Análisis operacional del tramo de la calle 153 entre la autopista

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Ingeniería Civil Facultad de Ingeniería 
9-2016 
Análisis operacional del tramo de la calle 153 entre la autopista Análisis operacional del tramo de la calle 153 entre la autopista 
norte y la avenida boyacá, y la incidencia que presentan las norte y la avenida boyacá, y la incidencia que presentan las 
demoras en el proyecto Avenida La Sirena demoras en el proyecto Avenida La Sirena 
Laura Vanessa Perdomo Sepúlveda 
Universidad de La Salle, Bogotá 
Juan Camilo Rozo Buesaquillo 
Universidad de La Salle, Bogotá 
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Citación recomendada Citación recomendada 
Perdomo Sepúlveda, L. V., & Rozo Buesaquillo, J. C. (2016). Análisis operacional del tramo de la calle 153 
entre la autopista norte y la avenida boyacá, y la incidencia que presentan las demoras en el proyecto 
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PROFESIONAL EN INGENIERIA CIVIL 
 
 
ANÁLISIS OPERACIONAL DEL TRAMO DE LA CALLE 153 ENTRE LA AUTOPISTA 
NORTE Y LA AVENIDA BOYACÁ, Y LA INCIDENCIA QUE PRESENTAN LAS 
DEMORAS EN EL PROYECTO “AVENIDA LA SIRENA”. 
 
 
Autores: 
Laura Vanessa Perdomo Sepúlveda 
Juan Camilo Rozo Buesaquillo 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD DE LA SALLE 
FACULTAD DE INGENIERIA 
PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL 
BOGOTÁ D.C. 
2016 
ANÁLISIS OPERACIONAL DEL TRAMO DE LA CALLE 153 ENTRE LA AUTOPISTA 
NORTE Y LA AVENIDA BOYACÁ, Y LA INCIDENCIA QUE PRESENTAN LAS 
DEMORAS EN EL PROYECTO “AVENIDA LA SIRENA”. 
 
 
 
Tesis para optar al título de profesional en Ingeniería Civil. 
 
 
Director de tesis: 
Dr. Carlos Felipe Urazan Bonells 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD DE LA SALLE 
FACULTAD DE INGENIERIA 
PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL 
BOGOTÁ D.C. 
2016 
i 
 
Nota de aceptación: 
 
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Firma del jurado 
 
 
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Firma del jurado 
 
 
Bogotá D.C. Septiembre del 2016 
ii 
 
DEDICATORIA 
 
Quiero dedicar este trabajo de grado y toda mi vida universitaria, especialmente a mis padres, 
Martha Lucia Sepúlveda e Iván Perdomo, a ustedes dos les debo quien soy, son quienes sin 
dudarlo en ningún momento me apoyaron a cada instante para no desistir, cada paso que doy lo 
hago pensando en ustedes, son mi inspiración y mi vida entera. 
A mi futuro colega, mi mejor amigo, mi novio, Ricardo Andrés Bermúdez, eres quien me 
acompaño en todas mis trasnochadas, en todas mis caídas y subidas, por tu dedicación y 
comprensión en cada instante, sin tu apoyo hubiera sido muy difícil lograrlo. 
A mis hermanos Lorena Perdomo e Iván Perdomo, por su apoyo durante toda mi carrera. 
A todos muchas gracias, especialmente a Dios por hacer de este sueño una realidad. 
 
Laura Vanessa Perdomo Sepúlveda. 
. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
iii 
 
DEDICATORIA 
 
En primer lugar, agradezco a Dios por haberme permitido cumplir mi sueño, ser Ingeniero Civil. 
A mis padres les dedico este título, toda vez que, sin su apoyo, colaboración, tolerancia y 
comprensión, no hubiera sido posible lograr la culminación de mis estudios. 
A mi familia: Mi hermana, Abuela, Tíos y Tías, quienes fueron mis consejeros, soporte y parte 
fundamental para sobreponerme a los obstáculos que se me presentaron a lo largo de mi carrera. 
 
 
Juan Camilo Rozo Buesaquillo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
iv 
 
AGRADECIMIENTOS 
 
Quiero agradecer especialmente al Doctor Carlos Felipe Urazan Bonells, por su constante apoyo, 
que sin dudarlo nos brindó su mano amiga para brindarnos su colaboración y conocimiento, no 
solamente durante el proceso del proyecto de grado, si no durante toda mi vida universitaria. 
A todas las personas que intervinieron en nuestro estudio de campo para que este proyecto 
lograra su objetivo. 
A todos los ingenieros y educadores que aportaron sus conocimientos y enseñanzas, que siempre 
estuvieron dispuestos a colaborarnos y guiarnos durante nuestra formación profesional. 
. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
v 
 
CONTENIDO 
INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................ 20 
Descripción Del Problema ........................................................................................................ 20 
OBJETIVOS ................................................................................................................................. 22 
Objetivo General ....................................................................................................................... 22 
Objetivos Específicos ................................................................................................................ 22 
MARCO REFERENCIAL ............................................................................................................ 23 
Antecedentes ............................................................................................................................. 23 
Marco Teórico: .......................................................................................................................... 24 
Análisis De Circulación Para Intersecciones Semaforizadas ........................................ 24 
Análisis Operacional ...................................................................................................... 25 
Criterios geométricos ..................................................................................................... 26 
Criterios De Análisis De Capacidad Y Niveles De Servicio. ........................................ 26 
Análisis De Capacidad. .................................................................................................. 27 
Nivel De Servicio. ......................................................................................................... 30 
Condiciones Prevalecientes. .......................................................................................... 33 
Tiempo Mínimo De Verde ............................................................................................. 35 
Agrupación De Carriles ................................................................................................. 36 
vi 
 
Flujo Vehicular. ............................................................................................................. 38 
Tasa de flujo (q) y Volumen (Q). ..................................................................................38 
Intervalo simple (hi) ...................................................................................................... 38 
Intervalo Promedio ........................................................................................................ 38 
Densidad o Concentración (k) ....................................................................................... 39 
Espaciamiento Simple ................................................................................................... 40 
Espaciamiento Promedio ............................................................................................... 40 
Tasa de flujo. ................................................................................................................. 40 
Congestionamiento. ....................................................................................................... 42 
Demoras. ........................................................................................................................ 43 
Semáforos ...................................................................................................................... 45 
Condiciones De Tránsito ............................................................................................... 46 
Peatonización. ................................................................................................................ 47 
Marco Conceptual ..................................................................................................................... 47 
METODOLOGIA ......................................................................................................................... 51 
Selección De La Intersección De Análisis. ............................................................................... 51 
Registro Del Tráfico. ................................................................................................................. 56 
Aforo peatonal. .......................................................................................................................... 57 
vii 
 
Conteos de Vehículos Pesados (HV) ........................................................................................ 57 
Conteos de Buses, Bloqueos y Maniobras de Estacionamiento ................................................ 57 
Reglaje De Semáforos ............................................................................................................... 57 
Aforo Vehicular Y Selección De Los Periodos De Análisis ..................................................... 59 
Agrupación De Carriles ............................................................................................................. 60 
Estimación De La Relación De Pelotón .................................................................................... 61 
Medición Directa De La Tasa De Flujo De Saturación ............................................................ 61 
RESULTADOS Y ANÁLISIS ..................................................................................................... 62 
Escenario 1 ................................................................................................................................ 62 
Intersección Semaforizada. ............................................................................................ 62 
Porcentaje Vehicular Intersecciones Semaforizadas. .................................................... 62 
Volumen Horario De Máxima Demanda Y Los Factores De Máxima Demanda Y De 
Vehículo Pesado Para Las Intersecciones Semaforizadas. ............................................ 65 
Ajuste De Distribución De Carriles. .............................................................................. 86 
Flujo De Saturación. ...................................................................................................... 88 
Capacidad y Demoras Para Las Intersecciones Semaforizadas. .................................... 99 
Intersecciones No Semaforizadas. ............................................................................... 116 
Volumen Vehicular Carrera 55. ................................................................................... 117 
Comparación Horaria Con Respecto A Los Volúmenes Mixtos Carrera 55. .............. 118 
viii 
 
