FI_UAQ_Ingenieria_de_Transito_Licenciatu

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FI-UAQ Ingeniería de Tránsito 1
Licenciatura en Ingeniería Civil
INGENIERÍA DE TRÁNSITO
Profesor: Saúl Obregón Biosca
itmvtuaq@yahoo.com
Facultad de Ingeniería
Universidad Autónoma de Querétaro
FI UAQ Ingeniería de Tránsito 2
Ingeniería de tránsito
CONTENIDO 
1. ELEMENTOS BÁSICOS DE LA INGENIERÍA DE TRÁNSITO
– Definición de ingeniería de tránsito
– Fases de la ingeniería de tránsito
– Elementos del tránsito 
– Características de los usuarios 
– El vehículo, características, estadísticas
– El camino, clasificación técnica y administrativa
2. VOLÚMENES DE TRÁNSITO
– Definiciones
– Uso y características
– Métodos de medición
– Pronostico de volúmenes de tránsito
3. ESTUDIOS DE VELOCIDAD Y DE DEMORAS
– Definiciones
– Velocidad de proyecto y operación
– Estudios de tiempo de recorrido
– Valoración económica del tiempo de viaje
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Ingeniería de tránsito
CONTENIDO 
4. CAPACIDAD VIAL
– Definiciones
– Características
– Niveles de servicio
– Relación entre la velocidad, el volumen y la densidad
5. ESTUDIOS ORIGEN - DESTINO
– Objeto y descripción
– Métodos de estudio
– Análisis de algunos estudios realizados
6. SEÑALAMIENTO Y SEMAFORIZACIÓN
– Señales preventivas, restrictivas e informativas 
– Objeto de los semáforos, ventajas y desventajas
– Requisitos de instalación
– Coordinación entre intersecciones controladas por 
semáforos 
– Diseño y evaluación de control de la circulación de 
intersecciones basado en semáforos 
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Ingeniería de tránsito
CONTENIDO 
7. ESTACIONAMIENTOS (4)
– Demanda y tipo
– Índices de ocupación
8. ACCIDENTALIDAD
– Procedimientos de análisis
– Índices de accidentes
– Medidas preventivas
- Costo social de la accidentabilidad
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Ingeniería de tránsito
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
Cal y Mayor, R; y Cárdenas, J; (2007) Ingeniería de 
transito: fundamentos y aplicaciones, México, 8ª Ed; 
Alfaomega.
Garber, N; Hoel, L; (2005) Ingeniería de tránsito y 
carreteras, México, 3ª Ed; Thomson.
Roess, R; Prassas, S; McShane, R; y William R; (2004) 
Traffic engineering, New Jersey USA, 3 Ed; Prentice 
Hall.
Secretaría de Comunicaciones y Transportes (1991) 
Manual de proyecto geométrico de carreteras, 
México, SCT.
Transportation Research Board, (2000) Highway capacity 
manual (HCM2000 metric units), National Research 
Council, Washington, D.C; USA.
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Ingeniería de tránsito
Evaluación
N = 0.25E
1
+ 0.25E
2
+ 0.2T + 0.3P
f
Donde:
N : nota final
E
1 
y E
2
: exámenes parciales
T : tareas
P
f
: proyecto final
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Ingeniería de tránsito
UNIDAD I
ELEMENTOS BÁSICOS DE 
LA INGENIERÍA DE 
TRÁNSITO
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1.1 La ingeniería de tránsito
Rama de la ingeniería relacionada con la 
planeación, proyecto geométrico y la 
operación vehicular de calles y carreteras, 
terminales, colindancias y correspondencias 
con otros modos de transporte
Finalidad: lograr la seguridad, eficiencia y 
movimiento adecuado de personas y 
mercancías.
