Análisis de las velocidades de operación en los carriles mixtos de las troncales del transporte masivo en bogotá – hacia una propuesta de aumento de la velocidad máxima permitida

ANÁLISIS DE LAS VELOCIDADES DE OPERACIÓN EN LOS CARRILES MIXTOS DE LAS TRONCALES DEL TRANSPORTE MASIVO EN BOGOTÁ – HACIA UNA PROPUESTA DE AUMENTO DE LA VELOCIDAD MÁXIMA PERMITIDA

Mario Arturo Rincón V. 1*, Wilson Ernesto Vargas V. 1**, Carlos Javier González V. 1***, Julián David Chala G. 1**** & Mariam Rivas D. 1*****
1 Universidad Distrital Francisco José de Caldas, Facultad del Medio Ambiente y Recursos Naturales
Correspondencia: *mrinconv@udistrital.edu.co **wvargas@udistrital.edu.co ***cjgonzalez@udistrital.du.co
****jdchala@hotmail.com *****mariam_rivas@hotmail.com

RESUMEN

En este estudio se presentan las velocidades de operación de los vehículos que circulan por lo carriles mixtos del sistema de transporte masivo de Bogotá; para lo cual se analizaron seis corredores: Autopista Norte, Calle 80, Carrera 30, Avenida de las Américas, avenida Suba y la Calle 26; se hicieron mediciones de velocidades puntuales por medio de medidas directas con radar; se realizaron cálculos de las velocidades máximas seguras y cómodas a las que se podría circular sin que se afecte la seguridad de los diferentes usuarios de cada corredor analizado, con lo cual pretende emitir una propuesta de velocidades máximas de operación para cada uno de estos corredores.

Palabras clave: carriles mixtos, sistema Transmilenio, velocidad máxima de operación, velocidad puntual.

ABSTRACT

This study presents the speeds of operation of the vehicles that circulate for mixed rails of the system of massive transport of Bogota; for which six corridors were analyzed: Autopista Norte, Calle 80, Carrera 30, Avenida de las Americas, Avenida Suba and Calle 26; there were done measurements of Punctual speeds by means of direct measures by radar. There were realized calculations of the maximum sure and comfortable speeds to which it might circulate without one affects the safety of the different users of every corridor analyzed with which it tries to issue an offer of maximum speeds of operation for each of these corridors.

Keywords: mixed Rails, Transmilenio system, maximum speed of operation, punctual speed.

INTRODUCCION

En Bogotá existen vías urbanas que tienen características de diseño geométrico y condiciones de operación y de tránsito similares a las autopistas en las cuales se hace necesario aplicar otros parámetros de velocidades máximas permitidas. Para estas vías debido a características geométricas, de infraestructura y que por el tipo de intersecciones que tiene con las otras vías, las velocidades bajas resultan contraproducentes y generan varias problemáticas que aumentan el riesgo de ocurrencia de accidentes.

Con la realización de este estudio se establecieron velocidades de operación que actualmente se desarrollan en la infraestructura y poder determinar la posibilidad de aumentar la velocidad máxima permisible de acuerdo al tipo y características de cada corredor en estudio. De poder lograr la anterior premisa se mejorará la movilidad de los diferentes usuarios de esas vías; los costos de operación de los vehículos se reducen, la productividad de la zona aumenta, los tiempos de desplazamiento disminuyen, por lo cual los individuos podrán utilizar el tiempo ahorrado en otras actividades. Se lograra un mejor aprovechamiento de las infraestructuras de cada corredor sin colocar en riesgo la integridad de cada usuario, ya que las características de estos corredores permiten que se pueda transitar a más de 60 kilómetros por hora, valor que dicta la norma actual.

En este estudio se realizaron mediciones de velocidades puntuales a vehículos que circulaban por los carriles mixtos de sistema masivo de transporte de la ciudad de Bogotá en las horas pico y valle ya que son las franjas donde el flujo vehicular tiene concentraciones diferentes.

