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Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 1 ESTUDIO DE TRÁNSITO Y MOVILIDAD PARA LA IMPLANTACIÓ N DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL SEDE TUMACO MUNICIPIO DE TUMACO VERSIÓN 1 Elaboró: VRC INGENIERÍA LTDA. Ingenieros Especialistas en Tránsito, Transporte Diseño de Vías, Impacto Ambiental y Gerencia de Obr a Carrera 74 A No. 49 A - 04 – Bogotá, D.C. Tel: 2 63 23 07, Cel: 315 763 61 63 E-mail: vrc_ingenieria@yahoo.es BOGOTA, 2 DE OCTUBRE DE 2014 Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 2 ESTUDIO DE TRÁNSITO UNIVERSIDAD NACIONAL SEDE TUMACO FECHA DE ELABORACIÓN : 2 de Octubre de 2014 ELABORÓ NOMBRE FIRMA Ing. Víctor Manuel Reyes Caro MODIFICACIONES FECHA VERSIÓN CAMBIO Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 3 TABLA DE CONTENIDO 1. INTRODUCCIÓN 8 2. CARACTERIZACIÓN DE LA ZONA DEL PROYECTO. 9 2.1. CARACTERIZACIÓN GENERAL 9 2.2. CARACTERIZACIÓN FÍSICA Y OPERATIVA 10 3. CARACTERIZACIÓN DE TRANSITO 12 3.1. INVENTARIO DE RUTAS DE TRANSPORTE PÚBLICO 12 3.2. VOLÚMENES DE TRÁNSITO (AFOROS VEHICULARES Y/ O PEATONALES Y/O CICLO USUARIOS) 12 3.2.1 TOMA DE INFORMACIÓN DE CAMPO 13 3.2.2 ANÁLISIS DE INFORMACIÓN 18 3.3. CAPACIDAD Y NIVELES DE SERVICIO DE LA INFRAESTRUCTURA 26 3.3.1 ANÁLISIS DE PASOS PEATONALES. 27 3.3.2 BRECHAS 28 3.3.1 ESTACIONAMIENTOS 30 3.3.2 DETERMINACIÓN DE CARRILES DE ENTRADA Y SALIDA DEL PROYECTO 36 4. MODELO DE TRÁNSITO. 38 4.1. FACTORES DE CRECIMIENTO. 38 4.1.1 MÉTODO GEOMÉTRICO 38 4.1.2 TASAS POR VOLÚMENES HISTÓRICOS 40 4.1.3 AÑO BASE 43 4.1.4 PROYECCIÓN A 5 AÑOS 46 4.1.5 PROYECCIÓN AÑO 10 48 Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 4 4.1.6 PROYECCIÓN AÑO 20 50 5. ACCIDENTALIDAD EN EL DEPARTAMENTO DE NARIÑO. 52 6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 55 6.1. BIBLIOGRAFÍA 57 Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 5 LISTA DE FIGURAS Figura 2-1 Localización general del proyecto 9 Figura 2-2 Localización de la vía circundante 10 Figura 2-3 Malla vial actual 11 Figura 3-1 Formato de campo para toma de volúmenes vehiculares 15 Figura 3-2 Formato de campo para el aforo de peatones 17 Figura 3-3 Ubicación del punto de toma de información 19 Figura 3-4 Composición vehicular en sentido Pasto – Tumaco (NS) 20 Figura 3-5 Histograma de volúmenes horarios para el sentido Pasto – Tumaco (NS) 20 Figura 3-6 Composición vehicular en Pasto – Tumaco (NS) en Hora de Máxima Demanda 21 Figura 3-7 Histograma de volúmenes horarios sentido Tumaco - Pasto (SN) 22 Figura 3-8 Composición vehicular en sentido Tumaco - Pasto (SN) en Hora de Máxima Demanda 22 Figura 3-9 Estacionalidad en la toma de información de volúmenes 23 Figura 3-10 Composición vehicular en la intersección – HMD de día de máximo tránsito vehicular 24 Figura 3-11 Comportamiento del volumen peatonal. 25 . Figura 3-12. Histograma de comportamiento peatonal horario. 26 Figura 3-13 Requerimiento de ancho de circulación peatonal según volúmenes por cuarto de hora 28 Figura 3-14 Histograma horario de entradas y salidas día típico – Sede Tumaco (Automóviles 31 Figura 3-15. Histograma Horario de entradas y salidas día típico – Sede Tumaco (motos) 32 Figura 3-16. Indicadores de rotación de placas toma de información en Sedes del SENA 33 Figura 3-17. Expansión a Universidad Nacional de Colombia - Sede Tumaco 33 Figura 3-18. Estacionamientos requeridos 34 Figura 3-19 Parámetros de diseño de áreas de estacionamiento 35 Figura 3-20. Áreas de estacionamiento requeridas metros cuadrados 36 Figura 3-21. Áreas requeridas 36 Figura 3-22 Relación de talanqueras y volúmenes de acceso 37 Figura 4-1 Geometría de modelación con proyecto 44 Figura 4-2 Volúmenes de modelación con proyecto 45 Figura 4-3 Demoras para la intersección de ingreso y salida de la UNAL – Sede Tumaco 46 Figura 4-4 Volúmenes de modelación con proyecto año 5 47 Figura 4-5 Demoras para la intersección de ingreso y salida de la UNAL – Sede Tumaco año 5 47 Figura 4-6 Volúmenes de modelación con proyecto año 10 48 Figura 4-7 Demoras para la intersección de ingreso y salida de la UNAL – Sede Tumaco año 10 49 Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 6 Figura 4-8 Volúmenes de modelación con proyecto año 20 50 Figura 4-9 Demoras para la intersección de ingreso y salida de la UNAL – Sede Tumaco año 20 51 Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 7 LISTA DE TABLAS Tabla 3-1 Resumen de volúmenes en sentido Pasto – Tumaco (N-S) 19 Tabla 3-2 Resumen de volúmenes en la intersección sentido Tumaco - Pasto (NS) 21 Tabla 3-3 Composición vehicular en sentido Tumaco - Pasto (SN) 21 Tabla 3-4 Resumen de volúmenes en el punto de aforo frente al predio de la UN, día de máximo tránsito vehicular 23 Tabla 3-5 Resumen de volúmenes por sentido– HMD del día de mayor tránsito vehicular 23 Tabla 3-6 Volúmenes peatonales en las horas de máxima demanda por periodo 25 Tabla 3-7 Nivel de servicio para andenes y senderos peatonales 27 Tabla 3-8 Nivel de servicio para andenes y senderos peatonales 27 Tabla 3-9 Brecha peatonal 29 Tabla 3-10. Brecha vehicular. 30 Tabla 3-11 Ejemplo de cálculo de talanqueras 37 Tabla 4-1 Indicadores generales para 2014. 46 Tabla 4-2 Indicadores generales situación para 2019. 48 Tabla 4-3 Indicadores generales situación para 2019. 49 Tabla 4-4 Indicadores generales situación para 2019. 51 Tabla 5-1 Accidentes 2010. 52 Tabla 5-2 Accidentes 2011. 53 Tabla 5-3 Accidentes 2012 53 Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 8 1. INTRODUCCIÓN El Estudio de Tránsito contempla las condiciones esperadas de la movilidad y la interacciones entre los usuarios de la Universidad Nacional (peatonales, bicicletas, motos y vehículos) con la implementación de las vías circundantes, localizadas en el K 31+700 en la vía Tumaco - Pasto Este estudio se enfoca en la determinación de un estado actual y las condiciones operativas futuras, con la implementación y las dinámicas que pueda generar la implantación de la Universidad, en términos de operación, para lo cual se realizaron una serie de tomas de información de campo, señalización, flujos vehiculares y peatonales, así como la comparación con equipamientos similares, para la evaluación de la rotación de los estacionamientos. A partir de la información recolectada, se realizaron análisis, estadísticos y modelos de simulación de tránsito de las condiciones de operación básicas, generando indicadores en términos de demoras de tránsito, longitud de colas a la entrada y salida del proyecto y puntos críticos de congestión. Con los indicadores de tránsito se generan los insumos para la elaboración de las alternativas geométricas, teniendo en cuenta las condiciones óptimas de operación de la Universidad sin afectar el entorno del proyecto. El contrato, se desarrolló entre la UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA y VRC INGENIERÍA LTDA., los cuales adelantaron los trabajos de campo de mediciones de flujos y la realización de este informe. Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 9 2. CARACTERIZACIÓN DE LA ZONA DEL PROYECTO. Con el fin de establecer las condiciones actuales se identificó la infraestructura disponible y facilidades de movilidad de la misma, para lo cual se caracterizó elproyecto en términos de tránsito, estableciendo las condiciones: operación y funcionalidad de la movilidad en el área de influencia. 