CÁLCULO DEL IMDA CAMINOS I INTRODUCCIÓN El conteo del tránsito es una de las funciones más básicas e importantes en la gestión y planificación delas carreteras. Este proceso permite predecir las tendencias del tránsito y las futuras necesidades del sector ya que ayuda a los planificadores y diseñadores a tomar las acciones necesarias para mejoras en la red. Se utiliza una gran variedad de estadísticas para elanálisis del tránsito, sin embargo el principal dato de interés para el diseño de programas de monitoreo detránsito vehicular es el Índice Medio Diario Anual (IMDA). En el presente informe se detalla cada uno de los pasos seguidos para determinar el IMDA desde la recolección de datos, así como definiciones ligadas al conteo vehicular. ING. CIVIL Página 1
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CAMINOS I
INTRODUCCIÓN
El conteo del tránsito es una de las funciones más básicas e importantes en la
gestión y planificación delas carreteras.
Este proceso permite predecir las tendencias del tránsito y las futuras necesidades
del sector ya que ayuda a los planificadores y diseñadores a tomar las acciones
necesarias para mejoras en la red.
Se utiliza una gran variedad de estadísticas para elanálisis del tránsito, sin
embargo el principal dato de interés para el diseño de programas de monitoreo
detránsito vehicular es el Índice Medio Diario Anual (IMDA).
En el presente informe se detalla cada uno de los pasos seguidos para determinar
el IMDA desde la recolección de datos, así como definiciones ligadas al conteo
vehicular.
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CAMINOS I
OBJETIVOS
Realizar el conteo de Tráfico Vehicular en la carretera Chiclayo-Reque.
Determinar el Índice Medio Diario Anual (IMDA) para dicha carretera.
Identificar los tipos de vehículos por categorías, especificados según los
formatos establecidos por el MTC.
Reconocer los tipos de vehículos de mayor y menor circulación.
Realizar la proyección para tráfico normal y generado (por mejoramiento) a
20 años.
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CAMINOS I
MARCO TEORICOFLUJO VEHICULAR
El tráfico sobre un determinado tramo de un camino se puede expresar en cantidad de vehículos que circulan por unidad de tiempo. Las principales unidades de medida del flujo vehicular son:
o Índice Medio Diario (IMD): Es la medida más usada para el caso de caminos.
Se utiliza para caracterizar el tránsito cuando no existe el fenómeno de la congestión. Se expresa en vehículos por día. El flujo vehicular puede presentarse en forma general o descomponerse según categoría vehicular.
o Tránsito Horario: Medida representativa de las condiciones de tránsito en un
período horario. Se expresa en vehículos por hora. Se usa para caracterizar el comportamiento de los vehículos en diferentes horas del día, pudiéndose determinar el tráfico en las horas punta y valle.
o Índice Medio Diario Anual (IMDA): Representa el promedio aritmético de los
volúmenes diarios para todos los días del año, previsible o existente en una sección dada de la vía. Su conocimiento da una idea cuantitativa de la importancia de la vía en la sección considerada y permite realizar los cálculos de factibilidad económica.
TIPOS DE TRÁFICO VEHICULAR
Los siguientes conceptos son aplicables a los flujos que circulan por un tramo de la red vial.o El tráfico normal: corresponde a aquel que circula por el camino en estudio en la
situación sin proyecto y no se modifican en la situación con proyecto.
o El tráfico generado: es aquel que no existía en el camino en la situación sin
proyecto, y aparece como efecto directo de la ejecución del proyecto debido principalmente a la reducción del costo de transporte del camino.
o El tráfico desviado: es aquel que en la situación sin proyecto utiliza otro camino
para su desplazamiento, pero una vez ejecutado el proyecto utilizará una parte o en forma total el camino vecinal rehabilitado o mejorado.
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CLASIFICACION POR TIPO DE VEHICULO
Expresa en porcentaje la participación que le corresponde en el IMD a las diferentes categorías de vehículos, debiendo diferenciarse por lo menos las siguientes:
o Vehículos ligeros: automóviles, camionetas hasta 1500 kg.
o Transporte colectivo: buses rurales e interurbanos.
o Camiones: unidad simple para transporte de carga.
o Semirremolques y Remolques: unidad compuesta para transporte de carga.