Se analizaron seis troncales: la Autopista Norte, la Calle 80, La Carrera 30 (Avenida NQS central), la Avenida de las Américas, la Avenida Suba y la calle 26 (Figura 1) utilizando como equipo de medición un Radar Falcon Hr. A partir de las velocidades obtenidas se han calculado datos estadísticos entre los cuales están los percentiles 50 que es utilizado como una medida de calidad del flujo vehicular y es aproximadamente igual a la velocidad media; el percentil 85 que se refiere a la velocidad crítica a la cual debe establecerse el límite máximo de velocidad en conexión con los dispositivos de control del tránsito que la deben restringir; el percentil 15 que se refiere al límite inferior de la velocidad y el percentil 98 que se utiliza para establecer la velocidad del proyecto.

Figura 1. Mapa sistema Troncales de Transmilenio de Bogotá.  Fuente: Ciudad Móvil

MARCO REFERENCIAL

En abril de 2006 el Concejo de Bogotá mediante el proyecto acuerdo No 206 pretendía establecer como límite de velocidad en la zona Urbana de la ciudad de Bogotá D.C. para las autopistas, arterias y calles principales, un valor de ochenta (80) Kilómetros por hora; pero la secretaria de Movilidad no adopto dicho acuerdo por lo cual y debido a que en las vías urbanas las velocidades máximas y mínimas son previamente determinadas por la autoridad de tránsito competente en el distrito o municipio respectivo en la actualidad el límite de velocidad máximo permitido es de 60 km/h; en zonas residenciales y escolares no se podrá sobrepasar los 30 kilómetros por hora. (Alcaldía de Bogotá 2006)

En las Carreteras nacionales y departamentales, estas velocidades son establecidas por el Ministerio de Transporte o la Gobernación según sea el caso, se determinan para vehículos públicos o privados teniendo en cuenta las especificaciones de la vía, determinando que no se podrá sobrepasar por ningún caso los 120 kilómetros por hora. Para el transporte de servicio público, carga y de servicio escolar se estableció que el límite de velocidad no podrá sobrepasar de los 80 kilómetros por hora. (Presidencia de la república de Colombia 2002)

Se debe tener en cuenta que la entidad encargada de establecer las velocidades, debe tener unos criterios y parámetros para poder clasificarlos determinando los límites de velocidad de forma sectorizada, razonable, apropiada y coherente con el tráfico vehicular, las condiciones del medio ambiente, la infraestructura vial, el estado de las vías, la visibilidad, las especificaciones de la vía, su velocidad de diseño y las características de operación de la vía.

Las velocidades en un sistema vial pueden determinarse de manera puntual o de manera generalizada dentro de tramos o sectores específicos de un corredor en estudio. La selección del método para establecer las velocidades depende de si los resultados que se persiguen, están orientados a un análisis puntual o no.  (Presidencia de la república de Colombia 2002)

Los estudios de velocidad se realizan principalmente en vías de circulación continua tales como las carreteras de dos carriles y las vías de carriles múltiples donde la regulación del tránsito no suele hacer detener los vehículos. En vías de circulación discontinua, como las arterias urbanas, donde la influencia de los semáforos es predominante, se usan más los estudios sobre tiempo de recorrido. Sin embargo los estudios de velocidad puntual resultan útiles para ciertos fines, tales como el conocimiento de la velocidad a flujo libre y la velocidad de acercamiento a intersecciones.

Entre las aplicaciones de los estudios sobre velocidad puntual se encuentran las siguientes:

• Cálculos para el diseño vial.
• Determinación del valor de variables para la regulación del tránsito.
• Análisis de capacidad vial y nivel de servicio.
• Evaluaciones sobre seguridad vial.
• Estimación de tendencias de velocidades.
• Determinación de la efectividad de medidas para mejorar la circulación del tránsito.

