatonal: Tabla 113: Proyección del movimiento P1– P2 de la Intersección Prolongación Av. La Cultura- Universidad Andina del Cusco P1- P2 Tipo de Vehículo Año 0 Año 5 Año 10 Año 15 Año 20 Año 35 peatones 132 137 144 152 160 187 Fuente: Elaboración Propia Tabla 112: Proyección del movimiento P3– P4 de la Intersección Prolongación Av. La Cultura- Universidad Andina del Cusco P3-P4 Tipo de Vehículo Año 0 Año 5 Año 10 Año 15 Año 20 Año 35 peatones 156 162 171 179 189 221 Fuente: Elaboración Propia Tabla 111: Proyección del movimiento P5– P6 de la Intersección Prolongación Av. La Cultura- Universidad Andina del Cusco P5-P6 Tipo de Vehículo Año 0 Año 5 Año 10 Año 15 Año 20 Año 35 peatones 108 112 118 124 131 153 Fuente: Elaboración Propia 3.6.3.9.2 Diagrama: Figura 130: Variación de Volúmenes vehiculares por Año Fuente: Elaboración Propia 219 Figura 131: Variación de Volúmenes peatonales por Año Fuente: Elaboración Propia 3.6.3.9.3 Conclusión: En la figura 130 y 131 se observa los volúmenes vehiculares y peatonales en lo 6 escenarios. Con los resultados obtenidos se pudo determinar el volumen vehicular al año adecuado para implementación del pase .En este caso el año óptimo será en 35 años. Software de Simulación VISSIM: 3.6.3.10.1 Procesamiento 3.6.3.10.1.1 Diseño del Pase a Desnivel A. ESPECIFICACIONES GENRALES Para la intersección semaforizada de Prolongación Av. La cultura – Universidad Andina del Cusco, Se optó por una configuración de intercambio a desnivel. Las vías secundarias como la vía de Bajada de Larapa y los carriles laterales de la Prolongación Av. La Cultura se mantuvieron al nivel actual solo se realizó una nueva configuración de los semáforos. 220 Dicho pase será implementado en el año 2051 ya que los volúmenes para el año en estudio (2016) nos dan como resultado un nivel de servicio A. Con esta implementación de pase a desnivel se logró que todo el tráfico de la prolongación Av. La cultura que seguía en dirección recta no tenga que detenerse en la intersección siguiendo así su camino por el puente elevado. B. DISEÑO GEOMETRICO DEL PASE A DESNIVEL Para el diseño del puente elevado se siguió la normativa presentada por el Manual centroamericano de Normas para el diseño geométrico de Carreteras. A continuación, se detallará las medidas exactas y los procedimientos empleados para el diseño de cada elemento de la intersección. - DISEÑO EN PLANTA En los carriles laterales (carril de bajada y subida) de la prolongación Av. La Cultura y la vía de Bajada de Larapa se dejaron en su estado actual. Para los carriles centrales de la Av. La Cultura los cuales ahora son parte del pase a desnivel se realizó un nuevo diseño geométrico. Para el puente elevado queda prohibido de cualquier forma el tránsito peatonal; es de exclusivo uso de vehículos, por eso se diseñó con 2 vías (ida y vuelta) con 2 carriles cada una. Con carriles de 4 m de ancho y separados por una mediana de 2 metros y un muro de contención de 1.5 m de altura con 0.4 m de ancho. En los bordes hay una separación de 0.6 m en donde los muros de contención laterales miden 1.5 m de altura con 0.3 m de ancho. - DISEÑO DE PERFIL Para el diseño a perfil se diseñaron las dimensiones del puente elevado que cruza la intersección. Como guía se utilizó el Manual Centroamericano de Normas para el diseño geométrico de carreteras . La distancia mínima del centro elevado al ingreso del puente representada como “D” depende de la velocidad de diseño, de la pendiente longitudinal y de la altura 221 de subida o bajada representada como “H”. En la figura 80 se aprecia con mayor detalle: Se diseñó con una velocidad de 50 Km/h, una pendiente de aproximadamente 5% ya que el volumen vehicular contiene gran contenido de vehículos pesados y una altura de 6 metros que es la recomendada según AASHTO; con estos datos se usó la siguiente tabla 71 y se halló una distancia D de 170 metros. 3.6.3.10.1.2 Simulación por Software VISSIM: Para la simulación de transito por el software VISSIM se utilizó los volúmenes vehiculares y peatonales proyectados al año de diseño del pase a desnivel. Paso 1: Primero se define el fondo con una foto satelital en planta de la zona del análisis tomada desde Google Earth, luego pasamos a definir la ubicación y dirección de las Avenidas. Se identifica el lugar donde se implementará el pase y se procede a la construcción de la intersección a desnivel. Figura 132 : Vista en planta de la Intersección Prolongación Av. La cultura – Universidad Andina del Cusco Fuente: VISSIM Se mantuvo geometría de las vías que quedan a nivel. Todos los carriles y secciones geométricas están de acuerdo al diseño planteado anteriormente. 222 Figura 133 : Sección geométrica de la Intersección Prolongación Av. La cultura – Universidad Andina del Cusco Fuente: VISSIM Paso 2: Se verifico la configuración de los sistemas semafóricos en dicha intersección. Figura 134 : Configuración de semáforos Fuente: VISSIM 223 Paso 3: Se procede a la inclusión de datos de tráfico en el modelo; En el caso de la intersección Prolongación Av. La cultura – Universidad Andina del Cusco se utilizó los volúmenes proyectados en 35 años (2051) como se ven desde la tabla 102 a la tabla 109; ya que el nivel actual de la intersección ya es A y al año 2051 obtiene un nivel F. Figura 135 : Inclusión de datos de tráfico Fuente: VISSIM Figura 136: Simulación de la intersección Prolongación Av. La cultura – universidad andina del cusco Fuente: VISSIM 224 3.6.3.10.2 Diagrama: Figura 137: Demoras por Grupo de Movimiento de la intersección Prolongación Av. La cultura – universidad andina del cusco Fuente: Elaboración Propia 3.6.3.10.3 Conclusión: Mediante el software VISSIM se pudo hallar las demoras generadas para cada grupo de movimiento como se observa en la figura 137. De esta manera se determinó el nivel de servicio que es B. 225