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1 REDISEÑO GEOMÉTRICO EN EL KM 3 VÍA GIRARDOT-MELGAR SOBRE LA CALLE 11 CON 10 FRENTE AL HOTEL COLSUBSIDIO COMO ALTERNATIVA A UNA INTERSECCIÓN QUE PRESENTA ALTOS ÍNDICES DE CONGESTIÓN. ESEQUIEL DAVID PARALES DURÁN JUAN DAVID GONZÁLEZ SCHNEIDER UNIVERSIDAD PILOTO DE COLOMBIA SECCIONAL ALTO MAGDALENA ESPECIALIZACIÓN EN DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE VIAS GIRARDOT-COLOMBIA 2023 2 REDISEÑO GEOMÉTRICO EN EL KM 3 VÍA GIRARDOT-MELGAR SOBRE LA CALLE 11 CON 10 FRENTE AL HOTEL COLSUBSIDIO COMO ALTERNATIVA A UNA INTERSECCIÓN QUE PRESENTA ALTOS ÍNDICES DE CONGESTIÓN. ESEQUIEL DAVID PARALES DURÁN JUAN DAVID GONZÁLEZ SCHNEIDER Trabajo de grado realizado para optar al título de especialista en diseño y construcción de vías Asesor: OSCAR DANIEL GUIFO ROLDAN Especialista en Diseño y Construcción de Pavimentos UNIVERSIDAD PILOTO DE COLOMBIA SECCIONAL ALTO MAGDALENA ESPECIALIZACIÓN EN DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE VIAS GIRARDOT-COLOMBIA 2023 3 Nota de aceptación: Presidente del Jurado Jurado Jurado Jurado 4 Girardot, 28 de mayo de 2023 DEDICATORIA - Dios, Familia y amor. Esequiel David Parales Duran - Para ti que has sido mí guía en el camino, Ivo. Juan David González Schneider 5 Contenido Resumen ....................................................................................................................................... 13 Abstract ........................................................................................................................................ 14 Introducción ................................................................................................................................ 15 Justificación ................................................................................................................................. 19 Formulación Del Problema ........................................................................................................ 21 Pregunta De Investigación ......................................................................................................... 22 Preguntas Generadoras .......................................................................................................... 22 Hipótesis ....................................................................................................................................... 23 Objetivo General ......................................................................................................................... 25 Objetivos Específicos............................................................................................................... 25 Marco de Antecedentes ............................................................................................................... 28 A nivel internacional ............................................................................................................... 28 A nivel local .............................................................................................................................. 28 Marco legal .................................................................................................................................. 29 Marco conceptual ........................................................................................................................ 31 Control de intersecciones ........................................................................................................ 31 Glorieta ..................................................................................................................................... 31 Volumen de tránsito ................................................................................................................ 32 6 Vía ............................................................................................................................................. 32 Caracterización del Entorno ...................................................................................................... 33 Ubicación de la intersección ................................................................................................... 33 Características de la intersección ........................................................................................... 34 Codificación de sentidos .......................................................................................................... 35 Inventario de Señalización Existente ..................................................................................... 36 Diseño metodológico ................................................................................................................... 46 Metodología propuesta ........................................................................................................... 46 Fases Del Proyecto ................................................................................................................... 48 FASE 1. Estudios geométricos de la zona ............................................................................ 48 FASE 2 Investigación a través de la caracterización .......................................................... 48 FASE 3 Análisis de resultados ............................................................................................. 51 Población .................................................................................................................................. 51 Producto De La Investigación .................................................................................................... 53 Análisis De Datos ..................................................................................................................... 53 Capacidad y Nivel de Servicio ................................................................................................ 73 Diseño Geométrico ...................................................................................................................... 75 Consideraciones Generales ..................................................................................................... 75 Diseño de la intersección ......................................................................................................... 76 Topografía. ............................................................................................................................ 76 7 Angulo de deflexión .............................................................................................................. 77 Radios de giros ...................................................................................................................... 77 Pendiente longitudinal ......................................................................................................... 78 Curva vertical de empalme ................................................................................................... 79 Distancia de visibilidad ......................................................................................................... 79 Diseño de carriles de cambio de velocidad .......................................................................... 79 Isletas..................................................................................................................................... 82 Ramal de salida o ramal de entrada..................................................................................... 86 Carril de giro a la izquierda ................................................................................................. 88 Abertura del separador central ............................................................................................89 Conclusiones ................................................................................................................................ 91 Recomendaciones .................................................................................................................... 93 Bibliografía .................................................................................................................................. 94 Anexos ...................................................................................................................................... 97 8 Tabla de Ilustraciones Ilustración 1 Intersección a intervenir Fuente: Google Maps. ...................................................... 17 Ilustración 2 Coordenadas del punto de intersección. Fuente: Google Earth. .............................. 33 Ilustración 3 Referenciación de la vía. Fuente: Google Earth ...................................................... 34 Ilustración 4 Funcionalidad del tramo de estudio. Fuente: Instituto Nacional de Vías ................ 34 Ilustración 5 Clasificación de los movimientos. Fuente: Manual de planeación y diseño para la administración de tránsito y transporte de Bogotá. ....................................................................... 36 Ilustración 6 Señal Reglamentaria Pare. Fuente Autores. ............................................................. 37 Ilustración 7 Señal Reglamentario Velocidad Máxima. Fuente Autores ...................................... 37 Ilustración 8 Señal Reglamentaria Separador a la Derecha. Fuente Autores. ............................... 38 Ilustración 9 Señal Reglamentaria Máxima Velocidad. Fuente Autores. ...................................... 