Un carril administrado es un tipo de carril de autopista que se opera con un esquema de gestión , como restricciones de uso de carril o peajes variables , para optimizar el flujo de tráfico , el rendimiento de los vehículos o ambos. Las definiciones y los objetivos varían entre las agencias de transporte, pero los carriles administrados generalmente se implementan para lograr una mejor condición operativa en una carretera, como mejorar la velocidad y el rendimiento del tráfico, reducir la contaminación del aire y mejorar la seguridad. Los tipos de carriles administrados incluyen carriles para vehículos de alta ocupación (HOV) , carriles de peaje de alta ocupación , carriles de peaje exprés, carriles reversibles y carriles para autobuses . La mayoría de las instalaciones de carriles administrados se encuentran en los Estados Unidos y Canadá, aunque se pueden encontrar carriles HOV y bus en muchos otros países; Fuera de EE. UU. y Canadá, muchos países utilizan una gestión activa del tráfico que gestiona todos los carriles de una carretera.
La definición de carril gestionado varía entre las agencias de transporte. La Administración Federal de Carreteras de los Estados Unidos describe los carriles gestionados como "instalaciones de carreteras o un conjunto de carriles donde las estrategias operativas se implementan y gestionan de forma proactiva en respuesta a las condiciones cambiantes". [1] La FHWA señala que entre las agencias de transporte estadounidenses, las definiciones de carriles administrados contienen tres elementos básicos: [2]
El Departamento de Transporte de Texas define un carril administrado como "aquel que aumenta la eficiencia de la autopista al combinar varias acciones operativas y de diseño. Las operaciones de administración de carriles pueden ajustarse en cualquier momento para adaptarse mejor a los objetivos regionales". [3] Las metas y objetivos típicos de los carriles administrados son mejorar la eficiencia del tráfico, aumentar el rendimiento del tráfico, mejorar la seguridad y reducir la contaminación para cumplir con los objetivos regionales de calidad del aire. [4]
Si están diseñados para mejorar las condiciones de viaje en una carretera, los siguientes tipos de carriles pueden considerarse carriles administrados: carriles para vehículos de alta ocupación (HOV) , carriles de peaje construidos dentro o a lo largo de una carretera existente (carriles de peaje exprés), carriles de peaje de alta ocupación ( HOT) carriles , carriles reversibles (británicos: flujo de marea), carriles para camiones , carriles de derivación de intercambio (generalmente para HOV, camiones o transporte público únicamente), carriles para autobuses , uso de arcenes por parte del tráfico en determinadas circunstancias (carriles de arcén dinámicos) y Carreteras duales/paralelas de las cuales se gestiona una. [4]
Los carriles administrados son esencialmente una aplicación limitada de la gestión activa del tráfico solo a algunos de los carriles de una autopista, en lugar de a todos los carriles de la autopista.
El requisito previo más importante para que se materialice la demanda de carriles gestionados es la presencia de congestión de tráfico recurrente. Los carriles administrados son, por definición, una estrategia de gestión de la congestión y tienen beneficios que sólo se obtienen plenamente en el contexto de una congestión de tráfico frecuente que causa retrasos significativos en el tiempo de viaje e incertidumbre sobre la confiabilidad del tiempo de viaje. Aunque no existe una definición ampliamente aceptada de lo que constituye congestión de tránsito, la congestión generalmente se identifica como una interrupción en el flujo de tránsito y una reducción en la velocidad de los vehículos causada por una demanda de tránsito que se aproxima o excede la capacidad disponible de la carretera. Estas situaciones generalmente corresponden a un nivel de servicio de D o peor (en una escala AF, siendo A el más alto) y velocidades de viaje promedio de 30 mph o menos, aunque esto no significa que otros escenarios no sean adecuados para estrategias de carriles administrados. [4]