Capacidad De Carriles Carrera 55. .............................................................................. 101 
Nivel De Servicio Y Demora Carrera 55. .................................................................... 102 
Tráfico Conflictivo Carrera 55. ................................................................................... 103 
Intersección Calle 153 Carrera 58c ............................................................................. 130 
Volumen Vehicular para la carrera 58C. ..................................................................... 130 
Capacidad De Carriles Carrera 58C. ........................................................................... 139 
Nivel de servicio y demora Carrera 58 C. ................................................................... 140 
Tráfico Conflictivo Carrera 58 C. ................................................................................ 142 
Intersección Calle 153 · 59 .......................................................................................... 143 
Volumen Vehicular Carrera 59. ................................................................................... 143 
Capacidad De Carriles Carrera 59. .............................................................................. 147 
Nivel De Servicio Y Demora Carrera 59. .................................................................... 148 
Tráfico Conflictivo Carrera 59. ................................................................................... 148 
Escenario 2 .............................................................................................................................. 149 
Proyección Del Volumen Vehicular. ........................................................................... 149 
Proyecciones al 2018 ................................................................................................... 155 
Proyecciones al 2036 ................................................................................................... 164 
Señalización Vial ......................................................................................................... 174 
ix 
 
RECOMENDACIONES ............................................................................................................. 175 
CONCLUSIONES ...................................................................................................................... 176 
BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................................ 178 
ANEXOS .................................................................................................................................... 178 
ANEXO A. .............................................................................................................................. 178 
ANEXO B. .............................................................................................................................. 239 
 
LISTA DE TABLAS. 
Tabla 1 Factor de ajuste por progresión ........................................................................................ 33 
Tabla 2 Condiciones prevalecientes para el tránsito, semaforización y geométricas. .................. 33 
Tabla 3 Posibilidades de agrupamiento de carriles. ...................................................................... 37 
Tabla 4. Determinación del nivel de servicio con los resultados de las demoras para 
semaforizadas. ............................................................................................................................... 44 
Tabla5 Determinación del nivel de servicio con los resultados de las demoras para no 
semaforizadas. ............................................................................................................................... 45 
Tabla 6 Registro del tráfico. .......................................................................................................... 56 
Tabla 7 modelo de formato para realizar los aforos vehiculares. ................................................. 60 
Tabla 8. Volumen horario de máxima demanda y factor horario de máxima demanda y factor de 
vehículos pesados para la calle 153 con carrera 50. ..................................................................... 66 
x 
 
Tabla 9 Volumen horario de máxima demanda y factor horario de máxima demanda y factor de 
vehículos pesados para la calle 153 con carrera 54. ..................................................................... 71 
Tabla 10. Volumen horario de máxima demanda y factor horario de máxima demanda y factor de 
vehículos pesados para la calle 153 con carrera 56. ..................................................................... 78 
Tabla 11. Ajuste de distribución de carriles, calle 153 # 50 ........................................................ 86 
Tabla 12. Ajuste de distribución de carriles, calle 153 # 54. ........................................................ 87 
Tabla 13. Ajuste de distribución de carriles, calle 153 # 54. ........................................................ 87 
Tabla 14. Ajuste de distribución de carriles, calle 153 # 56. ........................................................ 87 
Tabla 15. Ajuste de distribución de carriles, calle 153 # 56. ........................................................ 88 
Tabla 16. Factores para la determinación de la tasa del flujo de saturación Calle 153 Carrera 50.
....................................................................................................................................................... 89 
Tabla 17. Factores para la determinación de la tasa del flujo de saturación. ............................... 92 
Tabla 18. Factores para la determinación de la tasa del flujo de saturación. ................................ 95 
Tabla 19. Determinaciòn de la Capacidad (Ci) y Demora (d) para la Calle 153 Carrera 50. ..... 100 
Tabla 20. Determinación de la Capacidad (Ci) y Demora (d) para la Calle 153 Carrera 54. ..... 103 
Tabla 21. Determinación de la Capacidad (Ci) y Demora (d) para la Calle 153 Carrera 56. ..... 108 
Tabla 22. Determinación del nivel de servicio para las intersecciones semaforizadas de la calle 
153 entre la Autopista Norte y la Boyacá. .................................................................................. 116 
Tabla 23. Capacidad de carriles e impedancia de la Calle 153# 55 ............................................ 101 
xi 
 
Tabla 24. Capacidad de carriles e impedancia de la Calle 153 # 55 con Movimientos Infractores
..................................................................................................................................................... 102 
Tabla 25, Nivel de Servicio y demora de la Calle 153 # 55. ...................................................... 102 
Tabla 26. Análisis de tráfico conflictivo de la Calle 153 # 55. ................................................... 103 
Tabla 27. Análisis de tráfico conflictivo de la Calle 153 # 55 con movimientos infractores. .... 130 
Tabla 28. Cálculos de la Calle 153# 58C, sentidos Occidente – Oriente, Oriente – Occidente y 
Sur - Oriente. ............................................................................................................................... 138 
Tabla 29. Cálculos de la Calle 153# 58C, sentidos Norte – Occidente, Oriente - Norte y 
Occidente - Sur. .......................................................................................................................... 138 
Tabla 30. Cálculos de la Calle 153# 58C, sentidos Norte - Sur (Infractor), Norte - Oriente 
(Infractor) y Sur - Norte (Infractor). ........................................................................................... 138 
Tabla 31. Capacidad de carriles e impedancia de la Calle 153 # 58C. ....................................... 139 
Tabla 32. Continuación de la capacidad de carriles e impedancia de la Calle 153 # 58C ......... 139 
Tabla 33. Nivel de servicio y demora de la calle 153 # 58 c. ..................................................... 140 
Tabla 34. Capacidad de carriles e impedancia de la Calle 153 # 58C con movimientos 
infractores. .................................................................................................................................. 141 
Tabla 35. Nivel de Servicio y demora de la Calle 153 #58C ...................................................... 141 
Tabla 36. Análisis de tráfico conflictivo de la Calle 153 # 58C ................................................. 142 
Tabla 37. Análisis de tráfico conflictivo de la Calle 153 # 58C con movimientos infractores .. 142 
Tabla 38. Continuación del análisis de tráfico conflictivo de la Calle 153 # 58C con movimientos 
infractores. .................................................................................................................................. 143 
xii 
 
Tabla 39. Cálculos de la Calle 153# 59, sentidos Occidente – Oriente y Oriente – Occidente. . 146 
Tabla 40. Cálculos de la Calle 153# 59, sentidos Sur - Oriente y Occidente - Sur. ................... 147 
Tabla 41. Capacidad de carriles e impedancia de la Calle 153 # 59. .......................................... 147 
Tabla 42. Capacidad de carriles compartidos de la Calle 153 # 59. ........................................... 148 
Tabla 43. Análisis de tráfico conflictivo de la Calle 153 # 59. ................................................... 149 
Tabla 44. Conjuntos o instituciones residenciales antiguas de la Av. La Sirena. ....................... 152 
Tabla 45. Continuación de la Tabla 39. Conjuntos o instituciones residenciales antiguas de la Av. 
La Sirena. .................................................................................................................................... 153 
Tabla 46. Conjuntos o instituciones residenciales nuevas de la Av. La Sirena. ........................ 154 
Tabla 47. Aporte vehicular a causa de la existencia de edificaciones actualmente sumado a las 
nuevas construcciones proyectadas al 2018 ................................................................................ 155 
Tabla 48 Relación volumen vehicular 2016 - 2018 de la intersección Calle 153 #50................ 156 
Tabla 49 Relación volumen vehicular 2016 - 2018 de la intersección Calle 153 #54................ 156 
Tabla 50 Relación volumen vehicular 2016 - 2018 de la intersección Calle 153 #56................ 156 
Tabla 51 Determinación del nivel de servicio para el volumen vehicular del 2018 en la calle 153 
carrera 50. ................................................................................................................................... 157 
Tabla 52. Determinación del nivel de servicio para el volumen vehicular del 2018 en la calle 153 
carrera 54. ................................................................................................................................... 157 
Tabla 53. Determinación del nivel de servicio para el volumen vehicular del 2018 en la calle 153 
carrera 56. ................................................................................................................................... 158 
xiii 
 
Tabla 54. Relación volumen vehicular 2016 - 2036 de la intersección Calle 153 #50 ............... 164 
Tabla 55. Relación volumen vehicular 2016 - 2036 de la intersección Calle 153 #54 ............... 165 
Tabla 56. Relación volumen vehicular 2016 - 2036 de la intersección Calle 153 #56. ............. 165 
Tabla 57 Determinacióndel nivel de servicio para el volumen vehicular del 2036 en la calle 153 
carrera 50. ................................................................................................................................... 166 
Tabla 58. Determinación del nivel de servicio para el volumen vehicular del 2036 en la calle 153 
carrera 54. ................................................................................................................................... 166 
Tabla 59. Determinación del nivel de servicio para el volumen vehicular del 2036 en la calle 153 
carrera 56. ................................................................................................................................... 167 
 
