Ingeniería de tránsito - Tema 2

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03/09/2014
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Ingeniería de Tránsito y Diseño Vial Urbano
Docente: Ing. Pedro Luis Miñano Chamorro
email: pccipmin@upc.edu.pe
Introducción
Paradoja del mejoramiento de las vías
¿Que ocurre si aumentamos la capacidad de las vías. 
Ejemplo, añadimos carriles a la vía congestionada ?
Supongamos que la ruta en 
azul trabaja. Al 90 % de su 
capacidad en hora punta, y 
se decide incrementar el 
número de carriles en uno 
por sentido en zonas donde 
sea posible.
Situación hipotética
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Antes de iniciarse la ampliación,
los vehículos toman la vía roja
porque la ruta azul está
congestionada. Posteriormente la
ruta roja llega a estar cerca de su
capacidad
Se produce el efecto contrario, es
decir, los vehículos empiezan a
usar la ruta azul nuevamente
Después de unas semanas la ruta
azul es congestionada
nuevamente en un corto o
mediano plazo.
Introducción
Paradoja del mejoramiento de las vías
WARDROP, Congestión
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WARDROP, Congestión
El efecto de la congestión
matemáticamente se puede
analizar a través del primer
principio de Wardrop conocido
como equilibrio del usuario
Si Q = 100 vehículos, todos los vehículos viajan a través de la ruta 2
¿Hasta que valor de Q esto ocurrirá?
12 + 0.05 X2 = 20Los vehículos seguirán usando la ruta 2 hasta que
el costo (tiempo) en las dos rutas sea el mismo X2 = 160 veh
T2 = 12 + 0.05X2
T1 = 20 + 0.004X1
Q
C: costo (tiempo)
Qi: flujo vehicular
Centro ciudad
WARDROP, Congestión
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T2 = 12 + 0.05X2
T1 = 20 + 0.004X1
Q
Si Q = 3000 
vehículos,
2630 vehículos viajan por la ruta 1
370 vehículos viajan por la ruta 2 y
Debe cumplirse el equilibrio del sistema, para esto el costo de usar
las dos rutas sea el mismo.
C: costo (tiempo)
Qi: flujo vehicular
Costo total = 2630 * 30.52+370*30.52 = 91560 min-veh
Centro ciudad
WARDROP, Congestión
𝑥1 + 𝑥2 = 3000
𝑇1 = 20 + 0.004𝑥1 = 𝑇2 = 12 + 0.05𝑥2
0.004𝑥1 − 0.05𝑥2 = −8
𝑇1 = 30.52 𝑚𝑖𝑛 = 𝑇2
WARDROP, Congestión
T2 = 12 + 0.02X2
T1 = 20 + 0.004X1
Q
Se aumenta la capacidad de la ruta 2
con ampliaciones de carriles, ahora
el tiempo de viaje es menor
Hasta un flujo de 400 vehículos solo la ruta 2 será utilizada
C: costo (tiempo)
Qi: flujo vehicular
Si Q = 3000 
vehículos,
Centro ciudad
2167 vehículos viajan por la ruta 1
833 vehículos viajan por la ruta 2 y
Costo total = 3000* 28.668= 86004 min/veh
𝑥1 + 𝑥2 = 3000
𝑇1 = 20 + 0.004𝑥1 = 𝑇2 = 12 + 0.02𝑥2
0.004𝑥1 − 0.02𝑥2 = −8
𝑇1 = 28.668 𝑚𝑖𝑛 = 𝑇2
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WARDROP, Congestión
Aunque el costo total del sistema ha disminuido, puede apreciarse
que la cantidad de vehículos que viaja por la ruta 2, se han
incrementado pasando de 370 a 833 vehículos.
Hay más vehículos en la ruta 2 que pasa por el centro de la ciudad
y esto origina mayor contaminación y una próxima congestión en
un corto plazo debido al nuevo tráfico atraído desde zonas
cercanas.
¿Que ocurriría si todas las personas viajaran pensando
en reducir el costo del sistema. A su valor mínimo?
WARDROP, Congestión
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WARDROP, Congestión
T2 = 12 + 0.05X2
T1 = 20 + 0.004X1
QSi Q = 3000 
vehículos,
C: costo (tiempo)
Qi: flujo vehicular
Centro ciudad
Aplicando el segundo principio de Wardrops, asignar los 3000
vehículos en la red mostrada
Ct = X1*T1+ X2*T2
Ct = X1*(20+0.004*X1)+X2*(12+0.05*X2) X1+X2 = 3000
dCt = 0
dX1
X1 = 2704veh
X2 = 296 veh
T1 = 20+0.004*2704 = 30.816
T2 = 12+0.05*296 = 26.8
Ct=2704*30.816+296*26.8=83326.464+7932.8=91259 min.veh<91560 (1er principio)
¿Por que es importante reducir la congestión?
Necesidades básicas
Medio ambiente, etc
Pirámide de necesidades
El tráfico genera una serie de externalidades
negativas que afectan a los seres humanos y
el medio ambiente
Una de las externalidades es la
congestión que produce muchas
pérdidas en tiempo y combustible.
Además contribuye con otras
externalidades como incrementar los
accidentes de tránsito, contaminación
del aire y ruido
¿En nuestro país porque la población y el gobierno no
internalizan el problema de la contaminación?.
Introducción
Congestión
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• Niveles de servicio E y F
• Velocidades entre 4 y 10
km/h para el transporte público
en hora pico
• Velocidades de 23 km/h para
el transporte privado en hora
pico
• Personas que viven en los
conos viajan 4 horas al día
• Si se diera valor monetario al
tiempo que las personas
pierden viajando, se perderían
6240 millones de dólares al
año en Lima.
Fuente: Congreso de Transporte de Lima (CTL-2001)
Externalidades Generadas por el Tráfico
Congestión
Interior de vehículos
•NO2 hasta 2.5 veces
(Fuente: Chan et al, 1991)
Fuente: J.Dextre, 2006
Contaminación en el centro de Lima se
Dispersaría hacia el este de la ciudad
(Fuente: FONAM)
Fuente: www.amigosdevilla
¿Afecta solo a peatones ? ¿Viviendo lejos del centro de Lima 
estoy libre de contaminación ?
Externalidades Generadas por el Tráfico
Contaminación del aire
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Mecanismo de dispersión de los gases
Fuente: (Tate, 2004)
H
Fuente: (Tate, 2004)
Street canyon – relación H/W
Viento perpendicular al eje de 
la calle
Externalidades Generadas por el Tráfico
Contaminación
Profesor: F. Cabrera
¿Que impactos directos e indirectos se producirían en una 
red cuando se incluye un sistema de peajes?
¿Por que se paga peaje?
Contaminamos el
ambiente
No respetamos a
peatones y ciclistas
El tráfico genera ruido
afectando a las personas
y las propiedades
Impactos no valorados
Externalidades Generadas por el Tráfico
Contaminación
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• Apropiada gestión de la demanda
• Adecuada gestión de la infraestructura
• Planificación a mediano y largo plazo del 
transporte
• Uso de sistemas inteligentes de transporte. 
Fuente: google imágenes
Fuente: google imágenes
• Continuo monitoreo de
las características del
tráfico.
• Evaluación de diferentes
escenarios
La congestión puede ser reducida a través de una serie de medidas de 
gestión, que Trabajan en conjunto como:
Medidas de solución
Medidas de tráfico 
calmado – reductores de 
velocidad
Medidas de tráfico calmado –
paso a nivel para los 
peatones
Medidas de solución
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Medidas de solución
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