2.1. CARACTERIZACIÓN GENERAL El proyecto de la Universidad Nacional – Sede Tumaco, se desarrollará en un predio ubicado en el Km 31+700 de la vía Pasto – Tumaco, el cual tiene un área total de 445.000 m2. Según los planos de diseño (Anexo 1. Planimetría), la construcción presenta un edificio principal con un área en planta de 9.000 m2 y áreas exteriores duras de 14.000 m2, adicionalmente se realizará la construcción de zonas deportivas, granjas experimentales, zoocriadero y jardín botánico. Las vías de circulación interna tienen un Km de longitud, 1.000 m2 dedicados al estacionamiento de vehículos y el diseño cuenta con un sendero peatonal de 1.495 metros de longitud. Figura 2-1 Localización general del proyecto Fuente: Elaboración propia con base en imagen satelital de Google Earth Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 10 Los servicios estudiantiles ofrecidos por la Universidad, estarán enfocados a la población de Tumaco principalmente y en menor proporción a la de Pasto, por lo que el área de influencia indirecta, para temas de rutas de transporte y conexiones municipales, estará dada por estas dos ciudades. En términos de movilidad y tránsito el análisis de este informe se enfocó al área de influencia directa, la cual está definida por le lote del proyecto y la relación de acceso con la Vía Nacional Número 10 Tramo 01, la cual por inventario Nacional, está en buenas condiciones de transitabilidad. Figura 2-2 Localización de la vía circundante Fuente: Invias 2014. 2.2. CARACTERIZACIÓN FÍSICA Y OPERATIVA En la siguiente figura, se observa la vía que sirve de conexión al predio, esta vía pertenece a la Red Vial Nacional cuenta con una calzada de 7.7 metros y berma de 0.8 metros, así mismo como la adecuación del terraplén para el paso peatonal. El pavimento, está en buenas condiciones estructurales y de operación. La señalización cumple con las condiciones establecidas en el Manual de Señalización Vial vigente y se encuentra en buen estado. Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 11 Figura 2-3 Malla vial actual Fuente: Elaboración propia, con base en Google Earth En términos de geometría, hace parte de una vía recta, con curvas de radios superiores a los 1.000 metros, con pendientes bajas entre el 2% y el 4%, no posee sistema de drenaje por medio de cunetas, sino por gravedad y pendiente hacia el terraplén, el tipo de pavimento es flexible y está en buenas condiciones estructurales. En términos operativos, la velocidad de diseño es de 80 km y la de operación restringida a 50 km según la señalización encontrada, posee zonas de adelantamiento por su configuración recta, en el tramo frente al predio, así como señalización preventiva por la ausencia de separador central. Hay presencia de la red eléctrica de transmisión, que restringe en puntos específicos la ampliación de la sección vial. Frente al predio se encuentran estructuras de alcantarillas con desagüe al terraplén. Vía Nacional N 10 Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 12 3. CARACTERIZACIÓN DE TRANSITO 3.1. INVENTARIO DE RUTAS DE TRANSPORTE PÚBLICO El transporte público en Tumaco, es prestado por la empresa Transporte Público de Tumaco S.A, la cual no tiene rutas hasta la zona del proyecto, por esta razón el transporte de pasajeros en la zona es atendido por empresas que cubren rutas intermunicipales. Como primera propuesta, por el tamaño y la necesidad que genera la sede es necesario empezar a establecer rutas de transporte que permitan la conexión con Tumaco de manera eficiente, teniendo en cuenta que se espera un total de 1.150 estudiantes por semestre1, proyectado a 5 años una vez se tenga el proyecto construido. Según la expectativa y el comportamiento típico de las instituciones educativas, se espera que el 50% de los estudiantes ingresen en la hora de máxima demanda; se tendría un ingreso a la hora pico de 575 personas/hora, correspondiente a 145 personas/cuarto de hora. Con base en los cálculos de personas por 15 minutos, para atender la demanda en condiciones de espera optimas se establece el intervalo de paso vehicular en 2.5 minutos, con un tiempo promedio de viaje de 10 minutos y se estiman 4 buses con capacidad de 25 pasajeros que pueden transportar a 150 personas/15 minutos. 3.2. VOLÚMENES DE TRÁNSITO (AFOROS VEHICULARES Y/ O PEATONALES Y/O CICLO USUARIOS) Para la caracterización de los volúmenes de tránsito, se realizaron aforos vehiculares, sobre la vía frente al predio y en un predio de referencia (Sena de Tumaco), a continuación se explica el proceso de toma de información y se genera el primer resultado de indicadores de operación. 1 Universidad Nacional de Colombia, http://www.agenciadenoticias.unal.edu.co/ndetalle/article/gobierno-y-un-impulsan-la- construccion-de-la-sede-tumaco.html Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 13 3.2.1 TOMA DE INFORMACIÓN DE CAMPO Para la determinación de las características operativas del proyecto Universidad Nacional .Sede Tumaco, se realizaron tomas de información de campo de volúmenes vehiculares, peatonales y de ciclousuarios, adicionalmente en el Sena de Tumaco se llevó a cabo toma de información de rotación de placas, la cual sirvió como insumo para la caracterización operativa del estacionamiento. La toma de información de volúmenes peatonales, de ciclousuarios y vehiculares se realizó los días 27, 28 de Junio y 1 de Julio 2014. 3.2.1.1 METODOLOGÍA DE TOMA DE INFORMACIÓN. A continuación se describe la metodología utilizada para la toma de información de campo, con la cual se llevaron a cabo los siguientes procedimientos: Identificación de los puntos de registro En un paso previo a las labores de campo se realizaron visitas de reconocimiento a los puntos aledaños al corredor con el fin de obtener las condiciones particulares de la zona y de esta manera definir los sitios requeridos para la toma de información de campo, por lo tanto se realizó un croquis de los mismos (donde se indicaron los movimientos vehiculares, hitos de localización, y la ubicación de los aforadores y sus funciones) y las características físicas de cada punto. A partir de este detalle el alcance específico estableció la asignación del personal necesario y su ubicación para garantizar la adecuada cobertura del trabajo en campo. Determinación de personal y equipo Para la recolección de datos de campo se precisa del siguiente material: • Tabla de apoyo • Formatos de campo • Reloj - cronómetro • Chaleco • Identificación • Capa impermeable Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 14 • Sobres para almacenamiento de información • Esferos • Vehículos Para recopilar los datos se contó con la participación de aforadores de la zona, en un paso previo a la toma de información de campo, se efectuó una capacitación sobre los diferentes aspectos relacionados con el procedimiento de conteo, haciendo énfasis en la técnica y forma de diligenciamiento de los formatos. Adicionalmente, dentro del proceso de ejecución de los trabajos se efectuó un seguimiento detallado con el fin de garantizar la adecuada medición en campo. El grupo de trabajo encargado de la supervisión de los aforos contó con un ingeniero de apoyo y auxiliares de ingeniería con amplia experiencia en este tipo de trabajos, quienes verificaron el cumplimiento de lasinstrucciones técnicas impartidas durante la capacitación a los aforadores y llevar a cabo el seguimiento de las labores encomendadas durante el período de conteo programado. Distribución de funciones en campo Para los estudios planteados, el personal de aforadores fue ubicado por el ingeniero en el sitio de trabajo, cada aforador recopiló el total de información según el estudio que le correspondía, conforme a la programación previa de funciones de acuerdo con las condiciones particulares del punto de aforo. A continuación se describen las especificaciones de toma de información de volúmenes peatonales, vehiculares direccionales que fueron los empleados para la elaboración de este estudio. Volúmenes vehiculares La toma de información de volúmenes vehiculares, se planteó durante el periodo comprendido entre las siete de la mañana y las seis de la tarde, discriminando en cinco tipos de vehículos: livianos, buses, camiones, motos y bicicletas, en cada uno de los puntos aforados. Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 15 Figura 3-1 Formato de campo para toma de volúmenes vehiculares Fuente: Elaboración propia Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 16 El registro de la toma de información de campo se realizó de acuerdo con lo establecido en el Manual de Toma de Información del INVIAS, en períodos de 15 minutos, clasificando los vehículos de acuerdo a su tipo (liviano, bus o camión) a medida que van fluyendo por el punto de aforo. Dependiendo de la magnitud del tránsito, los registros se realizan en forma individual anotando “palitos” para cada vehículo, teniendo en cuenta que el volumen es bajo. Para el procesamiento de los datos, se entregó el resultado de los vehículos que pasan por el punto de aforo para el periodo evaluado y el volumen vehicular aforado. La información consignada en formatos de campo se clasificó según fecha, ubicación, período y sentido del aforo. Esta organización es uno de los parámetros básicos que permite un manejo óptimo de los datos en el proceso de oficina. Las hojas de campo fueron organizadas con la información recopilada durante los períodos de aforo, posteriormente se revisaron por personal auxiliar en oficina, garantizando el proceso de depuración de la información, minimizando la posibilidad de transcribir datos erróneos o inconsistentes. Posteriormente, la información se transcribió en medio magnético y se le realizó control de calidad riguroso para efectos de identificar posibles errores e implantar los correctivos necesarios oprotunamente. Con la información digitada y revisada, (Anexo 2 Procesamientos), se estructuró bases de datos, en un archivo del tipo hoja de cálculo MS-Excel, incluyéndose los campos fecha, movimientos, período(s), punto de control. El 100% de la información recolectada se procesó para determinar entre otros: Hora pico de la intersección, el factor de hora pico, la distribución porcentual por tipo, la cual sirvió como insumo de los procesos y modelo de tránsito, así mismo en el procesamiento de la rotación de vehículos y uso de estacionamientos, hora de mayor demanda de cupos y de entrada y salida de vehículos al predio en estudio. Volúmenes peatonales y de bicicletas Para la toma de información peatonal, se planteó el aforo durante el periodo comprendido entre las siete de la mañana y las seis de la tarde, discriminando los sentidos de paso sobre la vía, Dependiendo de la magnitud del tránsito, los registros se realizaron en forma individual anotando “palitos” para cada persona o bicicleta, tomando en consideración que el volumen es bajo. Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 17 Para el registro de volúmenes de peatones y bicicletas se utilizó el formato que se observa en la siguiente figura. Figura 3-2 Formato de campo para el aforo de peatones Fuente: Elaboración propia Volúmenes de acceso a estacionamientos Se registraron los volúmenes de vehículos que ingresaron al Sena de Tumaco, con el fin de determinar las necesidades de estacionamiento del nuevo proyecto. Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 18 La información consignada en formatos de campo se clasificó según fecha, ubicación, período y sentido del aforo. Esta organización es uno de los parámetros básicos que permite un manejo óptimo de los datos en el proceso de oficina. El 100% de la información recolectada se procesó para determinar los volúmenes vehiculares de acceso y salida al predio 3.2.2 ANÁLISIS DE INFORMACIÓN Con el fin de determinar las características del tránsito vehicular y peatonal y establecer las características de funcionamiento del estacionamiento del predio, se realizó una toma de información primaria. Con esta información recopilada en campo, se presenta el comportamiento del tránsito en la zona de influencia del proyecto, con los cuales se obtiene una línea base para la evaluación del impacto generado por el tránsito atraído y las modificaciones de la infraestructura vial propuestas por el proyecto. 3.2.2.1 INFORMACIÓN PRIMARIA. Los resultados de los análisis completos de la información de campo se encuentran en el Anexo 2 (Procesamientos), en el cual se incluyen los archivos magnéticos de cada uno de los puntos. A continuación se observan los resultados de los análisis realizados a volúmenes vehiculares. 3.2.2.2 VOLÚMENES VEHICULARES La toma de información de campo, se realizó sobre la vía Pasto – Tumaco, en el punto en el cual se proyecta el acceso a la Sede de la Universidad Nacional, con el fin de determinar la hora de máxima demanda vehicular, la cual será tenida en cuenta en el micro modelo de tránsito para la evaluación de la intersección generada por el acceso al estacionamiento. Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 19 Figura 3-3 Ubicación del punto de toma de información Fuente: Elaboración propia con base en imagen satelital de Google Earth Según esta metodología, se realizó la toma de volúmenes vehiculares en sentido Sur – Norte y Norte – Sur. A continuación se muestra el análisis de la información obtenida en campo. En sentido Pasto – Tumaco (N-S) circula en total 3.110 vehículos, de los cuales el 41% son vehículos livianos, 20% son buses, 12% son camiones y el 28% restante son motocicletas. Tabla 3-1 Resumen de volúmenes en sentido Pasto – Tumaco (N-S) Fuente: Elaboración propia AUTOS BUSES CAMIONES MOTOS TOTAL MIXTOS 1.257 628 362 854 3.101 41% 20% 12% 28% 100% 232 91 78 77 478 07:00:00 08:00:00 49% 19% 16% 16% 100% 232 91 78 77 478 07:00:00 08:00:00 49% 19% 16% 16% 100% TIPO VOLUMEN TOTAL VHMD MOVIMIENTO VHMD INTERSECCIÓN Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 20 Figura 3-4 Composición vehicular en sentido Pasto – Tumaco (NS) Fuente: Elaboración propia La hora pico de la intersección se dio entre las 07:00 y 08:00, como se puede observar en el histograma de volúmenes horarios, los livianos en el periodo de toma de información representan el 49%, las motos el 16%, buses el 19% y camiones el 16%. Figura 3-5 Histograma de volúmenes horarios para el sentido Pasto – Tumaco (NS) Fuente: Elaboración propia Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 21 Figura 3-6 Composición vehicular en Pasto – Tumaco (NS) en Hora de Máxima DemandaFuente: Elaboración propia En sentido Tumaco - Pasto (SN) en el total del periodo de aforo circulan 2.879 vehículos, de los cuales el 34% son vehículos livianos, 25% son buses, 13% camiones y el 28% son motocicletas. Tabla 3-2 Resumen de volúmenes en la intersección sentido Tumaco - Pasto (NS) Fuente: Elaboración propia Tabla 3-3 Composición vehicular en sentido Tumaco - Pasto (SN) Fuente: Elaboración propia AUTOS BUSES CAMIONES MOTOS TOTAL MIXTOS 990 716 379 794 2.879 34% 25% 13% 28% 100% 88 67 33 82 270 11:00:00 12:00:00 33% 25% 12% 30% 100% 99 70 42 111 322 07:00:00 08:00:00 31% 22% 13% 34% 100% TIPO VOLUMEN TOTAL VHMD MOVIMIENTO VHMD INTERSECCIÓN Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 22 La hora pico se da entre las 11:00 y 12:00, como se puede observar en el histograma de volúmenes horarios. Los vehículos livianos en el periodo de toma de información representan el 55% y son el vehículo de mayor tránsito, las motos representan el 25%, los buses el 14% y los camiones el 6%. Figura 3-7 Histograma de volúmenes horarios sentido Tumaco - Pasto (SN) Fuente: Elaboración propia Figura 3-8 Composición vehicular en sentido Tumaco - Pasto (SN) en Hora de Máxima Demanda Fuente: Elaboración propia El día de mayor tránsito en la intersección es el viernes, día en el cual circulan 2.382 vehículos frente al predio. Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 23 Figura 3-9 Estacionalidad en la toma de información de volúmenes Fuente: Elaboración propia El volumen total que circula en el día con mayor flujo vehicular es de 2.340 vehículos mixtos. Tabla 3-4 Resumen de volúmenes en el punto de aforo frente al predio de la UN, día de máximo tránsito vehicular Fuente: Elaboración propia La hora de máxima demanda para este día en los dos sentidos se presenta entre las 7:00 y las 8:00, con un volumen total de 322 vehículos mixtos, siendo el volumen más cargado el sentido Pasto – Tumaco (NS), el tránsito es mayor en autos y motos, ésta información se utilizó como base para la elaboración del micro modelo de simulación con el que se realizó la evaluación del acceso al predio. Tabla 3-5 Resumen de volúmenes por sentido– HMD del día de mayor tránsito vehicular Fuente: Elaboración propia AUTOS BUSES CAMIONES MOTOS BICICLETA TOTAL MIXTOS 918 486 326 610 - 2.340 39% 21% 14% 26% 0% 100% 144 56 55 67 - 322 07:00:00 08:00:00 45% 17% 17% 21% 0% 100% TIPO VOLUMEN TOTAL VHMD MOVIMIENTO SENTIDO AUTOS BUSES CAMIONES MOTOS TOTALES % PESADOS PASTO-TUMACO 98 36 38 19 191 39% TUMACO-PASTO 46 20 17 48 131 28% Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 24 Figura 3-10 Composición vehicular en la intersección – HMD de día de máximo tránsito vehicular Fuente: Elaboración propia 3.2.2.3 PROCESAMIENTO DE VOLÚMENES PEATONALES. La toma de información realizada los días 25, 27, 28 de Junio y 1 de Julio de 2014, permitió conocer el comportamiento de los peatones que circulan por la zona de estudio además de determinar la hora pico y la intensidad de los movimientos que se presentan. El procesamiento se realizó acumulando cuartos de hora de la toma de información para tener los volúmenes horarios que posteriormente indicaron la hora pico de la toma. Los movimientos aforados fueron los que provenían desde Pasto hacia Tumaco y desde Tumaco hacia Pasto, los cuales se presentan en la siguiente figura. Con la convención de TP para los peatones provenientes de Tumaco a Pasto, se observa que son los que presentan el mayor número de peatones; de igual manera la convención P-T corresponde a los peatones provenientes de Pasto hacia Tumaco, dónde se presentan volúmenes menores. Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 25 Figura 3-11 Comportamiento del volumen peatonal. Fuente: Elaboración propia La identificación de las horas de máxima demanda para los diferentes periodos de la toma de información se presenta en la siguiente tabla, dónde se observa que en el periodo de la mañana la hora de máxima demanda se presenta desde las 08:15 hasta las 09:15 con un total de 208 peatones-hora. En el periodo de medio día, la hora pico se registra entre las 12:00 y las 13:00 dónde se presenta un número de 139 peatones por hora. Finalmente, la hora pico peatonal para la toma de información se presenta desde las 13:00 y las 14:00 con un volumen máximo de 222 peatones en la hora. Tabla 3-6 Volúmenes peatonales en las horas de máxima demanda por periodo Fuente: Elaboración propia Identificación HMD-peatones Periodo Periodo inicio Periodo fin Volumen max. AM 8:15 9:15 208 MM 12:00 13:00 139 PM 13:00 14:00 222 Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 26 Se presenta el histograma de comportamiento de peatones dónde se observa de manera clara la hora pico peatonal. La Figura 3-12, se realizó tomando el volumen total aforado en todo el periodo de toma de información (07:00-18:00) y dividiendo el volumen correspondiente a cada una de los volúmenes acumulados en este, lo que permite conocer el porcentaje de peatones que se movilizan en esta zona en la hora pico. El factor encontrado para la hora pico fue de 9%. . Figura 3-12. Histograma de comportamiento peatonal horario. Fuente: Elaboración propia Considerando que el SENA de la Sede de Tumaco presenta una población estudiantil actual de 396 estudiantes diarios y un volumen peatonal 1.436 y teniendo en cuenta que la población a atender por parte de la sede de la Universidad Nacional de Tumaco es de 1.150 estudiantes diarios, se calculó un total de 4.164 peatones que se registrarían en esta zona en una jornada similar a la de la toma de información. En consecuencia se obtuvo que el total de usuarios que ingresarían a la Universidad en la hora pico sería 365 peatones 3.3. CAPACIDAD Y NIVELES DE SERVICIO DE LA INFRAESTRUCTURA La determinación de las capacidades y niveles de servicio se realizó para las diferentes infraestructuras de movilidad: espacios públicos para la circulación de peatones, capacidad de las vías, evaluación de las puertas de entrada y salidas, cantidad de talanqueras necesarias para el ingreso a la Universidad. Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 27 3.3.1 ANÁLISIS DE PASOS PEATONALES. Como principal elemento para evaluar la operación del tránsito del proyecto, se partió del análisis del paso peatonal que por su ubicación se considera un punto crítico de la operación, para las condiciones mostradas en el procesamiento de volúmenes peatonales se tiene que el valor máximo de peatones por hora es de 365 entre las 13:00 y las 14:00. Al igual que para las vías, para los andenes y senderos peatonales se definen niveles de servicio, los cuales indican la suficiencia del espacio por peatón, a continuación se resume la metodología para la determinación de dichos niveles contenida en el Manual de Diseño y Planeación del Tránsito y Transporte de Bogotá (MPDTTB), Tomo II Capítulo 1.1.8, Análisis de flujos continuos en instalaciones peatonales. El análisis de capacidad está dado por las siguientes tablas: Tabla 3-7 Nivel de servicio para andenes y senderos peatonales Fuente: MPDTTB, manual de capacidad de carreteras(HCM) Tabla 3-8 Nivel de servicio para andenes y senderos peatonales Fuente: MPDTTB Con base en lo anterior, se presenta la siguiente tabla con el análisis de sensibilidad para los anchos de andén y volúmenes peatonales, por medio del cual se puede determinar el nivel de servicio para andenes con anchos desde 0,5 hasta 10 metros y con volúmenes peatonales por cuarto de hora entre 50 y 900. Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 28 Figura 3-13 Requerimiento de ancho de circulación peatonal según volúmenes por cuarto de hora Fuente: Elaboración propia. Para la determinación del espacio mínimo requerido para la acumulación peatonal, se parte de la información primaria y el volumen peatonal esperado, la necesidad de ancho espacio peatonal, para un volumen de 365 peatones hora, es decir 91 peatones por cada 15 minutos, es mínimo de 1.0 metro de ancho para el andén, como recomendación se establece como mínimo para tener un estado confortable y de acumulación para la espera de transporte público, se recomienda ancho de anden mínimo de 1.5 metros 3.3.2 BRECHAS Este análisis se realiza para determinar la necesidad de mecanismos de control de paso peatonal sobre la vía principal, es decir obtener las necesidades de infraestructura de control, para lo cual se describe el siguiente procedimiento, basado en el análisis peatonal y la necesidad futura de peatonal. Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 29 Para calcular la brecha de paso peatonal se consideró que la distancia de paso peatonal sería de 7,7 metros y el pelotón se movería a una velocidad aproximada de 3,3 kilómetros por hora. Agrupando en pelotones de 5 peatones, se encontró un total de 73 pelotones haciendo uso de la infraestructura por hora; la brecha peatonal se calculó a través de la siguiente expresión: ����ℎ� = � ��� � ������ � � ∗ ����� � ������ �� Lo anterior permitió determinar que la brecha peatonal sería de 10,22 minutos, en los cuales podrían evacuarse la totalidad de los peatones de la vía en la hora de mayor demanda del día. El resumen de lo anterior se presenta en la siguiente tabla Tabla 3-9 Brecha peatonal Fuente: Elaboración propia. En cuanto al cálculo de la brecha vehicular, se contó con una distancia de paso de 10 metros, una velocidad de marcha de 30 kilómetros por hora y asumiendo que en la hora pico vehicular, encontrada desde las 07:15 hasta las 08:15 con un total de 106 vehículos provenientes de los diferentes accesos en esta hora y siguiendo la metodología aplicada en la determinación de la brecha peatonal teniendo en cuenta que se presentarían pasos de vehículos individuales, se obtuvo que la brecha vehicular sería de 35,28 minutos. El resumen de lo anterior se presenta en la siguiente tabla. Distancia de paso 0,0077 (km) Velocidad 3,3 (km/h) Peatones hora pico 365 p/h Pelotón tipo 73 p/h Brecha 10,22 min Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 30 Tabla 3-10. Brecha vehicular. Fuente: Elaboración propia. La comparación entre las brechas peatonales y vehiculares, permite concluir que la diferencia entre estos (26,06 minutos) genera el tiempo suficiente para satisfacer la demanda peatonal que se presenta en la zona sin necesidad de construir infraestructuras de gran tamaño como un puente peatonal o un pompeyano. Con un esquema básico de señalización de zona escolar, bastará para generar el aviso a los vehículos y garantizar las condiciones mínimas de seguridad. 