ESTUDIOS DE TRÁFICOS
Con el objetivo de conocer la demanda actual, se debe efectuar estudios de tráfico los cuales permiten recoger información ya sea del flujo vehicular que circula por el camino así como información respecto a los usuarios del camino y tiempos de viaje.El conteo de tráfico se realiza para tener una estadística real del volumen de tránsito vehicular diario que pasan por un punto predeterminado de acuerdo a la clasificación según su capacidad de carga.
Para determinar que estudios de tráfico se deben efectuar para un determinado camino, es necesario considerar el tipo de impactodel proyecto sobre la demanda, lo cual se muestra en el siguiente cuadro.
Estudios de tráfico a efectuar en un camino vecinal Según el tipo de impacto sobre la demanda
Tráfico Generado
Tráfico Desviado
Tipo de Estudio de Demanda
No/Si No Conteo de tráfico y Tiempo de viaje
No/Si Sí Conteo de tráfico, Tiempo de viaje y encuesta Origen/Destino
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o Conteos de tráfico vehicular
Tienen por objetivo determinar el tráfico vehicular que pasa por hora y por día en un punto específico del camino. La información debe ser recogida diferenciando composición vehicular y sentido de circulación. Se deberá efectuar un conteo de tráfico por cada tramo del camino.
A nivel de perfil, para efectos de determinar el tráfico vehicular diario también llamado Índice Medio Diario Vehicular (IMD), se debe considerarlos siguientes periodos de medición:
CONTEOS DE TRÁFICO VEHICULAR
Estación Días de Conteo
Por estación considerada 7 Días de 24horas
La información de tránsito, debe recolectarse en forma desagregada por tipología vehicular, según el formato de conteos de tránsito del Ministerio de Transportes y Comunicaciones.
o Encuestas Origen-Destino
Esta información es necesaria para el análisis de la demanda en caminos en los cuales se espera que exista tráfico desviado y mediante este tipo de encuestas es posible cuantificar el porcentaje de tráfico de otros caminos que se desviará hacia el proyecto.
El principal objetivo de las encuestas origen/destino es recoger información sobre los orígenes y destinos de los viajes de los usuarios en puntos donde se estime que pueda desviarse tráfico hacia el proyecto.
Las encuestas origen/destino sirven también para recopilar información complementaria sobre los viajes realizados, características socioeconómicas del conductor o pasajeros, antigüedad de los vehículos, tipo y peso de la carga transportada, etc.
A nivel de perfil cuando sea necesario efectuar encuestas Origen/Destino deberá de tomarse en cuenta los siguientes requerimientos.
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Encuesta Origen/Destino
Estación O/D Días de Encuesta
Por estación considerada 3 días de 12 horas
Los resultados se suelen presentar como matrices de viajes de vehículos según la subdivisión del área de influencia determinada anteriormente.
Para tráficos bajos es necesario encuestar casi a todos los vehículos que circulan por la carretera.
o Mediciones de Tiempos de Viaje
El propósito de estos estudios es el de medir los tiempos de viaje entre dos puntos previamente determinados, que puede ser dos centros poblados. Teniendo el tiempo de viaje y la distancia entre los puntos referenciales, se puede calcular la velocidad de circulación promedio.
Para determinar el tiempo de viaje en los tramos del camino vecinal, puede utilizarse una camioneta con el cual se recorra el camino tomándose información directa sobre los tiempos de viaje, o puede llevarse a cabo una encuesta a los conductores de vehículos que circulan constantemente el camino. El contar con información del tiempo de viaje sin proyecto es importante para analizar el ahorro de tiempo de viaje posible que se puede tener con la rehabilitación o mejoramiento del camino.
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PROCEDIMIENTO PARA CONTEO DE TRÁFICO Y TOMA DE DATOS:
Carretera Chiclayo-Reque……………………Pertenece al Sistema Vial Nacional
Los sentidos tomados fueron los siguientes:
Entrada: dirección a Chiclayo. Salida: dirección a Reque.
Se procedió a contar vehículos en dos estaciones:
Estación 1: La entrada al puente Reque.
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Estación 2: En los desvíos de Cayanca y Monsefu .
