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Este trabajo de grado presenta una herramienta didáctica para la materia de ingeniería del tránsito, desarrollada por andrés julián carrillo cardozo y gabriela rivera monroy. La guía incluye fundamentos teóricos, ejercicios prácticos y una extensión audiovisual para reforzar los temas. El documento explora la importancia de la ingeniería del tránsito en la sociedad, analiza los elementos clave del sistema vial y presenta una metodología para la elaboración de la herramienta didáctica.
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
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Herramienta didáctica como apoyo de la materia de ingeniería del tránsito Andrés Julián Carrillo Cardozo y Gabriela Rivera Monroy Trabajo de Grado para Optar al Título de Ingeniero Civil Director Sandra Milena Cote Vargas MSc en Ingeniería Civil Universidad Industrial de Santander Facultad de Ingenierías Físico - mecánicas Escuela de Ingeniería Civil Bucaramanga 2021
Dedicatoria Dedico este proyecto de grado a mis padres, por todo su apoyo, acompañamiento y motivación en el recorrido hacia este gran sueño, en reconocimiento a su arduo esfuerzo y dedicación por encaminarme a ser la persona en la que me he convertido, este logro es de ustedes. Andrés Julián Carrillo Cardozo Dedicado a mis padres, quienes me han dado su apoyo incondicional durante todos estos años para poder alcanzar mis sueños. Gabriela Rivera Monroy
Lista de Apéndices Los apéndices están adjuntos y puede visualizarlos en la base de datos de la biblioteca UIS. Apéndice A. Referencias bibliográficas más relevantes en la consulta sobre la ingeniería del tránsito. Apéndice B. Manual de la herramienta didáctica como apoyo a la materia de ingeniería del tránsito. Apéndice C. Extensión audiovisual de la herramienta didáctica como apoyo a la materia de ingeniería del tránsito.
Abstract Title: Didactic tool to support the subject of traffic engineering * Authors: Andrés Julián Carrillo Cardozo, Gabriela Rivera Monroy ** Key Words: Traffic Engineering, Traffic, Mobility, Vehicle, Driver. Description: Traffic engineering arose from the need of human beings to move around in order to accomplish a wide variety of beneficial activities for themselves or for the community in general; nowadays, this field of engineering has evolved to the point of enabling the study of variables related to traffic, allowing the good planning and operation of road infrastructures. The aim of this project is to develop a didactic guide that will provide an in-depth study of the topics addressed in the subject of traffic engineering; this guide is composed of the relevant theoretical foundations for the study of the subject, exercises proposed for the practical development of the different topics and an audiovisual extension that allows the topics addressed in the guide to be reinforced in a didactic way. To achieve this, a bibliographic review was carried out on the topics and concepts that are used in this subject both nationally and internationally. This document contains national and international references, objectives (general and specific), theoretical framework on the relevance of traffic engineering and its main elements, research methodology, results and finally, the conclusions obtained from the development of the didactic tool to support the subject.
Introducción La ingeniería civil se ha desarrollado desde el principio de la humanidad y su práctica es renovada continuamente con el fin de satisfacer las necesidades de la sociedad, mediante la planeación y ejecución de proyectos orientados a mejorar la comunicación entre ciudades, la organización de la vía pública, facilitar la movilidad y en general mejorar las condiciones de vida de las comunidades (CONAPA, 2018). Dentro de las responsabilidades del ingeniero civil está la planeación, diseño y construcción de proyectos de infraestructura que pueden estar condicionados o influenciados por los efectos del tránsito y transporte. En consecuencia, se hace fundamental la realización de estudios de tránsito para aplicar estrategias adecuadas en la elaboración y operación de una obra civil de este campo. La ingeniería del tránsito permite el estudio de las variables concernientes al tráfico de una ciudad, análisis del comportamiento del mismo y el diseño de instalaciones para una operación más económica, segura y eficiente. Para lograr este cometido es necesario el diagnóstico de las características de todos los elementos que intervienen en el desarrollo de la actividad del transporte, como lo son: el conductor, el peatón, el vehículo, la vía, dispositivos de control de tráfico, señalización, estacionamientos; además se requiere el análisis de las variables como la velocidad, el volumen y la densidad vehicular o peatonal, frecuencia y más (Navarro, 2018). El estudio de los componentes posibilita la toma de decisiones y generación de soluciones eficaces para tratar problemas asociados al tráfico: congestionamiento, accidentalidad, tiempos de viaje y niveles de servicio; lo anterior favorece a un óptimo desempeño en planeación, mantenimiento, gestión, evaluación económica, evaluación ambiental y administración de infraestructura vial (Quintero, 2017).