METODOLOGÍA

Medida directa de la Velocidad con Radar

Los medidores de velocidad a base de radar son los instrumentos más empleados actualmente para medir velocidades puntuales; se basan en el principio fundamental que una onda de radio reflejada por un objeto en movimiento experimenta una variación en su frecuencia que es función de la velocidad del objeto, lo que se conoce como principio Doppler, midiendo el cambio de frecuencia es posible determinar la velocidad del objeto que la refleja. En la actualidad, procedimientos que aplican técnicas infrarrojas y de láser para la medida directa de la velocidad están ganando también mucha aceptación.

Como la velocidad que miden esos instrumentos es la del vehículo con respecto al medidor, ésta resulta menor que la que lleva el vehículo con respecto a la vía. Esto sucede porque la distancia recorrida por el vehículo a lo largo de la vía es mayor que el cambio correspondiente en la distancia de éste al medidor. Para corregir ese error habría que dividir la velocidad medida entre el coseno del ángulo de incidencia, es decir, el que forma la visual del medidor al vehículo con la trayectoria del vehículo. Esto no es fácil porque para que este ángulo no cambie hay que mantener fijo el instrumento.  De cualquier modo, si el ángulo es menor de 15° los errores introducidos son despreciables (Figura 2).

De todos los instrumentos que se usan y que ven los conductores, al que más temen es al medidor de radar. A fin de que su presencia no afecte la velocidad natural de los vehículos, debe ponerse gran cuidado en ocultarlo y si es posible, apuntar a los vehículos en la parte trasera.

Figura 2. Angulo de incidencia entre la trayectoria del vehículo y la visual del radar, Fuente: Manual de Planeación y Diseño para la Administración del Tránsito y el Transporte

Toma de Información

El estudio se realizó en los puentes peatonales de las estaciones de Transmilenio apuntando por la parte trasera del vehículo para evitar que el conductor del automóvil detectara el radar y redujera la velocidad o se pudiera distraer.

Los puntos seleccionados para la toma de información se nombran en la tabla 1.

Tabla 1.  Puntos seleccionados para la toma de información.

El estudio se realizo entre el mes de septiembre de 2008 y el mes de marzo de 2009, los días seleccionados para la toma de información fueron martes a Jueves, en hora pico de 6:00 am – 8:00 am y de 4:00 pm – 6:00 pm, y en hora valle de 8:00 am – 10:00 am, siendo la hora pico la que presenta mayor concentración vehicular en las vías. Se debe tener en cuenta que las troncales de la Auto Norte, Calle 26 y Calle 80 fueron aforadas cuando funcionaba la norma de pico y placa  de 3 horas en la mañana y 3 horas en la tarde (antes del 6 de febrero de 2009), mientras que la Carrera 30, Avenida Las Américas y la Avenida Suba se aforaron con la actual norma de pico y placa todo el día (6:00 am a 8:00 pm.)

PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN

La descarga de datos se realizo por medio del software radar data loger, para lo cual es necesario contar con la herramienta de Hardware necesaria, el formato de descarga que ofrece el software es una extensión txt. Para la eliminación de los datos atípicos que se presentan en el momento de la toma de información se deben calcular de la siguiente manera:

I = (Q3 – Q1)*1.5       (1)

ATIPICOS < Q1 – I; ATIPICOS > Q3 + I;

Donde
Q3 es el Cuartil 3
Q1 es el Cuartil 1
 I es Intercuartil

Los datos se deben organizar indicando carril, hora y velocidad del vehículo. Se deben calcular los datos estadísticos correspondientes la Media, Moda, Mediana, Desviación Estándar, Varianza, Máximos y Mínimos, Amplitud, Número de datos y error de inferencia. Estos valores son importantes porque dan una idea general sobre la velocidad típica que están llevando los vehículos en el momento de la toma de información. El conocimiento de la dispersión también es importante porque influye en el valor de la velocidad típica e incide en la seguridad vial. Para el análisis de los datos se realizan tablas de frecuencias lo cual se lleva a cabo mediante la agrupación de valores de magnitud similar en intervalos de clase. El intervalo de clase se calcula con la siguiente ecuación:

       (2)

Donde
n es el número de datos
Intervalo es el número de intervalos de acuerdo a los datos

RESULTADOS

Para cada uno de los puntos de aforo se presenta según ejemplo de la tabla No 2 y la figura No 3, los datos estadísticos y percentiles de cada uno de los puntos aforados, en los carriles mixtos, de las troncales escogidas de transporte masivo en Bogotá.