El conteo se realizo en ambos sentidos por 2días (sábado y martes) de 6 horas cada uno y en periodos de 15 min por hora., las cuales se distribuyeron de la siguiente manera:
Día Sábado (30/08/13)
o Estación 1:
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TRAMO DE LA CARRETERA ESTACION
SENTIDO E S CODIGO DE LA ESTACION
UBICACIÓN DIA Y FECHA 12 5 12
PICK UP PANELRURALCombi
2 E >=3 E 2 E 3 E 4 E 2S1/2S2 2S3 3S1/3S2 >= 3S3 2T2 2T3 3T2 >=3T3
En el conteo también hemos incluido a las mototaxis, motos lineales y motocargueras, a pesar de no estar considerados en los formatos del MTC, y los resultados se lo mostraremos a continuación:
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HORAE 3S 7E 3S 6E 17S 5E 16S 16E 13S 16E 11S 12
125TOTAL 319 47
ESTACION 1
MOTO LINEAL MOTOCARGUERA
7:00-8:00
8:00-9:00
216
21
3
3
11:00-12:00
12:00-1:00
4:00-5:00
5:00-6:00
SABADO 12/05/12
15
18
25
39
29
29
41
38
MOTOTAXI
25
5
3
3
8
11
1
6
2
23 0
HORAE 15S 24E 27S 10E 23S 24E 18S 15E 22S 15E 42S 21
256TOTAL 427 33
ESTACION 1
MOTO LINEAL
5:00-6:00 71 332 3
4:00-5:00 45 435 2
12:00-1:00 40 325 2
11:00-12:00 33 422 4
8:00-9:00 41 220 0
LUNES 14/05/12MOTOTAXI MOTOCARGUERA
7:00-8:00 38 325 3
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Este trabajo fue realizado por cada uno de los integrantes de la brigada, distribuyéndose el trabajo por turnos y en parejas, de tal manera que uno contaba los vehículos de entrada y el otro de salida, para evitar confusiones, para la cual se utilizo dos estaciones de conteo.
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HORAE 6S 7E 7S 6E 11S 5E 17S 19E 11S 17E 13S 12
131TOTAL 234 51
5:00-6:00 23 1222 2
4:00-5:00 22 832 6
12:00-1:00 34 335 1
11 3
11:00-12:00 17 311 0
ESTACION 2SABADO 12/05/12
MOTOTAXI MOTO LINEAL MOTOCARGUERA
7:00-8:00 10 49 3
8:00-9:00 8 6
HORAE 24S 21E 10S 19E 9S 9E 12S 11E 9S 12E 18S 8
162TOTAL 297 33
5:00-6:00 27 319 5
4:00-5:00 28 224 1
12:00-1:00 22 218 6
11:00-12:00 21 423 2
8:00-9:00 20 038 2
7:00-8:00 25 332 3
ESTACION 2LUNES 14/05/12
MOTOTAXI MOTO LINEAL MOTOCARGUERA
CAMINOS I
CÁLCULO DEL IMDA:El cálculo del IMDA se determinara para dos tramos:
Tramo Chiclayo-USS. Tramo USS-Pimentel.
Para determinar el Índice Medio Diario Anual (IMDA) utilizamos la siguiente ecuación:
IMDA=IMDS x FC
Dónde:
IMDS: Índice Medio Diario Semanal. FC: Factor de Corrección Estacional.
Primero definamos los términos involucrados en el cálculo del IMDA:
IMDS:
Los volúmenes de tráfico varían cada mes debido a los diferentes períodos que se presentan en el año ocasionados por festividades, variación del clima, movimiento y extracción de determinados productos. Cuando las variaciones tienen cierto comportamiento estadístico se acostumbra usar unos factores que correlacionan unos períodos con otros. De este modo es posible conocer el tránsito de un período mayor conociendo el de un período menor o viceversa. Teniendo en cuenta los registros de tránsito vehicular realizados para este estudio, se puede hallar el tránsito o índice medio diario semanal con la siguiente fórmula:
IMDS=Volumenlunes a viernes+Volumen Sabado+Volumen Domingo7
Que es equivalente a la siguiente expresión:
IMDS=∑ 5VDL+2VFS7
Dónde:
VDL: Volumen promedio en un día laborales VFS: Volumen promedio en un día fin de semana (sábado o
domingo).