LISTA DE FIGURAS. 
Figura 1. Procedimiento para el análisis de circulación ............................................................... 25 
Figura 2 Intervalo entre vehículos ................................................................................................ 39 
Figura 3 Densidad o concentración. .............................................................................................. 40 
Figura 4 Zona de estudio............................................................................................................... 51 
Figura 5. Vista satelital calle 153 entre Autopista Norte y la Avenida Boyacá señalando 
intersecciones no semaforizadas para su estudio de transito actual. ............................................. 52 
Figura 6. Primera intersección semaforizada calle 153 con Cra. 50 ............................................. 52 
Figura 7 Segunda intersección semaforizada de estudio calle 153 con Cra. 54. .......................... 53 
Figura 8. tercera intersección semaforizada de estudio Calle 153 con Cra 56. ............................ 53 
xiv 
 
Figura 9 Primera intersección no semaforizada de estudio calle 153 con Cra 55. ....................... 54 
Figura 10 segunda intersección no semaforizada de estudio Calle 153 con Cra. 58 c. ................ 54 
Figura 11 Tercera intersección no semaforizada de estudio Calle 153 con Cra. 59. .................... 55 
Figura 12. Porcentaje de vehículos para la intersección de la calle 153 con carrera 50. .............. 63 
Figura 13. Porcentaje de vehículos para la intersección de la calle 153 con carrera 54. .............. 64 
Figura 14 Porcentaje de vehículos para la intersección de la calle 153 con carrera 56. ............... 64 
Figura 15. Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda calle 153 # 50 
sentido occidente - oriente. ........................................................................................................... 67 
Figura 16. Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda calle 153 # 50 
sentido oriente - occidente. ........................................................................................................... 68 
Figura 17. Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda calle 153 # 50 
sentido sur - oriente. ...................................................................................................................... 69 
Figura 18. Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda calle 153 # 50 
sentido sur - occidente. ................................................................................................................. 70 
Figura 19. Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda calle 153 # 54 
sentido occidente - oriente. ........................................................................................................... 74 
Figura 20. Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda calle 153 # 54 
sentido oriente - occidente. ........................................................................................................... 74 
Figura 21. Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda calle 153 # 54 
sentido norte - oriente. .................................................................................................................. 75 
xv 
 
Figura 22. Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda calle 153 # 54 
sentido norte - sur.......................................................................................................................... 75 
Figura 23. Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda calle 153 # 54 
sentido occidente - sur. ................................................................................................................. 76 
Figura 24. Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda calle 153 # 54 
sentido oriente- norte. ................................................................................................................... 77 
Figura 25. Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda calle 153 # 56 
sentido occidente - oriente.. .......................................................................................................... 81 
Figura 26. Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda calle 153 # 56 
sentido oriente - occidente. ........................................................................................................... 82 
Figura 27. Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda calle 153 # 56 
sentido sur - Oriente. ..................................................................................................................... 82 
Figura 28. Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda calle 153 # 56 
sentido sur - Occidente................................................................................................................. 83 
Figura 29. Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda calle 153 # 56 
sentido sur – Norte. ....................................................................................................................... 83 
Figura 30. Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda calle 153 # 56 
sentido norte Occidente................................................................................................................ 84 
Figura 31. Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda calle 153 # 56 
sentido norte Sur. ......................................................................................................................... 84 
Figura 32. Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda calle 153 # 56 
sentido Oriente - norte. ................................................................................................................. 85 
xvi 
 
Figura 33. Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda calle 153 # 56 
sentido Occidente Sur. ................................................................................................................ 85 
Figura 34. Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda calle 153 # 56 
sentido Oriente Norte. ................................................................................................................... 86 
Figura 35. Flujo de Saturación Intersección Calle 153 No. 50. .................................................... 91 
Figura 36. Flujo de Saturación Intersección Calle 153 No. 54 ..................................................... 94 
Figura 37. Flujo de saturación intersección Calle 153 No. 56 ...................................................... 97 
Figura 38. Determinación de las demoras generadas para la intersección calle 153 con carrera 50 
para las horas de la mañana y tarde. ........................................................................................... 101 
Figura 39. Determinación de las demoras generadas para la intersección calle 153 con carrera 54 
para las horas de la mañana y de la tarde. ................................................................................... 105 
Figura 40. Determinaciónde las demoras generadas para la intersección calle 153 con carrera 56 
para las horas de la mañana y de la tarde. ................................................................................... 111 
Figura 41 Porcentaje de vehículos de la Calle 153 # 55 ............................................................. 118 
Figura 42. Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda Sentido Occidente
..................................................................................................................................................... 119 
Figura 43. Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda Sentido Oriente - 
Occidente. ................................................................................................................................... 120 
Figura 44. Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda Sentido Norte - 
Occidente. ................................................................................................................................... 121 
Figura 45. Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda Sentido Oriente - 
Norte. .......................................................................................................................................... 122 
xvii 
 
Figura 46. Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda Sentido Occidente
..................................................................................................................................................... 123 
Figura 47. Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda Sentido Norte - 
Oriente......................................................................................................................................... 124 
Figura 48, Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda Sentido Occidente- 
Oriente......................................................................................................................................... 131 
Figura 49. Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda Sentido Oriente - 
Occidente. ................................................................................................................................... 132 
Figura 50. Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda Sentido Sur - .... 133 
Figura 51. Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda Sentido Norte - 
Occidente. ................................................................................................................................... 134 
Figura 52. Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda Sentido Oriente - 
Norte. .......................................................................................................................................... 134 
Figura 53. Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda Sentido Occidente
..................................................................................................................................................... 135 
Figura 54. Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda Sentido Norte - Sur 
(Mov. Infractor) .......................................................................................................................... 136 
Figura 55. Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda Sentido Norte - 
Oriente (Mov. Infractor). ............................................................................................................ 136 
Figura 56. Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda Sentido Sur - Norte 
(Mov. Infractor). ......................................................................................................................... 137 
Figura 57. Porcentaje de vehículos de la Calle 153 # 58C. ........................................................ 137 
xviii 
 
Figura 58. Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda Sentido Occidente
..................................................................................................................................................... 143 
Figura 59. Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda Sentido Oriente - 
Occidente. ................................................................................................................................... 144 
Figura 60. Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda Sentido Sur - 
Oriente......................................................................................................................................... 144 
Figura 61. Variación del volumen de tránsito en hora de máxima demanda Sentido Occidente - 
Sur. .............................................................................................................................................. 145 
Figura 62. Porcentaje de vehículos de la calle 153 #59 .............................................................. 146 
Figura 63. Encuesta para el análisis de transito futuro, para los nuevos proyectos. ................... 150 
Figura 64. Encuesta para el análisis de tránsito, para los antiguos proyectos. ........................... 151 
Figura 65 Gráfica de volumen vehicular proyectado, intersección Calle 153 #50 (Mañana) .... 159 
Figura 66 Gráfica de volumen vehicular proyectado, intersección Calle 153 #50 (Tarde) ........ 160 
Figura 67 Gráfica de volumen vehicular proyectado, intersección Calle 153 #54 (Mañana) .... 161 
Figura 68 Gráfica de volumen vehicular proyectado, intersección Calle 153 #54 (Tarde) ........ 162 
Figura 69 Gráfica de volumen vehicular proyectado, intersección Calle 153 #56 (Mañana) .... 163 
Figura 70 Gráfica de volumen vehicular proyectado, intersección Calle 153 #56 (Tarde) ........ 164 
Figura 71, Proyección Vehicular al 2036. Intersección Calle 153 no. 50 (Mañana) .................. 168 
Figura 72. Proyección Vehicular al 2036. Intersección Calle 153 no. 50 (Tarde) ..................... 169 
Figura 73. Proyección Vehicular al 2036. Intersección Calle 153 no. 54 (Mañana) .................. 170 
xix 
 
Figura 74. Proyección Vehicular al 2036. Intersección Calle 153 no. 54 (Tarde) ..................... 171 
Figura 75. Proyección Vehicular al 2036. Intersección Calle 153 no. 56 (Mañana) .................. 172 
Figura 76. Proyección Vehicular al 2036. Intersección Calle 153 no. 56 (Tarde) ..................... 173 
 
 
 
20 
 
INTRODUCCIÓN 
El presente proyecto de tesis se refiere al análisis operacional del tramo de la calle 153 entre 
la Autopista Norte y la Avenida Boyacá, el cual permite realizar un diagnóstico detallado del 
nivel de servicio, debido al gran congestionamiento vehicular, a la baja velocidad de circulación 
en flujo libre y al incremento de infracciones vehiculares y peatonales, a partir del análisis del 
volumen, intensidad de saturación y capacidad de la vía, que incluye caracterización vial del 
tránsito actual y futuro, con base en muestreos estadísticos para un periodo de dos años (2018) y 
un periodo de 20 años (2036), tomando la información de campo y análisis de datos, lo cual 
permitirá indicar la incidencia que tiene sobre la vía la demora que presenta en la finalización 
del proyecto “Avenida La Sirena”. 
 