Tabla 2.  Datos Estadísticos Estación Alcalá, Autopista,  Calzada  A.

Figura 3.  Velocidades de Operación  Estación Alcalá Calzada A

También se consolido la información por tiempo y por calzada como se presenta en la tabla 3y en la figura 4. En los que se presenta el caso de la autopista norte.

Tabla 3.  Cuadro de Percentiles Autonorte Hora Pico de la Mañana.

Figura 4. Velocidades de Operación  Estación Alcalá Calzada A Fuente: Elaboración propia

El consolidado general de los datos de cada uno de los corredores de estudio se presenta en la tabla 4 y en la figura 5.

Tabla 4. Resumen general de cada una de las troncales “percentil 85 y 15”

Figura 5.  Resumen general percentil 85 y 15.

CONCLUSIONES

Al calcular las velocidades máximas seguras y cómodas (percentil 85), se encuentra que los vehículos en las troncales, circulan por encima de los 60 Km/h, a excepción de la Calle 80 y la Carrera 30.

La troncal que presentó la velocidad máxima segura más alta (percentil 85)  fue la Autopista Norte con 81.7 Km/h y la que presentó la más baja (percentil 15) fue la Carrera 30 con 37.4 Km/h.

Basándose en este estudio se puede afirmar que en la Avenida Suba, Calle 80, la Carrera 30 y la Avenida de las Américas,  60Km/h seria una velocidad aceptable como límite de velocidad máxima segura,  ya que es la adoptada por cerca del 90% de los conductores a excepción de la Autopista Norte y  calle 26 que sería de 80Km/h aproximadamente.

En los primeros carriles aforados (de 6:00 am – 6:45am aproximadamente) se presentan velocidades altas, debido al poco flujo vehicular circulando a esta hora de la mañana.

En la Avenida de las Américas y en la Carrera 30 se registraron velocidades bajas en sus carriles externos debido a la presencia de transporte público y motocicletas.

En la Autopista Norte y la Calle 26 se registraron en horas pico velocidades superiores a los 100 Km/h, lo cual evidencia que estas dos son las troncales que presentan las velocidades más altas.

La velocidad de operación en la Avenida Suba y la Carrera 30 es afectada debido a la variación de las secciones transversales a lo largo de cada una de las troncales, sobretodo, en los puntos donde se reduce el número de carriles teniendo en cuenta que el volumen del tránsito aparentemente es el mismo.

En la carrera 30, en la Avenida de las Américas y en la avenida Suba, se notó un aumento de las velocidades de operación en la hora valle con relación a las registradas en la hora pico de la mañana, mientras que en la Calle 26, en la Autopista Norte y en la Calle 80 las velocidades registradas fueron muy similares e incluso inferiores en la hora valle.

BIBLIOGRAFIA

Alcaldía de Bogotá. 2006. Versión en línea: [http://www.alcaldiabogota.gov.co/sisjur/normas /Norma1]. Fecha de consulta: 05-01-2011.

CAL, Mayor y Asociados. 2005. Manual de Planeación y Diseño para la Administración del Tránsito y el Transporte, Segunda Edición. Tomo III,  Bogotá D.C.

Ley 769 de 2002. Código Nacional de Tránsito. Presidencia de la República de Colombia. Imprenta Nacional. Bogotá.

Transmilenio S.A. 2007. Versión en línea: [http://www.ciudadmovil.com.co/q/mod/mapa/bogota.php]. Fecha de consulta: 05-01-2011.