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Variación de la capacidad de las glorietas en función del comportamiento de los conductores

04/02/2019

rotonda de barcelona

Itziar Buruchaga, Madrid. Febrero 2019.

Las rotondas tal y como las entendemos en la actualidad comenzaron a emplearse de manera generalizada aproximadamente a partir de 1960. Esta manera de entender las intersecciones de flujos de tráfico surge ante la necesidad de reducir el peligro de accidentes y resolver problemas de capacidad entre otros aspectos. 

Para los profesionales de la ingeniería de tráfico es importante poder evaluar la calidad del servicio que prestan estas rotondas a los usuarios. De ahí surge la intención del Highway Capacity Manual de proporcionar un método consistente mediante el cual obtener la capacidad y Niveles de Servicio de las glorietas a estudiar en cada caso. 

Sin embargo, hay que resaltar que los parámetros establecidos en las ecuaciones han sido obtenidos a partir de numerosas investigaciones y estudios empíricos llevados a cabo en EE.UU. y que, reflejan las condiciones promedio de circulación en dicho país. Por lo tanto, estos valores por defecto son en concreto de EE.UU. y no reflejan necesariamente las condiciones locales de cada lugar en cuanto a conducción, composición del tráfico, etc. 

Este procedimiento de cálculo del Nivel de Servicio de las rotondas está basado en un modelo estocástico, esto es, existe una secuencia cambiante de eventos a medida que pasa el tiempo. Según el criterio personal de cada individuo, este debe aceptar o rechazar los intervalos ofertados por la corriente principal (en este caso el flujo conflictivo que circula por la calzada anular de la glorieta). Es decir, los conductores deben tomar la decisión de aceptar un intervalo que les permita entrar dentro del flujo conflictivo de la rotonda. 

Por tanto, para conocer con exactitud el Nivel de Servicio de las glorietas, se deben precisar los valores tc y tf que a su vez dependen de las condiciones locales de circulación del lugar bajo estudio, del comportamiento de los conductores, del volumen y composición del tráfico y de la respectiva geometría. 

Intervalo crítico o critical headway (tc): es el mínimo intervalo del flujo conflictivo que necesita un vehículo para entrar a la rotonda.Intervalo de seguimiento o follow-up headway (tf): representa el tiempo entre vehículos en cola de la rama de aproximación, que ingresan en la rotonda en un mismo intervalo crítico de la corriente conflictiva o circulante.

intervalo critico en una rotonda
Imagen 1. Detalle del funcionamiento de la circulación en una glorieta

A pesar de que las ecuaciones para obtener la capacidad de las glorietas en el HCM edition 6 y HCM2010 son las mismas, los valores de los parámetros han variado significativamente. Concretamente, el mayor cambio está relacionado con el decremento de los tiempos de intervalo crítico e intervalo de seguimiento. El resultado es que HCM 6th edition presenta una capacidad mayor para las rotondas que las estimadas previamente en ediciones anteriores. En la tabla siguiente se muestran los factores que han cambiado en el HCM 6th edition respecto al HCM2010.

En el presente artículo se realiza un estudio comparativo de los niveles de servicio resultados de aplicar los valores tc y tf dados en HCM2010 respecto los que se dan en la última edición (HCM 6th edition). Para ello, se ha tomado una glorieta tipo como la que se muestra en la Imagen 2. Para todos los accesos a la glorieta se ha asumido que el FHP es 0.92 y que no existen cruces peatonales en la intersección. 

Imagen 2. Ejemplo de la glorieta objeto de estudio comparativo.
Imagen 3. Matriz de movimientos de la glorieta objeto de estudio comparativo.

Una vez realizados los cálculos mediante el procedimiento del Highway Capacity Manual empleando los parámetros de HCM2010 y HMC 6th edition, se puede concluir que para una glorieta de 4 accesos con un carril de aproximación para cada uno de los accesos y un carril en la calzada anular, la capacidad según los parámetros de la última edición del HCM publicada se ve aumentada en un 21% respecto a los del HCM 2010. Concretamente, el nivel de servicio de la glorieta varía de un nivel F a un nivel C, lo que implica un cambio muy considerable que debe tenerse en cuenta dentro del mundo profesional de la ingeniería de tráfico.

Simulaciones de capacidad de rotondas

Asimismo, se ha realizado el estudio comparativo para dos escenarios más:

  • Glorieta con 2 carriles de aproximación para cada uno de los cuatro accesos y 1 carril en calzada anular.
  • Glorieta con 1 carril de aproximación para cada uno de los cuatro accesos y 2 carriles en la calzada anular.

En estos casos la capacidad con los parámetros HCM 6th edition se vería incrementada en un 30% y un 17% respectivamente. En la tabla siguiente puede verse el resumen de los datos obtenidos.

En resumen, la capacidad de las rotondas depende directamente del comportamiento de los conductores al ser decisión suya la aceptación de un intervalo adecuado para formar parte de la corriente de flujo conflictiva. Estos parámetros de intervalo crítico (tc) e intervalo de seguimiento (tf) deberían calcularse, en un sentido estricto, para cada una de las glorietas de estudio con el fin de obtener su Nivel de Servicio y capacidad lo más ajustado posible a la realidad.

Bibliografía

An assessment of the highway capacity manual edition 6 roundabout capacity model. Rahmi Akçelik

Highway Capacity Manual Edition 6, Chapter 22, Roundabouts. Transportation Research Board, National Research Council, Washington, DC, USA, 2016.

Highway Capacity Manual, Chapter 21, Roundabouts. Transportation Research Board, National Research Council, Washington, DC, USA, 2010.

Calibración del modelo de capacidad de rotondas del HCM 2010 a condiciones locales: caso Córdoba, Argentina. Gotoniel Flores Castellano, Violeta Depiante y Jorge José Galarraga.