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1.2 Fases de la ingeniería de tránsito (5)
A partir de los métodos existentes se determinan las 
características:
Flujo vehicular
Conductores
Peatones
Vehículo
Velocidades, tiempos de recorrido y demoras
Volúmenes de tránsito
Origen y destino
Capacidad
Estacionamiento
Accidentes
1 Estudio de las características del tránsito
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1.2 Fases de la ingeniería de tránsito 
Incluye las medidas de regulación: 
Leyes y ordenanzas para el conductor, 
vehículo, peatón y la funcionalidad del 
tránsito. 
OT abarca: control de intersecciones, zonificación de 
velocidades, sentido de las vialidades…
La adopción de una medida regulatoria requiere de la 
investigación y análisis de sus ventajas y desventajas en su 
implementación.
2 Operatividad del tránsito
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1.2 Fases de la ingeniería de tránsito 
Comprende: la estudio de nuevas construcciones y 
el mejoramiento de las existentes
Fin: satisfacer una necesidad producida por la falta 
de seguridad y eficiencia.
Analiza: características de los tiempos de recorrido, operatividad 
del tránsito, velocidades de proyecto, tiempos, estudios O-D…
3 Planeación
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1.2 Fases de la ingeniería de tránsito 
Incluye: 
Diseño de vías urbanas
Carreteras
Proyecto de intersecciones
Estacionamiento
Ampliación o mejoramiento de las facilidades 
existentes
4 Proyecto geométrico
5 Administración
Fin: de interpretar y hacer cumplir los reglamentos de 
tránsito. 
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Pasos a seguir en un proyecto de 
transportes 
1. Identificación del problema (antecedentes)
2. Recopilación de la información necesaria de acuerdo al 
tipo de problema (# accidentes, tipo, tiempos de 
recorrido…)
3. Análisis de la información
4. Proposición de alternativas
5. Selección de alternativa de acuerdo a las ventajas o 
desventajas técnicas, de operación y económicas de 
cada una.
6. Conclusiones y recomendaciones
Prestar atención en: la seguridad, el confort y en la 
comodidad de los usuarios de las vialidades.
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1.3 Elementos del tráfico: El usuario 
El conductor y el peatón
Los otros dos elementos son:
el vehículo y el camino
En los proyectos deberán ser consideradas las 
limitaciones y el comportamiento de éstos elementos.
Es todo aquel que hace uso de las facilidades 
proporcionadas por la ingeniería de tránsito
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1.3.1 El conductor 
- incluye la serie de eventos relacionados a factores 
físicos del ser humano -
Secuencia de eventos (tiempo)
Percepción – identificación – juicio – reacción
-Observación del estimulo
-Entender el estimulo
-Analizar y emitir una decisión
-Ejecución de la determinación tomada
Tiempo de reacción total – mayor dependiendo de la 
complejidad del juicio que se emita (varia 0.5 y 4seg)
Uno de los puntos de estudio en la ingeniería de 
tráfico es la reacción del conductor a estímulos 
externos
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1.3.1 El conductor 
Agudeza visual: mayor o menor claridad de visibilidad,
su importancia radica en dar al conductor información 
más rápida de los objetos percibidos.
Visión periferal: campo de visión del individuo, donde
percibe objetos, sin precisión de detalles o color,
su importancia radica en la amplitud , pues puede 
detectar movimientos y previene de objetos o
situaciones en el camino.
Factores visuales que influyen en la percepción e 
identificación son:
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1.3.1 El conductor 
Profundidad de la percepción: factor de la visión 
relacionado con la habilidad para estimar distancias y 
velocidades.
Deslumbramiento y recuperación: depende 
principalmente de la edad (a partir de 40 años – decrece 
la visión nocturna).
Tiempo normal de recuperación: 
6 segundos – de claridad a oscuridad
3 segundos – de oscuridad a claridad
Factores visuales que influyen en la percepción e 
identificación son (Cont.) :
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1.3.1 El conductor 
Tiempo de reacción total
Percepción – identificación – juicio – reacción
Para fines prácticos se emplea TRT promedio de 2.5 
segundos para la determinación de la distancia de 
visibilidad de parada para cualquier valor de 
velocidad.