Las características específicas de la demanda de tráfico que existe en un corredor son particularmente importantes al considerar estrategias de carriles administrados. La demanda de tráfico en las vías urbanas suele ser variable y cambia según la hora del día, el día de la semana y la temporada. Es común que la demanda en algunos corredores radiales sea altamente direccional: la demanda de instalaciones que conducen a un distrito comercial central suele ser mayor en los períodos pico de la mañana y la demanda de direcciones de salida es mayor en los períodos de la tarde. Estos patrones provocan un desequilibrio de la demanda que requiere soluciones que sean flexibles en su capacidad para adaptarse a volúmenes de tráfico variables y direccionales. Las rutas que conectan viajes suburbanos pueden presentar una demanda bidireccional y estar congestionadas durante períodos más prolongados, por lo que el concepto seleccionado debe reconocer esto. Puede existir demanda para un modo particular, digamos el tránsito para un corredor radial, y no para otro. Cada tipo de demanda debe analizarse por separado, incluso si compartirán la instalación de carriles gestionados. [4]
Las estrategias para gestionar carriles normalmente se clasifican en una de tres categorías. Estos incluyen precios, elegibilidad de vehículos y control de acceso. La mayoría de las implementaciones de carriles gestionados incorporan la aplicación de múltiples estrategias de gestión. En los Estados Unidos, los carriles administrados casi siempre están ubicados dentro del derecho de paso de las autopistas , a menudo en el lado izquierdo o de "alta velocidad" de los carriles principales, pero a veces en el carril derecho o en el carril lateral para distancias cortas. Las agencias suelen combinar estrategias de gestión de carriles y aplicaciones de varios sistemas de transporte inteligentes (ITS) y dispositivos de control de tráfico para abordar las necesidades tanto de seguridad como de operación. Los ejemplos incluyen: [4]
Aunque tradicionalmente se han agregado carriles administrados como nueva capacidad, el concepto no requiere explícitamente una expansión de la capacidad. En cambio, el enfoque de los carriles administrados es preservar un viaje confiable que se considera una alternativa preferible a la congestión que existe en los carriles de uso general. Por lo tanto, el objetivo correcto para los carriles gestionados no es necesariamente aliviar la congestión, sino más bien una mejor gestión de la congestión que proporcione alivio a los usuarios y no usuarios. [4]
El fundamento de la implementación no sugiere que la incorporación de carriles administrados deba ser una estrategia independiente. De hecho, las mejores aplicaciones son aquellas en las que los carriles gestionados son un componente integral de un programa integral de gestión de la congestión que incorpora una serie de otros tratamientos y estrategias. Estos tratamientos pueden incluir medición de rampa , gestión de incidentes, gestión de la demanda de tráfico (TDM), como la promoción de vehículos para alquiler , y programas asociados que son complementarios y sinérgicos con los objetivos generales de movilidad regional. Por ejemplo, los carriles restringidos para autobuses y vehículos compartidos sólo tienen sentido y atraen suficiente patrocinio cuando se implementan programas paralelos que incluyen servicios de transporte público, estacionamiento y viaje/estacionamiento y piscina y correspondencia de viajes. La medición de rampas y conectores ofrece la oportunidad de proporcionar carriles de circunvalación para el tránsito y otros modos de transporte para atraer la demanda. [4]
El fundamento de la aplicación se basa en la comprensión del problema operativo específico que se evidencia y se pronostica que existe. El diseño no debe definir la necesidad operativa, sino más bien responder a la operación prevista e intentar ajustarse a las limitaciones específicas del corredor que a menudo están presentes. Por ejemplo, la congestión altamente direccional (es decir, entrante por la mañana y saliente por la tarde) puede abordarse mediante una variedad de tratamientos diferentes, como operaciones concurrentes, reversibles o en contraflujo, y cada uno requerirá un diseño diferente que puede adaptarse o no. dentro del corredor. La presencia de congestión en ambas direcciones durante el mismo viaje diario puede sugerir que sólo es apropiada una operación de flujo simultáneo bidireccional (por ejemplo, un carril exclusivo que opere en cada dirección). De manera similar, los atributos operativos específicos de cuántas horas está activo el carril administrado, dónde se aplica el acceso y quién puede usarlo se determinan en niveles sucesivos de evaluación de los problemas operativos observados y pronosticados. [4]
Los carriles gestionados con peaje utilizan el peaje, con cobro electrónico de peaje (ETC), para gestionar el flujo de tráfico del carril gestionado.