3.3.1 ESTACIONAMIENTOS El objetivo del cálculo de los estacionamientos, es determinar si el diseño arquitectónico, es capaz de asumir los requerimientos operativos de estacionamiento, para lo cual se realizan las comparaciones y análisis que se presentan a continuación. Para la estimación del comportamiento de los estacionamientos se realiza el procesamiento de la información obtenida en la toma de información de campo de rotación de placas en la sede del SENA en Tumaco, para automóviles y para motos respectivamente, realizada el día Martes 1 de Julio de 2014 y verificadas el 16 de septiembre de 2014. Este procesamiento se resume en una hoja de cálculo que obtiene como producto final una serie de indicadores que reflejan el comportamiento de los usuarios dentro de un campus académico, específicamente en la zona de parqueo, dichos indicadores son entre otros, la capacidad real y práctica de los estacionamientos, el tiempo promedio de estacionamiento y finalmente el índice de rotación. Distancia de paso 0,03 (km) Velocidad 10 (km/h) Vehículos hora pico 196 veh/h Vehículos 1 p/h Brecha 35,28 min Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 31 Adicionalmente se obtienen los histogramas horarios de entradas y salidas donde se identifican la hora de máxima demanda que en el caso específico de la sede de Tumaco se encuentra en el periodo de la mañana, entre las 7:00 y 8:00 AM a la entrada de los estudiantes y a medio día su salida como es de esperarse en estos equipamientos. Figura 3-14 Histograma horario de entradas y salidas día típico – Sede Tumaco (Automóviles Fuente: Elaboración propia En el caso de las motocicletas, tomadas en la sede del SENA en Tumaco, se obtiene el histograma que se muestra en la siguiente figura, donde la dinámica de entradas y salidas es similar a la de autos y respecto a las horas de máxima demanda, sin embargo dicho comportamiento es notoriamente más pausado en el sentido en que durante la toda la mañana y hacia el medio día hay periodos de baja demanda. - 1 2 3 4 5 6 INGRESO AUTOS SALIDA AUTOS Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 32 Figura 3-15. Histograma Horario de entradas y salidas día típico – Sede Tumaco (motos) Fuente: Elaboración propia Una vez realizado el análisis para los estacionamientos de las sedes del SENA en Tumaco, se hizo un paralelo para estimar el comportamiento vehicular en la entrada de la sede de la Universidad Nacional de Colombia en Tumaco. Inicialmente se realizó una estimación de motorización a partir del número de vehículos registrados en la toma de información y el número de estudiantes en las sedes académicas del SENA, ese mismo factor de motorización es aplicado al número de estudiantes esperado en la sede de la Universidad Nacional de Colombia con lo cual se logra estimar la cantidad de cupos requeridos por tipo de vehículo, como se muestra a continuación. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 INGRESO MOTOS SALIDA MOTOS Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 33 Figura 3-16. Indicadores de rotación de placas toma de información en Sedes del SENA Fuente: Elaboración propia Figura 3-17. Expansión a Universidad Nacional de Colombia - Sede Tumaco Fuente: Elaboración propia AUTOS MOTOS Estudiantes Capacidad real 10,00 15,00 Horas de aforo 8,00 8,00 Total vehículos toma 18,00 22,00 Total de vehículos por hora 2,25 2,75 Duración promedio(min) 26,67 21,82 Índice de rotación 0,56 0,68 Índice de rotación horario 0,07 0,09 Porcentaje de ocupación 66% 81% Promedio de ocupación 6,00 12,00 Ocupación máxima 9,00 16,00 Sena Tumaco 396 Parámetros AUTOS MOTOS AUTOS MOTOS Estudiantes Capacidad real 10,00 15,00 30,00 44,00 Horas de aforo 8,00 8,008,00 8,00 Total vehículos toma 18,00 22,00 53,00 64,00 Total de vehículos por hora 2,25 2,75 6,63 8,00 Duración promedio(min) 26,67 21,82 9,06 7,50 Índice de rotación 0,56 0,68 0,56 0,68 Índice de rotación horario 0,07 0,09 0,07 0,09 Porcentaje de ocupación 66% 81% 0,66 0,81 Promedio de ocupación 6,00 12,00 18,00 35,00 Ocupación máxima 9,00 16,00 27,00 47,00 Sena Tumaco 396 1150 Expansión a Universidad NacionalParámetros Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 34 En la figura anterior se muestra el análisis comparativo del SENA que permite realizar el estimativo de demanda vehicular en la sede de la Universidad Nacional, lo cual permitió estimar la cantidad de cupos de estacionamientos que serán necesarios para satisfacer la demanda vehicular dentro del campus, es necesario aclarar que la totalidad de vehículos no corresponde a la totalidad de cupos de aparcamiento pues es necesario considerar el índice de rotación en donde es posible estimar que el tiempo promedio de estacionamiento es de 26 minutos, alrededor de media hora; a continuación se resume la cantidad de cupos necesaria para la sede de la Universidad, obtenida del proceso de expansión presentado. Figura 3-18. Estacionamientos requeridos Fuente: Elaboración propia Se tiene en promedio una necesidad de 18 cupos para autos y 35 cupos para motos, con el fin de no tener congestión en los estacionamientos y aprovechando los espacios que puede brindar la Universidad, se propone para asumir la necesidad máxima un total de 30 cupos para autos y 50 para motos. En términos de áreas, a partir del manual de diseño y señalización del Ministerio de Transporte, se tiene la siguiente selección de tipos de estacionamientos, según el diseño de la acumulación, el cual depende del ángulo que forma con la vía, como se muestra a continuación. AUTOS MOTOS Estudiantes Total vehículos esperados 53,00 64,00 Promedio de ocupación 18,00 35,00 Ocupación máxima 27,00 47,00 1150 Expansión a Universidad NacionalParámetros Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 35 Figura 3-19 Parámetros de diseño de áreas de estacionamiento Fuente: Elaboración propia, con base en manual de señalización Ministerio de transporte Colombia A partir de estos requerimientos y de los diseños presentados, se establece el estacionamiento tipo 5, con un ángulo de 90 grados con respecto al andén, con lo cual se tiene las siguientes medidas de diseño: • Ancho del cajón: 2.5 metros, incluye línea de demarcación • Longitud del cajón: 5.0 metros • Ancho de circulación: 6.1 metros para doble sentido de circulación Con la selección del tipo de estacionamiento con los parámetros de operación y necesidad de estacionamientos presentada, se tiene el siguiente cálculo de áreas necesarias. . Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 36 Figura 3-20. Áreas de estacionamiento requeridas metros cuadrados Fuente: Elaboración propia Las áreas de circulación se determinan a partir del diseño geométrico del estacionamiento en donde se contempla el ancho de cada cajón y el ancho de la vía, de esta manera al tener una vía de maniobras de 6.1 metros de ancho, en doble sentido de circulación, que garantiza los radios de giro de los vehículos se estima la siguiente área de circulación en metros cuadrados. Figura 3-21. Áreas requeridas Fuente: Elaboración propia En total se tiene un área requerida para el estacionamiento y su circulación de 1.435 metros cuadrados, en donde se incluyen áreas de estacionamiento y maniobras de entrada y salida de los vehículos. 