-durante este tiempo la velocidad del vehículo se 
mantiene constante-
Por lo anterior la distancia percepción - reacción es:
dp + dr = V (tpr) / 3.6
Si tp-r = 2.5 segundos dp-r = 0.694 (V) (en metros)
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1.3.2 El peatón 
Al integrarse al sistema vial se ve expuesto y por lo 
tanto es necesario protegerlo de los vehículos
Controles y dispositivos:
Banquetas, semáforos, cruces para peatones, barreras 
peatonales, pasos a desnivel, iluminación…
Considera velocidad promedio (utilizada en las fases 
semáforos) de: 
0.9 a 1.4 m/s.Parte esencial de los elementos que influyen en la 
realización de todo proyecto vial
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1.4 El vehículo 
Es necesario estandarizar los vehículos para 
considerarlos como vehículos de proyecto
Es aquel tipo de vehículo hipotético, cuyo peso, 
dimensiones y características de operación son utilizados 
para establecer los lineamientos que guiarán el proyecto 
geométrico de las carreteras, calles e intersecciones, para 
que estas se puedan acomodar a vehículos de este tipo.
Principal elemento para proyectar vialidades y 
servicios complementarios para la demanda 
vehicular
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1.4 El vehículo 
Las características para su clasificación están referidas al radio 
mínimo de giro
determinan las ampliaciones o sobreanchos necesarios en las curvas 
horizontales
Las características a considerar son: distancia entre ejes extremos, la 
entrevía y vuelos delantero y trasero
Vehículo ligero de proyecto - zonas residenciales
Vehículo pesado – zonas de terminales de pasajeros y de carga 
autopistas y arterias rápidas
En general se consideran 2 tipos:
el vehículo ligero y el pesado
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1.4 El vehículo 
Fuente: IT Cal y Mayor,p. 82
Características de los vehículos de proyecto
SCT, Manual de Proyecto Geométrico de Carreteras
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1.4 El vehículo 
Fuente: SCT (2008) Reglamento de Tránsito en Carreteras Federales. Secretaría de Comunicaciones y 
Transportes, México, pp. 6 y 7. 
Categorías de los vehículos automotores SCT (5)
ARTICULO 3. Atendiendo al grado de dificultad para conducirlos, los vehículos 
automotores se agrupan en la siguientes categorías:
"A".- Motocicletas.
"B".- Vehículos no comprendidos en la categoría "A", cuyo peso máximo autorizado 
no exceda de 3,500 Kg. y cuyo número de asientos, sin contar el del conductor, no 
exceda de ocho. Pueden ser combinados con un remolque cuyo peso no exceda de 
750 Kgs.; o bien, con un remolque con peso mayor de 750 Kg., pero que no exceda 
de la tara de la unidad motriz, si el peso total de la combinación no es superior a 
3,500 Kg.
"C".- Vehículos destinados al transporte de mercancías cuyo peso máximo 
autorizado exceda de 3,500 Kg. Pueden ser combinados con un remolque cuyo peso 
no exceda de 750 Kg.
"D".- Vehículos destinados al transporte de personas y que tengan más de ocho 
asientos sin contar el del conductor. Pueden ser combinados con un remolque cuyo 
peso no exceda de 750 Kg.
"E".- Combinaciones de vehículos con peso superior a 4,250 Kg. y cuya unidad 
motriz esté comprendida dentro de las categorías "B", "C" o "D".
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1.4 El vehículo 
Fuente: SCT (2008) Reglamento de Tránsito en Carreteras Federales. Secretaría de 
Comunicaciones y Transportes, México, p. 7. 
Clasificación de los vehículos automotores SCT 
ARTICULO 6.- Atendiendo al número de ejes, los vehículos se clasifican en:
C2 Unidad sencilla de dos ejes.
C3 Unidad sencilla de tres ejes (omnibús o camión).
C4 Unidad sencilla de cuatro ejes (omnibús o camión).
T2S1 Combinación de tractor de dos ejes y semiremolque de un eje.
