Diseño geométrico de carreteras

El diseño geométrico de carreteras es la rama de la ingeniería vial que se ocupa de la colocación de los elementos físicos de la carretera de acuerdo con normas y restricciones. Los objetivos básicos del diseño geométrico son optimizar la eficiencia y la seguridad, minimizando al mismo tiempo los costos y el daño ambiental. El diseño geométrico también afecta a un quinto objetivo emergente llamado "habitabilidad", que se define como el diseño de carreteras para promover objetivos comunitarios más amplios, que incluyen brindar acceso a empleos, escuelas, negocios y residencias, dar cabida a una variedad de modos de viaje como caminar, andar en bicicleta, el transporte público y los automóviles, y minimizar el uso de combustible, las emisiones y el daño ambiental. ^[1]

El diseño geométrico de una carretera se puede dividir en tres partes principales: alineación, perfil y sección transversal. Combinadas, proporcionan un diseño tridimensional de una carretera.

La alineación es el trazado de la carretera, definido como una serie de tangentes y curvas horizontales.

El perfil es el aspecto vertical de la carretera, incluidas las curvas de cresta y hundimiento y las líneas de pendiente rectas que las conectan.

La sección transversal muestra la posición y el número de carriles para vehículos y bicicletas y aceras, junto con su pendiente transversal o peralte . Las secciones transversales también muestran características de drenaje, estructura del pavimento y otros elementos fuera de la categoría de diseño geométrico.

Normas de diseño

Las carreteras se diseñan de acuerdo con pautas y estándares de diseño, que son adoptados por autoridades nacionales y subnacionales (por ejemplo, estados, provincias, territorios y municipios). Las pautas de diseño tienen en cuenta la velocidad , el tipo de vehículo, la pendiente de la carretera , los obstáculos a la vista y la distancia de frenado . Con la aplicación adecuada de las pautas, junto con un buen criterio de ingeniería, un ingeniero puede diseñar una carretera que sea cómoda, segura y atractiva a la vista. ^{[ cita requerida ]}

La principal guía estadounidense se encuentra en A Policy on Geometric Design of Highways and Streets publicada por la Asociación Estadounidense de Funcionarios de Carreteras Estatales y Transporte (AASHTO). ^[2] Otras normas incluyen la Guía Australiana de Diseño de Carreteras Archivada el 9 de noviembre de 2011 en Wayback Machine y el Manual de Diseño de Carreteras Británico. La oficina del Consejo para la Investigación Científica e Industrial (CSIR) en Zimbabue publica en línea una versión de código abierto del libro verde . ^[3]

Perfil

El perfil de una carretera está formado por pendientes, llamadas rasantes, conectadas por curvas verticales parabólicas . Las curvas verticales se utilizan para proporcionar un cambio gradual de una pendiente de la carretera a otra, de modo que los vehículos puedan sortear los cambios de pendiente sin problemas a medida que viajan.

Las curvas verticales en cóncavo son aquellas que tienen una pendiente tangente al final de la curva que es más alta que la del comienzo de la curva. Al conducir en una carretera, una curva en cóncavo aparecería como un valle, con el vehículo primero bajando antes de llegar al final de la curva y continuar cuesta arriba o nivelado.

Las curvas verticales en cresta son aquellas que tienen una pendiente tangente al final de la curva que es menor que la del comienzo de la misma. Al conducir en una curva en cresta, la carretera parece una colina, con el vehículo primero subiendo antes de llegar a la parte superior de la curva y continuar cuesta abajo.

El perfil también afecta el drenaje de la carretera .

Símbolos utilizados

BVC = comienzo de la curva vertical
EVC = fin de la curva vertical
$estilo de visualización g_{1}$ = pendiente inicial de la calzada, expresada en porcentaje
$estilo de visualización g_{2}$ = pendiente final de la calzada, expresada en porcentaje
A = valor absoluto de la diferencia de calificaciones (inicial menos final), expresada en porcentaje
$estilo de visualización h_{1}}$ = altura del ojo sobre la calzada, medida en metros o pies
$estilo de visualización h_{2}$ = altura del objeto sobre la calzada, medida en metros o pies
L = longitud de la curva (a lo largo del eje x )
PVI = punto de intercepción vertical (intersección de los niveles inicial y final)
S = distancia de visibilidad del faro
Elevación tangente = elevación de un punto a lo largo de la tangente inicial
x = distancia horizontal desde BVC
Y (desplazamiento) = distancia vertical desde la tangente inicial hasta un punto de la curva
Y ′ = elevación de la curva = elevación de la tangente — desplazamiento ^[2]