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CAMINOS I
Luego para determinar volumen promedio en un día laboral o fin de semana, primero calculamos el volumen promedio por hora (VPH) a partir de los datos recolectados en campo, esto es:
VPH= Totalde autos contadosTotalde horasenque se conto
En nuestro caso se contó los vehículos por dos días, un día laboral y otro fin de semana, por un periodo de 6 horas cada uno.
También se determino la suma parcial de las 6 horas para cada configuración vehicular.
Posteriormente se realizo la conversión de mototaxis y motolineales a autos, y de motocargueras a camión 2E, para lo cual hemos considerado lo siguiente:
2 mototaxis = 1 auto 4 motolineales = 1 auto 36motocargueras = 1 camión 2E
Para el caso de la conversión de mototaxis y de las motolineales a autos se ha tenido en cuenta la demanda, es decir la cantidad de pasajeros, y para el caso de las motocargueras se ha tenido en cuenta el peso bruto vehicular = 0.50 Tn, de la cual se deduce que como un camióntiene un peso bruto vehicular de 18 Tn, entonces 1 camión equivale a 36 motocargueras.
A continuación se muestra el cálculo del VPH, suma parcial en las 6 horas de conteo, conversiones, para cada día:
Día Sábado (12/05/12)
o Estación 1:
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TRAMO DE LA CARRETERA ESTACION
SENTIDO E S CODIGO DE LA ESTACION
UBICACIÓN DIA Y FECHA 12 5 12
PICK UP PANELRURALCombi
2 E >=3 E 2 E 3 E 4 E 2S1/2S2 2S3 3S1/3S2 >= 3S3 2T2 2T3 3T2 >=3T3
FORMATO RESUMEN DEL DIA - CLASIFICACION VEHICULARESTUDIO DE TRAFICO
CHICLAYO - PIMENTEL N° 02
CHICLAYO PIMENTEL
8:00-9:00
Km 5.5 Carretera a Pimentel
HORA AUTOSTATION WAGON
CAMIONETASMICRO
BUS CAMION SEMI TRAYLER TRAYLERTOTAL
DIAGRA.VEH.
7:00-8:00
SUMA PARCIAL
CONVERSION
SUMA TOTAL
11:00 - 12:00
12:00 - 1:00
4:00 - 5:00
5:00 - 6:00
PROMEDIO
TOTAL (VHP)
CAMINOS I
Luego hallamos el IMDs mediante la fórmula antes dada:
IMDS=∑ 5VDL+2VFS7
Para ello hemos aplicado el siguiente criterio:
Se considero que el 80% de los vehículos pasan entre las 6:00 am y 10:00 pm (16 horas), para lo cual tomando en cuenta las 6 horas contadas durante el día, se multiplico a este total de vehículos por 2 para proyectar el transito durante las 15 horas y no por 2.5 porque allí estuviéramos considerando que el flujo vehicular es constante, lo cual es poco probable en la realidad.
Suma parcial en6h∗2⟶80%Total decarros en1dia⟶100%
Total de carros que pasan en un día = (suma parcial en las 6h)*2*(100/80)
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CAMINOS I
TRAMO CHICLAYO-USS
TRAMO USS-PIMENTEL
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PICK UP PANELRURALCombi
2 E >=3 E 2 E 3 E 4 E 2S1/2S2 2S3 3S1/3S2 >= 3S3 2T2 2T3 3T2 >=3T3
FACTOR DE CORRECCIÓN ESTACIONAL (FC):Como el flujo vehicular se realiza a través de una muestra en un periodo igual o menor a una semana, para tener validez a nivel anual, se hace necesario estimar el comportamiento anualizado del tránsito. Para ello se determinan factores o coeficientes de corrección que permita expandir el volumen de esa muestra al universo anual. El factor de corrección estacional (FC) se calcula de la siguiente forma:Para determinar el factor de corrección estacional (FC) seutiliza la serie histórica del IMD, que puede ser obtenida delos peajes u otros estudios.
FC=IMDa
IMDm
Dónde:
IMDa = volumen de transito promedio diario del año en la estación i.
IMDm= volumen de transito promedio diario del mes en la estación i
Se ha convenido corregir el tránsito vehicular ligero mediante el FC= 1.088704 y tránsito vehicular pesado por el FC = 1.035493, los cuales han sido obtenidos del peaje de Mocce del mes de mayo (según formato para cálculo de FACTORES DE CORECCION PARA DETERMINAR EL INDICE MEDIO DIARIO ANUAL).