38 Ilustración 10 Señal Reglamentaria Paradero. Fuente Autores. .................................................... 39 Ilustración 11 Señal Transitoria Banderillero. Fuente Autores. .................................................... 39 Ilustración 12 Señal Transitoria Obra en la vía a 200 Metros. Fuente Autores. ........................... 40 Ilustración 13 Señal Transitoria Entrada y Salida de volquetas a 50 Metros. Fuente Autores. .... 40 Ilustración 14 Señal Transitoria Entrada y Salida de volquetas a 100 Metros. Fuente Autores. .. 41 Ilustración 15 Señal Transitoria Obra en la vía a 300 Metros. Fuente Autores. ........................... 41 Ilustración 16 Señal Transitoria Obra en la vía a 500 Metros. Fuente Autores. ........................... 42 Ilustración 17 Señal Transitoria Entrada. Fuente Autores. ........................................................... 42 Ilustración 18 Señal Preventiva Altura libre 500 Metros. Fuente Autores. .................................. 43 Ilustración 19 Señal Preventiva Curva a la izquierda. Fuente Autores. ........................................ 43 Ilustración 20 Señal Preventiva Ciclistas en la vía. Fuente Autores. ............................................ 44 Ilustración 21 Señal Informativa Dirección. Fuente Autores. ....................................................... 44 9 Ilustración 22 Señal Informativa Paradero. Fuente Autores. ........................................................ 45 Ilustración 23 Señal Informativa Detección electrónica. Fuente Autores. .................................... 45 Ilustración 24 Factor de ejes equivalentes en Colombia para camiones C3. Fuente Curso Básico de Diseño de Pavimentos del Ingeniero Fernando Sánchez Sabogal. .......................................... 59 Ilustración 25 Gráfica que determina el cuartil con mayor afluencia. Fuente Autores. ................ 61 Ilustración 26 Distribución de movimientos. Fuente Autores. ..................................................... 63 Ilustración 27 Clasificación vehicular en el movimiento 3. Fuente Autores. ............................... 63 Ilustración 28 Clasificación vehicular en el movimiento 4. Fuente Autores. ............................... 64 Ilustración 29 Clasificación vehicular en el movimiento 7. Fuente Autores. ............................... 65 Ilustración 30 Clasificación vehicular en el movimiento 9-1. Fuente Autores. ............................ 65 Ilustración 31 Gráfico sobre el índice de accidentalidad. Fuente propia a partir de Google Formulario..................................................................................................................................... 66 Ilustración 32 Gráfico sobre el índice de congestión vehicular. Fuente propia a partir de Google Formulario..................................................................................................................................... 67 Ilustración 33 Gráfico sobre la seguridad vial. Fuente propia a partir de Google Formulario. .... 67 Ilustración 34 Gráfico sobre posibles alternativas en el diseño. Fuente propia a partir de Google Formulario..................................................................................................................................... 68 Ilustración 35 Gráfico sobre el nivel de contaminación auditiva. Fuente propia a partir de Google Formulario..................................................................................................................................... 69 Ilustración 36 Gráfico sobre la reducción de tiempos de viaje. Fuente propia a partir de Google Formulario..................................................................................................................................... 70 Ilustración 37 Gráfico sobre los costos asociados a la accidentalidad. Fuente propia a partir de Google Formulario. ....................................................................................................................... 70 10 Ilustración 38 Gráfico sobre la economía del sector. Fuente propia a partir de Google Formulario. ....................................................................................................................................................... 71 Ilustración 39 Gráfico sobre el uso especifico de la vía a utilizar. Fuente propia a partir de Google Formulario. ....................................................................................................................... 72 Ilustración 40 Gráfico sobre los horarios de uso sobre la vía. Fuente propia a partir de Google Formulario..................................................................................................................................... 72 Ilustración 41 Capacidad y Nivel de Servicio. Fuente propia a partir de Google Maps. .............. 73 Ilustración 42 FIGURA 6.4 Esquema base intersección a nivel en “T” o “Y” con separador y carril de giro a la izquierda. Fuente: Manual de Diseño Geométrico de Carreteras PAG 174 ..... 75 Ilustración 43 Levantamiento topográfico fuente Autores ............................................................ 76 Ilustración 44 Ángulo de deflexión elaboración propia. Fuente los autores ................................. 77 Ilustración 45 Radios de giro elaboración propia. Fuente los autores. ......................................... 78 Ilustración 46 Pendiente longitudinal Sentido Occidente-Oriente. Fuente los autores. ............... 78 Ilustración 47 Distancias de visibilidad permitida. Fuente Manual de Diseño Geométrico de Carreteras. ..................................................................................................................................... 79 Ilustración 48 Longitud mínima de carril de aceleración. Fuente Manual de Diseño Geométrico de Carreteras. ................................................................................................................................ 80 Ilustración 49 Longitud y ancho del carril de aceleración. Fuente: Elaboración Autores ............ 81 Ilustración 50 Longitud mínima de desaceleración. Fuente Manual de Diseño Geométrico deCarreteras. ..................................................................................................................................... 81 Ilustración 51 Longitud y ancho del carril de desaceleración. Fuente: elaboración Autores ....... 82 Ilustración 52 Isletas direccionales. Fuente Manual de Diseño Geométrico de Carreteras .......... 83 Ilustración 53 Isleta carril de desaceleración. Fuente: elaboración Autores ................................. 83 11 Ilustración 54 Isleta carril de aceleración. Fuente: elaboración Autores ...................................... 84 Ilustración 55 Isletas separadoras. Fuente: Manual de Diseño Geométrico de Carreteras. .......... 85 Ilustración 56 Isleta separadora. Fuente elaboración Autores. ..................................................... 85 Ilustración 57 Ancho de ramal de salida o entrada. Fuente Manual de Diseño Geométrico de Carreteras. ..................................................................................................................................... 86 Ilustración 58 Ancho de calzada de ramales. Fuente Manual de Diseño Geométrico de Carreteras. ....................................................................................................................................................... 87 Ilustración 59 Ramal de entrada. Fuente elaboración Autores ..................................................... 87 Ilustración 60 Esquema de giro a la izquierda. Fuente Manual de Diseño Geométrico de Carreteras. ..................................................................................................................................... 88 Ilustración 61 Carril de giro a la izquierda. Fuente Manual de Diseño Geométrico de Carreteras. ....................................................................................................................................................... 88 Ilustración 62 Ancho carril y longitud .......................................................................................... 89 Ilustración 63 Abertura del separador central. Fuente Manual de Diseño Geométrico de Carreteras. ..................................................................................................................................... 90 Ilustración 64 Ancho de la abertura del separador. Fuente elaboración Autores. ......................... 90 12 Contenido De Tablas Tabla 1 Aforo vehicular elaborado por los especialistas. Fuente Autores. ................................... 55 Tabla 2 Tránsito Promedio Anual. Fuente Autores. ...................................................................... 55 Tabla 3 Tránsito Promedio Diario Mensual. Fuente Autores. ....................................................... 56 Tabla 4 Tránsito Promedio Diario Semanal. Fuente Autores. ....................................................... 56 Tabla 5 Tránsito Promedio Diario. Fuente Autores. ..................................................................... 57 Tabla 6 Cálculo de NESEi por los especialistas. Fuente Autores. ................................................ 59 Tabla 7 Clasificación de volumen vehicular por horas. Fuente Autores. ...................................... 60 Tabla 8 Clasificación de volumen por cuartiles. Fuente Autores. ................................................. 61 Tabla 9 Factor de hora pico. Fuente Autores. ............................................................................... 