Para la realización de este proyecto se menciona su causa principal, la cual radica en la 
necesidad de buscar la problemática referente a la no culminación de un proyecto que se 
encontraba proyectado y que debido a inconvenientes políticos y económicos no se llevó a cabo 
de manera completa, presentando inconsistencias en el sistema operacional de la vía. 
Descripción Del Problema 
 La Avenida La Sirena fue un proyecto diseñado hace aproximadamente 15 años en donde se 
contempló la solución de las distintas problemáticas que enfrentaba la 153 entre La Autopista Norte 
y La Boyacá, con respecto a la capacidadvial y al estado tan deplorable en el que se encontraba, 
para ello se diseñaron las calzadas una sentido oriente y la otra sentido occidente, cada una de ellas 
con tres carriles, para cada sentido siendo así una vía V-2 debido a la magnitud de su ampliación. 
 Pero al año 2016 el diseño no fue ejecutado completamente, se realizó un 41% del diseño original 
teniendo así solamente dos carriles para el sentido occidente y uno hacia el oriente, colapsando las 
vías en hora punta debido a que no cumple con la capacidad necesaria para dicho tramo, debido a 
esto los usuarios han optado por realizar giros prohibidos, realizar retornos en lugares no 
permitidos, transitar en contra vía, entre otros aspectos que producen el gran congestionamiento de 
la “Avenida La Sirena”, ahora bien, es evidente la saturación vehicular debido al aumento de 
usuarios a causa de los nuevos proyectos que contempla conjuntos residenciales, locales, oficinas, 
entre otros dentro de la zona de influencia. 
21 
 
 Por esta razón se pretende realizar un estudio detallado el cual indique el problema que trae la 
demora en la ampliación de la vía para los usuarios residentes de la zona y el flujo atrayente con 
respecto al tiempo de viaje. Por lo cual se realizará un análisis operativo de la vía y con base a 
estadísticas contempladas para saber cuántos vehículos salen a la vía en hora punta y teniendo en 
cuenta las nuevas edificaciones y los vehículos que vienen consigo para un periodo de dos años 
(2018) y de 20 años (2036), determinando así la capacidad actual y la futura indicando el problema 
de dejar la “Avenida La Sirena” hasta dicho punto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
22 
 
OBJETIVOS 
Objetivo General 
Analizar el impacto que se genera en el transito actual y que se generará en el proyectado por 
un periodo de dos años y de veinte años, debido a la demora en la ampliación de la “Avenida La 
Sirena” que comprende el tramo de la Calle 153 entre la Autopista Norte y la Avenida Boyacá. 
Objetivos Específicos 
 Determinar los niveles de servicio de la Avenida La Sirena con respecto al flujo actual de la 
zona de estudio. 
 Determinar, mediante una proyección el problema que presentaría un aumento de población y 
tráfico de la “Avenida La Sirena” que comprende el tramo de la Calle 153 entre la Autopista Norte 
y la Avenida “Boyacá”, si mantiene su estado actual. 
 Correlacionar el escenario de la “Avenida La Sirena” Actual con el futuro para encontrar el 
patrón de estado de transito con base al incremento generado por nuevos proyectos de inmobiliarias 
en la zona de estudio. 
 Analizar las causas de las demoras producidas por las intersecciones viales del área de influencia 
de la Avenida “La Sirena”. 
 
 
 
23 
 
MARCO REFERENCIAL 
Antecedentes 
 El Plan de ordenamiento Territorial, planteó una serie de proyectos a desarrollar entre el año 
2004 y 2007, en cuanto al subsistema vial urbano, dentro del cual se encontraba el proyecto 
“Avenida La Sirena entre el Canal Córdoba y la Av. Paseo de Los Libertadores”. 
 El proyecto “Diseño y construcción de la intersección a desnivel de la calle 153 con Autopista 
Norte en el sentido oriente- occidente”, inicio en 1995, fecha en la que el IDU no adquirió los 
predios para la construcción de la calzada sur del puente de la calle 153, por lo que se destinó en 
primera instancia el dinero para la obra de la calzada sur de la “Avenida La Sirena”. 
 La obra comenzó a ejecutarse en diciembre del 2009 y debió ser entregada en marzo del 2011. 
Pero para esa fecha solo había un avance del 41%., un retraso que llevó al IDU a caducar el contrato 
al Consorcio 153, conformado por Coopmunicipales, Coespro y Mauros Food. 
 Luego de la caducidad, las obras reanudaron hasta febrero del 2012 en la cual la firma ICM 
Ingenieros S. A. quedó a cargo de los trabajos. Aunque la inversión inicial de la obra tenía un plazo 
de ejecución de 15 meses, esta terminó prácticamente duplicándose, pues fueron más de 3 años y 
medio en ejecución. 
 El proyecto consistió en la construcción de la calzada sur de la calle 153 en una longitud 
aproximada de 2.3 kilómetros. La vía cuenta con tres carriles de circulación, 2 de los cuales operan 
en sentido occidente-oriente, y el tercero en dirección oriente-occidente. 
 Dentro de las obras ejecutadas están 13000 metros cuadrados de andenes y una ciclo ruta de 1.6 
kilómetros, la cual enlaza el corredor de la Boyacá y la Autopista Norte. 
La obra beneficia a una población estimada de 150 mil habitantes de los barrios Mazurén, La 
Colina, Cantagallo, El Plan, Cantalejo y San Cipriano, con lo cual se impulsa el desarrollo de un 
transporte público sostenible, incluido el tema del ciclo usuarios y los peatones. 
 
 
24 
 
Marco Teórico: 
 Para realizar un análisis detallado del tramo de la 153, entre la Autopista Norte y la Avenida 
Boyacá, debe estudiarse los sistemas viales en condiciones de circulación continua y discontinua, 
en donde se requiere plasmar un análisis de flujo vehicular, para el cual se utiliza la ecuación 
fundamental del flujo de tránsito con sus respectivos diagramas se, tiene en cuenta tres variables 
que son: el flujo, la velocidad y la densidad. 
 Una corriente de tránsito funcional dentro de un sistema vial es cuando el sistema tiene la 
suficiente capacidad para alojar el flujo vehicular presente, sin demoras excesivas para los usuarios; 
en cambio, cuando el tránsito es inestable y la congestión se hace presente nos indica que los 
valores de los flujos vehiculares están muy próximos a los de la capacidad. 
 Un semáforo asigna un tiempo a los movimientos del tránsito conflictivo que buscan el uso del 
mismo espacio físico. La forma en que se asigna el tiempo tiene un impacto significativo en la 
operación de la intersección y en la capacidad de la misma y sus accesos (HCM, 2010). 
 También se presentan factores en donde el nivel de servicio se ve afectado y se divide en internos 
y externos; los internos acogen variables como la velocidad, el volumen, la composición del 
tránsito, el porcentaje de movimientos de entrecruzamientos o direccionales, etc. Para los externos 
se encuentran las características físicas como por ejemplo la anchura de los carriles, la distancia 
libre lateral, la achura de acotamientos, las pendientes, etc. 
Análisis De Circulación Para Intersecciones Semaforizadas 
 Se desea determinar la capacidad y el nivel de servicio, para ello, se debe tener en cuenta la 
geometría, el tráfico y las condiciones de semaforización de la intersección. 
 
 Dado el anterior análisis, es necesario cumplir con los pasos denotados en el siguiente 
diagrama. 
25 
 
Figura 1. Procedimiento para el análisis de circulación 
 
Fuente: (HCM, 2010). 
Análisis Operacional 
 El análisis operacional: requiere de una detallada información sobre las condiciones 
prevalecientes del tránsito, del camino y de la semaforización, obteniendo un análisis completo de 
la capacidad y del nivel de servicio, pudiendo además, evaluar diseños geométricos alternativos 
y/o planes de semáforos. El análisis operacional podrá utilizarse en la mayoría de los análisis para 
las intersecciones existentes o situaciones futuras en la cual el tránsito, la geometría y los 
parámetros de control sean bien establecidos, pudiendo definir: 1. El nivel de servicio, conociendo 
los detalles del flujo de la intersección, semaforización y la geometría. 2. Los valores de flujo de 
servicio permitidos para un nivel de servicio seleccionado, conociendo los detalles de 
semaforización y geometría. 3. El tiempo para las fases conociendo el nivel de servicio deseado y 
los detalles del flujo y la geometría. 4. La geometría básica (número o distribución de carriles) 
conociendo el nivel de servicio deseado y los detalles de flujo y semaforización. (Lopez Vasquez, 
1998). 
MÓDULOSENTRADA. 
Condiciones 
geométricas
Condiciones del 
tráfico
Condiciones de los 
semáforos
AJUSTE DE 
VOLUMEN.
Factor de hora 
punta
Determinación de 
los grupos de 
carriles
Asignación de 
volúmenes a los 
grupos de carriles
INTENSIDAD DE 
SATURACIÓN.
Intensidad de 
saturación
Ajustes
ANÁLISIS DE 
CAPACIDAD 
Cálculo de las 
capacidades de los 
grupos de carriles
Cálculo de las 
relaciones I/c de los 
grupos de carriles
Determinación de 
resultados
NIVEL DE SERVICIO.
Cálculo de las 
demoras en los 
grupos de carriles
Determinación de 
las demoras
Determinación de 
Niveles de Servicio
26 
 