Los carriles de peaje deben contrastarse con una carretera de peaje normal, ya que en las carreteras de peaje habituales el peaje se aplica a cada carril, no sólo a unos pocos. Además, los carriles de peaje exprés deben contrastarse con los carriles exprés (ya que los carriles exprés no cobran ningún peaje).
La forma más general de carriles de peaje son los carriles de peaje exprés (ETL), que tienen peajes variables para mantener un mayor rendimiento o velocidad en el carril ETL en comparación con los otros carriles de la autopista. Las ETL son esencialmente vías de peaje de acceso restringido dentro del derecho de vía de la autopista que se gestionan activamente para preservar las condiciones operativas de libre flujo. [4] Los peajes se cambian con frecuencia para mantener un flujo constante de tráfico; en algunos casos, el objetivo de las fluctuaciones de peaje es mantener una velocidad mínima en las ETL (por ejemplo, 55 mph/85 km/h). [5] A medida que los carriles se acercan a su capacidad, los peajes aumentan para disuadir a los vehículos de ingresar a los ETL. [6]
Una variante común de los carriles de peaje exprés (ETL) son los carriles de peaje de alta ocupación (HOT) . Los carriles HOT son gratuitos para vehículos de alta ocupación, mientras que los vehículos con menos pasajeros pagan peaje. Algunos tipos de vehículos pueden estar exentos de peajes, como los vehículos híbridos (incluidos los vehículos híbridos de un solo ocupante en los carriles HOT), los vehículos compartidos registrados (en ETL) y las motocicletas. Es posible que a algunos carriles administrados con peaje solo se les cobre en determinados momentos o que se cobren tarifas diferentes para vehículos de alta ocupación.
Los carriles administrados con peaje a veces se incluyen en un proyecto de reconstrucción de carreteras no solo para mejorar el tráfico, sino también para financiar el proyecto de construcción en sí (incluidas las mejoras a los carriles existentes) a través de asociaciones público-privadas (P3). En tales proyectos de reconstrucción de carreteras, la agencia de transporte gubernamental licita un proyecto P3 en el que un consorcio privado de empresas diseña, financia y reconstruye una sección de la carretera, después de lo cual se les otorga una concesión (por ejemplo, 40 años) para operar los carriles de peaje. recibir pagos fijos de la agencia de transporte gubernamental correspondiente por cumplir con los criterios de desempeño. Estos pagos se utilizan para reembolsar los préstamos otorgados por el consorcio privado, que se queda con el excedente como beneficio.
Una de las herramientas de gestión de carriles más utilizadas en los últimos 40 años es restringir el uso según la elegibilidad del vehículo. La elegibilidad se puede definir en términos de tipo de vehículo (es decir, autobuses, camiones, motocicletas o híbridos) o por la cantidad de ocupantes en un vehículo de pasajeros, como dos o más (HOV 2+) o tres o más (HOV 3+). en un vehículo. La última definición representa la gran mayoría de carriles administrados que se encuentran en EE. UU. y Canadá: carriles HOV. [4]
Los carriles para vehículos de alta ocupación (HOV) brindan un trato preferencial al tránsito, camionetas, vehículos compartidos y otros vehículos designados al dedicar típicamente un carril o parte de la carretera para su uso exclusivo. El objetivo principal de los carriles HOV es aumentar la capacidad de movimiento de personas de un corredor y permitir un uso más eficiente de las autopistas al aumentar la cantidad de ocupantes por vehículo. Esto se logra proporcionando ahorro de tiempo de viaje y confiabilidad para modos de alta ocupación para incentivar el uso compartido de vehículos y el uso del transporte público. [4]