61 Tabla 10 Clasificación de volumen vehicular por movimientos. Fuente Autores. ....................... 62 13 Resumen Este documento plantea la solución a una intersección que presenta altos índices de congestión en diferentes momentos durante el transcurso del día, situada exactamente en el kilómetro 3 de la vía Girardot – Bogotá que conecta con la calle 11 del municipio de Ricaurte - Cundinamarca, esta problemática se produce por el efecto dominó que se genera debido a la gran cantidad de vehículos que se acumulan por el tránsito atraído a base de los sitios turísticos de la región, por ende, los vehículos se represan debido a que la intersección presenta dos ramales con salidas importantes hacia los diferentes conjuntos de torres reconocidos de este municipio y crea embotellamiento producto del giro en contraflujo que realiza el tránsito en esta zona, la cual deben detener el tránsito hasta poder realizar este movimiento. Con base a lo anterior se realiza un estudio en la zona mediante diferentes métodos de recolección de datos cuantificables como lo son las encuestas y aforos practicados directamente en la zona, con el fin profundizar más allá sobre el conocimiento de los habitantes del sector sobre la verdadera necesidad en este tramo de estudio, para determinar la viabilidad del diseño y a su vez proponer inicialmente la alternativa de un paso a nivel que brinde una solución adecuada a esta situación con la inclusión de un carril de aceleración y desaceleración para evitar que el flujo sea interrumpido, brindando seguridad a todos los actores viales, diseñada bajo los lineamientos de la normatividad colombiana, respetando los parámetros para este tipo de diseños y que a su vez cumpla con todas las características geométricas necesarias para su elaboración. 14 Abstract This document proposes the solution to an intersection that presents high congestion rates at different times during the course of the day, located exactly at kilometer 3 of the Girardot - Bogotá road that connects with 11th street in the municipality of Ricaurte - Cundinamarca, this problem It is produced by the domino effect that is generated due to the large number of vehicles that accumulate due to the traffic attracted based on the tourist sites of the region, therefore, the vehicles are dammed because the intersection has two branches with exits towards the different sets of towers recognized in this municipality and creates a traffic jam as a result of the counterflow turn that traffic makes in this area, which must stop traffic until this movement can be carried out. Based on the above, a study is carried out in the area through different methods of quantifiable data collection, such as surveys and appraisals carried out directly in the area, in order to delve further into the knowledge of the inhabitants of the sector about the true need in this section of study, to determine the feasibility of the design and in turn initially propose the alternative of a level crossing that provides an adequate solution to this situation with the inclusion of an acceleration and deceleration lane to prevent the flow from being interrupted , providing security to all road actors, designed under the guidelines of Colombian regulations, respecting the parameters for this type of design and that in turn complies with all the geometric characteristics necessary for its elaboration. 15 Introducción Durante la última década en el municipio de Ricaurte, se ha visto reflejado un crecimiento urbanístico exponencial debido a su alto interés turístico y comercial. Según las cifras del Departamento Administrativo Nacional de Estadística (DANE), el municipio de Ricaurte ha aumentado en un 35% su población de acuerdo al Censo del año 2005 y el censo del 2018. (DANE, 2010) Algo que a su vez no se ha podido evidenciar en su progreso vial ya que este no ha logrado satisfacer las necesidades de movilidad que necesita su población, teniendo en cuenta el tráfico atraído por su densificación de viviendas y la cantidad de flujo vehicular que se presenta al ser una vía secundaria teniendo gran cantidad de tránsito al ser un tramo vial que comunica al departamento de Cundinamarca con el Tolima. El avance del municipio es consecuente al auge del comercio del municipio y sus vecinos generan una demanda demejores vías para el transporte de suministros y materias primas. En este sentido en el país se han implementado alternativas que disminuyan los conflictos dados en las vías y mejoren los tiempos de transporte y garanticen una movilidad segura. (Social, 2019) A nivel mundial se han planteado diferentes tipos de intersecciones donde se encuentran a nivel y a desnivel. Las intersecciones a nivel pueden ser controladas por señalización, semaforización, glorietas o mixtas. Las intersecciones a desnivel son conocidas como intercambiadores y son utilizadas en zonas de alto flujo vehicular. Para determinar la mejor solución se debe aforar la intersección en conflicto y evaluar la mejor solución. 16 Las intersecciones semaforizadas son aquellas en las que se colocan semáforos para controlar el tráfico vehicular y peatonal. Estos semáforos indican cuándo detenerse y cuándo avanzar, y son comunes en las intersecciones de calles y avenidas. Por otro lado, las intersecciones a desnivel son aquellas en las que los vehículos circulan en diferentes niveles. Esto se logra mediante la construcción de puentes, pasos elevados o túneles, lo que permite que los vehículos que transitan por una vía pasen por encima o por debajo de los que transitan por otra vía. Este tipo de intersecciones se utiliza para evitar el cruce de vehículos y reducir la congestión del tráfico. Ambos tipos de intersecciones son importantes para mantener un flujo de tráfico seguro y eficiente. Las intersecciones semaforizadas son adecuadas para intersecciones de bajo volumen de tráfico, mientras que las intersecciones a desnivel son más adecuadas para intersecciones de alto volumen de tráfico. La elección de la solución más adecuada de las necesidades específicas de la zona en la que se encuentra la intersección. Las glorietas o turbo-glorietas son estructuras viales circulares que permiten la intersección de varias calles o carreteras, a través de un circuito de tráfico que se mueve en sentido antihorario. Estas estructuras han sido utilizadas en diversos países del mundo desde hace décadas, y su excelencia ha destacado en los últimos años debido a los beneficios que ofrecen en términos de seguridad vial, fluidez del tráfico y eficiencia de uso en el espacio público. (Darder, 2005) Por ello se plantea el diseño de la implementación de una intersección a nivel canalizada, mediante la incorporación de un carril como alternativa de movilidad segura en el Municipio de Ricaurte, más exactamente en la intersección Kilometro 3 vía Girardot-Ricaurte y la Carrera 11 17 Hotel Peñalisa. Se busca mejorar la movilidad en horas pico que se producen en este importante cruce del municipio y disminuir la siniestralidad de la misma. A través de medios digitales se establecen que las coordenadas del tramo de estudio para el diseño son las siguientes: al norte 4°17’ 18’’ y al oeste 74° 46’ 34’’ según la plataforma de Google Earth arrojando una ubicación precisa de este punto. Para tener una imagen referencial de este tramo se toma como medio a Google Maps como herramienta que presenta la imagen más reciente tomada en el año 2021 presentada a continuación: Ilustración 1 Intersección a intervenir Fuente: Google Maps. Como alternativa se plantea un diseño a la intersección que facilite a los transeúntes la movilidad que conlleva este tramo vial ya que muchas veces se ven afectados por el efecto dominó que se presenta a la hora de que cada vehículo toma diferente dirección sin ser preventivo a la hora de realizar un giro o simplemente tienen que parar en su totalidad mientras se le da el respectivo espacio para que pasar a su ruta de destino. 18 Para esto se realizará la toma de datos necesarios planteando con objetividad un diseño que cumpla con la necesidades de los usuarios y personas que vivan en esta área que a veces se ven afectados por los altos índices de ruido que producen los vehículos a la hora hacer sonar sus bocinas en el afán de no seguir con plan de viaje estipulado, también se llevará acabo el análisis de los diferentes parámetros que conlleva realizar un diseño bajo las normas estipuladas por los manuales de carreteras en Colombia, por último, conocer si la alternativa planteada es la mejor solución para esta problemática presentada o si no es viable en algún sentido que no permita seguir adelante con el diseño. 19 Justificación La actual vía Melgar-Girardot ha sido por años la preferida por los turistas del centro del país para disfrutar de la temperatura, el clima, piscinas y demás atractivos que ofrece la ciudad de Girardot. Con el pasar del tiempo, Ricaurte se vio beneficiada de este turismo, lo que llevó a una alta demanda de construcción de viviendas. Gracias a las medidas del gobierno local se logró impulsar la construcción de vivienda a lo largo de la vía que conecta Ricaurte con Girardot. Este crecimiento exponencial trajo consigo una alta demanda de mejores vías y movilidad. Por lo tanto, es válido aclarar que la actual intersección en el Km 3 Vía Girardot – Melgar, a la altura del mini mercado Colsubsidio no estaba concebida para soportar el tráfico generado por las urbanizaciones de su perímetro. Por consiguiente, es necesario ofrecer una alternativa de diseño que permita mejorar la movilidad y la seguridad vial para todos los usuarios de la vía, incluyendo vehículos y peatones. En primer lugar, un diseño geométrico adecuado puede ayudar a reducir la congestión vehicular al optimizar la capacidad de la conexión. Por ejemplo, la incorporación de carriles adicionales, la ampliación de los radios de giro y la implementación de semáforos sincronizados pueden mejorar la fluidez del tráfico y reducir los tiempos de espera en la intersección. Además, un diseño geométrico bien planificado puede reducir los índices de accidentalidad al proporcionar una visibilidad adecuada de la intersección y al separar de manera efectiva los flujos de tráfico. Por ejemplo, la incorporación de carriles exclusivos para giros a la izquierda y derecha, la construcción de isletas centrales y la implementación de señalización clara pueden ayudar a prevenir colisiones y otros incidentes. 