Criterios geométricos 
 La Sección Transversal 
 Se le denomina la vista idónea para definir perfectamente los siguientes elementos que la 
componen: plataforma, calzada, carriles, arcenes, mediana, cunetas, etc. Básicamente, la sección 
transversal proporciona información acerca de dos importantes aspectos de la vía: su anchura y su 
pendiente transversal. 
 La anchura de una carretera se halla íntimamente relacionada con la capacidad de la propia vía, 
así como con otro factor que influye la calidad de la misma, como es la seguridad. En este sentido 
la Instrucción de carreteras española dicta una serie de normas destinadas a aseguras unos niveles 
de circulación aceptable. 
 También es importante el correcto diseño de las pendientes transversales existentes en la vía, ya 
que influyen en dos aspectos, que se describirán a continuación. 
 El sistema de drenaje del firme. En todo momento debe procurarse que el firme permanezca lo 
más seco posible, para ello, se dota a la calzada con una ligera pendiente normalmente del 2% a 
cada lado, denominada bombeo. 
 La configuración del peralte. En las alineaciones curvas se hace necesaria una mayor inclinación 
transversal de la vía para contrarrestar la fuerza centrífuga. (Bañon Biázquez) 
 
Criterios De Análisis De Capacidad Y Niveles De Servicio. 
 Para determinar el nivel de servicio de los factores externos por sus características, pueden ser 
medidos a una hora poco concurrida para la intersección vial a estudiar, caso contrario para el nivel 
de servicio de los factores internos, en donde su medición debe realizarse durante el periodo de 
mayor flujo. 
 
 Teniendo en cuenta que el flujo de vehículos en la hora de máxima demanda no está 
uniformemente distribuido, es necesario determinar la proporción del flujo para un periodo máximo 
27 
 
dentro de la hora de máxima demanda. Lo más conveniente es un periodo de 15 minutos y así 
proseguir a realizar el factor de la hora de máxima demanda, lo cual se determina de la siguiente 
manera: 
𝐹𝐻𝑀𝐷 =
𝑉𝐻𝑀𝐷
4(𝑞𝑚á𝑥15)
 (1) 
Dónde: 
 
VHMD: Volumen horario de máxima demanda. 
 
qmax15: Flujo máximo durante 15 minutos. 
 
 Si el nivel de servicio es alto, el factor de carga se aproxima a cero; es decir, hay pocos vehículos 
en cada fase verde. En cambio, si el nivel de servicio es bajo, el factor de carga se aproxima a uno; 
es decir, casi todas las fases verdes estarán llenas de vehículos. 
Análisis De Capacidad. 
 Según la capacidad, se utilizará con el propósito de determinar el nivel de servicio al que trabaja 
un tramo determinado o el volumen admisible dentro de cierto nivel de servicio. La velocidad es 
considerada el principal factor usado para identificar el Nivel de Servicio. Hay un segundo factor 
principal que es una relación, ya sea entre el volumen de demanda y la capacidad, o bien la relación 
entre el volumen de servicio y la capacidad, según el problema específico. Aunque la escala de 
medición de los niveles de servicio puede incluir todos los factores considerados deseables, el uso 
de los dos factores principales mencionados se considera necesario para un análisis práctico. 
 En la práctica el segundo factor es representado como la relación v/c. En problemas donde se 
conoce la demanda y la capacidad, y se desea determinar el nivel de servicio, la V representa el 
volumen de demanda. El caso en el que se conoce la capacidad y se especifica un determinado 
nivel de servicio, V representa el volumen de servicio posible con dicho nivel. 
 
 Por tanto, es posible obtener una relación v/c menor a 1.00 que tenga movimientos individuales 
sobre saturados dentro del ciclo del semáforo. Una relación v/c menor que 1.00 indica que todos 
28 
 
los movimientos en la intersección pueden ser acomodados dentro del ciclo y la secuencia de sus 
fases, distribuyendo adecuadamente los tiempos de verde (Spindola, 1994) 
La relación del volumen con respecto a la capacidad se determina por medio de la siguiente 
ecuación: 
𝑥𝑐 =
𝑐
𝑐−𝐿
∑ |
𝑉
𝑆
|
𝑐𝑖
 (2) 
Donde: 
 
∑ |
𝑉
𝑆
|
𝑐𝑖
=Sumatoria de las relaciones de flujo de todos los grupos de carriles críticos i 
 
L = Tiempo total perdido por ciclo [s] 
 
C = Longitud del ciclo [s] 
 
 A continuación, se analizan algunas de estas variables del tráfico y la relación existente entre 
ellas, ya que, permiten obtener el valor de la capacidad y define los siguientes conceptos según 
(HCM, 2010): 
 
V: Duración de la fase verde (se permite el paso de vehículos) [seg] 
R: Duración de la fase roja (no se permite el paso de vehículos) [seg] 
T: Ciclo del semáforo = V + R [seg] 
 
 Mientras el semáforo esté en su fase de verde, podrá pasar por el acceso un número máximo de 
vehículos por hora que constituye lo que se denomina intensidad de saturación. Multiplicando esta 
intensidad de saturación por la relación entre la duración de la fase de verde y la del ciclo, se obtiene 
el máximo número de vehículos que pueden pasar en una hora. 
𝐶 = 𝑆 ⋅
𝑉
𝑇
 (3) 
Siendo: 
C: Capacidad (vehículos/hora) 
29 
 
S: Intensidad de saturación (vehículos/hora) 
V: Duración de la fase de verde (segundos) 
T: Duración del ciclo (segundos) 
 En las fases de planeación o estudio, la demanda de tránsito se asume como cantidad conocida. 
Una medida de la eficacia con que un sistema vial presta su servicio a esa demanda, es su capacidad 
u oferta. 
 Teóricamente, la capacidad (qmáx) se define como la tasa máxima de flujo que puede soportar 
la vía. Se considera también como el máximo número de vehículos o peatones que pueden pasar 
por un punto o sección viaria en un tiempo determinado, bajo las condiciones más frecuentes de 
infraestructura, tránsito y dispositivos de control. (Escobar, 2007) 
 El intervalo de uso más frecuente en los análisis de capacidad es de 15 minutos considerado 
como el más corto en donde puede existir un flujo estable. Hay sistemas viales de circulación 
continua, y son aquellos que no tienen elementos fijos externos al flujo de tránsito, como 
semáforos, que produzcan interrupciones. Los sistemas de circulación discontinua sí tienen 
elementos fijos que producen interrupciones periódicas del flujo, como semáforos, señales de alto, 
etc. 
 La capacidad vial se estima de manera probabilística, por lo cual puede ser mayor o menor en 
un instante dado. Por lo tanto, la capacidad se define por condiciones prevalecientes, que son 
factores que al variar la podrían modificar; y se pueden clasificar de la siguiente manera: 
 
 De Infraestructura Vial. Son las características físicas de la vía, las características 
geométricas, y el tipo de terreno en donde se aloja la vía. Condiciones de tránsito. Se refiere a la 
distribución del tránsito en el tiempo y el espacio, y a su composición vehicular en: livianos, 
camiones, autobuses y recreativos. 
 Condiciones de Control. Se refiere a los dispositivos para el control del tránsito, tales como: 
semáforos y señales restrictivas. 
30 
 
 Nivel De Servicio. 
 El concepto de nivel de servicio se utiliza para evaluar la calidad del flujo. Es “una medida 
cualitativa que descubre las condiciones de operación de un flujo de vehículos y/o personas, y de 
su percepciónpor los conductores o pasajeros”. Estas condiciones se describen en términos de 
factores como la velocidad y el tiempo de recorrido, la libertad de maniobra, las interrupciones a 
la circulación, la comodidad, las conveniencias y la seguridad vial. (Escobar, 2007) 
 De los factores que afectan el servicio se distinguen dos tipos: 
Internos, son los correspondientes a variaciones de la velocidad, del volumen, de la composición 
del tránsito, en el porcentaje (%) de movimientos direccionales, etc. Externos, tales como las 
características físicas: anchura de carriles, distancia libre lateral, pendientes, etc. 
 El Manual de Capacidad de Carreteras Para cada tipo de infraestructura se definen 6 niveles de 
servicio, para los cuales se disponen de procedimientos de análisis, se les otorga una letra desde la 
A hasta la F siendo el nivel de servicio (NS) A el que representa las mejores condiciones operativas, 
y el NS F, las peores. Las condiciones de operación de estos niveles, para sistemas de flujo 
ininterrumpido son las siguientes (HCM, 2010): 
 
Nivel de servicio A 
 
 Describe las operaciones cuando existe muy poca demora, es decir, inferior a 5 seg/veh. Esto 
ocurre cuando el avance es extremadamente favorable y la mayoría de los vehículos llegan durante 
la fase de verde. La mayoría de los vehículos no se detienen para nada. Los ciclos de corta duración 
también pueden contribuir a que la demora sea corta. 
 