**1. Objetivos
2. Marco Teórico 2 .1 La ingeniería del tránsito La ingeniería de tránsito se puede definir como “la fase de la Ingeniería de Transporte que se ocupa de la planificación, diseño geométrico, y las operaciones de tráfico en calles y carreteras, sus redes, terminales, tierras colindantes, y las relaciones con otros modos de transporte” (ITE, 2009). El acelerado crecimiento de la población urbana, junto a los avances tecnológicos de la industria automotriz y las necesidades de movilidad de las personas, presionan cada vez más por una mayor oferta vial y sistemas de control de tránsito más eficientes y efectivos, lo cual se ve reflejado en el incremento de la motorización como se ilustra en la Figura 1 (Cal y Mayor y Cárdenas, 2007). Figura 1 Evolución del índice de motorización en Latinoamérica desde el año 2005 al año 2015
2.1.1 Actores y elementos básicos del tránsito Accesibilidad: “Característica que permite en cualquier espacio o ambiente exterior o interior, el fácil desplazamiento de la población en general y el uso en forma confiable y segura de los servicios instalados en dichos ambientes; incluye la eliminación de barreras físicas, actitudinales y de comunicación”. (Ministerio de transporte, 2015) Camino: “Vía de tránsito público en zonas no urbanas”. (Ministerio de transporte, 2015) Carretera: Infraestructura cuya finalidad es permitir la circulación de vehículos en condiciones de continuidad en el espacio y el tiempo, con niveles adecuados de seguridad y de comodidad. Constituida por una o varias calzadas, sentidos de circulación o carriles en cada sentido, según las exigencias de la demanda de tránsito y la clasificación funcional de la misma. (INVIAS, 2008) Carril: “Parte de la calzada que define el espacio y sentido por el cual puede circular una sola fila de vehículos de cuatro o más ruedas”. (INVIAS, 2008) Conductor: “Persona habilitada y capacitada técnica y teóricamente para operar un vehículo”. (Ministerio de transporte, 2015) Peatón: Es la unidad básica de la movilidad y el transporte, es la persona que transita a pie por una vía, gracias a esa necesidad de desplazamiento ocasiona la incorporación de metodologías y elementos que permitan el desarrollo de esa actividad. (Ministerio de transporte, 2015) Tráfico: “Volumen de vehículos, peatones, o productos que pasan por un punto específico durante un periodo determinado”. (Ministerio de transporte, 2015) Transporte: Referente al traslado de personas, animales o cosas a través de zonas o puntos específicos de un medio físico. (Ministerio de transporte, 2015)
Tránsito: Acción de movimiento realizado por personas, vehículos y animales por las vías. (Ministerio de transporte, 2015) Vehículo: Conjunto de artefactos mecánicos y electrónicos montado sobre ruedas cuya utilidad reside en su capacidad para transportar personas, animales o cosas. (Ministerio de transporte, 2015 ) Vía: Área de uso público o privado destinada al tránsito de vehículos, personas y/o animales. (Ministerio de transporte, 2015 ) 2 .1.2 Conceptos particulares sobre clasificación y parámetros de la ingeniería del tránsito Dispositivos de regulación del tránsito: “Cualquier señal, demarcación, semáforo o cualquier otro dispositivo usado para regular, advertir, o guiar el tránsito, colocados en, encima o adyacente a una calle, carretera o autopista o vía peatonal, público o privado con autorización de la entidad a cargo de la vía”. (Ministerio de transporte, 2015) Intersección: “Área general donde dos o más vías se unen o