20 Por último, un diseño geométrico bien diseñado puede mejorar la seguridad y la accesibilidad para los peatones. Esto se puede lograr mediante la incorporación de pasos de cebra, la construcción de aceras más anchas y la instalación de dispositivos de señalización para peatones. Además, los dispositivos de iluminación y la pavimentación adecuada también pueden mejorar la visibilidad y la seguridad de los peatones. En cuanto a los servicios que presta este diseño geométrico, se pueden mencionar los siguientes: • Reducción de los tiempos de espera en la intersección • Mejora de la seguridad vial y reducción de los índices de accidentalidad • Mejora de la accesibilidad y seguridad para los peatones • Reducción del impacto ambiental y la contaminación acústica • Mejora de la eficiencia del transporte y reducción de los costos asociados al tráfico. Para implementar este diseño geométrico, se deben realizar estudios detallados de la intersección, incluyendo análisis del tráfico, evaluación de los puntos críticos, evaluación de los accidentes y análisis del flujo de peatones. Con esta información, se puede diseñar una solución geométrica adecuada que satisfaga las necesidades de todos los usuarios de la vía. 21 Formulación Del Problema Como se describe anteriormente, en esta intersección convergen los vehículos que se dirigen a la ciudad de Girardot provenientes de Ricaurte, Agua de Dios, Nilo y Melgar, a su vez confluyen los residentes de los Condominio Las Palmas y Puerto Peñalisa, también se encuentra el Hotel Peñalisa y Colsubsidio, todos estos puntos de intereses repercuten en congestiónvehicular los fines de semana y en las horas pico entre semana ya que esto afecta los tiempos de recorrido, la calidad de vida y aumenta el riesgo de siniestralidad. Por ende, se plantea el diseño de una la implementación de una intersección a nivel canalizada, mediante la incorporación de un carril que cumpla con los parámetros técnicos vigente, implementado las nuevas tendencias a nivel mundial, que mejore la movilidad segura y que permita todos los giros que requieran los habitantes de la zona y los usuarios de la misma. De esta manera se busca mitigar la congestión vial de este tramo, disminuir los tiempos de recorrido, mejorar la calidad de vida de los usuarios y habitantes del sector y disminuir la siniestralidad del tramo. Para la realización del diseño se consultará la legislación y normatividad vigente para el Diseño de la implementación de una intersección a nivel canalizada, mediante la incorporación de un carril. De igual manera mediante los datos que existan tomados de las personas que viven en los alrededores de este sector y los estudios de tránsito como los es el TPD que pasa por este tramo vial se obtendrán los volúmenes diarios y demás datos necesarios para el correcto diseño. El diseño de la incorporación de un carril dependerá de la topografía del terreno y de los parámetros vigentes en la norma. 22 Basados en la problemática se buscará que el diseño pueda solventar todo tipo de problemática que parte de un solo punto que es el represamiento de vehículos en horas pico que desencadenan un número de consecuencias negativas en cuando altos índices de congestión, ruido y siniestralidad. Pregunta De Investigación ¿Es posible diseñar una alternativa vial a través de la implementación de una intersección a nivel canalizada, mediante la incorporación de un carril para disminuir los indicies de congestión vial en el kilómetro 3 vía Girardot - Melgar? Preguntas Generadoras ¿Se podrá realizar el diseño de la implementación de una intersección a nivel canalizada, mediante la incorporación de un carril de acuerdo a la topografía del terreno y el tránsito vehicular la que transita en la intersección del km 3 vía Girardot – Melgar? ¿Cuáles son las características y parámetros vigentes para el diseño para la incorporación de un carril? ¿Cuáles son los beneficios del diseño de la implementación de un tercer carril como alternativa vial de un tramo en conflicto? 23 Hipótesis Basado en los diferentes estudios realizados para la investigación practicada por los actores de este documento, se data que es necesaria la intervención mediante el diseño geométrico a través de la implementación de una intersección a nivel canalizada, que permita la incorporación de un carril a nivel en este punto sobre el kilómetro 3 de la vía Girardot – Melgar frente al hotel Colsubsidio, ya que esta alternativa brinda seguridad sobre aquellos actores viales que transitan sobre está iniciando desde el peatón hasta el conductor. Por este motivo se plantea una alternativa con el fin de dar prioridad al flujo de vehículos sin crear la necesidad de detenerse a la espera de los vehículos que van a tomar las salidas de la intersección a contraflujo, sin embargo, esta es solo una posible alternativa que sea ha elegido como la más viable, sin embargo, se pueden practicar otras alternativas como la semaforización aunque tiene la desventaja de que el flujo se verá interrumpido por diferentes lapsos de tiempo, también se plantearon otros como la ubicación de una señalización vertical como lo es un pare o ceda el paso pero es una solución muy limitada ya que si volvemos a retomar la idea de la implementación de un tercer carril se dará la solución precisa a la problemática que se presenta producto del efecto dominó que producen los vehículos a la hora de detenerse. De este modo la alternativa que brinda mayor seguridad y presenta una solución más práctica con respecto al flujo vehicular que se ve alterado por la cantidad de vehículos que se acumulan en las diferentes temporadas de fiestas o de turistas que llegan a estas zonas aledañas esta la anteriormente mencionada, sin embargo, esta idea que se planteó fue también fundamentada bajo los intereses de la comunidad ya que fue una de las más elegidas en los documentos de recolección de información debido a que la comunidad siente que es práctica y sencilla dando seguridad y estética a una de las intersecciones más importantes de este tramo ya 24 que conduce a los apartamentos donde gran parte de los ricaurteños viven y por ende, la cantidad de vehículos que toman esta salida es bastante, de esta manera se trabajará el documento aceptando la alternativa del diseño de la implementación del tercer carril partiendo desde una base experimental y social, la cual se debe fundamentar en otros puntos de esta investigación. Con el diseño geométrico del tercer carril a nivel, en esta intersección se dará mayor control en el cambio de dirección de los vehículos mejorando la fluidez de estos con el objetivo de priorizar la seguridad vial que se presenta en esta zona, gracias a esto se reducirán los embotellamientos que en horas pico se presentan debido a que muchos de estos usuarios tienen su domicilio en las torres presentes a los costados de la vía siendo esta una de las principales entradas a estos puntos, por ende, la solución más práctica es el diseño de la intersección a nivel que permita mantener la velocidad permisible de la vía con respecto al cambio trayecto que ha traído consigo afectaciones en el paso de este tramo principal. 25 Objetivo General • Plantear un diseño geométrico que brinde una alternativa en el km 3 vía Girardot- melgar frente al hotel Colsubsidio como solución a una intersección que presenta altos índices de congestión. Objetivos Específicos • Realizar el levantamiento topográfico para la implementación del diseño con el fin de conocer el área de estudio y establecer las características geométricas con las que se va a trabajar el diseño sobre la intersección a intervenir. • Identificar las características de la zona mediante recursos de recolección de información como encuestas y/o aforos para conocer del tránsito a través de datos reales como también desde el punto de vista de los habitantes directamente implicados. • Elaborar un análisis mediante la triangulación de información para brindar la alternativa que brinde mayor solución a las necesidades expuestas en este punto de estudio • Plantear una intersección a nivel para reducir los tiempos de viaje en el tramo vial mediante la implementación del tercer carril en este tramo vial con una disminución en la congestión de flujo vehicular. 