T2S2 Combinación de un tractor y semiremolque de dos ejes.
T3S1 Combinación de tractor de tres ejes y semiremolques de un eje.
C2R2 Combinación de camión de dos ejes y remolque de dos ejes.
C3R2 Combinación de camión de tres ejes y remolque de dos ejes.
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1.4 El vehículo 
Tipo de vehículos SCT 
Fuente: SCT (1991) Manual de 
proyecto geométrico de carreteras. 
Secretaría de Comunicaciones y 
Transportes, Cuarta Reimpresión, 
México, p.67.
FI UAQ Ingeniería de Tránsito 26
1.4 El vehículo 
Características de los vehículos de proyecto SCT 
Fuente: SCT (1991) Manual de 
proyecto geométrico de carreteras. 
Secretaría de Comunicaciones y 
Transportes, Cuarta Reimpresión, 
México, p.88.
FI UAQ Ingeniería de Tránsito 27
1.4 El vehículo, características de operación
Diseño de intersecciones agudas – se considera huellas de 
giro mínimas o radio de giro mínimo.
Vueltas a baja velocidad – menos de 15 km/hr
Vueltas a alta velocidad – efectuan a velocidades cercanas al 
70% de la velocidad de proyecto
En ellas el radio es controlado por el peralte y la fricción 
lateral entre las llantas y la superficie de rodamiento.
Fuente: IT Cal y Mayor, p. 89. 
Radios de giro
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Rmín = radio de la curva (en metros)
V = velocidad en vuelta (en km/hr)
Smáx = sobre-elevación máxima (m)
ƒt = coeficiente de fricción lateral
Velocidades altas, el radio mínimo para vueltas se 
calcula:
1.4 El vehículo, características de operación
Rmín = 0.00785 V2
(smáx + ƒt)
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Procedimiento para asignar sobreelevaciones s a 
curvas con radios R mayores que el mínimo es:
1.4 El vehículo, características de operación
s = (Rmín / R) smáx
FI UAQ Ingeniería de Tránsito 32
Aceleración
1.4 El vehículo, características de operación
Es necesaria para determinar:
- Tiempo necesario para cruzar una intersección partiendo del 
alto
- La distancia requerida para rebasar un vehículo
- La separación entre vehículos
La razón de aceleración varia dependiendo el tipo de vehículo
entre 6.4 y 10 km por hora por segundo
Esta razón de aceleración es mayor a bajas velocidades y 
disminuye a altas velocidades (a partir de 30 km/h)
Ej. Entre 30 y 55 km/h – la aceleración 4 km/h por segundo
105 km/h – el valor decrece a los 3.2
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Frenado
1.4 El vehículo, características de operación
Características
-El frenado no puede exceder los valores del pavimento, pues 
más allá sobrevendrá el derrapamiento (es decir, al 
sobrepasar la resistencia a la fricción)
-Al no aplicar frenos ni acelerador el vehículo reducirá su 
velocidad por la fuerza tractiva, compuesta por tres tipos de 
resistencia:
-La resistencia a la rodadura
-La resistencia al avance (fricción entre las llantas y el 
pavimento y la inherente fricción del vehículo)
-La resistencia al aire
Esta operación varia de acuerdo a la fricción 
longitudinal que exista entre los llantas y el 
pavimento (además de la habilidad del conductor)
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Frenado
1.4 El vehículo, características de operación
La distancia de frenado a distancia de derrapamiento puede 
ser calculada (despreciando las resistencias tractivas y del 
motor) por medio de las siguientes formulas:
Para calles a nivel:
a) Cuando el vehículo se detiene totalmente después del 
derrapamiento
Si los frenos son aplicados súbitamente, las 
llantas quedarán inmovilizadas y el vehículo 
derrapará.
df = V2 
254 F
df = distancia de frenado o de derrapamiento
(en metros)
V = velocidad inicial (inicio del derrape) en km/hr
F = coeficiente de fricción longitudinal (factor de
arrastre)
FI UAQ Ingeniería de Tránsito 35
Frenado
1.4 El vehículo, características de operación
dp-r = 0.694 (V) siendo tp-r = 2.5 seg
Incluyendo la distancia de percepción - reacción
Dp = 0.694(V) + V2 
254 F
Dp = distancia de parada (en 
metros)
V = velocidad inicial km/hr
F = coeficiente de fricción 
longitudinal (factor de arrastre)
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Frenado
1.4 El vehículo, características de operación
Distancias de parada en pavimento mojado y a nivel
Fuente: IT Cal y Mayor, p. 58.