Curvas hundidas

Las curvas verticales cóncavas son curvas que, vistas de lado, son cóncavas hacia arriba. Esto incluye curvas verticales en los fondos de los valles, pero también incluye lugares donde una pendiente ascendente se vuelve más pronunciada o una pendiente descendente se vuelve menos pronunciada.

El criterio de diseño más importante para estas curvas es la distancia de visibilidad de los faros. ^[2] Cuando un conductor conduce en una curva en pendiente por la noche, la distancia de visibilidad está limitada por la pendiente más alta que hay delante del vehículo. Esta distancia debe ser lo suficientemente larga como para que el conductor pueda ver cualquier obstrucción en la carretera y detener el vehículo dentro de la distancia de visibilidad de los faros. La distancia de visibilidad de los faros (S) está determinada por el ángulo de los faros y el ángulo de la pendiente tangente al final de la curva. Al encontrar primero la distancia de visibilidad de los faros (S) y luego resolver la longitud de la curva (L) en cada una de las ecuaciones siguientes, se puede determinar la longitud de la curva correcta. Si la longitud de la curva S < L es mayor que la distancia de visibilidad de los faros, se puede utilizar este número. Si es menor, no se puede utilizar este valor. De manera similar, si la longitud de la curva S>L es menor que la distancia de visibilidad de los faros, se puede utilizar este número. Si es mayor, no se puede utilizar este valor. ^[4]

Estas ecuaciones suponen que los faros están a 600 milímetros (2,0 pies) por encima del suelo y que el haz de los faros diverge 1 grado por encima del eje longitudinal del vehículo. ^[5]

Curvas de cresta

Las curvas verticales de cresta son curvas que, vistas de lado, son convexas hacia arriba. Esto incluye las curvas verticales en las crestas de las colinas, pero también incluye los lugares donde una pendiente ascendente se vuelve menos pronunciada o una pendiente descendente se vuelve más pronunciada.

El criterio de diseño más importante para estas curvas es la distancia de visibilidad de frenado . ^[2] Esta es la distancia que un conductor puede ver sobre la cresta de la curva. Si el conductor no puede ver una obstrucción en la carretera, como un vehículo averiado o un animal, es posible que no pueda detener el vehículo a tiempo para evitar un choque. La distancia de visibilidad de frenado deseada (S) está determinada por la velocidad del tráfico en una carretera. Al encontrar primero la distancia de visibilidad de frenado (S) y luego resolver para la longitud de la curva (L) en cada una de las ecuaciones siguientes, se puede determinar la longitud de curva correcta. La ecuación adecuada depende de si la curva vertical es más corta o más larga que la distancia de visibilidad disponible. Normalmente, se resuelven ambas ecuaciones y luego se comparan los resultados con la longitud de la curva. ^[4]^[5]

distancia de visibilidad > longitud de la curva ( S > L )

L=2S-{\frac {200({\sqrt {h_{1}}}+{\sqrt {h_{2}}})^{2}}{A}}

distancia de visibilidad < longitud de la curva ( S < L )

L={\frac {AS^{2}}{200({\sqrt {h_{1}}}+{\sqrt {h_{2}}})^{2}}}

Las normas estadounidenses especifican que la altura de los ojos del conductor se define como 1080 mm (3,5 pies) sobre el pavimento, y la altura del objeto que el conductor necesita ver es de 600 mm (2,0 pies), lo que equivale a la altura de la luz trasera de la mayoría de los automóviles de pasajeros. ^[6]

En el caso de las instalaciones para bicicletas, se supone que la altura de los ojos del ciclista es de 1,4 m (4,5 pies) y la altura del objeto es de 0 pulgadas, ya que un defecto en el pavimento puede provocar que un ciclista se caiga o pierda el control. ^[7]