26 Marco Teórico Este documento tiene una base teórica fundamentada en los referentes bibliográficos que dan como fuente de investigación para este proyecto a los siguientes autores: Jorge Enrique Torres Cardozo 2019 con su trabajo “criterios de diseño, seguridad y operación geométrico en el diseño de rotondas. análisis comparativo entre los manuales del transportation research board (U.S.A.) y guía del IDU” para optar como ingeniero topográfico mediante esta monografía ha brindado de esta manera el conocimiento específico para aplicar todo lo relacionado con los criterios de seguridad que se necesitan a la hora de realizar una diseño geométrico en este caso de una intersección a nivel como se ha planteado inicialmente debido a la necesidad de una alternativa propuesta en la intersección de estudio siendo la solución que más viabilidad presenta, en donde, también se muestran las ventajas que tiene este tipo de planteamiento en el cual se toma un enfoque a los habitantes directamente de la zona siendo esta la población objetivo que a su vez es parte fundamental del desarrollo. También los autoresAndrés M, Jhony A, 2022 con el trabajo “Estudio De Siniestralidad Vial De Peatones Que Permitan La Disminución De Accidentes En La Localidad De Kennedy, Bogotá – Colombia” para la obtención de título de ingeniería civil a través del trabajo de grado se comprende la importancia que trae consigo la intervención vial de a través de un estudio de siniestralidad ya que es evidente la necesidad de una intervención pronta en una zona de alto riesgo para los actores viales que transitan por esta zona de esta manera se plantea la alternativa más viable y adecuada que logre disminuir los altos índices de siniestralidad que ocurren en esta intersección convirtiendo este tema en eje fundamental de la investigación que se quiere llevar a cabo bajo los parámetros normativos propuestos. 27 Luis Otero 2015 con el trabajo de “Alternativa de solución vial a la intersección de las Av. A. Cáceres y Av. Ramón Múgica, Piura” en donde presentó diferentes alternativas que se pueden tener en cuenta al momento de brindar una solución en una intersección que presente altos niveles de congestión o en su defecto alto riesgo debido al mal manejo del tránsito a la hora de cruzar por esta vía teniendo en cuenta su capacidad y niveles de servicio con datos de campo tomados directamente siendo analizados para brindar soluciones parciales como lo es el uso de rotonda, pasos a desnivel o ensanchamiento de carriles siendo este último el elegido debido a que se resalta la protección peatonal y funcionabilidad. 28 Marco de Antecedentes Dentro de la presente investigación se analizaron diseños de alternativas funcionales a nivel mundial, regional y local que respalden el presente estudio y aporten conocimientos para el diseño. A nivel internacional La intersección a nivel de Lujiazui en Shanghái, China es un claro ejemplo de que peatones y vehículos pueden transitar en armonía. Se ubica en el distrito financiero más importante de China y se inauguró en el año 2010. Conecta la ciudad con las zonas de intereses y garantiza la movilidad en esta zona. (Futuretech, 2012) Dentro de los datos importantes en su diseño, se encuentra la construcción de un anillo de uso exclusivo para peatones con acceso a todas las calles, incluyendo el metro de la ciudad y a los edificios históricos de la ciudad. Cuenta con escaleras mecánicas en los accesos y ascensores. A nivel local La glorieta El país vallenato ubicada en Valledupar es un ejemplo de la recuperación del espacio y solución vial en un punto de entrada y salida del municipio como es la terminal de transportes. Este caso es de gran interés puesto que combina la movilidad de la ciudad con un escenario para muestras folclóricas y adicional punto de interés para los visitantes. 29 Marco legal El Manual de Diseño Geométrico de Instituto Nacional de Vías (INVIAS) 2008 “La solución de una intersección vial depende de una serie de factores asociados fundamentalmente a la topografía del sitio, a las características geométricas de las carreteras que se cruzan y a las condiciones del flujo vehicular. Como generalmente existen varias soluciones, los ingenieros deben proponer alternativas para ser evaluadas y con sus resultados seleccionar la más conveniente”. (Manual de Diseño Geometrico de Carreteras, 2008) A través de esta cita se plantean los parámetros necesarios para el diseño geométrico a nivel de la intersección entendiendo que se debe cumplir con los lineamientos necesarios por el manual de diseño para presentar los criterios básicos requeridos por el diseño en la intersección. El documento de AASTHO 93 fue usado para conocer mediante este método el cálculo, de los ejes equivalentes de 8 toneladas en el cual “Se usa el número de repeticiones de ejes equivalentes de 18 kips (80 KN) o ESALs. La conversión de una carga dada por eje a ESAL se hace a través de los LEF (factores equivalentes de carga)”. (AASTHO, 1993) Guía para el diseño de vías urbanas para BOGOTÁ D.C. es utilizada para dar prioridad a los peatones que van a ser pieza fundamental del diseño, por ende, se resalta la normatividad distrital se ha orientado la política de movilidad con el peatón como centro de la misma, consecuentemente el Plan Maestro de Movilidad adoptado por el Decreto 319 de 2006 dispone en su Artículo 7 que “…La prioridad del peatón: El peatón debe tener el primer nivel de prevalencia dentro del sistema de movilidad...” (Universidad Nacional de Colombia, 2012) 30 El Instituto de Desarrollo Urbano fue creado mediante el Acuerdo 19 de 1972 del Concejo de Bogotá D.C. para el desarrollo de la ciudad y sus alrededores. Diseño Geométrico de vías 2da edición James Cárdenas con el fin de identificar Los factores internos del diseño que contemplan las velocidades a tener en cuenta para el mismo y los efectos operacionales de la geometría, especialmente los vinculados con la seguridad exigida y los relacionados con la estética y armonía de la solución. (James Cardenas, 2013) 31 Marco conceptual Para el desarrollo de este trabajo de investigación se manejarán diferentes conceptos necesarios para entender mejor el nivel de tecnicidad presentado en el documento: Control de intersecciones Las intersecciones suelen constituir la restricción de operación en una vía, por ende, los sistemas de control utilizados en los diferentes tramos viales deben responder a los criterios establecidos por los entes del gobierno local bajo los parámetros establecidos como las señales de prioridad tales como “ceda el paso”, “pare” o semaforización. (Ramos, 2019) Glorieta La glorieta es el tipo de solución que está a nivel de las intersecciones ya que está caracterizada por los tramos que a su vez se comunican por medio de una red en forma de anillo rodeando una isla central, siendo una de las soluciones más practicas al tener que él vehículo esperar por una brecha en el flujo rotatorio que les permita ingresar al mismo con trayectorias con convergen y divergen. Con una ventaja importante y es que la circulación en un solo sentido da por resultado un movimiento continuo, ordenado ya que a su vez se mueve manera simultánea a una velocidad constante. (Solorzano, 2013) 32 Volumen de tránsito El volumen de tránsito se resume en la cantidad de vehículos que pasan por un tramo establecido por quien lo analiza para luego realizar los diferentes estudios pertinentes y de esta manera en valores numéricos datar el total de vehículos que pasan por este punto, a estos estudios se pueden hacer con diferentes periodos se tiempo como lo es el TPD, TPM y TPA. (Ramírez, 2020) Vía Es el tramo determinado para la circulación de los vehículos que también tienen como nomenclatura, calles en las zonas urbanas y en la parte rural se denominan carreteras en el cual se diseña con un ancho de carril para permitir la movilización de los diferentes usuarios como motorizados, peatones y de micro movilidad. 33 Caracterización del Entorno Ubicación de la intersección La intersección a intervenir está ubicada exactamente en el municipio de Ricaurte Cundinamarca, municipio que presenta conexión entre la ciudad de Girardot – Bogotá situándose en el kilómetro 3 con calle 11 por la vía principal en donde se encuentra el área a intervenir, presentando a sus alrededores municipios importantes como Melgar, Flandes, Tocaima entre otros, presentando las siguientes coordenadas para su georreferenciación: Coordenadas geográficas: Latitud 4.28, Longitud -74.78 Ilustración 2 Coordenadas del punto de intersección. Fuente: Google Earth. La intersección esta referenciada por diferentes puntos reconocidos de la zona como lo son los apartamentos de Colsubsidio, el restaurante la mojarra y el viudo, el hotel Peñalisa,la electrificadora entre otros, en cuanto a la superficie de rodadura se encuentra en excelente estado, sumando detalles de un correcto funcionamiento del pavimento con respecto a las cargas que este soporta. 