Nivel de servicio B 
 
 Describe aquellas operaciones cuya demora figura dentro de la gana de 5.1 a 15.1 seg/veh. Esto 
ocurre generalmente con una buena progresión y con ciclos cortos. Se detienen más vehículos que 
con el nivel A dando lugar a una mayor demora media. 
 
31 
 
Nivel de servicio C 
 
 Describe aquellas operaciones cuya demora fluctúa entre 15.1 y 25.0 seg/veh. Estas demoras 
más prolongadas pueden ser debidas a una progresión de calidad regular y/o a ciclos prolongados. 
En este nivel es posible que se empiece a producir falta de capacidad de algún ciclo individualizado. 
En este nivel el número de vehículos atraviesan todavía la intersección sin detenerse. 
 
Nivel de servicio D 
 
 Describe aquellas operaciones para las que la demora fluctúa entre 25.1 y 40.0 seg/veh. En el 
nivel D la influencia de la congestión se hace más notable. Se pueden producir demoras más 
prolongadas debido a alguna combinación de progresión, duraciones de ciclo prolongadas, o altas 
relaciones I/c (intensidad/ capacidad). Muchos vehículos que no se detienen disminuye. Las faltas 
de capacidad en ciclos individuales son notorias. 
Nivel de servicio E 
 
 Describe aquellas operaciones cuya demora se encuentra comprendida dentro del rango de 40.1 
a 60 seg/veh. Esto se considera el límite de demora aceptable. Estos altos valores de demora 
generalmente indican un avance lento, largas duraciones de ciclo y altas relaciones I/c. Se presenta 
con frecuencia una insuficiencia de ciertos ciclos individuales. 
 
Nivel de servicio F 
 
 Describe aquellas operaciones cuya demora supera los 60.0 seg/veh. Este nivel se considera 
inaceptable por la mayoría de los conductores. Esta condición se suele presentar cuando hay una 
sobresaturación, es decir, cuando las intensidades de circulación de llegada superan la capacidad 
de la intersección. Esto también puede ocurrir con relaciones I/c altas, inferiores a 1.00, y muchos 
ciclos insuficientes. Una deficiente progresión y duraciones de ciclo prolongadas pueden ser 
asimismo las causas fundamentales de unos niveles de demora elevados. 
 
32 
 
 Se debe tener en cuenta el número de carriles por los cuales está compuesta la vía, la demora 
media en parada/veh., la media para acceso y para la intersección completa. 
El método para hallar el nivel de servicio requiere del siguiente procedimiento: 
En primer lugar, se determina la demora para cada grupo de carriles, 
 
𝑑 = 0,38 ∗ 𝐶
(1−
𝑔
𝐶
)
2
(1−(
𝑔
𝐶
)(𝑋))
+ 173𝑋^2[(𝑋 − 1) + √(𝑋 − 1)2 + (
16𝑋
𝑐
)] (4) 
En donde: 
 
I/c= Intensidad / capacidad 
d=demora media en parada/veh. Para un grupo de carriles, en seg/v. 
C= Duración de ciclo, en seg 
g/C= relación de verde para el grupo de carriles es el cociente del tiempo verde efectivo entre la 
duración del ciclo. 
X= I/c para el grupo de carriles 
c= Capacidad para el grupo de carriles. 
 
 En segundo lugar, se debe realizar un ajuste por factor de progresión a causa de las columnas 
de vehículos que se forman por causa de la semaforización y de otros factores. Respecto al dato 
especificado de demora se le multiplica por un factor (FP), el cual depende del tipo de semáforo, 
tipo de grupo de carriles, relación I/c y el tipo de llegada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
33 
 
Tabla 1 Factor de ajuste por progresión 
FACTOR DE AJUSTE POR PROGRESIÓN 
Tipo De 
Semáforo 
Tipos De 
Grupos De 
Carriles 
Relación 
I/C 
X 
 
Tipo De Llegada 
1 2 3 4 5 
Predeterminado MR, MD < 0.6 
0.8 
1 
1.85 
1.5 
1.4 
1.35 
1.22 
1.18 
1 
1 
1 
0.72 
0.82 
0.9 
0.53 
0.67 
0.82 
Accionado MR, MD < 0.6 
0.8 
1 
1.54 
1.25 
1.16 
1.08 
0.98 
0.94 
0.85 
0.85 
0.85 
0.62 
0.71 
0.78 
0.4 
0.5 
0.61 
Semi accionado Calle 
principal 
MR, MD 
< 0.6 
0.8 
1 
1.85 
1.5 
1.4 
1.35 
1.22 
1.18 
1 
1 
1 
0.72 
0.82 
0.9 
0.42 
0.53 
0.65 
Semi accionado Calle 
secundaria 
MR, MD 
< 0.6 
0.8 
1 
1.48 
1.2 
1.12 
1.18 
1.07 
1.04 
1 
1 
1 
0.86 
0.98 
1 
0.7 
0.89 
1 
 Todos MI Todos 1 1 1 1 1 
Fuente: (HCM, 2010) Cap. 9 
Condiciones Prevalecientes. 
 Para cada tipo de infraestructura se definen los niveles de servicio sobre la base de uno o más 
parámetros operativos, ya que, describen la calidad de utilización. 
Se denominan medidas o indicadores de eficacia a los parámetros seleccionados para definir los 
niveles de servicio de cada tipo de instalación. 
 
Tabla 2 Condiciones prevalecientes para el tránsito, semaforización y geométricas. 
Tipos de condiciones. Parámetros. 
Geométricas Tipo de área 
Número de carriles 
Ancho promedio de carriles. W(m) 
Pendiente. G(%) 
Existencia de carriles exclusivos, LT o RT 
Longitud de bahías, GI O GD, Ls (m) 
Parqueo 
Tránsito. Volumen de demanda por movimiento, V (veh/h) 
Tasa de flujo de saturación base, So (veh/h/carril) 
Factor hora pico, FHP 
34 
 
Porcentaje de vehículos pesados, HV 
Tasa de flujo peatonal en el acceso, V ped (peat/h) 
Buses locales que paran en las intersecciones, NB 
(buses/h) 
Actividad de parqueo, Nm (maniobras/h) 
Tipo de llegadas, AT 
Proporción de vehículos que llegan en verde, P 
Velocidad de aproximación, SA (Km/h) 
Semaforización. Longitud del ciclo, c (seg) 
Tiempo verde, G (seg.) 
Amarillo + todo rojo, intervalo de cambio y despeje, 
entre verde, Y (seg) 
Operación accionada o prefijada 
Botón peatonal verde mínimo peatonal, Gp (seg) 
Plan de fases 
Periodo de análisis, T (h) 
Fuente: (Rafael Cal y Mayor Reyes , 1994) 
 
 Según (Sanchez, 2012) es necesario tener en cuenta el carácter probabilístico de la Capacidad, 
por lo que puede ser mayor o menor en un instante dado. A su vez, como la definición misma lo 
expresa, la Capacidad se define para condiciones prevalecientes, dadas como factores que al variar 
la modifican; estos se agrupan en cinco tipos generales: 
Condiciones De La Infraestructura Vial 
 Son las características físicas de la autopista o calle (de tránsito continuo o discontinuo, con o 
sin control de accesos, dividida o no, de dos o más carriles, etc.), el desarrollo de su entorno, las 
características geométricas (ancho de carriles y acotamientos, obstrucciones laterales, velocidad de 
proyecto, restricciones para el rebase, carriles exclusivos y característicos de los alineamientos), y 
el tipo de terreno donde se aloja la infraestructura vial. 
Condiciones Del Tránsito 
 Se refiere a la distribucióndel tránsito en el tiempo y en el espacio; a su composición en tipo 
de vehículos como livianos, camiones, autobuses y vehículos recreativos; a la distribución 
direccional en autopistas de dos carriles de dos sentidos; y a la distribución por carril en autopistas 
de carriles múltiples. 
 
