Autopistas y Autopistas y DistribuidoresDistribuidores

CE453 CE453 CursoCurso 33 – Iowa DOT 33 – Iowa DOT

Sección de autopista de 16 carriles (acceso a Bay Bridge Toll Plaza, Oakland, CA)

ObjetivosObjetivos Aprender algunas Aprender algunas

normas de diseño de normas de diseño de autopistaautopista

Identificar y comparar Identificar y comparar los tipos de distribuidor, los tipos de distribuidor, identificar ventajas y identificar ventajas y desventajas y describir desventajas y describir principios de diseño de principios de diseño de distribuidordistribuidor

AutopistasAutopistas Arterias de acceso controlado Arterias de acceso controlado

completamentecompletamente Intención: mover grandes volúmenes Intención: mover grandes volúmenes

de tránsito a alta velocidad, segura y de tránsito a alta velocidad, segura y eficienteeficiente

Está prohibido cruzar a-nivelEstá prohibido cruzar a-nivel

Velocidad/NdSVelocidad/NdS Velocidad (urbano): Velocidad (urbano): ≥≥ 80 km/h 80 km/h Velocidad (rural): 112 km/hVelocidad (rural): 112 km/h ¿Cómo se compara esto a las ¿Cómo se compara esto a las

condiciones reales?condiciones reales? Diseñada para volúmenes de 20 añosDiseñada para volúmenes de 20 años NdS C: urbanoNdS C: urbano NdS B: ruralNdS B: rural

Pendiente transversal y Pendiente transversal y banquinabanquina

Pendiente transversal mín. C2C: 1.5 Pendiente transversal mín. C2C: 1.5 a 2%a 2%

Banquina pavimentada continuaBanquina pavimentada continua• Derecha: 3 mDerecha: 3 m• Izquierda: 1.2 a 2.4 mIzquierda: 1.2 a 2.4 m

PendientesPendientes

Separaciones y GálibosSeparaciones y Gálibos Gálibo vertical: Gálibo vertical: ≥ 4.9 m sobre toda la sección ≥ 4.9 m sobre toda la sección

transversaltransversal• Considerar futura repavimentaciónConsiderar futura repavimentación

Horizontal: zona despejada coherente con Horizontal: zona despejada coherente con la velocidad de operación y taludes la velocidad de operación y taludes laterales laterales

Medianas: Medianas: • Rural: 15 a 30 mRural: 15 a 30 m• Uso urbano Uso urbano

para 4 carriles: 3 m (2 x 1.2 m banquina + barrera) para 4 carriles: 3 m (2 x 1.2 m banquina + barrera) para 6 carriles : 6.7 m (2 x 3 m banquina + barrera)para 6 carriles : 6.7 m (2 x 3 m banquina + barrera)

DistribuidoresDistribuidores Separaciones de nivel con calzadas Separaciones de nivel con calzadas

que conectan para movimientos de que conectan para movimientos de giro (ramas)giro (ramas)

Justificación de Distribuidor Justificación de Distribuidor #1:#1:

Designación de DiseñoDesignación de Diseño

Justificación #2: CongestiónJustificación #2: Congestión

Justificación #3: Justificación #3: SeguridadSeguridad

Justificación #4:Justificación #4: Topografía Topografía

Tipos de Ramas Tipos de Ramas DiagonalDiagonal Rama de un Rama de un

cuadrantecuadrante SemidireccionalSemidireccional Conexión externaConexión externa DireccionalDireccional BuclesBucles

Tipos de DistribuidoresTipos de Distribuidores Sistema (autopista a autopista-direccional)Sistema (autopista a autopista-direccional) Servicio (autopista a arterial o colector - Servicio (autopista a arterial o colector -

diamante, trébol, etc.).diamante, trébol, etc.).

DiamanteDiamante Utilizar donde intersección Utilizar donde intersección

puede manejar giros-puede manejar giros-izquierdaizquierda

Más simpleMás simple Rama diagonal Rama diagonal

unidireccional en cada unidireccional en cada cuadrante de todos los cuadrante de todos los movimientos de giromovimientos de giro

Rama origina/termina en Rama origina/termina en intersección a nivel con intersección a nivel con cruce de calle, o empalme cruce de calle, o empalme con camino frentista.con camino frentista.

terreno

terreno

Depende de la topografía, Depende de la topografía, economía y otros factores economía y otros factores Paso bajo-nivel mejor para Paso bajo-nivel mejor para desaceleración/aceleración, desaceleración/aceleración, costo, y advertencia costo, y advertencia anticipadaanticipadaPaso sobre-nivel mejor Paso sobre-nivel mejor estéticaestética

¿Usar paso sobre o bajo nivel?¿Usar paso sobre o bajo nivel?

Problema con el diamante …

¿Posible solución?