34 Ilustración 3 Referenciación de la vía. Fuente: Google Earth Características de la intersección La intersección está ubicada en la calle 11 con carrera 10 la cual esta denominada como secundaria entendiendo que es una vía que comunica los municipios de Girardot – Fusagasugá administrada en este caso la Agencia Nacional de Infraestructura (ANI) la cual hace parte de la Ruta Transversal que conecta Buenaventura – Villavicencio – Puerto Carreño, siendo esta ruta categorizada de primer orden. Ilustración 4 Funcionalidad del tramo de estudio. Fuente: Instituto Nacional de Vías 35 Para conocer un poco más acerca de la intersección a intervenir, se debe resaltar que es una intersección de 4 ramales simples, en el cual, cada uno presenta las siguientes características: Sentido Oeste – Este: En sentido de un solo carril sencillo se evidencia el trayecto que realizan los usuarios de la vía que vienen del municipio de Girardot hacia la ciudad de Bogotá D.C o los municipios aledaños, en esta dirección se encuentra referencia el movimiento 7 que es primordial para el diseño siendo este el movimiento que toma en contraflujo el sentido contrario creando dificultad de giro para los vehículos que buscan tomar la salida norte. Sentido Este – Oeste: Este carril comunica a los vehículos que comunica la ciudad de Bogotá D.C con destino a Girardot siendo una vía que conecta municipios aledaños como Melgar, Fusagasugá, Ricaurte entre otros. Sentido Norte – Sur: En este sentido se encuentra la salida de las torres de apartamento construidas por las constructoras reconocidas de Colsubsidio, en donde, se encuentran conjuntos importantes como los de hacienda Peñalisa y las palmas, referenciando que debido a esto se presenta un buen afluente de vehículos que toman esta salida hacia Girardot o Ricaurte constantemente. Sentido Sur – Norte: En la salida sur tenemos los vehículos que transitan del hotel Peñalisa de manera constante durante el transcurso del día o también conducen de la electrificadora que tienen sus oficinas por el mismo corredor a 100 metros del acceso. Codificación de sentidos Con respecto a la clasificación de los sentidos se debe tener en cuenta que el punto de referencia norte toma la salida de los conjuntos de Colsubsidio, desde ahí se escoge este como 36 movimiento 1 y así respectivamente se identifican los demás movimientos como lo indica el manual de planeación y diseño para la administración de tránsito y transporte de Bogotá. Ilustración 5 Clasificación de los movimientos. Fuente: Manual de planeación y diseño para la administración de tránsito y transporte de Bogotá. Inventario de Señalización Existente Para la ejecución del proyecto es primordial conocer el total de señal vertical existente y su respectivo estado ya que partiendo de este se conocerá si cumple con el total de señalización necesaria para informar a los usuarios de la vía el estado de la vía, también, la reglamentación de esta y si presenta trabajos transitorios de reparación, por ende, se hace la clasificación de la siguiente manera: 1. Señales Reglamentarias 2. Señales Transitoria (obra) 3. Señales Preventivas 37 4. Señales Informativas 1. SEÑAL REGLAMENTARIA NOMBRE CÓDIGO ESTADO DE SERVICIO CANTIDAD PARE SR-01 BUENA 2 Ilustración 6 Señal Reglamentaria Pare. Fuente Autores. SEÑAL REGLAMENTARIA NOMBRE CÓDIGO ESTADO DE SERVICIO CANTIDAD MÁXIMA VELOCIDAD PERMITIDA SR-30 BUENA 1 Ilustración 7 Señal Reglamentario Velocidad Máxima. Fuente Autores 38 SEÑAL REGLAMENTARIA NOMBRE CÓDIGO ESTADO DE SERVICIO CANTIDAD SEPARADOR A LA DERECHA SR-46 BUENA 1 Ilustración 8 Señal Reglamentaria Separador a la Derecha. Fuente Autores. SEÑAL REGLAMENTARIA NOMBRE CÓDIGO ESTADO DE SERVICIO CANTIDAD MÁXIMA VELOCIDAD PERMITIDA SR-30 BUENA 1 Ilustración 9 Señal Reglamentaria Máxima Velocidad. Fuente Autores. 39 SEÑAL REGLAMENTARIA NOMBRE CÓDIGO ESTADO DE SERVICIO CANTIDAD PARADERO SR-40 BUENA 1 Ilustración 10 Señal Reglamentaria Paradero. Fuente Autores. SEÑAL TRÁNSITORIA (OBRA) NOMBRE CÓDIGO ESTADO DE SERVICIO CANTIDAD BANDERILLERO N/A REGULAR 1 Ilustración 11 Señal Transitoria Banderillero. Fuente Autores. 40 SEÑAL TRÁNSITORIA (OBRA) NOMBRE CÓDIGO ESTADO DE SERVICIO CANTIDAD OBRA EN LA VIA (200 M) N/A REGULAR 1 Ilustración 12 Señal Transitoria Obra en la vía a 200 Metros. Fuente Autores. SEÑAL TRÁNSITORIA (OBRA) NOMBRE CÓDIGO ESTADO DE SERVICIO CANTIDAD ENTRADA Y SALIDA (50M) N/A REGULAR 2 Ilustración 13 Señal Transitoria Entrada y Salida de volquetas a 50 Metros. Fuente Autores. 41 SEÑAL TRÁNSITORIA (OBRA) NOMBRE CÓDIGO ESTADO DE SERVICIO CANTIDAD ENTRADA Y SALIDA (100M) N/A REGULAR 2 Ilustración 14 Señal Transitoria Entrada y Salida de volquetas a 100 Metros. Fuente Autores. SEÑAL TRÁNSITORIA (OBRA) NOMBRE CÓDIGO ESTADO DE SERVICIO CANTIDAD OBRA EN LA VIA (300M) N/A REGULAR 1 Ilustración 15 Señal Transitoria Obra en la vía a 300 Metros. Fuente Autores. 42 SEÑAL TRÁNSITORIA (OBRA) NOMBRE CÓDIGO ESTADO DE SERVICIO CANTIDAD OBRA EN LA VIA (500M) N/A REGULAR 1 Ilustración 16 Señal Transitoria Obra en la vía a 500 Metros. Fuente Autores. SEÑAL TRÁNSITORIA (OBRA) NOMBRE CÓDIGO ESTADO DE SERVICIO CANTIDAD ENTRADA N/A REGULAR 1 Ilustración 17 Señal Transitoria Entrada. Fuente Autores. 43 SEÑAL PREVENTIVA NOMBRE CÓDIGO ESTADO DE SERVICIO CANTIDAD ALTURA LIBRE (500M) SP-50 BUENA 2 Ilustración 18 Señal Preventiva Altura libre 500 Metros. Fuente Autores. SEÑAL PREVENTIVA NOMBRE CÓDIGO ESTADO DE SERVICIO CANTIDAD CURVA A LA IZQUIERDA SP-03 BUENA 1 Ilustración 19 Señal Preventiva Curva a la izquierda. Fuente Autores. 44 SEÑAL PREVENTIVA NOMBRE CÓDIGO ESTADO DE SERVICIO CANTIDAD CICLISTAS EN LA VIA SP-59 MAL 1 Ilustración 20 Señal Preventiva Ciclistas en la vía. Fuente Autores. SEÑAL INFORMATIVA NOMBRE CÓDIGO ESTADO DE SERVICIO CANTIDAD DIRECCIÓN N/A REGULAR 1 Ilustración 21 Señal Informativa Dirección. Fuente Autores. 45 SEÑAL INFORMATIVA NOMBRE CÓDIGO ESTADO DE SERVICIO CANTIDAD ZONA DE BUS N/A BUENA 1 Ilustración 22 Señal Informativa Paradero. Fuente Autores. SEÑAL INFORMATIVA NOMBRE CÓDIGO ESTADO DE SERVICIO CANTIDAD AVISO N/A BUENA 1 Ilustración 23 Señal Informativa Detección electrónica. Fuente Autores. 46 Diseño metodológico Metodología propuesta Teniendo en cuenta las bases documentales que se han establecido para este proyecto con respecto a diferentes estudios que se han realizado anteriormente siendo estos propuestos como antecedentes se tiene como punto de partida que para esta investigación se va a aplicar el tipo de metodología de características cualitativas y cuantitativas propias de la zona en donde, toma un carácter de análisis científico presentando un enfoque mixto por sus dos formas de estudio basando este argumento en los siguientes autores: En este caso se plantea la combinación de estos enfoques con el fin de determinar si se cumple con los requisitos necesarios para que la investigación determine cual es la mejor alternativa o solución para esta problemática que sucede en la intersección anteriormente mencionada, para esto se toman los recursos del medio y se le aplica el respectivo análisis social y ambiental que nos brinda el conocimiento de la característicasde las zonas aledañas basado en un enfoque cualitativo y con los apoyos económicos que nos determina el estudio cuantitativo. Para este proyecto se determinó dividir la investigación en los siguientes pasos: 1. Paso: Diseñar y realizar la encuesta para conocer el punto de vista de los habitantes de la zona de estudio mediante la plataforma de Google formulario con el fin de conocer sobre la experiencia de quienes transitan sobre está siendo estos mismos los que aporten los conocimientos sobre las necesidades y condiciones reales de esta, para así buscar la mejor alternativa. 47 2. Paso: Aforar de manera continua durante el trascurso de una semana la cantidad de vehículos que transitan sobre este tramo vial, en donde, se van a tener en cuenta todos los actores viales y a su vez resaltar los sentidos que toman cada ente de estudio desde su entrada hasta la respectiva salida respetando giros y demás. 3. Paso: Realizar el análisis a través de una triangulación de resultados con base en los datos obtenidos mediante las encuestas, aforos y estudios previamente realizados con el fin de brindar a la comunidad la mejor solución posible desde sus necesidades. 4. Paso: Plantear y diseñar una alternativa que brinde solución a la problemática propuesta por los investigadores en el cual para este documento se tendrán en cuenta los estudios preliminares realizados con el fin de determinar la opción más viable, la base de datos que se obtuvo bajo la triangulación de resultados para conocer las necesidades de esta población y la viabilidad que este trae consigo para conocer la aceptación de este proyecto. 5. Paso: Brindar las respectivas conclusiones que se le da al lector con el fin de que determinen si el proyecto se puede aplicar en otras zonas del departamento o porque no ser replicada en las diferentes intersecciones que presenten este tipo de problemáticas en otros sitios del país. 48 Fases Del Proyecto FASE 1. Estudios geométricos de la zona Medio a utilizar: Levantamiento topográfico Objetivo: conocer el área de estudio mediante un levantamiento topográfico en el cual se pueda conocer el campo de acción disponible para plantear un diseño como lo es el trazo de la implementación de una intersección a nivel canalizada, mediante la incorporación de un carril que permita dar solución a la problemática propuesta. Con el levantamiento topográfico se pretende obtener datos precisos a la hora de conocer las características del terreno y la viabilidad de poder trabajar sobre este. FASE 2 Investigación a través de la caracterización 2.1 Medio a utilizar: Encuestas Objetivo de la encuesta: Conocer desde el punto de vista de los actores principales las necesidades propias de la zona, que permita obtener información de precisa de lo que realmente buscan estas personas a la hora hacer uso y atravesar esta intersección con el fin de brindar una solución acorde que satisfaga el bien común bajo los intereses socializados este medio de recolección de datos. Los temas de interés que se van a socializar en esta encuesta son los siguientes: 49 Siniestralidad: ¿Qué índice de accidentalidad considera usted que se presenta en la intersección vial ubicada en el Kilómetro 3 frente al Colsubsidio de Peñalisa de la vía Girardot - Melgar? Flujo vehicular: ¿Como clasifica usted el índice de congestión que se presenta en la intersección vial? Diseño Geométrico: ¿Considera que el rediseño geométrico de esta intersección es importante para la seguridad vial? Seguridad Vial: ¿Qué medidas cree que se pueden implementar para mejorar la seguridad vial en esta intersección? Contaminación: ¿Considera que la intervención de esta intersección puede disminuir la contaminación auditiva? Tiempos de traslado: ¿Considera que la intervención de esta intersección puede reducir los tiempos de desplazamiento? Legalidad: ¿En qué magnitud considera que la intervención de esta intersección puede reducir los costos asociados a los accidentes de tráfico? 