cruzan, ya sea a nivel o desnivel lo que comprende toda la superficie necesaria para facilitar todos los movimientos de los vehículos que se cruzan por ellos”. (Ministerio de transporte, 2015) Semáforo: “Dispositivo electromagnético o electrónico para regular el tránsito de vehículos, peatones mediante el uso de señales luminosas”. (Ministerio de transporte, 2015 ) Señalización: “Conjunto de señales destinado a regular el tránsito”. (Ministerio de transporte, 2015) Señal de tránsito: “Dispositivo físico o marca vial que indica la forma correcta como deben transitar los usuarios de las vías; se instala a nivel de la vía para transmitir órdenes o instrucciones mediante palabras o símbolos”. (Ministerio de transporte, 2015 )
Tránsito promedio diario mensual (TPDM): TM/ Tránsito promedio diario semanal (TPDS): TS/ 2.1.4 Variabilidad en el tránsito Crecimiento de tránsito: “El tránsito de una vía está relacionado con el desarrollo y crecimiento general de la zona. Es importante considerar por una parte los aspectos relacionados con la planificación de la movilidad y el transporte, y por otra los relacionados con el contexto político, económico y social”. (INVIAS, s.f.) Tránsito normal: “Consiste en el tránsito que existe en la vía bajo condiciones normales de operación, es decir, sin ningún agente externo que lo afecte. Su existencia está influenciada por el desarrollo histórico y las características socioeconómicas de la zona de estudio. (INVIAS, s.f.) Tránsito atraído: “Es considerado como el volumen de vehículos que se extrae de otras vías hacia una vía en estudio, este debe ser analizado con relación a los beneficios que se originen por la puesta en marcha de una vía”. (INVIAS, s.f.) Tránsito generado: “Es la componente del tránsito que se observa en una vía por el hecho de que exista como nueva o se mejore, induciendo la creación de viajes que anteriormente no se hacían, se realizaban a un destino diferente o por otro medio. Lo genera la propia vía y puede ser atribuido a cambios en el uso del suelo”. (INVIAS, s.f.) Generación de viajes: “Es la relación entre la atracción y producción de viajes con los usos del suelo y a ciertas variables socioeconómicas de las zonas que conforman la región estudiada”. (INVIAS, s.f.)
2.1.5 Aplicación de los volúmenes de tránsito Los datos registrados en los estudios de volúmenes de tránsito, según el Invias, son muy útiles para (INVIAS, s.f.): En la planeación vial. Para realizar una clasificación sistemática de redes viales. Para estimar los cambios anuales en los volúmenes de tránsito. Modelos de asignación y distribución del tránsito. Desarrollo de programas de mantenimiento, mejoras y prioridades. Estimación del control del consumo de combustibles en proyectos viales. Aplicación a normas de proyectos geométricos. Requerimientos de nuevas carreteras. Diseños de pavimentos, Ingeniería de tránsito Análisis de capacidad y niveles de servicio. Caracterización de flujos vehiculares. 2.1.6 Materia de la ingeniería del tránsito En la carrera de la ingeniería civil es importante que la asignatura de la ingeniería del tránsito profundice las temáticas relevantes y necesarias en este campo de la ingeniería, esto con el objetivo de que el estudiante pueda: Identificar los problemas que esta resuelve Describir los elementos principales que intervienen en el tránsito urbano Evaluar la capacidad y nivel de servicio de la red vial y su efecto en la estructura urbana Manejar las herramientas requeridas para el diseño de elementos del tránsito urbano