Los carriles HOV están presentes en más de 1200 millas de ruta de autopistas de América del Norte (1900 kilómetros de ruta) y son, con diferencia, la forma más común de carril administrado. Todos los carriles HOV dan cabida a autobuses y, a veces, a otros vehículos como motocicletas e híbridos, ya que la demanda combinada de cada uno de estos modos normalmente puede satisfacerse en un solo carril. La mayoría de las instalaciones HOV existen como carriles únicos que coinciden con carriles adyacentes de autopistas de uso general. Por lo general, los carriles HOV están separados de los carriles de uso mixto por una franja pintada o un amortiguador, aunque algunos están separados por una barrera física, ya sea fija o móvil. Dependiendo del diseño, los carriles HOV pueden tener acceso continuo a carriles de flujo concurrente o es posible que el tráfico solo pueda entrar y salir en lugares de acceso designados. Algunos carriles HOV son reversibles para satisfacer las demandas direccionales en diferentes momentos del día; estas instalaciones están separadas por una barrera permanente y se accede a ellas mediante rampas exclusivas. Los carriles HOV en contraflujo toman prestado un carril en dirección fuera de las horas pico para viajes diarios en horas pico, y utilizan la colocación de pilones o barreras móviles para segregar de manera segura el flujo de tráfico que viene en sentido contrario . [4]
También se han agregado carriles HOV a las rampas de acceso de las autopistas para evitar los medidores de rampa , lo que permite que los vehículos y autobuses HOV accedan a la autopista sin hacer cola para el medidor de rampa. Estos carriles de rampa se conocen como rampas de derivación para HOV. [4]
Los carriles bus son carriles reservados exclusivamente para autobuses. Una vía de autobús es una instalación reservada para uso exclusivo de los autobuses. Un carril bus, más comúnmente ubicado en una arteria principal o carretera en un derecho de paso separado, suele ser un componente de un sistema de tránsito rápido de autobuses (BRT) y, como resultado, los términos carril bus, vía bus y BRT son a veces se usa como sinónimo. Sin embargo, existe una distinción entre un carril dedicado al uso exclusivo de autobuses y BRT, que puede incluir varias mejoras operativas y características de diseño de la estación para brindar un servicio de alta calidad para viajes en autobús expreso. El tipo de servicio también puede ser sustancialmente diferente, centrado en paradas exprés limitadas en ruta o servicio sin escalas de punto a punto. [4]
Las necesidades actuales de operación de autobuses normalmente se abordan e integran en carriles HOV en corredores de autopistas que experimentan altos niveles de congestión y tienen un alto uso o potencial para los servicios de tránsito de autobuses. El propósito de los carriles para autobuses y las instalaciones de apoyo (por ejemplo, estaciones de tránsito, estacionamientos y tratamientos de acceso directo) es proporcionar un servicio de autobús más confiable al reducir las demoras en las que los autobuses tendrían que incurrir de otro modo en el tráfico congestionado, aumentando así eficiencia del servicio al permitir más viajes en horas pico en el mismo autobús y brindar a los usuarios un viaje más rápido. Los carriles para autobuses en los corredores de las autopistas generalmente se comparten con los HOV y otros vehículos designados, ya que los autobuses generalmente utilizan poca capacidad. Un ejemplo es la I-110 Harbor Transitway, que transporta autobuses y vehículos HOV-2+ en la mediana de la autopista. Hay seis estaciones de autobuses a lo largo de Transitway que sirven a muchas rutas de autobús, incluida una ruta BRT. Aunque Transitway sirve a todo tipo de HOV y pronto incorporará precios para vehículos individuales, incluye varias secciones donde existen carriles exclusivos para autobuses y carreteras separadas en estaciones para autobuses. Houston tiene un enfoque similar para servir el transporte de autobuses expresos en carriles HOV reversibles y carriles de peaje expresos con rampas de acceso directo que conectan estaciones y estacionamientos para estacionar y viajar. [4]
Algunas ciudades pueden tener vías de tránsito que están completamente construidas desde el principio para dedicarlas únicamente a los autobuses, como Mississauga Transitway cerca de Toronto, Canadá.