3.3.2 DETERMINACIÓN DE CARRILES DE ENTRADA Y SALIDA DEL PROYECTO Con el fin de definir la cantidad de entradas en el sistema es necesario en este punto diseñar la cantidad de talanqueras (entradas y salidas) hacia la Universidad Nacional. Por medio del análisis estadístico de llegadas aleatorios de Poisson, se determinó con el volumen de entradas y salidas proyectados por el número de estacionamientos la cantidad de talanqueras necesarias, a continuación se muestra como ejemplo la hoja de cálculo de este proceso Parámetros AUTOS MOTOS Total de cupos requeridos 30 50 Área de estacionamiento 12,5 3,5 Área requerida 375 175 Total Parqueo 550 Parámetros AUTOS MOTOS Total de cupos requeridos 30 50 Ancho cajón 2,5 1,4 Ancho de vía Área requerida 457,5 427 Total circulación 884,5 6,1 Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 37 Tabla 3-11 Ejemplo de cálculo de talanqueras Fuente: Elaboración propia En donde se identifica la cantidad de canales, el tiempo de atención por vehículo, el factor de servicio, que define si se presenta o no congestión en los accesos, el tiempo medio de atención y la demora de los vehículos en el sistema A continuación se presenta la gráfica de relación de volúmenes vs la cantidad de talanqueras, herramienta desarrollada por esta consultoría y útil para el cálculo rápido de accesos a predios. Figura 3-22 Relación de talanqueras y volúmenes de acceso Fuente: Elaboración propia De la gráfica anterior se tiene que la necesidad de entradas es de un canal, debido al volumen que se espera ingrese a la Universidad, teniendo una tasa de atención por vehículo de 40 segundos, es decir una operación manual de la entrada. Tasa de arribo vehicular (veh/hora) Canales Tasa de atención vehicular (veh/hora) Número promedio de vehículos en el sistema Número promedio de vehículos en la cola Tiempo promedio del vehículo en el sistema (horas) tiempo promedio del vehículo en cola (horas) Tiempo promedio del vehículo en el sistema (minutos) Tiempo promedio del vehículo en cola (minutos) λ c µ µR=λ/(µ-λ) µq=λ^ 2 /µ/(µ-λ) µT=1/ (µ−λ) µW=ρ/(µ-λ) µT=1/ (µ−λ) µW=ρ/(µ-λ) 69 1 72 0,96 Cola Estable 23,0000 22,0417 0,3333 0,3194 20,0000 19,1667 69 2 144 0,48 Cola Estable 0,9200 0,4408 0,0133 0,0064 0,8000 0,3833 69 3 216 0,32 Cola Estable 0,4694 0,1499 0,0068 0,0022 0,4082 0,1304 ρ Factor de ocupación del servicio 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 20 25 30 35 40 V EH ÍC U LO S P O R H O R A TIEMPO DE ATENCIÓN RELACIÓN DE TALANQUERAS Y VOLUMENES DE ACCESO ENTRAN 1 2 3 4 5 6 ENTRADA 1 CANTIDAD DE TALANQUERAS Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 38 4. MODELO DE TRÁNSITO. A partir de la determinación de la hora de modelación (7:00 – 8:00), se realizó la carga de los volúmenes con el programa Synchro 7, el cual realiza los procesos de evaluación de capacidad y niveles de servicio para la intersección y genera indicadores de evaluación, con los cuales se diagnostica el estado de operación con proyecto, para ver la influencia de este a lo largo del tiempo. Para la evaluación de los modelos se establecen dos parámetros mínimos de evaluación que son los que se presentan gráficamente, el parámetro de demoras, que indica el tiempo adicional que se requiere en comparación con las condiciones de operación actual, calculando demoras por los giros y los distintos controles de flujo. El segundo parámetro, se refiere a la longitud de cola, la cual indica la cantidad de vehículosque deben esperar para acceder a la Universidad Nacional. En el Anexo 3. (Modelo), se encuentran los archivos del modelo de micro simulación del proyecto en donde se aprecia con mayor claridad los porcentajes de asignación obtenidos en el respectivo capítulo. 4.1. FACTORES DE CRECIMIENTO. Para la evaluación de escenarios futuros de este tipo de proyectos generalmente se evalúan series temporales que registran el comportamiento de variables económicas como PIB, de volúmenes de tránsito, de población y demás. Estas series por si solas no son suficientes para realizar interpretaciones de la realidad, pero al aplicarles análisis estadístico y econométrico se obtienen los fundamentos que permiten realizar afirmaciones sobre el comportamiento de las variables. En la literatura se encuentran distintos métodos para calcular tasas de crecimiento, cada uno de ellos con su respectivo sustento teórico. 4.1.1 MÉTODO GEOMÉTRICO El cálculo de la tasa de crecimiento mediante el método geométrico resulta ser el más sencillo, se utilizan los valores inicial y final de la serie de acuerdo a la siguiente ecuación: � = ���� � � ��� − 1 Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 39 Donde, r: es la tasa de crecimiento Vf: es el valor final de la serie Vi: es el valor inicial de la serie N: es el número de observaciones Este método resulta útil cuando sólo se cuenta con los valores inicial y final de una serie, o cuando los valores observados estuvieran comprendidos en la línea recta trazada desde el valor inicial hasta el valor final. Método lineal Este método implica el cálculo de una regresión lineal mediante Mínimos Cuadrados. Se asume que la relación existente entre una variable dependiente (volúmenes) y otra independiente (el tiempo) se puede describir a través de la ecuación de una recta: Yt=α+βx Donde, Yt: son los valores históricos obtenidos x: es el tiempo α: es el intercepto Β: es la pendiente En este caso la tasa de crecimiento promedio anual se halla dividiendo el valor estimado de la pendiente entre la media aritmética de la variable dependiente. Método exponencial Este método implica el cálculo de una regresión exponencial mediante Mínimos Cuadrados se asume que la relación existente entre una variable dependiente (volúmenes de tránsito) y otra independiente (el tiempo) se describe a través de la ecuación: Yt = α�� Para aplicar el método de mínimos cuadrados se necesita linealizar esta ecuación y se aplican logaritmos naturales: Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 40 ln #� = ln$ + &' En este caso la tasa de crecimiento promedio anual está representada por el valor estimado de la pendiente. Análisis de tasas Adicional a los métodos empleados, se propone la estimación de tasas pesimistas, optimistas y estimadas, para la determinación de la tasas optimista, se busca dentro de los análisis de las tasas, la máxima presentada por tipo de vehículo, el caso de la tasa pesimista obedece a la mínima tasa que se obtenga en el análisis, mientras que la tasa estimada obedece a la siguiente expresión: (� = (� + 4( + (�6 Dónde: Te: es la tasa estimada To: es la tasa optimista Tn: es la tasa media o normal Tp: es la tasa pesimista Esta expresión obedece a un comportamiento de los datos con una distribución de probabilidad normal. A partir de la descripción de la metodología, se presenta el análisis de datos relacionados con las tasas de crecimiento. 4.1.2 TASAS POR VOLÚMENES HISTÓRICOS A partir de la información de volúmenes de las series históricas del INVIAS, se realiza el análisis de las tres metodologías de cálculo de tasas de crecimiento y el análisis de la tasa estimada, como se encuentra a continuación. Se tiene que la tasa de crecimiento más alta corresponde a los vehículos camiones, con un 2.4% de crecimiento, siendo este el de la segunda participación en la composición vehicular, mientras que para auto y buses, se tiene una tasa de 0.49% y 0.33 respectivamente Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 41 Tabla 4-1. Estimación de tasas de creciente para volúmenes históricos Fuente: Elaboración propia 4.1.3 TASAS POR CRECIMIENTO DEL PRODUCTO INTERNO BRUTO A partir de la información histórica del departamento nacional de estadística (DANE), se obtienen los valores históricos anuales con el fin de obtener las tasas de crecimiento basados en el crecimiento del país, del departamento de Nariño, y los índices de crecimiento de la construcción y del transporte en el departamento, obteniendo las siguientes tasas de resumen. Tabla 4-1tasas de crecimiento por PIB y productos Fuente: Elaboración propia, base datos DANE AÑO AUTOS BUS CAMIÓN 1997 642 59 124 1998 648 59 131 1999 653 60 137 2000 659 60 144 2001 665 60 151 2002 670 61 158 2003 676 61 164 2004 682 61 171 2005 687 62 178 2006 693 62 185 2007 699 62 191 2008 704 63 198 2010 716 63 212 2011 721 64 219 2012 727 64 225 2013 732 64 232 0,55% 0,35% 2,81% 0,82% 0,53% 3,81% 0,13% 0,13% 0,75% 0,50% 0,34% 2,46% 0,49% 0,33% 2,40% TASA LINEAL TASA EXPONENCIAL TASA PROMEDIO TASA ESTIMADA VOLÚMENES PROYECTADOS TASA GEOMÉTRICA AÑO PIB COLOMBIA PIB TOTAL DEPARTAMEN TAL CRECIMIENTO DE TRANSPORTE CONSTRUCCION TASA GEOMÉTRICA 3,88% 4,34% 4,60% -3,60% TASA LINEAL 4,40% 8,26% TASA EXPONENCIAL 0,35% 8,52% PROMEDIO TASAS 2,88% 7,04% 4,60% -3,60% Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 42 4.1.4 TASAS POR CRECIMIENTO POBLACIONAL. Al igual que las tasas por producto interno bruta las estadísticas nacionales presentan las proyecciones a 2020 de la población por departamento y municipio, de las cuales se seleccionó el crecimiento departamental, por ser la vía un eje principal de transporte, se estudió la ciudad de Pasto y el municipio de Tumaco, principales zonas de asentamientos poblacionales dentro del estudio. A partir de esta información se obtuvieron las siguientes tasas. (Ver anexo Proyecciones) Tabla 4-2 Tasas poblacionales Fuente: Elaboración propia, base datos DANE 4.1.5 RESUMEN DE TASAS. Una vez obtenidos los resultados del análisis tasas basadas en volúmenes vehiculares, población y producto interno bruto, se realiza el proceso de obtención de tasas esperadas.