35 
 
Condiciones De Los Controles 
 Hace referencia a los dispositivos para el control del tránsito, tales como los semáforos (fases, 
longitudes de ciclo, repartición de verdes, etc.), las señales restrictivas (alto, ceda el paso, no 
estacionarse, solo vueltas a la izquierda, etc.) y las velocidades limite. 
Condiciones base o ideales 
 
 Es una condición óptima estándar específica de referencia, que deberá ser ajustada para tener 
en cuenta las condiciones prevalecientes. Las condiciones base asumen buen estado del tiempo, 
buenas condiciones del pavimento, usuarios familiarizados con el sistema vial y sin impedimentos 
en el flujo vehicular. 
 
 Dependiendo del tipo de sistema vial en estudio, existe una serie de condiciones base, específica 
para cada uno de ellos. Por lo anterior, se puede plantear de manera general, una condición 
prevaleciente en función de una condición base, mediante cualquiera de las dos siguientes 
relaciones: 
 
Condición prevaleciente = condición Base- Ajuste 
Condición prevaleciente = condición base X factor de ajuste 
 
 
 
Tiempo Mínimo De Verde 
 
 Se refiere a la información de diagrama de fases que ilustre el plan de fases, longitud del ciclo, 
tiempos verdes e intervalos entre verdes. Si existen requerimientos de tiempo para los peatones, el 
tiempo mínimo de verde para una fase es según (Rafael Cal y Mayor Reyes , 1994): 
 
𝐺𝑝 = 3.2 +
𝐿
𝑆𝑝
+ [0.81
𝑁𝑝𝑒𝑑
𝑊𝐸
] (5) 
 
36 
 
Para WE > 3.0 m 
𝐺𝑝 = 3.2 +
𝐿
𝑆𝑝
+ [0.27𝑁𝑝𝑒𝑑] (6) 
 
Para WE ≤ 3.0 m 
 
Donde: 
Gp = tiempo mínimo de verde [s] 
L = longitud del cruce peatonal [m] 
Sp = velocidad media del peatón [m/s] (1.2m/s) 
WE = ancho del cruce peatonal [m] 
Nped = número de peatones que cruzan durante un intervalo i 
3,2 = tiempo de arranque peatonal [s] 
 
 Un grupo de carriles es un conjunto de carriles de un acceso que carga un conjunto de flujos 
vehiculares. Se deben establecer en la intersección grupos de carriles separados cuando se disponga 
de bahías exclusivas de vuelta a izquierda y ala derecha; los demás carriles directos se consideran 
en un grupo simple de carriles. 
Agrupación De Carriles 
 El HCM calcula por separado una capacidad para cada grupo de carriles de acceso a la 
intersección. El grupo de carriles se define como uno o más carriles de circulación con una sola 
línea de detención y cuya capacidad la comparten todos los vehículos que circulan por el carril o 
carriles. Se determinan principalmente por el movimiento direccional que sirven. 
 
 De este modo, un carril exclusivo para vuelta a la izquierda constituye un grupo, pero si se trata 
de un carril izquierdo en el que van mezclados vehículos que giran a la izquierda y otros que siguen 
de frente, y estos últimos predominan, el carril izquierdo se puede agrupar con otro u otros que 
sirven exclusiva o predominante vehículos que siguen de frente (Radelat, 2003). 
37 
 
Tabla 3 Posibilidades de agrupamiento de carriles. 
 
Fuente: (Radelat, 2003) 
 Cuando se tengan carriles de vuelta a izquierda compartidos, se debe evaluar la operación en el 
carril compartido para determinar si efectivamente funciona como carril exclusivo debido a la 
presencia de altos volúmenes de vuelta a izquierda. 
 
 Según (Escobar, 2007) para un acceso, cuando el flujo de vuelta a izquierda en el carril extremo 
a la izquierda, es menor que el flujo promedio de los demás carriles, se supone que los vehículos 
directos comparten carril izquierdo y todo el acceso puede suponerse en un grupo de carriles 
simple. 
 
 En caso de ser mayor, el carril exterior se debe designar como un carril exclusivo de vuelta a 
izquierda en un grupo de carriles separado. 
 
Matemáticamente, lo anterior se expresa así: 
 
𝑉𝐼 <
𝑉𝑎 − 𝑉𝐼
𝑁 − 1
 (7) 
38 
 
 
𝑉𝐼 ≥
𝑉𝑎 − 𝑉𝐼
𝑁 − 1
 (8) 
 
 Si se cumple la primera desigualdad denotada en la ecuación (7), el carril extremo izquierdo es 
un carril compartido y se usa un solo grupo de carriles para todo el acceso. 
 
 Si, por el contrario, se cumple la segunda desigualdad, el carril extremo izquierdo actúa como 
un carril exclusivo de vuelta a izquierda, y, por tanto, debe establecerse como un grupo separado 
de carriles. 
Flujo Vehicular. 
 Mediante la deducción de relaciones entre las tres variables, se puede determinar las 
características de la corriente de tránsito, y así predecir las consecuencias de diferentes opciones 
de operación de un proyecto. 
Tasa de flujo (q) y Volumen (Q). 
 La tasa de flujo (q) es la frecuencia a la cual pasan los vehículos por un punto o sección 
transversal de un carril o calzada. Es decir, el número de vehículos (N) que pasan en un intervalo 
de tiempo específico (T). 
𝑞 =
𝑁
𝑇
 (9) 
Intervalo simple (hi) 
 Es el intervalo de tiempo entre el paso de dos vehículos consecutivos, que se suele expresar en 
segundos y medido entre puntos homólogos del par de vehículos. 
Intervalo Promedio 
 Es el promedio de todos los intervalos simples hi existente entre los distintos vehículos que 
circulan por una vialidad. Por ser un promedio, se expresa en segundos/vehículo y se calcula según 
la figura siguiente y la siguiente expresión: 
h
39 
 
 
=
∑ ℎ𝑖𝑁−1𝐼=1
 𝑁 − 1
 (10) 
Donde: 
N = número de vehículos 
N-1 = número de intervalos 
hi = intervalo simple entre los vehículos i y i+1 
Figura 2 Intervalo entre vehículos 
 
 Fuente: (Rafael Cal y Mayor Reyes , 1994) 
 Obsérvese que las unidades del intervalo promedio (seg/veh) son las inversas de la tasa de 
flujo q (veh/seg), Por lo cual puede plantearse que: 
=
1
𝑞
 (11) 
 Las variables del flujo vehicular relacionadas con la velocidad son: La velocidad instantánea, la 
media temporal, la media espacial, la de recorrido, la de marcha, la distancia de recorrido y el 
tiempo de recorrido. Las variables del flujo vehicular relacionadas con la densidad son: 
 Densidad o Concentración (k) 
 Es el número (N) de vehículos que ocupan una longitud específica (d) de una vía en un momento 
dado. Se suele expresar en veh/km, sea referido a 1 carril o a todos los carriles de la calzada (HCM, 
2010). 
𝑘 =
𝑁
𝑑
 (12) 
h
1
1
1





N
h
h
N
i
i
1
1
1





N
h
h
N
i
i
40 
 
Figura 3 Densidad o concentración. 
 
Fuente: (Rafael Cal y Mayor Reyes , 1994) 
Espaciamiento Simple 
 Es la distancia entre el paso de dos vehículos consecutivos, expresada en metros y medida entre 
sus defensas traseras. 
Espaciamiento Promedio 
 Es el promedio de todos los espaciamientos simples, se expresa en m/veh, y se calcula según 
(HCM, 2010): 
=
∑ 𝑆𝑖𝑁−1𝐼=1
 𝑁−1
 (13) 
Donde: 
N = número de vehículos 
N-1 = número de intervalos 
si = espaciamiento simple entre los vehículos i y i+1 
 Tasa de flujo. 𝑺𝒊 
 Los volúmenes de demanda se expresan como volúmenes horarios aforados durante 60 minutos 
consecutivos. En este caso, a través de los factores hora pico, FHP, se convierten en tasas de flujo 
de demanda para un período particular de análisis de 15 minutos (HCM, 2010): 
 
s
s
41 
 
𝑉𝑃 =
𝑉
𝐹𝐻𝑃
 (14) 
 
Donde: 
Vp = tasa de flujo durante los 15 minutos pico [veh./h] 
V = volumen horario [veh./h] 
FHP = factor hora pico 
 
Se deberá utilizar FHP = 1.0 si las tasas de flujo se expresan directamente en 15 minutos. 
 