Las carreteras separadas para camiones son poco comunes. Un ejemplo es la autopista de peaje de Nueva Jersey , cuya parte norte cuenta con vías dobles completamente separadas, una reservada únicamente para turismos y la otra abierta al tráfico comercial y no comercial. Se proporcionan rampas de acceso a ambas carreteras en los cruces principales (Figura 12). Los camiones ligeros se consideran vehículos elegibles en algunos carriles HOV si transportan a las personas requeridas. La geometría restringida en muchos de los carriles medianos simultáneos más a la izquierda existentes limita las oportunidades para dar servicio a camiones comerciales grandes, y la distancia de visibilidad y otras prohibiciones de carriles en la autopista generalmente significan que estos vehículos no pueden usar tratamientos de carril más a la izquierda a menos que se proporcione una carretera separada con un mínimo de dos carriles de circulación. En las autopistas europeas hay carriles para camiones que entran y salen de los puertos de Rotterdam, en los Países Bajos. En los EE. UU., se están estudiando carreteras exclusivas para camiones y, al menos en varios casos, se han propuesto, pero actualmente no existen ejemplos de autopistas en los EE. UU. Actualmente, Missouri está considerando utilizar carreteras exclusivas para camiones en la I-70 en todo el estado, y varias ciudades portuarias de EE. UU. están examinando carriles y carreteras para camiones. Los carriles de ascenso para camiones generalmente se construyen para mejorar las operaciones seguras en pendientes al separar los vehículos pesados que se mueven lentamente del resto del tráfico. [4]
Se han implementado carriles de circunvalación para camiones en el sur de California y Portland, Oregón, para mejorar la seguridad al encaminar los camiones alrededor de un cruce importante que normalmente contiene rampas a la izquierda. Este enfoque de diseño mejora la condición de fusión que afecta las operaciones de tráfico en el cruce. Se proporcionan opciones de rampa similares para camiones en este sistema de carreteras separadas como las que se proporcionan para los carriles principales. [4]
Mucho más comunes en las autopistas estadounidenses son las restricciones de carriles que prohíben a los camiones circular en ciertos carriles de una autopista, normalmente el carril más a la izquierda. Normalmente se necesitan al menos tres carriles de circulación para implementar restricciones en los carriles para camiones. Muchos estados de EE. UU. han adoptado este tipo de restricción de carriles porque promueve una combinación más ordenada del tráfico y, por lo tanto, mejora el rendimiento, aumenta la distancia de visión en los carriles más a la izquierda, mejora en general la seguridad y aún permite el movimiento ordenado de camiones. [4]
Los carriles reversibles se emplean comúnmente cuando hay poco o ningún derecho de paso disponible para aumentar el ancho de una carretera. Estos tipos de carriles gestionados aumentan la capacidad de la autopista en la dirección del flujo de estos carriles, que suele ser la dirección de desplazamiento de la mayoría del tráfico durante las horas pico (por ejemplo, hacia el centro de una ciudad por la mañana, fuera del centro de una ciudad en tardes/noches). Los carriles reversibles a lo largo de las autopistas generalmente están separados de otros carriles de tráfico por barreras de concreto e incorporan múltiples puertas o barreras para evitar que el tráfico que viaja en la dirección opuesta ingrese a estos carriles. En algunos casos, es posible que no tengan barrera (como es el caso del túnel George Massey en Delta, Canadá).
Una limitación de la implementación de un diseño de flujo reversible es que no puede atender la congestión que puede estar presente en la dirección del tráfico fuera de las horas pico. Si tal es el caso, entonces algunos usuarios, como los autobuses de transporte público que necesitan confiabilidad en el viaje para realizar un segundo recorrido en la dirección pico durante el período de viaje, se verán afectados negativamente. Los carriles reversibles de las autopistas a menudo pueden estar separados por barreras "Jersey" en un entorno de carretera de alta velocidad (lo que no es el caso en los tratamientos arteriales). Por lo general, se construyen en la mediana de las autopistas y pueden tener uno, dos o más carriles de ancho. Estas características tienen varias ventajas y desventajas asociadas.
Una instalación que cambia de dirección para atender el tráfico de la mañana y la tarde puede ser una solución eficiente, ya que asigna capacidad específicamente a la dirección de viaje más congestionada. Los carriles reversibles ofrecen un nivel de servicio garantizado mucho mayor para el tránsito, ya que se elimina la fricción lateral del tráfico adyacente. Algunos lugares, en particular Houston, implementaron carriles reversibles para abordar únicamente la dirección del pico, ya que el ancho no estaba disponible para abordar ambas direcciones de viaje. La adaptación de un carril o carretera de flujo reversible a una autopista generalmente requiere reconstruir la mayoría de los puentes con columnas centrales. Una desventaja de los carriles reversibles es el costo continuo de la vigilancia diaria y las actividades de inversión de carril/rampa. Estos tratamientos deben diseñarse para evitar movimientos en sentido contrario, lo que requiere tratamientos extensos y redundantes de ITS (sistema de transporte inteligente) y dispositivos de control de tráfico para cada apertura, además de un complemento del personal que debe inspeccionar visualmente la carretera antes de cada período de apertura. La gestión y el cumplimiento se hacen más fáciles gracias al entorno de barrera en el que se puede identificar una única ubicación de campo para monitorear y/o cobrar peaje a todo el flujo de tráfico. [4]
El uso del arcén de una autopista durante las horas pico se ha implementado en algunos lugares, tanto en Estados Unidos como en Europa. El uso de arcenes como carriles de circulación varía en la práctica, incluido el uso solo para autobuses, el uso como carril HOV, el uso para todos los vehículos y el uso como carril ETL/HOT. Otros, como el carril flexible en Madison Beltline de Wisconsin, están disponibles para todos los vehículos de menos de 5 toneladas cuando el carril se activa para abrirse.