FI UAQ Ingeniería de Tránsito 37
Frenado
1.4 El vehículo, características de operación
Para calles a nivel:
b) El vehículo derrapa al frenar, pero mantiene una velocidad 
final U, la distancia de frenado será:
df = (V2 - U2)
254 F 
df = distancia de frenado o de derrapamiento
(en metros)
V = velocidad inicial en km/hr
F = coeficiente de fricción longitudinal (factor de
arrastre)
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Frenado
1.4 El vehículo, características de operación
Para calles y carreteras en pendiente:
La distancia varia dependiendo si la pendiente es positiva o 
negativa.P+ = pendientes ascendentes P- = pendientes descendentes
La distancia de frenado será:
df = V2 ó df = (V2 – U2)
254 (F ± P) 254 (F ± P) 
df = distancia de frenado (en metros)
V = velocidad inicial en km/hr
U = velocidad final a la aplicación de los frenos
F = coeficiente de fricción longitudinal (factor de
arrastre)
P = Valor de la pendiente en decimal 
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Frenado
1.4 El vehículo, características de operación
Incluyendo la dp + dr :
La distancia de parada será:
Dp =0.694 V + V2
254 (F ± P)
Dp = distancia de parada (en metros)
V = velocidad inicial en km/hr
F = coeficiente de fricción longitudinal (factor de
arrastre)
P = Valor de la pendiente en decimal 
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Frenado
Distancia de parada
Empleando un tpr = 2 segundo
Fuente: Ministerio de Fomento 
(2003) Instrucciones de 
Construcción: Trazado, Norma 
3.1-IC. Dirección General de 
Carreteras, España. pp. 18 y 19 
FI UAQ Ingeniería de Tránsito 43
1.5 El camino
Según las condiciones del entorno urbanístico, se 
considerarán:
Tramos urbanos: son los que discurren en su 
totalidad por suelo clasificado de urbano por 
el correspondiente instrumento de 
planeamiento urbanístico
Tramos interurbanos: son los no incluidos en el 
apartado anterior.
FI UAQ Ingeniería de Tránsito 44
1.5 El camino
Clasificación de las vialidades urbanas:
a) Autopistas urbanas, proporcionarán un rápido 
y eficiente movimiento de grandes flujos 
vehiculares entre zonas, y a través de la 
mancha urbana.
Intersección 805 – 905 S.D. Ca. USA
FI UAQ Ingeniería de Tránsito 45
1.5 El camino
Clasificación de las vialidades urbanas:
b) Arterias principales, dan servicio entre sectores a 
lo largo de la ciudad (sin acceso directo a 
propiedades)
A9 Amsterdam Ring
FI UAQ Ingeniería de Tránsito 46
1.5 El camino
Clasificación de las vialidades urbanas:
b) Arterias principales
Ronda del Mig, Barcelona
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1.5 El camino
Clasificación de las vialidades urbanas:
c) Calles colectoras, permiten la comunicación 
entre las arterias principales y calles locales 
(presentan acceso a las propiedades).
Avenida Zarragoza, Constituyentes y Corregidora, Santiago de Querétaro.
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1.5 El camino
Clasificación de las vialidades urbanas:
d) Calles locales, sirven áreas privadas o 
locales, (acceso directo a propiedades).
Santiago de Querétaro
FI UAQ Ingeniería de Tránsito 49
1.5 El camino
Elementos básicos de proyecto vial
Se refiere a los elementos que determinan la 
magnitud de un camino en particular.