Alineación

La alineación horizontal en el diseño de carreteras consiste en secciones rectas de la carretera, conocidas como tangentes, conectadas por curvas horizontales circulares . ^[2] Las curvas circulares se definen por el radio (estrechez) y el ángulo de deflexión (extensión). El diseño de una curva horizontal implica la determinación de un radio mínimo (basado en el límite de velocidad), la longitud de la curva y los objetos que obstruyen la visión del conductor. ^[4]

Utilizando las normas AASHTO, un ingeniero trabaja para diseñar una carretera que sea segura y cómoda. Si una curva horizontal tiene una velocidad alta y un radio pequeño, se necesita un peralte (banco) mayor para garantizar la seguridad. Si hay un objeto que obstruye la vista al doblar una esquina o una curva, el ingeniero debe trabajar para garantizar que los conductores puedan ver lo suficiente para detenerse y evitar un accidente o acelerar para incorporarse al tráfico.

Terminología

BC = comienzo de la curva
CE = fin de curva
R = radio
PC = punto de curvatura (punto en el que comienza la curva)
PT = punto de tangente (punto en el que termina la curva)
PI = punto de intersección (punto en el que se intersecan las dos tangentes)
T = longitud tangente
C = longitud de cuerda larga (línea recta entre PC y PT)
L = longitud de la curva
M = ordenada media, ahora conocida como HSO – desplazamiento de la línea de visión horizontal (distancia desde el objeto que obstruye la visión hasta el medio del carril exterior)
E = distancia externa
$f_{s}$ = coeficiente de fricción lateral
u = velocidad del vehículo
${\estilo de visualización \Delta}$ = ángulo de deflexión ^[2]

Geometría

T=R\tan \left({\frac {\Delta }{2}}\right)

C=2R\sin \left({\frac {\Delta }{2}}\right)

L=R\pi {\frac {\Delta }{180}}

^[2]

M=R\left(1-\cos \left({\frac {\Delta }{2}}\right)\right)

E=R({\frac {1}{\cos \left({\frac {\Delta }{2}}\right)}}-1\right)

La cantidad es la versina y es la exsecante . $1-\cos \theta$ $1/\!\cos \theta -1$

Distancia de visión de la curva

M=R\left(1-\cos \left({\frac {28.65{\text{?}}}{R}}\right)\right)

Sección transversal

La sección transversal de una calzada puede considerarse una representación de lo que se vería si una excavadora cavara una zanja a lo largo de la calzada, mostrando el número de carriles, sus anchos y pendientes transversales, así como la presencia o ausencia de arcenes, bordillos, aceras, desagües, zanjas y otras características de la calzada. La forma de la sección transversal de la superficie de una carretera, en particular en relación con su papel en la gestión de la escorrentía , se denomina "corona ".

Ancho del carril

La selección del ancho del carril afecta la seguridad, la capacidad máxima y el costo de una carretera.

La seguridad es máxima en un ancho de 3,0 a 3,1 metros (9,8 a 10,2 pies) en entornos urbanos, donde tanto los carriles estrechos (menos de 2,8 metros (9 pies 2 pulgadas)) como los anchos (más de 3,1 metros (10 pies)) tienen mayores riesgos de colisión. Los carriles más anchos de 3,3 a 3,4 metros (10,8 a 11,2 pies) también se asocian con velocidades de impacto un 33 % más altas y colisiones más graves, así como con tasas de colisión más altas. ^[8]

La capacidad de carga también es óptima con un ancho de 3,0 a 3,1 metros (9,8 a 10,2 pies), tanto para el tráfico motorizado como para las bicicletas. ^[8] El rendimiento es máximo a 18 millas por hora (29 km/h); a medida que el ancho del carril disminuye a 3,0 a 3,1 metros (9,8 a 10,2 pies), la velocidad del tráfico disminuye, y también lo hace el intervalo entre vehículos. ^[8]^[9]

El volumen de peatones también aumenta a medida que los carriles se estrechan, y las intersecciones con carriles más estrechos proporcionan mayor capacidad para las bicicletas. ^[10]

Los carriles estrechos suelen costar menos en construcción y mantenimiento. ^[11] Reducen el tiempo necesario para cruzarlos y reducen la escorrentía de aguas pluviales .