 La tasa de flujo de saturación es el flujo de vehículos por hora verde que pueden ser acomodados 
por el grupo de carriles, suponiendo que la fase verde está disponible todo el tiempo (estoes 
g/c=1.0): 
 
𝑆 = 𝑆𝑂 ∗ 𝑁 ∗ 𝐹𝑊 ∗ 𝐹𝐻𝑉 ∗ 𝐹𝑔 ∗ 𝐹𝑃 ∗ 𝐹𝑏𝑏 ∗ 𝐹𝑎 ∗ 𝐹𝐿𝑈 ∗ 𝐹𝐿𝑇 ∗ 𝐹𝑅𝑇 ∗ 𝐹𝐿𝑝𝑏 ∗ 𝐹𝑅𝑝𝑏 (15) 
S = tasa de flujo de saturación del grupo de carriles [veh./verde] 
So = tasa de flujo de saturación base por carril [veh./h verde/carril] 
N = número de carriles del grupo de carriles 
Fw = factor de ajuste por ancho de carriles 
FHV = factor de ajuste por vehículos pesados 
Fg = factor de ajuste por la pendiente del acceso 
Fp = factor de ajuste por parqueo adyacente al grupo 
Fbb = factor de ajuste por bloqueos de buses que paran dentro del área de la intersección. 
Fa = factor de ajuste por tipo de área 
FLU = factor de ajuste por utilización de carriles 
FLT = factor de ajuste por giros a izquierda 
FRT = factor de ajuste por giros a la derecha 
FLpb = factor de ajuste por peatones y bicicletas para giros vehiculares a la izquierda 
FRpb = factor de ajuste por peatones y bicicletas para giros vehiculares a la derecha. 
42 
 
Congestionamiento. 
 En períodos de máxima demanda, el movimiento vehicular se va tornando deficiente, con 
pérdidas de velocidad, lo que hace que el sistema tienda a saturarse hasta llegar a funcionar a 
niveles de Congestionamiento con las correspondientes colas y demoras asociadas. 
 
 Las demoras pueden causarlas los dispositivos para el control de tránsito al interrumpir el flujo, 
y las ocasionadas por la misma corriente vehicular en situaciones de flujo continuo. 
 
 En el segundo caso se tiene demoras periódicas que ocurren corriente arriba de los cuellos de 
botella durante las mismas horas del día, y las demoras no periódicas producto de incidentes 
(accidentes, cierres eventuales de vías, etc.). 
 
 La relación de demoras consiste en la diferencia entre la relación del movimiento observado y 
la relación del movimiento considerado como normal para diferentes tipos de vías urbanas. Los 
valores mínimos para la relación de movimiento normal en término de velocidad son: para 
autopistas (56 km/h), para arterias principales (40 km/h) y para calles secundarias (35 km/h). 
 
 Se genera una cola cuando los usuarios llegan a una estación de servicio cualquiera 
(estacionamiento, intersección con semáforo o sin él, un cuello de botella, un carril de giro, etc.). 
La prestación del servicio para cada llegada toma tiempo y puede ofrecerlo una o varias estaciones. 
En la figura a continuación se muestran esquemáticamente varios sistemas de filas en espera. 
 
 Siendo así, los vehículos llegan al sistema a una tasa de llegadas λ. Entran a la estación de 
servicio si está desocupada, donde son atendidos a una tasa media de servicio μ, equivalente a la 
tasa de salida. Si la estación de servicio está ocupada se forman en la cola a esperar ser atendidos. 
 
 Frecuentemente tanto la tasa de llegada como la de servicio varían, causando que también la 
cola lo haga. Se define, por tanto, cola como el número de vehículos que esperan ser servidos, sin 
incluir a aquellos que están siendo atendidos. 
43 
 
Análisis determinístico del Congestionamiento. 
 Este análisis consiste en el cálculo preciso del valor de una variable en función de ciertos valores 
específicos que toman las variables. Es decir, que solo habrá un valor de la función objetivo para 
un conjunto dado de los valores de las variables de entrada. 
 
 En situaciones de congestionamiento, donde los patrones de llegadas y servicio son altos, los 
enfoques macroscópicos son los que más se ajustan, describiendo la operación vehicular en 
términos de sus variables de flujo, tomadas generalmente como promedios. 
Análisis determinístico de intersecciones con semáforo, con régimen D/D/1. 
 La capacidad de un acceso a una intersección con semáforo se expresa en términos de flujo de 
saturación. Cuando el semáforo pasa a verde, el paso de los vehículos por la línea de ALTO se 
incrementa rápidamente a una tasa equivalente al flujo de saturación, la cual se mantiene constante 
hasta que la cola se disipa o hasta que termina el verde.El flujo de saturación S es la tasa máxima 
de salidas que puede ser obtenida cuando existen colas. 
Análisis determinístico de Cuellos de Botella. 
 En vialidades de flujo continuo, los cuellos de botella se presentan básicamente en tramos donde 
la sección transversal reduce su ancho en término de número de carriles. 
 
 En aquellas situaciones donde la demanda vehicular (llegadas λ) al inicio del cuello supera la 
capacidad (salidas μ), se presentan problemas de congestionamiento justamente en el tramo 
anterior al cuello de botella. 
Demoras. 
𝒅 = 𝒅𝟏(𝑷𝑭) + 𝒅𝟐 + 𝒅𝟑 (𝟏𝟔) 
Donde: 
d = demora media por controles [s/veh.] 
d1 = demora uniforme, suponiendo llegadas uniformes [s/veh.] 
44 
 
PF = factor de ajuste por progresión. Tiene en cuenta los efectos de la progresión de los semáforos 
[s/veh.] 
d2 = demora incremental, que tiene en cuenta el efecto de llegadas aleatorias y colas sobresaturadas 
durante el periodo de análisis (supone que no existe cola inicial al comienzo del periodo de análisis) 
[s/veh.] 
d3 = demora por cola inicial, que tiene en cuenta las demoras de todos los vehículos en el período 
de análisis, debido a colas iniciales antes del período de análisis [s/veh.] 
 
Tabla 4. Determinación del nivel de servicio con los resultados de las demoras para 
semaforizadas. 
Nivel de 
servicio 
Características de operación Demora por 
control (s/veh) 
A Baja demora, coordinación extremadamente favorable y ciclos cortos, los 
vehículos no se detienen 
≤ 10 
B Ocurre una buena coordinación y ciclos cortos, los vehículos empiezan a 
detenerse. 
>10- 20 
C Ocurre con una coordinación regular y/o ciclos largos, los ciclos en forma 
individual empiezan a fallar. 
>20-35 
D Empieza a notarse la influencia de congestión ocasionada por un ciclo largo y/o 
una coordinación desfavorable o relaciones v/c altas, muchos vehículos se 
detiene. 
>35-55 
E Es el limite aceptable de la demora; indica una coordinación muy pobre, 
grandes ciclos y relaciones v/c mayores, las fallas en los ciclos son frecuentes. 
>55-80 
F El tiempo de demora es inaceptable para la mayoría de los conductores, 
ocurren cuando los valores de flujo exceden a la capacidad de la intersección o 
cuando la relación v/c son menores de 1.00 pero con una coordinación muy 
pobre y/o ciclos demasiado largos. 
>80 
Fuente: HCM 2010 
 
 
 
 
 
45 
 
Tabla 5 Determinación del nivel de servicio con los resultados de las demoras para no 
semaforizadas. 
CAPACIDAD 
DE 
RESERVA 
(vl/h) 
NIVEL DE SERVICIO DEMORA 
ESPERADA (s/veh) 
≤ 400 A Pequeña o nula 
300- 399 B Pequeñas demoras 
200-299 C Demoras medias 
100-199 D Largas demoras 
0-99 E Demoras muy largas 
La demanda 
esperada 
excede la 
capacidad del 
carril 
 
 
F 
Congestiones 
importantes y 
afectación de los demás 
movimientos 
Fuente: HCM 2010 
Semáforos 
 Son dispositivos proyectados específicamente para facilitar el control de tránsito de vehículos 
y peatones. En una intersección, el flujo total de vehículos que llega a cada uno de sus accesos debe 
ser dividido en diferentes fases de movimiento, en cada una de las cuales se efectúa un 
desplazamiento específico de vehículos. Ciertos movimientos reciben el derecho al uso del espacio 
por medio de verde o de siga, mientras que otros detenidos con una señal de rojo o alto. (Rafael 
Cal y Mayor Reyes , 1994). 
 
 En las intersecciones reguladas por semáforos, los conceptos de capacidad y nivel de servicio 
se analizan por separado. No obstante, es imprescindible tener en cuenta desde el principio que 
ambos aspectos han de ser considerados para evaluar el funcionamiento global de dicha 
intersección. 
 
 El análisis de la capacidad de las intersecciones da como resultado el cálculo de las relaciones 
I/c para los movimientos individuales, y una relación I/c compuesta