Los principales elementos son:
Los volúmenes de tránsito, la composición vehicular 
(automóviles, autobuses y camiones), la velocidad de 
proyecto, y si se requiere o no de control de accesos.
(además de la topografía, características físicas y 
económicas, etc)
FI UAQ Ingeniería de Tránsito 50
1.5 El camino
Clasificación técnica oficial:
Permite distinguir la categoría física del camino. 
(tomando en cuenta los elementos ya mencionados)
SCT – Normas de servicios Técnicos del Proyecto 
Geométrico de Carreteras (1991). Clasifica las 
carreteras de acuerdo con su TDPA para el horizonte 
de proyecto
Tipo A4, un TDPA de 5,000 a 20,000 vehículos
Tipo A2, un TDPA de 3,000 a 5,000 vehículos
Tipo B, un TDPA de 1,500 a 3,000 vehículos
Tipo C, un TDPA de 500 a 1,500 vehículos
Tipo D, un TDPA de 100 a 500 vehículos
Tipo E, un TDPA hasta 100 vehículos
FI UAQ Ingeniería de Tránsito 51
Presenta una correspondencia directa entre el 
conductor y vehículo
1.5 El camino
Divide en dos tipos:
1. La distancia visual de paro
2. La distancia visual de rebase 
Distancia visual: es la longitud del camino que el 
conductor puede contemplar en cualquier 
momento especifico.
FI UAQ Ingeniería de Tránsito 52
1.5 El camino
1. La distancia visual de paro (DVP o Dp):
Considera para propósitos de diseño como la 
distancia visual mínima requerida para que un 
conductor detenga su vehículo (Dp), después de ver 
un objeto en su trayectoria sin impactarse en ese 
objeto. 
FI UAQ Ingeniería de Tránsito 53
DVP para diferentes velocidades de diseño
Fuente: Margáin - Sanchez, p.78 
FI UAQ Ingeniería de Tránsito 54
1.5 El camino
2. La distancia visual de rebase (DVR):
Distancia visual mínima requerida en una carretera de 
dos carriles y de dos sentidos, que le permita al 
conductor terminar una maniobra de rebase sin 
chocar con un vehículo que venga en sentido 
contrario, y sin cerrar el paso al vehículo rebasado. 
d1 = distancia recorrida durante el período de percepción y reacción y 
durante la aceleración inicial, hasta el punto en donde el 
vehículo toma el carril izquierdo.
d2 = distancia recorrida por el vehículo rebasante desde el momento 
que invade el carril izquierdo hasta que regresa a su carril.
d3 = distancia entre el vehículo rebasante (al final de su maniobra) y 
el vehículo que viaja en sentido opuesto.
d4 = distancia recorrida por un vehículo que circula en sentido 
opuesto, que corresponde a un valor de 2/3 de d2.
FI UAQ Ingeniería de Tránsito 55
1.5 El camino
Fuente: Margáin - Sanchez
FI UAQ Ingeniería de Tránsito 56
Tarea 1:
� Problema 4.7.1, IT de Cal y Mayor
Un conductor que viaja a 86 km/h sobre 
un pavimento mojado, observa al frente un 
obstáculo sobre la calzada a una distancia 
de 135 metros, y detiene su vehículo 
justamente a tiempo al lado del obstáculo. 
Suponiendo un tiempo de percepción –
reacción de 2.5 segundos, determine la 
pendiente de la rasante.
FI UAQ Ingeniería de Tránsito 57
Tarea 1:
� Problema 4.7.2, IT de Cal y Mayor
La velocidad límite máxima en un tramo 
de carretera a nivel es de 80km/h. Un 
conductor que circula en dicho tramo 
sobre pavimento mojado ve a 135 metros 
una señal de protección de una obra, sin 
embargo, su vehículo tiene una colisión 
con ella a una velocidad de 55 km/h. 
Determine en cuánto ha sobrepasado la 
velocidad límite.