En América del Norte, los carriles suelen tener un ancho mayor que el óptimo, de entre 3 y 3,6 metros. Los carriles y arcenes más anchos se utilizan generalmente en carreteras con mayor velocidad y mayor volumen de tráfico, y con un número significativo de camiones y otros vehículos grandes.

Pendiente transversal

La pendiente transversal describe la pendiente de una carretera perpendicular a la línea central. Si una carretera estuviera completamente nivelada, el agua se escurriría muy lentamente. Esto crearía problemas de hidroplaneo y acumulación de hielo en climas fríos.

En secciones tangentes (rectas), la pendiente transversal de la superficie de la carretera suele ser de entre el 1 y el 2 % para permitir el drenaje del agua de la calzada. Las pendientes transversales de este tamaño, especialmente cuando se aplican en ambas direcciones de viaje con un punto de corona a lo largo de la línea central de una calzada, se denominan comúnmente "corona normal" y, por lo general, los automovilistas no las notan.

En los tramos con curvas, el borde exterior de la carretera se encuentra sobreelevado respecto de la línea central. Como la carretera tiene una pendiente descendente hacia el interior de la curva, la gravedad atrae al vehículo hacia el interior de la curva. Esto hace que una mayor proporción de fuerza centrípeta sustituya la fricción de los neumáticos que, de otro modo, sería necesaria para sortear la curva.

Se aplican pendientes de peralte de 4 a 10% para ayudar a los automovilistas a atravesar estas secciones de manera segura, manteniendo al mismo tiempo la velocidad del vehículo a lo largo de la curva. Se eligió un límite superior del 12% para satisfacer las demandas de las prácticas de construcción y mantenimiento, así como para limitar la dificultad de conducir en una curva con pendiente transversal pronunciada a bajas velocidades. En áreas que reciben una cantidad significativa de nieve y hielo, la mayoría de las agencias utilizan una pendiente transversal máxima de 6 a 8%. Si bien una pendiente transversal más pronunciada dificulta atravesar la pendiente a baja velocidad cuando la superficie está helada y cuando se acelera desde cero con neumáticos calientes sobre el hielo, una pendiente transversal menor aumenta el riesgo de pérdida de control a altas velocidades, especialmente cuando la superficie está helada. Dado que la consecuencia de derrapar a alta velocidad es mucho peor que la de deslizarse hacia adentro a baja velocidad, las curvas cerradas tienen el beneficio de una mayor seguridad neta cuando los diseñadores seleccionan hasta un 8% de peralte, en lugar del 4%. ^{[ cita requerida ]} Una pendiente menor del 4% se utiliza comúnmente en carreteras urbanas donde las velocidades son más bajas y donde una pendiente más pronunciada elevaría el borde exterior de la carretera por encima del terreno adyacente. ^[5]

La ecuación para el radio deseado de una curva, que se muestra a continuación, tiene en cuenta los factores de velocidad y peralte (e). Esta ecuación se puede reorganizar algebraicamente para obtener la tasa de peralte deseada, utilizando como entrada la velocidad designada de la carretera y el radio de la curva.

R={\frac {u^{2}}{15(e+f_{s})}}

La Asociación Estadounidense de Autoridades de Carreteras Estatales y Transporte (AASHTO) ofrece una tabla a partir de la cual se pueden interpolar los índices de peralte deseados, en función de la velocidad designada y el radio de una sección curva de la carretera. Esta tabla también se puede encontrar en muchas guías y manuales de diseño de carreteras estatales en los EE. UU.

Investigaciones recientes han demostrado que, considerando el riesgo de vuelco de vehículos pesados (semirremolques y autobuses), que tienen un centro de gravedad relativamente alto, la ecuación anterior produce valores de pendiente transversal que son demasiado bajos. ^[12]

Efectos de la geometría de la carretera en la seguridad

La geometría de una carretera influye en su desempeño en materia de seguridad. Si bien los estudios sobre los factores que contribuyen a los accidentes de tránsito muestran que predominan los factores humanos, los factores de la carretera son la segunda categoría más común, seguida por los factores del vehículo.