En la ruta 3 del estado de Massachusetts y en las I-93 e I-95 en el área de Boston , todos los vehículos pueden circular por los arcenes únicamente durante los períodos pico. De manera similar, en Virginia en la I-66 , el arcén transporta tráfico de uso general de 5:30 a 11:00 a. m. (en dirección este) y de 2:00 a 8:00 p. m. (en dirección oeste); sin embargo, durante este tiempo, el carril interior de uso general está abierto únicamente al tráfico HOV. La I-66 utiliza amplias señales de tráfico y señalización para comunicar los horarios activos del servicio. En el área de Seattle, el arcén derecho del caballete de la US 2 cerca de Everett está abierto a todo el tráfico en dirección este durante el período pico de la tarde. Una operación similar se realizó en la H1 en Honolulu en el pico de la mañana en el arcén derecho. [7]
El uso de los arcenes de avería del lado derecho de la autopista por parte de los autobuses está permitido en varios estados. Esto se conoce como carriles de autobús en la banquina y se puede incorporar con Bus Rapid Transit. El Minneapolis/St. El área metropolitana de Paul tiene la mayor cantidad de arcenes exclusivos para autobuses en los Estados Unidos. Las primeras implementaciones del uso de arcenes exclusivo para autobuses en la región se limitaron a las vías arteriales, pero el concepto pronto se expandió a las autopistas después de que se demostró que eran seguras y enormemente exitosas. En 2006, había 271 millas (436 km) de arcenes exclusivos para autobuses en las autopistas de Minneapolis/St. Área metropolitana de Pablo. El Departamento de Transporte de Minnesota ha instituido una serie de pautas que rigen el uso de los arcenes de las autopistas por parte de los autobuses. Estas pautas permiten a los autobuses usar el arcén sólo cuando las velocidades de la línea principal son inferiores a 35 millas por hora (56 km/h) y prohíben a los autobuses exceder la velocidad del tráfico adyacente en más de 15 mph (24 km/h), hasta un velocidad máxima de 35 mph (56 km/h). [4] Una ley similar se aprobó en Colorado a principios de 2016 para la ruta de autobús RTD Flatiron Flyer en la US 36 a lo largo del corredor Denver-Boulder. [8]
Como parte de otro proyecto de investigación en curso de TxDOT (0-4160), TxDOT desarrolló la siguiente definición oficial de carril administrado: 'Una instalación de carril administrado es aquella que aumenta la eficiencia de la autopista al combinar varias acciones operativas y de diseño. Las operaciones de gestión de carriles pueden ajustarse en cualquier momento para adaptarse mejor a los objetivos regionales. Según esta definición, los carriles administrados incluyen carriles HOV, carriles para camiones, autopistas de peaje, carriles con precio, carriles expresos para vehículos de un solo ocupante (SOV) o cualquier combinación de estas estrategias.
Este artículo incorpora material de dominio público del Manual de operaciones y gestión de autopistas (Capítulo 8: Carriles administrados; enero de 2011). Administración Federal de Carreteras . Consultado el 7 de julio de 2015 .
Este artículo incorpora material de dominio público del Resumen del uso eficiente de la capacidad de las carreteras: Informe al Congreso (Capítulo 2: Contexto y hallazgos; mayo de 2010). Administración Federal de Carreteras . Consultado el 7 de julio de 2015 .