(Cálculos en anexo Proyecciones). Tabla 4-3 Resumen de tasas estudiadas Fuente: Elaboración propia AÑO NARIÑO PASTO TUMACO TASA GEOMÉTRICA 1,40% 1,45% 2,36% TASA LINEAL 1,33% 1,48% 2,34% TASA EXPONENCIAL 0,09% 0,12% 0,20% TASAS PROMEDIO 0,94% 1,01% 1,63% TASA ESTIMADA 0,88% 0,94% 1,51% POBLACION PROYECCIONES AUTO BUS CAMION PAIS DEPARTAME NTAL TRANSPORTE DEPARTAMENTO COSNTRUCCION DEPARTAEMTO NARIÑO PASTO TUMACO TASA GEOMETRICA 0,55% 0,35% 2,81% 3,88% 4,34% 4,60% -3,60% 1,40% 1,45% 2,36% TASA LINEAL 0,82% 0,53% 3,81% 4,40% 8,26% 1,33% 1,48% 2,34% TASA EXPONENCIAL 0,13% 0,13% 0,75% 0,35% 8,52% 0,09% 0,12% 0,20% TASA PROMEDIO 0,50% 0,34% 2,46% 2,88% 7,04% 4,60% -3,60% 0,94% 1,01% 1,63% TASA MAXIMO OPTIMISTA 0,82% 0,53% 3,81% 4,40% 8,52% 4,60% -3,60% 1,40% 1,48% 2,36% TASA MINIMA PESIMISTA 0,13% 0,13% 0,75% 0,35% 4,34% 4,60% -3,60% 0,09% 0,12% 0,20% TASA ESTIMADA 0,5% 0,3% 2,4% 2,7% 6,8% 4,6% 0,0% 0,9% 0,9% 1,5% POBLACIONVOLUMENES PROYECTADOS PIB TIPO DE TASAS Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 43 A partir del resumen de tasas se obtiene los valores a aplicar para cada tipo de vehículo, basado en la última fila, tasa esperada, se calculó, la tasa promedio, la máxima y la tasa a aplicar, como se presenta a continuación. Tabla 4-4 Tasas de crecimiento vehicular para la viaFuente: Elaboración propia 4.1.6 AÑO BASE Se determinó como año cero del proyecto el 2014, de manera que para la elaboración del modelo de realizó el crecimiento de los volúmenes de la red actual al año base según los factores de crecimiento determinados en el numeral anterior. Para la modelación de la situación con proyecto se parte de la intersección de acceso propuesta, la cual se aprecia en la figura a continuación. RESUMEN TASAS AUTO BUS CAMION TASAS OPTIMISTA 6,84% 6,84% 4,60% TASA PESIMISTA 0,00% 0,33% 0,88% TASA PROMEDIO 2,25% 2,54% 2,07% TASA ESTIMADA 4,93% 5,04% 3,56% Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 44 Figura 4-1 Geometría de modelación con proyecto Fuente: Elaboración propia Los volúmenes que se introdujeron en el modelo son el resultado de la toma de información de campo, para la hora pico determinada y los volúmenes de acceso y salida determinados en el Capítulo 3 de este documento, los volúmenes se observan en la siguiente gráfica. Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 45 Figura 4-2 Volúmenes de modelación con proyecto Fuente: Elaboración propia Como se aprecia en la siguiente figura, con los volúmenes determinados para el ingreso y salida del predio, tomando las situaciones más críticas de circulación y acceso, no generan demoras y la intersección presenta una velocidad promedio de 46 Km/h. Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 46 Figura 4-3 Demoras para la intersección de ingreso y salida de la UNAL – Sede Tumaco Fuente: Elaboración propia Los indicadores generales se pueden observar en la siguiente tabla, en la que se reportan demoras totales, detenciones e índice de desempeño entre otros. Tabla 4-5 Indicadores generales para 2014. Fuente: Elaboración propia 4.1.7 PROYECCIÓN A 5 AÑOS Los volúmenes resultantes de las tasas de crecimiento anual de 0.49% para Autos, 0.33% para buses y del 2,4% para camiones, para los primeros 5 años de funcionamiento del proyecto se pueden observar en la gráfica a continuación. Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 47 Figura 4-4 Volúmenes de modelación con proyecto año 5 Fuente: Elaboración propia En este escenario de funcionamiento no se presentan condiciones de demoras como se aprecia en la figura a continuación. Figura 4-5 Demoras para la intersección de ingreso y salida de la UNAL – Sede Tumaco año 5 Fuente: Elaboración propia Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 48 Los indicadores generales se pueden observar en la tabla a continuación, en la que se reportan demoras totales, detenciones e índice de desempeño entre otros. Tabla 4-6 Indicadores generales situación para 2019. Fuente: Elaboración propia La velocidad promedio en la intersección se mantiene en las mismas condiciones del año base. 4.1.8 PROYECCIÓN AÑO 10 El factor de crecimiento utilizado para la evaluación de este escenario es de 1,11, contemplando las tasas de crecimiento anual de 0.49% para Autos, 0.33% para buses y del 2,4% para camiones, los volúmenes obtenidos se presentan en la siguiente tabla. Figura 4-6 Volúmenes de modelación con proyecto año 10 Fuente: Elaboración propia Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 49 En este escenario de funcionamiento no se presentan condiciones de demoras como se aprecia en la siguiente figura. Figura 4-7 Demoras para la intersección de ingreso y salida de la UNAL – Sede Tumaco año 10 Fuente: Elaboración propia Los indicadores generales se pueden observar en la siguiente tabla, en la que se reportan demoras totales, detenciones e índice de desempeño entre otros. Tabla 4-7 Indicadores generales situación para 2019. Fuente: Elaboración propia La velocidad promedio en la intersección se mantiene en las mismas condiciones del año base. Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 50 4.1.9 PROYECCIÓN AÑO 20 El factor de crecimiento utilizado para la evaluación de este escenario es de 1,24, contemplando las tasas de crecimiento anual de 0.49% para Autos, 0.33% para buses y del 2,4% para camiones, los volúmenes obtenidos se presentan en la siguiente tabla. Figura 4-8 Volúmenes de modelación con proyecto año 20 Fuente: Elaboración propia En este escenario de funcionamiento no se presentan condiciones de demoras como se aprecia en la siguiente figura. Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 51 Figura 4-9 Demoras para la intersección de ingreso y salida de la UNAL – Sede Tumaco año 20 Fuente: Elaboración propia Los indicadores generales se pueden observar en la siguiente tabla, en la que se reportan demoras totales, detenciones e índice de desempeño entre otros. Tabla 4-8 Indicadores generales situación para 2019. Fuente: Elaboración propia La velocidad promedio en la intersección se mantiene en las mismas condiciones del año base. Se revisó el crecimiento normal del tránsito evaluando el modelo hasta los 20 años y sigue teniendo condiciones operativas óptimas menores de nivel de servicio C y demoras bajas menores a 10 segundos por vehículo, así como colas menores de 2 vehículos para el acceso. Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 52 5. ACCIDENTALIDAD EN EL DEPARTAMENTO DE NARIÑO. De acuerdo con el Fondo Nacional de Prevención vial, se encontró que el crecimiento de la accidentalidad ha sido casi exponencial desde las primeras mediciones. El Departamento de Nariño, en el cual se encuentra la zona de estudio de este proyecto, reportó en el año 2010 un total de víctimas a causa de accidentes de tránsito de 981 entre los que se encontraron 179 muertos y 802 heridos. En su distribución se encontró que la motocicleta es el modo de transporte que más accidentes de tránsito generó en este año. En la siguiente tabla, se presenta también que el modo menos afectado a causa de accidentes es el de la bicicleta. Ese encuentra en total 80 registros que no presentan información sobre el modo de transporte. Tabla 5-1 Accidentes 2010. Fuente: Fondo de Prevención Vial En contraste, para el año 2011 se encontraron un total de 970 afectados por accidentes de tránsito en el Departamento de Nariño, lo que no persigue la tendencia nacional de aumento de accidentes de tránsito. En ese año y como se presenta en la siguiente tabla, las motocicletas son nuevamente protagonistas con la mayor participación de accidentes de tránsito. En esta tabla también se observa que en este año el transporte de carga representó el modo en el que menos accidentes se produjeron con un total de 10 en el año. El Departamento acarreó en este año un total de 807 heridos y 163 muertos. Muertos Heridos Bicicleta 6 50 Motocicleta 67 347 Peatón 44 210 Transporte de carga 4 13 Transporte particular 10 41 Transporte público 8 101 Otro o sin información 40 40 TOTAL 179 802 Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 53 Tabla 5-2 Accidentes 2011. Fuente: Fondo de Prevención Vial Para el año 2012, se presentaron 939 víctimas a causa de accidentes de tránsito los cuales nuevamente se presentaron en mayor medida en motocicletas. Como se presenta en la siguiente tabla, en este año el número de heridos descendió a un número de 769 heridos y 170 muertosque nuevamente no siguen la tendencia de aumento con relación al año anterior. Tabla 5-3 Accidentes 2012 Fuente: Fondo de Prevención Vial Muertos Heridos Bicicleta 14 59 Motocicleta 66 386 Peatón 41 209 Transporte de carga 1 9 Transporte particular 1 34 Transporte público 10 63 Otro o sin información 30 47 TOTAL 179 802 Muertos Heridos Bicicleta 6 40 Motocicleta 73 385 Peatón 44 146 Transporte de carga 7 2 Transporte particular 15 51 Transporte público 4 78 Otro o sin información 21 67 TOTAL 179 802 Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 54 En el 2012, el modo de transporte que menos reportó accidentes de tránsito fue el de carga de manera similar al año 2011 con un total de 9 accidentes. En el Departamento de Nariño, el municipio que más reporto accidentes entre los años 2007 y 2012 según reportes del Fondo de Prevención vial fue San Juan de Pasto, seguido por el municipio de Tumaco dónde los accidentes han ido en aumento desde el año 2007 hasta el año 2012. Nariño, reportó año tras año una disminución en la presencia de accidentes, aunque las cifras siguen siendo altas, se debe propender por generar cambios que permitan el uso de transportes con menos ocurrencia de accidentes además de medidas como los reductores de velocidad en las vías del departamento y protección para los peatones mediante puentes peatonales y pompeyanos. Al realizar el análisis de capacidad y niveles de servicio, se obtiene que las condiciones actuales no se ven afectadas, debido a que la solución geométrica segrega los flujos de entrada y permite el acceso con condiciones óptimas de operación. Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 55 6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES El desarrollo de proyectos de infraestructura de educación, hacen que las condiciones de las ciudades mejoren y logren un mayor desarrollo económico y de calidad de vida, es necesario para lograr este desarrollo, tener condiciones operativas y de movilidad eficientes que permitan la operación de estos equipamientos. El proyecto se desarrollará en una zona rural de Tumaco, sobre la vía nacional 10 Tramo 01, en donde los volúmenes vehiculares son medios y el impacto de la implantación del equipamiento, no genera condiciones de movilidad adversas. No existen rutas de transporte público directas hacia la zona del predio, sin embargo se sugiere, la implementación de una ruta con intervalo de 2.5 minutos y una flota de 4 vehículos para atender la hora de máxima demanda del equipamiento. La hora de máxima demanda vehicular se da entre las 7:00 y 8:00 de la mañana, caracterizado por los viajes atraídos al equipamiento y las conexiones con el municipio de Tumaco, el día de máxima carga es el viernes debido a las dinámicas económicas de la región. Los volúmenes vehiculares esperados, se obtuvieron a partir de los volúmenes tomados frente al predio de referencia y la proyección comparada con la sede del Sena en Tumaco, de lo cual se obtuvo un volumen de 139 peatones/hora. En el periodo de medio día asociado a las condiciones sociales y culturales, que hace que los habitantes se trasladen al almuerzo a sus viviendas. El requerimiento de andenes es mínimo debido al volumen peatonal que se espera, con el fin de garantizar unas condiciones de operación y urbanismo que permitan una mejor movilidad, se sugiere tener andenes con mínimo 2 metros de ancho. El análisis de brechas para la hora de máxima pasando la vía, se tiene que no es necesario la implementación de infraestructuras adicionales para el paso peatonal, no obstante se recomienda la implementación de la señalización de zona escolar y la disminución física de la velocidad por medio de resaltos, para garantizar la seguridad en el paso de los peatones. Una vez analizado el índice de rotación y estimados los volúmenes para la Universidad Nacional Sede Tumaco, es posible afirmar que el área asignada para estacionamientos es suficiente debido al índice de motorización encontrado para sedes académicas de la región. Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 56 Del volumen vehicular estimado para la Universidad Nacional se afirma que será suficiente contar con una sola talanquera por tipo de vehículo que preste el servicio de registro y permita el ingreso a la zona de parqueo. Para evitar congestión en el estacionamiento y la entrada, es necesario dotar a la Universidad con 30 cupos de parqueo para autos y 50 de cupos de parqueo para motocicletas, así como impulsar el uso de vehículos no motorizados y la localización de estacionamientos de bicicletas según se vaya presentando el uso. Según el comportamiento de los predios de referencia y la intensidad de la entrada de vehículos, por medio del análisis de entradas y salidas, se determinó que una entrada con tiempo de atención de 40 segundos es suficiente para la operación de entrada. La accidentalidad que se reporta en el Departamento de Nariño, que incide directamente en el comportamiento de los municipios cercanos a la zona de influencia de este proyecto, Pasto y Tumaco, aunque es baja con respecto a otros departamentos del país, sigue siendo alarmantes en transportes como la motocicleta, para lo cual aprovechando la Universidad como un centro educativo se sugiere la implementación de cursos y capacitaciones de seguridad vial, aumentando el uso de elementos de seguridad como cascos y cinturones de seguridad, así como los pasos peatonales por zonas demarcadas. Teniendo en cuenta que los volúmenes vehiculares que circularan en el acceso al predio son muy bajos, se recomienda aplicar la metodología del Manual de Diseño de Pavimentos Asfálticos para Vías con Bajos Volúmenes de Tránsito, de donde se debe tomar el TPD con la respectiva composición vehicular para efectuar los cálculos y análisis correspondientes. Estudio de Tránsito y Movilidad Universidad Nacional Sede Tumaco VRC INGENIERÍA LTDA . Página 57 6.1. BIBLIOGRAFÍA – MANUAL DE PLANEACIÓN PARA LA ADMINISTRACIÓN DEL TRÁNSITO Y EL TRANSPORTE, Secretaria de Tránsito y Transporte, Bogotá - 2005. – CARTILLA DE VOLUMENES DEL TRÁNSITO 2011 adoptado del INSTITUTO NACIONAL DE VIAS. – ESTIMACIONES DE POBLACIÓN 1985 – 2005 Y PROYECCIONES DE POBLACIÓN 2005 – 2020 TOTAL MUNICIPAL POR AREA. Departamento Administrativo Nacional de Estadística – DANE. http://www.dane.gov.co/index.php/poblacion-y- demografia/proyecciones-de-poblacion. – MANUAL DE DISEÑO GEOMÉTRICO PARA CARRETERAS, adoptado mediante Resolución No. 005865 del 12 de noviembre de 1998 del INSTITUTO NACIONAL DE VIAS. – MANUAL DE DISEÑO DE PAVIMENTOS ASFALTICOS EN VIAS CON BAJOS, MEDIOS Y ALTOS VOLÚMENES DE TRÁNSITO, 2008. – AASHTO. “AASHTO GUIDE FOR DESIGN OF PAVEMENT STRUCTURES 1993” American Association of State Highway and Transportation Officials, 1993.
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