50 Económico: ¿Considera que la intervención de esta intersección puede afectar la economía de algunos de los habitantes de este sector de la ciudad? Utilización: ¿Cuál es su principal propósito que lo conlleva al uso de esta vía? Frecuencia: Pueden identificar los horarios en los que usted más hace uso de esta vía Forma de aplicación: La encuesta se aplicará directamente a los usuarios de este tramo vial a quienes transiten y conozcan esta área de estudio, por ende, se tomará una muestra significativa para tener los datos suficientes con el fin de partir de una idea clara bajo las necesidades de estos. 2.1 Medio a utilizar: Aforo Objetivos del aforo: Conocer los diferentes actores viales que frecuentan sobre el tramo de estudio en el cual servirá para guiar al diseño según el nivel de importancia por el sentido que más tenga relevancia desde el más utilizado por los vehículos para dar la prioridad a su paso con el fin de acelerar más el flujo. 51 Forma de aplicación: El aforo se realizará directamente por los autores de la investigación más dos ayudantes que conozcan del tema debido a que se debe asignar una respectiva ubicación en diferentes puntos estratégicos para abarcar todos los sentidos designados por cada aforador y así obtener un total de datos de manera precisa con el debido diligenciamiento de los documentos de apoyo. FASE 3 Análisis de resultados Medio a utilizar: Triangulación de resultados Objetivo de la triangulación de resultados: Conocer a base de las diferentes investigaciones la mejor alternativa para dar solución a la problemática propuesta. Forma de aplicación: Luego de obtener los resultados se aplica un análisis que brinde a través de datos concretos la mejor solución teniendo en cuenta que se deben resaltar las características cualitativas y cuantitativas que correspondan según cada forma de estudio. Población La investigación va dirigida directamente a los pobladores de la zona aledaña de este tramo vial en donde se conoce hay variedad de comercio que puede verse beneficiado, ya que hay grandes restaurantes y un hotel importante como lo es el de Colsubsidio, además se conoce que es la entrada principal para las torres de diferentes constructoras que han puesto su firma en el municipio de Ricaurte en donde se ve un afluente importante de vehículos debido a que se movilizan en diferentes sentidos hacia las vías alternas con el que este mantiene conexión y que además se verá afectado o en su defecto beneficiado serán la población flotante conformada por 52 los usuarios de otras cuidades o turistas que vienen a los municipios de Girardot y Flandes que a través del tiempo han presentado su molestia por los tiempos de espera que se producen por las aglomeraciones de vehículos que se van acumulando por el efecto dominó que se da debido a los retrasos provocados por los vehículos que se detienen para cambiar de dirección. 53 Producto De La Investigación Análisis De Datos Para este documento se realizaron los respectivos aforos en el cual se tuvieron en cuenta para realizar la cuantificación del volumen de tráfico que transita sobre la zona determinando un punto especifico ubicado en la intersección a intervenir, siendo este el punto que determinará el aforo vehicular que se evaluará a través de los diferentes giros planteados por los especialistas para conocer datos específicos como los es el Tránsito Promedio Diario (TPD) como objetivo principal sin embargo se conocerán también otros factores como lo son el factor de hora pico, la composición vehicular en donde se elegirá el vehículo de diseño para de esta manera realizar el diseño geométrico que se plantea como alternativa propuesta en este escrito, paraconocer un poco más de las consideraciones generales se dará prioridad a los peatones por ende, se realizará el estudio con base a poner también suplir sus necesidades a la hora de tomar la intersección anteriormente mencionada. En el momento de realizar el aforo se tuvo en cuenta factores importantes como lo son el alcance del proyecto, y el tiempo que se implementó para el conteo vehicular siendo este último realizado en un total de 3 días, con horarios de 6 am a 3 pm los días martes, miércoles y jueves, con el fin de conocer el comportamiento del tránsito, en donde, se obtuvo la colaboración de 4 aforadores ubicados en puntos estratégicos con el fin de abarcar todos los sentidos que se deben verificar en un aforo, resaltando los que más presentan afectación siendo estos los que van a ser tenidos en cuenta con prioridad a la hora de realizar el diseño. Sumado a esto se busca complementar la toma de datos con una encuesta presentada a los habitantes del lugar donde se brinde el conocimiento que profundice un poco más acerca de las 54 necesidades que se presentan en el lugar, donde, a través de una muestra de 100 personas se logre abarcar diferentes temas de interés que permitan la elaboración del diseño bajo los parámetros necesarios para suplir las necesidades de los habitantes. Para el aforo, como se mencionó anteriormente se realizó teniendo en cuenta los giros más relevantes para el diseño, obteniendo este resultado a través del siguiente proceso: Personas a cargo: El aforo se llevó a cabo bajo la dirección de cuatro especialistas ubicados en la intersección directamente a intervenir en donde la finalidad es que se abarquen los 14 giros correspondientes que se evalúan en estos estudios para conocer cuáles de estos presentan más protagonismo a la hora de realizar el diseño. Tiempo: El tiempo del aforo fue de tres días en los cuales se tomaron los días martes, miércoles y jueves en donde cada uno contó con una duración de conteo vehicular de 9 horas aproximadamente con el fin de obtener datos importantes como lo es la discriminación de cada movimiento y así mismo establecer la Hora de Máxima Demanda (HMD) y el Tránsito Promedio Diario (TPD). Variables: En este caso las variables a utilizar serán la clasificación de vehículos según su categoría y para esto se tendrán en cuenta las siguientes: Moto, vehículos, buses y camiones. DÍA MOTO VEHÍCULO BUSETA CAMIÓN C2P CAMIÓN C2 G CAMIÓN C3 C3 S3 T. AFORO DÍA 1 4212 8500 361 628 326 32 44 14103 55 2 4212 7021 371 559 285 14 41 12503 3 4214 7744 376 550 257 12 38 13191 TOTAL 12638 23265 1108 1737 868 58 123 39797 Tabla 1 Aforo vehicular elaborado por los especialistas. Fuente Autores. Obteniendo los resultados de los 3 días de aforo se realizará la suma por día de cada clasificación de vehículo para obtener los valores totales por día de aforo (39.797 vehículos) con el fin de conocer el total de los vehículos de estudio que atraviesan sobre la intersección para luego realizar la respectiva división por el total de días aforados (3) y encontrar así el TPD (13.266) seguido a esto se multiplica este valor por 365 días determinando de esta manera el Tránsito Promedio Anual (TPA) ilustrado en la siguiente tabla en el cual clasifica también los porcentajes de vehículos livianos, buses y camiones. Después de determinar el TPA se calcula de igual manera el Tránsito Promedio Mensual conservando el mismo mecanismo en el cual se toma el TPD se obtiene como resultado un valor de 13.266 y se es multiplicado por los 30 días correspondientes a un mes determinando de esta TPA TOTAL, AFORO 4.841.968 LIVIANOS BUSES CAMIONES 4.368.198 134.807 338.963 90% 3% 7% Tabla 2 Tránsito Promedio Anual. Fuente Autores. 56 manera que el valor del TPDM es de 397.970 como se ilustra en la siguiente tabla determinando los porcentajes de los vehículos livianos, buses y camiones. Para determinar el tránsito promedio semanal se hace la operación tomando los datos del TPD que se ha obtenido anteriormente (13.266) y se multiplica por el número de días correspondientes a una (1) semana, es decir siete (7) días para entregar el siguiente resultado (397.970) ilustrado en la tabla presentada a continuación: TPDS TOTAL, AFORO 39.797 LIVIANOS BUSES CAMIONES 35.903 1.108 2.786 90% 3% 7% Tabla 4 Tránsito Promedio Diario Semanal. Fuente Autores. TPDM TOTAL, AFORO 397.970 LIVIANOS BUSES CAMIONES 359.030 11.080 27.860 90% 2.8% 7% Tabla 3 Tránsito Promedio Diario Mensual. Fuente Autores. 57 A continuación, se presenta el dato preciso del TPD en el cual, da la posibilidad de encontrar nuevas variables necesarias para el diseño. Ejemplo de cálculo para determinar el NESEi tomado del Curso Básico de Diseño de Pavimentos del Ingeniero Fernando Sánchez Sabogal. Datos Carretera de dos carriles Tránsito Promedio Diario (TPD): 1200 vehículos Livianos: 40% Buses: 15% Camiones: 45% Factor Camión: 2.40 Solución VC = 15% + 45% = 60% = 0.60 TPD TOTAL, AFORO 13.266 LIVIANOS BUSES CAMIONES 11.968 369 929 90% 3% 7% Tabla 5 Tránsito Promedio Diario. Fuente Autores. 58 DD = 0.5 (distribución direccional) DC = 1.0 (un carril por dirección) NESEi = 1200*0.6*0.5*1.0*2.40*365= 315.360 ejes Variables NESEi = TPDi*VC*DD*DC*FC*365 NESEi: Número de aplicaciones de carga del eje de referencia en el carril de diseño en el año “i” TPDi: Tránsito Promedio Diario en ambas direcciones, durante el año “i” VC: Proporción del TPD que está constituida por vehículos comerciales (en cifras decimales) DD: Distribución direccional del tránsito de vehículos comerciales (en cifras decimales) DC: Proporción de los vehículos comerciales circulantes de una dirección que utiliza en el carril de diseño (en cifras decimales) FC: Factor camión 365: Número de días en un año Para determinar el resultado de esta ecuación primero se debe conocer el factor camión promedio de equivalencia de carga vehicular por tipo de vehículo y para esto debe tomar de la siguiente tabla en la sección de Colombia 2002 en la casilla de C3: 59 Ilustración 24 Factor de ejes equivalentes en Colombia para camiones C3. Fuente Curso Básico de Diseño de Pavimentos del Ingeniero Fernando Sánchez Sabogal. Ya con los datos necesarios para determinar el NESE se procede a resolver la ecuación que en este caso nos determina un total de 833.835 ejes equivalentes de 8.2 TN, dato necesario para calcular el diseño de un pavimento, sin embargo, se menciona el proceso para futuros proyectos que puedan surgir a través de esta investigación que tome como soporte los resultados del aforo: TPD 13.266 VC 0.10 DD 0.5 DC 1 FC 3.52 NESE 833.835 EJES Tabla 6 Cálculo de NESEi por los especialistas. Fuente Autores. Para esta investigación unos de los datos primordiales a conocer es el Factor de Hora Pico (FHP) en donde se debe clasificar por horas la toma de datos correspondientes a los 3 días de aforo, y así determinar cuál de estas presenta mayor afluencia de vehículos con respecto a las demás, en donde, se evidencia que para este caso el mayor tránsito de vehículos se produjo 60 durante el transcurso de la 13:30 pm a las 14:30 pm con un total de 5.703 vehículos siendo esta la sumatoria del total de los días en este lapso de tiempo. HORA DÍA 1 DÍA 2 DÍA 3 TOTAL 6:30 - 7:30 1.034 897 826 2.757 7:30 - 8:30 1.667 1.106 1.408 4.181 8:30 - 9:30 1.624 1.180 1.480 4.284 9:30 - 10:30 1.583 1.484 1.484 4.551 10:30 - 11:30 1.634 1.233 1.526 4.393 11:30 - 12:30 1.823 1.858 1.858 5.539 12:30 - 13:30 1.855 1.862 1.864 5.581 13:30 - 14:30 1.940 1.940 1.823 5.703 14:30 - 15:00 943 943 922 2.808 39.797 Tabla 7 Clasificación de volumenvehicular por horas. Fuente Autores. Después de conocer el valor de la hora pico, se procede a conocer el FV15 minutos en el cual, se realiza el mismo procedimiento anterior donde se clasifica por cuartiles la cantidad de vehículos que pasan en un cuarto de hora resaltando el cuartil de las 14:00 a las 14:15 siendo este el que mayor afluencia de vehículos presenta con un total de 1.587. 61 FV15 HORA DÍA 1 DÍA 2 DÍA 3 TOTAL 13:30 - 13:45 499 499 467 1.465 13:45 - 14:00 446 446 384 1.276 14:00 - 14:15 534 534 519 1.587 14:15 - 14:30 461 461 453 1.375 Total 1.940 1.940 1.823 5.703 Tabla 8 Clasificación de volumen por cuartiles. Fuente Autores. Con base a los datos obtenidos se presenta el siguiente resumen para tenerlos en cuenta a la hora de realizar el diseño geométrico. Ilustración 25 Gráfica que determina el cuartil con mayor afluencia. Fuente Autores. Luego de conocer el valor de hora pico, la investigación se dirige a través del aforo a conocer los sentidos que tienen mayor protagonismo en esta intersección para partir como dato fundamental para el diseño geométrico que sea planteado como alternativa. 26% 22%28% 24% FV15 13:30 - 13:45 13:45 - 14:00 14:00 - 14:15 14:15 - 14:30 VHMD 5.703 Veh/hora HORA PICO 13:30 - 14:30 V 15 1.587 FPH 0.90 Tabla 9 Factor de hora pico. Fuente Autores. 62 Inicialmente se resaltan los diferentes movimientos que se producen en la intersección y se consolida de total de vehículos que pasaron por cada uno de estos, siendo el giro 3 y 4 los que mayor presentan afluencia. MOVIMIENTO VEHÍCULOS 1 103 2 129 3 14.231 4 14.535 5 1.779 6 185 7 3.851 8 131 9-1 3.497 9-2 154 9-3 404 9-4 798 10-1 0 10-2 0 TOTAL 39.797 Tabla 10 Clasificación de volumen vehicular por movimientos. Fuente Autores. La distribución de movimientos se clasificó gráficamente de la siguiente manera: 63 Ilustración 26 Distribución de movimientos. Fuente Autores. Para ir al detalle se resaltan los 4 movimientos con mayor participación vehicular, siendo estos los que se van a tener en cuenta a la hora de realizar el diseño debido al volumen vehicular que presentan. La composición vehicular en el movimiento número 3 que es aquel que proviene de la ciudad de Girardot a Melgar se da en su mayoría por motos y automóviles, sin embargo, en poca proporción también se conoce que los camiones utilizan este movimiento a la hora de transitar entre municipios. Ilustración 27 Clasificación vehicular en el movimiento 3. Fuente Autores. 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 1 2 3 4 5 6 7 8 9-1 9-2 9-3 9-4 10-1 10-2 DISTRIBUCIÓN DE MOVIMIENTOS 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 0 0 4796 7954 481 757 169 38 36 CLASIFICACIÓN MOV 3 64 En cuanto al movimiento 4 se conoce que los vehículos de mayor participación son los particulares y las motos, sin embargo, presentan mayor afluencia de camiones con respecto al movimiento tres debido a que hay un valor mayor de estos que provienen de los municipios aleñados y que atraviesan el municipio de Ricaurte. Ilustración 28 Clasificación vehicular en el movimiento 4. Fuente Autores. El movimiento 7 es aquel giro que más se debe tener en cuenta para el diseño debido a que es el que más presenta contra flujo a la hora de realizarlo en esta intersección ya que es el que de Girardot toman la entrada a los apartamentos de Colsubsidio, según la clasificación de vehículos los que mayor afluencia presentan son los particulares y las motocicletas, sin embargo, los vehículos de carga tipo C3 son los únicos que realizan este movimiento, dato necesario para el vehículo de diseño. 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 0 0 4750 7914 323 799 650 16 83 CLASIFICACIÓN MOV 4 65 Ilustración 29 Clasificación vehicular en el movimiento 7. Fuente Autores. Para el movimiento 9-1 se resalta que es aquel que realizan los vehículos que salen de las torres de Colsubsidio para tomar la vía que los lleva hacia el municipio de Girardot teniendo mayor participación los particulares y las motos. Ilustración 30 Clasificación vehicular en el movimiento 9-1. Fuente Autores. 0 500 1000 1500 2000 2500 0 0 1285 2379 121 56 10 0 0 CLASIFICACIÓN MOV 7 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 0 0 728 2624 145 0 0 0 0 CLASIFICACIÓN MOV 9-1 66 Para determinar el respectivo análisis de las encuestas, se realizó bajo el objetivo de conocer desde el punto de vista de los actores principales las necesidades propias de la zona, que permita obtener información precisa de lo que realmente busca la comunidad a la hora hacer uso de esta intersección con el fin de brindar una solución acorde que satisfaga el bien común bajo los intereses socializados este medio de recolección de datos. 1. Para esto la primera pregunta a realizar tiene como tema principal la siniestralidad en donde, los 100 encuestados se obtuvieron datos significativos a favor de un nivel de siniestralidad alto debido a que al tener que realizar el giro número 7 que se toma en contra flujo, ha causado accidentes debido a algunas imprudencias producidas por algunos conductores. Ilustración 31 Gráfico sobre el índice de accidentalidad. Fuente propia a partir de Google Formulario. 2. Una de las principales preguntas en este caso es para los encuestados es conocer si realmente el índice de congestión vehicular en este punto es elevado y necesita intervención prioritaria para dar solución a esta problemática en donde se da como resultado en un 55% que es elevado dando razón a los investigadores. 67 Ilustración 32 Gráfico sobre el índice de congestión vehicular. Fuente propia a partir de Google Formulario. 3. Para la tercera pregunta lo que se busca conocer es que tan importante es para los encuestados una intervención a partir de un rediseño geométrico que permita dar solución a los dos primeros interrogantes que tienen que ver con el tema de siniestralidad y congestión vehicular a lo que responden en un 80% que es necesario un diseño geométrico que brinde solución a la problemática presentada. Ilustración 33 Gráfico sobre la seguridad vial. Fuente propia a partir de Google Formulario. 68 4. Para los encuestados se planteó una pregunta que permita conocer una segunda alternativa en caso de que el re diseño no se pueda dar a lo que se propusieron 4 nuevas soluciones siendo la que mayor elección la solución de la glorieta con un 58% siendo esta estudiada por los investigadores para una posible nueva solución, sin embargo, presenta dificultad en su implementación debido a la poca área de construcción que presenta las características geométricas del lugar, en segundo lugar se eligió la semaforización a lo que también se es viable pero no sería una solución completa debido a que el flujo se vería afectado por los diferentes lapsos de espera. Ilustración 34 Gráfico sobre posibles alternativas en el diseño. Fuente propia a partir de Google Formulario. 5. En la quinta pregunta lo que se quiere conocer a través de la comunidad es sobre la contaminación auditiva que se presenta por las bocinas de los vehículos que toman participación a la hora que se presentan represamientos en esta intersección, por ende, se consulta si sienten que con el rediseño la disminución de la contaminación se presentará 69 en un nivel alto, moderado o bajo, a lo que en un porcentaje del 64% respondieron que será alta la disminución de este tema. Ilustración 35 Gráfico sobre el nivel de contaminación auditiva. Fuente propia a partir de Google Formulario. 6. Para esta pregunta se enfatiza la opinión de los encuestados en conocer si