Solución #1: TrébolSolución #1: Trébol Completo y parcialCompleto y parcial se aplica donde los giros-izquierda se aplica donde los giros-izquierda

no puedan darse en una no puedan darse en una intersección, y hay zona de camino intersección, y hay zona de camino disponible disponible

Bucles para Giros-izquierdaBucles para Giros-izquierda

Ventajas del Diamante sobre el Ventajas del Diamante sobre el TrébolTrébol

• Requiere menos zona-de-Requiere menos zona-de-caminocamino

• Giros izquierda viajan menos Giros izquierda viajan menos distanciadistancia

• Salida/entrada a alta velocidadSalida/entrada a alta velocidad• Esquema patrón de Esquema patrón de

salidas/entradas (frente a salidas/entradas (frente a trébol con patrón inesperado y trébol con patrón inesperado y sección de entrecruzamiento)sección de entrecruzamiento)

• Sin entrecruzamientoSin entrecruzamiento

Ventajas del Trébol sobre Ventajas del Trébol sobre DiamanteDiamante

Giro-izquierda convergen Giro-izquierda convergen en ángulos agudosen ángulos agudos

Mayor capacidad de giro-Mayor capacidad de giro-izquierdaizquierda

Vehículos que giran no Vehículos que giran no tienen que parartienen que parar

No necesitan No necesitan mediana/señales para mediana/señales para impedir entradas en impedir entradas en contramano.contramano.

Un distribuidor urbano de punto único (SPUI) es controlado por un conjunto de semáforos situado en un punto en el centro del distribuidor. Los semáforos dirigen el tránsito directo, y el de giro izquierda para entrar o salir de la autopista.

Solución 2: Distribuidor Urbano de Solución 2: Distribuidor Urbano de Punto ÚnicoPunto Único

El tránsito entra en la autopista, gira a la izquierda en los semáforos, o a la derecha hacia las ramas de acceso

Las ramas de salida de la autopista se dividen en izquierda y derecha al acercarse al camino local. El tránsito de giro-izquierda es controlado por los semáforos en el punto único.

Luz corta, tablero ancho

Luz larga, tablero regular

Todos los 4 giros-Todos los 4 giros-izquierda izquierda controlados por controlados por un semáforoun semáforo

Los giros-derecha Los giros-derecha son directosson directos

Bueno con zona-Bueno con zona-de-camino de-camino angostaangosta

Mayor capacidadMayor capacidad

Ventajas de SPUIVentajas de SPUI

Desventajas de SPUI•Costos altos de construcción•Difícil de negociar para los peatones•Intersección compleja y fases de señal pueden ser extrañas a los usuarios •Ramas multicarriles o calles de superficie pueden conducir a grandes áreas de pavimento incontroladas (usadas por los vehículos en más de una dirección y sentido) •Distancia entre barras de parada en la calle de superficie crea problemas para las bicicletas, que necesitan más tiempo para pasar por el área entre ellos•Más movimientos de flujo libre del vehículo automotor (parte de lo que aumenta la capacidad de la SPUI) dificultan el cruce seguro de los peatones •El tiempo estándar de sincronización de semáforos no incluyen una fase de paso de peatones; una vez más, capacidad y seguridad son probables •Tiempo de paso del vehículo es más largo (donde todas las luces deben ser rojas)•Pasos superiores más largo o anchos pueden requerir vigas de puente grandes; modificaciones pueden requerir elevar el puente o bajar el camino debajo

Direccional/Direccional/SemidireccionalSemidireccional

Aplicar: autopista sin peaje a la autopista Aplicar: autopista sin peaje a la autopista sin peaje u otros caminos intersección con sin peaje u otros caminos intersección con movimientos de giro principales (donde movimientos de giro principales (donde diamante, trébol o SPUI no puede manejar diamante, trébol o SPUI no puede manejar los volúmenes) permite NdS más altoslos volúmenes) permite NdS más altos

Ventajas sobre el TrébolVentajas sobre el Trébol• Mayor velocidad de la izquierdaMayor velocidad de la izquierda• Menos entrecruzamiento (a menudo ninguno)Menos entrecruzamiento (a menudo ninguno)• Patrones normales de salida y entradaPatrones normales de salida y entrada

Características/Comparación de Tipos de Distribuidores Básicos

Diamante con bucleDiamante con bucleDiamondDiamond

Diamante apretadoDiamante apretado

OpcionesOpciones

OpcionesOpcionesDiamante con Rama Diamante con Rama VoladoraVoladoraBucle con Rama VoladoraBucle con Rama Voladora

DiamanteDiamante

OpcionesOpciones

Trébol Parcial (Trepar) Salida Izquierda al Norte

Trébol Parcial (Girado al Norte) Salida Derecha al Norte Diamante Doblado

Medio Diamante