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Finalmente calculamos el IMDA:TRAMO CHICLAYO-USS
TRAMO USS-PIMENTEL
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PICK UP PANELRURALCombi
2 E >=3 E 2 E 3 E 4 E 2S1/2S2 2S3 3S1/3S2 >= 3S3 2T2 2T3 3T2 >=3T3
Una vez elaborado el informe del conteo de tráfico con su respectivo IMDA para cada tipo de vehículo, se pueden hacer ciertas proyecciones sobre la cantidad de vehículos que circularan en un año horizonte, que en nuestro caso hemos tenido conveniente proyectarnos al año 2027.
Estimar el tráfico futuro para las carreteras modernas es un tema altamente complejo para el cual una piscina grande de información se ha desarrollado y está disponible en literatura contemporánea. La necesidad de datos, en base a las estimaciones del tráfico esperado para el diseño de carreteras modernas aumenta en función del costo de inversión. Las estimaciones confiables del tráfico futuro proporcionan la premisa en la cual los diseños económicos pueden ser desarrollados, así como la provisión de las bases para los diseños que estarán relacionadas con las demandas del tráfico.
Si bien es cierto existen varias metodologías para proyectar el tránsito de vehículos, pero para el caso de caminos vecinales se empleará la siguiente fórmula:
Tn=¿(1+r )(n−1)….(I)
Donde:
Tn=Tránsito proyectado al año en vehículo/díaTo=Tránsito actual (año base) en vehículo/dían =año futuro de proyección (2021) r =tasa anual de crecimiento de tránsito
1. ProyeccióndelTráficoNormalPara proyectar el tráfico futuro, es necesario antes determinar la tasa de crecimientodeltráficonormal«r».Dichatasadecrecimientoporlogeneral secorrelacionaconlastasasdecrecimientodelasprincipalesactividades económicasdelazonadelproyectoyelcrecimientopoblacional(variables explicativasdeltráfico).
Se debe destacar que las variables explicativas a ser incluidas en la estimación deltráficofuturodebenserposiblesdeproyectarconuncierto nivel de exactitud, en caso contrario, pierden la utilidad en su aplicación. EnelcasodeutilizarselapoblaciónyPBIsepuederecurriraproyecciones efectuadas
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porinstituciones dedicadas a las labores de estadísticas nacionalesyproyeccionesdelcrecimientodelaeconomía; el presente informe se baso en el Censo Nacional 2007 del INEI donde se obtuvo quela tasa de crecimiento anual de la población para la región de Lambayeque fue de 1.3% y en cuanto a la tasa de crecimiento anual del PBI nos basamos en el informe del año 2011 proporcionado por el MEF la cual muestra un crecimiento del 3% para la región de Lambayeque.Enbasealoanteriorsepuedeplantearlasiguienterelaciónentrelastasas decrecimientoanualdeltráficoylastasasdecrecimientodelasvariablesexplicativasdepoblaciónyPBI.
En la mayoría de los casos la aparición de tránsito generado dependerá de la magnitud de la mejora efectuada por el proyecto en la vía intervenida,siendoposibleclasificarelniveldeimpactodelproyectosegún elniveldeintervención:
En el caso que se considere que el tráfico generado podría ser mayor, deberá de analizarse el aumento de las actividades económicas en la zona del proyecto. El aumento de la producción podrá expresarse en Tn/ año y Tn/día, los cuales podrán ser convertidos en vehículos día para su aplicaciónenelestudio.
Unavezcalculadoeltráficogeneradoenelprimerañodeoperacióndel proyecto, este será proyectado en el horizonte de evaluación según las tasasdecrecimientoportipodevehículodeltráficonormal.Eltráficogeneradoescolocadoenelprimerañodeentradadeoperación del camino una vez rehabilitada o mejorada. Para el presente informe se ha realizado la Proyección de Tráfico Generado para un Proyecto de Mejoramiento.
Los vehículos de mayor circulación son autos. Los vehículos de menor circulación son los trayler. La proyección de tráfico normal y generado resultantes por tramo, se muestran en el siguiente cuadro: