Vialidad Urbana

Introducción:

En las últimas décadas se ha comprobado a nivel mundial, una tendencia migratoria de grandes masas de población hacia los centros urbanos, esta migración ha producido un rápido crecimiento de las ciudades y conjuntamente con este comportamiento, el número de vehículos ha crecido en una progresión geométrica.

En estas circunstancias, muchas áreas de las ciudades sufren concentración y cambios en el uso del suelo y la demanda de transito ha crecido sin que exista la posibilidad de que aumente proporcionalmente la infraestructura vial, debido a las altas inversiones requeridas.

En las grandes ciudades ocurren congestionamientos y el índice de accidentes ha aumentado significativamente, contribuyendo al deterioro de la calidad de vida. Los desplazamientos de la población en función de estos factores sufren atrasos importantes.

Las soluciones buscan mejorar el uso del sistema vial existente, a través de mejoras geométricas en las vías urbanas, tratando de incrementar al máximo su capacidad.

El sistema vial es el principal soporte de los flujos generados por las actividades urbanas y es también el principal estructurador de las ciudades, determinando la localización de las actividades urbanas y sus limitaciones de expansión.

La apertura de una nueva vía repercute sobre el uso del suelo, induciendo el establecimiento de algunas actividades, inhibiendo el asentamiento de otras, acelerando procesos de deterioro o cambios en los usos del suelo.

La importancia de la alteración que producen los sistemas viales queda demostrada por la expansión que ocurre en muchas ciudades alrededor de las vías que las entrecruzan.

Función de las Vías Urbanas:

Un sistema vial urbano desempeña dos funciones principales:

• Da acceso a las propiedades colindantes

• Permite la circulación, creando los intercambios entre las diversas funciones que se desarrollan en una ciudad y facilita la movilización de sus habitantes.

La mayoría de los problemas relacionados con el incremento de los accidentes y el deterioro ambiental, provienen de conflictos entre las funciones de acceso y circulación.

Para una mejor atención a las necesidades de desplazamiento de la población, es recomendable que la red vial sea estructurada en sistemas, donde las funciones de acceso y circulación asuman proporciones variables.

Como un principio básico en la planeación del desarrollo de las ciudades, la noción de jerarquización vial debe utilizarse, con el objeto de dar organización a la estructura vial.

Clasificación Funcional del Sistema Vial:

Los principales aspectos funcionales que definen la clasificación de una vía urbana son:

• El tipo de tránsito que permite.

• El uso del suelo colindante (acceso a los lotes urbanizados y desarrollo de establecimientos comerciales).

• El espaciamiento (considerando a la red vial en su conjunto).

De acuerdo a las diversas etapas de un proceso de clasificación, los criterios a ser establecidos se relacionan con:

• Funcionamiento de la red vial;

• Nivel de servicio y operación vial;

• Características físicas.

Plan de Clasificación:

El Plan de Clasificación de las vías de una ciudad o de una extensión de ella, establecerá los sistemas y subsistemas viales, y la forma y la extensión de cada uno de ellos determinaran los factores básicos que permitan asignar funciones específicas para dichos sistemas y un objetivo a cada uno de ellos.

Características de los Sistemas:

Aun cuando se han caracterizado dos sistemas de vías superficiales, atendiendo a la característica acceso o a la característica movimiento, en la práctica se llega al nivel de los sub.-sistemas para los planes de clasificación.

Son fundamentales y existen en la generalidad de los planes, tres sistemas: Arterial, Colector y Local. Cuando las ciudades se hacen mayores, aparecen grandes volúmenes de transito y las distancias de recorrido se alargan, se debe recurrir a un cuarto sistema que seria el expreso.

Sistema Expreso:

Estas vías establecen la vinculación entre el sistema interurbano de carreteras y el sistema vial urbano, uniendo zonas de alta generación de tránsito y alojando viajes largos, entre grandes áreas de vivienda y concentraciones industriales, comerciales y el área central.

Facilitan la movilidad para el tránsito directo, en tanto que el acceso a las propiedades adyacentes debe realizarse mediante calles laterales de servicio.

En su recorrido no se permiten el estacionamiento, la carga y descarga de mercancías, ni el tránsito de peatones.

Las vías de acceso controlado están conectadas entre sí y con las arterias. En casos especiales se pueden prever algunas conexiones con vías colectoras, especialmente en el centro de la ciudad, a través de calles de servicio.

El espaciamiento deseable entre los corredores de las vías expresas, varía entre 4 y 10 Km.; en el primer caso para el área central y el segundo en áreas de expansión urbana, condicionado por zonas generadoras de tránsito, por la topografía y por factores relacionados con el uso del suelo.

Características del flujo

En estas vías el flujo es continuo, porque no existen cruces al mismo nivel con otras vías, sino solamente mediante puentes o distribuidores a desnivel.

Tipos de vehículo

Por las vías de acceso controlado circulan principalmente vehículos ligeros, aunque se permite un buen porcentaje de vehículos pesados, cuyo volumen es tomado en cuenta para su diseño geométrico.

Para el transporte colectivo de pasajeros, ocasionalmente se permite el servicio de autobuses en carriles exclusivos, con paradas debidamente diseñadas cerca de los cruces a desnivel y con bahías de parada.

Clasificación:

Las autopistas se clasifican en tres tipos:

• Autopistas a nivel: Son aquellas cuya rasante, en su mayor longitud, está prácticamente a la misma altura que las calles transversales.

• Autopistas elevadas o viaductos: Son aquellas cuya rasante se encuentra a un nivel más alto que el de las calles transversales. Normalmente son diseñadas con estructuras a base de marcos y con columnas colocadas de tal forma que dejan grandes espacios libres debajo de ellas, usados como calles de servicios para las propiedades colindantes o como estacionamiento.

• Autopistas inferiores: Son aquéllas cuya rasante está a un nivel inferior al de las calles transversales.

Sistema Arterial:

Son aquéllas vías primarias con intersecciones controladas con semáforos, generalmente, conectan a los diferentes núcleos o zonas de una ciudad de extensa longitud y con volúmenes de tránsito considerables.

Las arterias permiten conexiones interurbanas con media o alta fluidez, baja accesibilidad y relativa integración con el uso del suelo colindante. Estas vías deben ser integradas dentro del sistema de vías de acceso controlado y permitir una buena distribución y reparto del tránsito con las calles colectoras y locales. El estacionamiento y carga y descarga de mercancías debe ser reglamentado. Las arterias se conectan a vías de acceso controlado, a otras arterias y a calles colectoras, siendo conveniente que se encuentren conectadas a las calles locales residenciales, con un buen control de acceso (físico o por esquemas de circulación).

De una manera general, las arterias en la fase de planeación, deberán estar separadas unos 2 Km. una de otra.

Para el servicio que se espera de las vías de este sistema, deben obtenerse velocidades cercanas a los 40 Km. por hora en las horas pico y hasta 60 km. por hora fuera de tales periodos.

Las vías arteriales, por lo general, no pueden acomodar volúmenes mayores de unos 400 vehículos por hora y por canal durante los periodos máximos de flujo. Sin embargo, con una regulación y control eficiente del transito que incluya sincronización de semáforos, se pueden sobrepasar los 600 vehículos por hora y por canal.

Características del flujo:

En estas vías se deben evitar las interrupciones en el flujo de tránsito mediante el bloqueo de intersecciones con las calles locales. En las intersecciones permitidas, se deben semaforizar los cruces de vehículos y peatones. Los semáforos que estén próximos, deberán ser interconectados y sincronizados para minimizar las interferencias al tránsito de paso.

Los peatones deben cruzar solamente en las intersecciones, o en pasos especialmente diseñados para ellos.

Los puntos de parada del transporte público deberán estar diseñados para minimizar las interferencias con el tránsito de paso

En las intersecciones pueden diseñarse carriles adicionales para giros, sobre todo a la izquierda, con el fin de aumentar su capacidad.

Tipos de vehículos:

Las arterias pueden ser usadas por todos los tipos de vehículos. Se admite un porcentaje reducido de vehículos pesados y para el transporte colectivo de pasajeros, se permite el servicio con un tratamiento especial en vías o carriles exclusivos y con paradas debidamente diseñadas.

Clasificación:

Las arterias son futuras autopistas, se clasifican como éstas últimas de la siguiente manera:

• Arterias a nivel: Son aquéllas cuya rasante, en su mayor longitud, está prácticamente a la misma altura que las calles transversales.

• Arterias elevadas: Son aquellas cuya rasante se encuentra a un nivel más alto que el de las calles transversales. Generalmente son diseñadas con estructuras a base de marcos y con columnas colocadas de tal forma que dejan espacios libres, mismos que son usados como calles de servicio para las propiedades colindantes o como estacionamiento.

• Arterias inferiores: Son arterias cuya rasante está a un nivel inferior al de las calles transversales.

Sistema Colector:

Las calles colectoras sirven para llevar el tránsito de las vías locales a las arterias y dar servicio tanto al tránsito de paso como hacia las propiedades adyacentes.

Las calles colectoras se conectan con las arterias y con las calles locales, siendo su proporción siempre mayor cuando se trata de calles locales que de arterias.

De una manera general, las vías colectoras deberán estar separadas a 800 m una de otra, en la fase de planeación.

Características del flujo:

El flujo de tránsito es interrumpido frecuentemente por intersecciones semaforizadas, cuando se conectan con arterias; y con controles simples, con señalización horizontal y vertical, cuando intersectan con calles locales.

El estacionamiento de vehículos se realiza en estas vías en áreas adyacentes, especialmente destinadas para este propósito.

La velocidad estará entre los 25 y los 40 Km. por hora, dependiendo de la hora, el volumen y el régimen de operación.

En general, las vías colectores estarán dotadas de 2 canales de circulación por sentido y se añadirán los hombrillos o espacios laterales necesarios de acceso, carga y descarga, estacionamiento y operación de transporte publico, según el caso.

La capacidad de estas vías permite acomodar unos 300 vehículos por hora y por canal en las horas pico, dependiendo de las características del transito y la existencia o no de estacionamiento.

Tipos de vehículo:

Las vías colectoras pueden ser usadas por todo tipo de tránsito vehicular, quedando solo para las áreas comerciales e industriales un elevado porcentaje de camiones. Para el sistema de autobuses se podrán diseñar paradas especiales y/o carriles adicionales para cruces.

Sistema Local:

Su función es dar servicio a las edificaciones, proporcionándoles acceso a las mejores condiciones posibles. Se enlazaran convenientemente con el sistema colector a fin de suministrar y recibir el transito externo y el fundamental del área misma, a través de el.

Las calles locales están destinadas al acceso directo a las áreas residenciales, comerciales e industriales, suministrando un servicio mayor a las propiedades colindantes que al tránsito de paso.

Las velocidades en vías locales deben ser bajas ya que el objetivo de este sistema es el proporcionar acceso a las edificaciones adyacentes, por lo que ocurren paradas frecuentes de los vehículos y gran cantidad de movimientos de viraje, así como un alto uso de la circulación peatonal. Para cualquier uso de la tierra se considera aceptable una velocidad de operación entre 15 y 35 Km. por hora, en las vías del sistema local.

La capacidad de las vías de este sistema no es dominante en las zonas residenciales de densidad baja o media, y será suficiente disponer el espacio necesario para la circulación en ambos sentidos y permitir el estacionamiento eventual y el acceso a las edificaciones. Sin embargo, en áreas comerciales e industriales y en áreas de vivienda de alta densidad ocurrirán volúmenes importantes y la demanda de estacionamiento será creciente. En tales casos, la vía podrá tener hasta dos canales de circulación por sentido y los espacios necesarios para las actividades adicionales.

Acceso, Movimiento, Eficiencia y Calidad del Servicio:

La base fundamental del plan de clasificación, esta constituida por la ubicación de los generadores de transito, el volumen y dirección del movimiento producido y por las necesidades de acceso a las edificaciones.

La mayor eficiencia de la red se conseguirá dedicando algunas vías a favorecer el movimiento y otras al acceso, mientras unas terceras servirán a ambas necesidades, creando una jerarquización entre los diferentes tipos de vías y la transición entre estos.

Para evaluar tales necesidades y poder aplicar algunos criterios que permitan caracterizar las vías, se requiere el uso de información especial. Esa información, se obtendrá de encuestas de origen y destino, conteos de transito, inventarios de calles, estudios de estacionamiento y otros detalles específicos. Para determinar los requisitos de acceso, deberá obtenerse información sobre el uso de la tierra, y las proposiciones y expectativas de desarrollo de áreas comerciales, residenciales e industriales.

Los conflictos inherentes a la esencia misma del transito urbano condicionan la eficiencia de las redes. En particular, desde el punto de vista de los sistemas viales, el conflicto de acceso y movimiento tiene gran importancia. Al fijar las características de los sistemas se deben establecer ciertos compromisos entre ellos.

En segundo lugar, tiene vital importancia el conflicto entre movimiento y actividad, ya que la mayor actividad es fuente del movimiento, pero a la vez, la presencia de grandes volúmenes de circulación dificulta y a veces inhibe el desarrollo de las actividades.

La calidad del servicio que suministra un sistema vial depende en parte a lo eficaz que sea cada vía. El grado en que un sistema llena su finalidad básica varía directamente con las características de operación y diseño y se obtendrá la más alta calidad de servicio cuando exista una compatibilidad completa entre estos factores y el objetivo del sistema.

Cada sistema esta caracterizado por su inclinación a satisfacer las necesidades de movimiento y/o acceso, pero debe agregarse que tales necesidades deben ser cubiertas con el máximo de seguridad.

Una medida significativa de la eficiencia es el tiempo total de viaje, especialmente cuando el numero de viajes largos y la longitud promedio de ellos han crecido considerablemente. Debe considerarse eficiente una red cuando logra que el 85 % de los viajes en esas condiciones, consigan el tiempo establecido. Esos tiempos de viaje pueden ser obtenidos cuando cada sistema opera cabalmente y cumple la función que le ha sido asignada, asumiendo que los sistemas han sido integrados en una manera tal que se ajustan a la pauta de viaje de los usuarios.

Diseño Geométrico:

La morfología del eje de una vía tanto en planta como en perfil, así como los elementos que integraran su sección transversal, deberá responder en cada situación particular a dos parámetros fundamentales:

• La Velocidad de Diseño.

• La Capacidad de la Vía.

Estos parámetros, aunados a otras condiciones especificas derivadas del uso de la tierra, de la topografía, de las características de los vehículos y de la jerarquía de la vía dentro del sistema de vialidad urbana al cual pertenece, terminan por configurar un cuadro de exigencias al que deberá adaptarse de la manera mas cabal, la vía que se quiere diseñar.

La Velocidad de Diseño:

Es el elemento determinante en la morfología del eje en planta y en perfil, además condiciona o gobierna directamente la elección de algunos elementos de la sección transversal (peralte, transición del peralte, ancho de los canales de circulación vehicular).

La Capacidad:

La demanda de circulación vehicular por una determinada vía debe ser confrontada con su capacidad para atender a dicha demanda. Ahora bien, los elementos físicos de la vía que le confieren una determinada capacidad son: el numero de canales, el ancho de los mismos, la existencia de separador de las corrientes de transito contrarias, etc.

Tramos, Cruces e Intersecciones:

El estudio de una red y, aun, el de una vía en particular, deberá considerar dos problemas cualitativa y esencialmente distintos: los cruces e intersecciones de vías y los tramos que median entre ellos.

La convergencia en el espacio de dos o más ejes de vías, cual puede ocurrir:

• A distintos niveles o planos, dando lugar a los cruces.

• En un mismo plano o nivel, originando las intersecciones.

Cruces:

Puede presentarse un primer caso en el cual no haya transferencia de vehículos entre las vías que se cruzan. En tal caso, el único elemento a considerar será la separación entre cada par de niveles consecutivos, que no debe ser inferior a 5 m más el espacio ocupado por la estructura de separación.

Fundamentalmente, interesa el caso de los cruces donde ocurre la transferencia de vehículos de un nivel a otro. En este caso, una vez superado el desnivel mediante las rampas destinadas para tal fin, se puede reducir el problema al tratamiento de una intersección o de un empalme.

Intersecciones y Empalmes:

Los encuentros de dos o más corrientes vehiculares, que se producen a un mismo nivel, pueden dividirse en intersecciones y empalmes, según se originen puntos de conflictos o no.

Según el rango de las vías que convergen, se destacan las diferencias en el tratamiento de las intersecciones y empalmes:

• Cruce de dos Vías Expresas: debe resolverse por medio de un distribuidor a desnivel, provisto preferiblemente de movimientos directos. Las rampas de conexión deberán estar dotadas de canales de cambio de velocidad y transiciones o cuñas.

• Cruce de una Vía Expresa con una Vía Arterial: Este caso también debe ser resuelto con un distribuidor a desnivel por intervenir una vía expresa. Los empalmes de las rampas de enlace con la vía arterial, se trataran a nivel de dos vías arteriales.

• Enlace de dos Vías Arteriales y/o una Arterial con una Colectora : Este enlace puede resolverse

• A desnivel. Se usa en muy escasas oportunidades debido al deterioro a la propiedad colindante y al costo que implica este tipo de soluciones y se justifica cuando la magnitud de los volúmenes sobrepasa las posibilidades de ser controlada por alguna forma convencional a nivel.

• Controladas mediante dispositivos que transforman la intersección en un empalme. Estos dispositivos pueden ser de las más variables formas, y los más conocidos son los rotatorios: circulares (redomas) y los elipsoidales.

• Controladas mediante semáforos, isletas guiadoras y canales de refugio. El semáforo permite eliminar el punto de conflicto, mediante el desfasaje en el tiempo del paso de una de las corrientes vehiculares. Las isletas guiadoras permiten ordenar las direcciones de las corrientes, y están situadas dentro de las calzadas en las intersecciones. Los canales de refugio permiten hacer la maniobra de giro a la izquierda con más seguridad.

• Intersección de dos Vías Colectoras o de una Local con una Colectora: A lo sumo, en este tipo de intersecciones se requiere de un tratamiento de señalización simple con semáforos de 2 fases.

• Empalme con dos Locales: Bastara con cuidar que la intersección se realice según un ángulo lo mas cercano posible al recto y que los radios del borde de la calzada no sean inferiores a los 6 m.
















Plan de Clasificación

Funcional

Diseño Geométrico

Sistema Expreso

Sistema Arterial

Sistema Colector

Sistema Local

Autopistas

Expresas

Avenidas

Calles

Rango

Tipo de Vía

Velocidad

1

2

3

4

Expresa

Arterial

Colectora y local Principal

Local secundaria

80 km/h

60 km/h

50 km/h