Consistencia del diseño

Las colisiones tienden a ser más frecuentes en lugares donde un cambio repentino en el carácter de la carretera viola las expectativas del conductor. Un ejemplo común es una curva cerrada al final de una sección tangente larga de la carretera. El concepto de consistencia del diseño aborda esto comparando segmentos de carretera adyacentes e identificando sitios con cambios que el conductor podría encontrar repentinos o inesperados. Es probable que las ubicaciones con grandes cambios en la velocidad de operación prevista se beneficien de un esfuerzo de diseño adicional. Una curva horizontal con un radio significativamente menor que las anteriores puede necesitar señales de curva mejoradas. ^[13] Esto es una mejora en el concepto de velocidad de diseño , que solo establece un límite inferior para el diseño geométrico. En el ejemplo dado anteriormente, una tangente larga seguida de una curva cerrada sería aceptable si se eligiera una velocidad de diseño de 30 mph. El análisis de consistencia del diseño señalaría la disminución de la velocidad de operación en la curva.

Efectos de seguridad de la alineación

La seguridad de una curva horizontal se ve afectada por la longitud de la curva, el radio de la misma, si se utilizan curvas de transición en espiral y el peralte de la calzada. Para una desviación de curva dada, es más probable que se produzcan accidentes en curvas con un radio menor. Las transiciones en espiral reducen los accidentes y un peralte insuficiente los aumenta.

Una función de desempeño de seguridad para modelar el desempeño en curvas en carreteras de dos carriles es: ^[14]

AMF={\frac {1.55L_{c}+{\frac {80.2}{R}}-0.012S}{1.55L_{c}}}

dónde

AMF = Factor de modificación de accidentes, un multiplicador que describe cuántos accidentes más es probable que ocurran en la curva en comparación con una carretera recta.

L _c = Longitud de la curva horizontal en millas.

R = Radio de la curva en pies.

S = 1 si hay curvas de transición en espiral

= 0 si no hay curvas de transición en espiral

Efectos de seguridad de la sección transversal

La pendiente transversal y el ancho del carril afectan el desempeño de seguridad de una carretera.

Ciertos tipos de accidentes, denominados "accidentes por salida del carril", son más probables en carreteras con carriles estrechos. Entre ellos se incluyen las colisiones por salida de la calzada , los roces y las colisiones frontales . En carreteras rurales de dos carriles por las que circulan más de 2000 vehículos al día, el aumento previsto de accidentes es:

El efecto del ancho del carril se reduce en las carreteras urbanas y suburbanas ^[15] y en las carreteras de bajo volumen. ^[14]

La falta de peralte también provocará un aumento de la tasa de accidentes. El aumento previsto se muestra a continuación: ^[14]

Distancia de visibilidad

Distancia de visibilidad, por tipo ^[17]

La geometría de la carretera afecta la distancia de visibilidad disponible para el conductor. La distancia de visibilidad, en el contexto del diseño de carreteras, se define como "la longitud de la calzada que el conductor puede ver por delante".[1] La distancia de visibilidad es la distancia que puede ver un usuario de la carretera (normalmente el conductor de un vehículo) antes de que la línea de visión quede bloqueada por la cresta de una colina o por un obstáculo en el interior de una curva horizontal o intersección. Una distancia de visibilidad insuficiente puede afectar negativamente a la seguridad o al funcionamiento de una carretera o intersección.

La distancia de visibilidad necesaria para una situación dada es la distancia recorrida durante las dos fases de una maniobra de conducción: tiempo de percepción-reacción (PRT) y tiempo de maniobra (MT). El tiempo de percepción-reacción es el tiempo que tarda un usuario de la vía en darse cuenta de que es necesaria una reacción ante una condición de la vía, decidir qué maniobra es la adecuada e iniciar la maniobra. El tiempo de maniobra es el tiempo que tarda en completar la maniobra. La distancia recorrida durante el tiempo de percepción-reacción y el tiempo de maniobra es la distancia de visibilidad necesaria.

Durante el diseño de carreteras y las investigaciones de seguridad vial, los ingenieros de carreteras comparan la distancia de visibilidad disponible con la distancia de visibilidad necesaria para la situación. Según la situación, se utilizará uno de los tres tipos de distancias de visibilidad:

Distancia de visibilidad de frenado

La distancia de visibilidad de frenado es la distancia recorrida durante el tiempo de percepción-reacción (mientras el conductor del vehículo percibe una situación que requiere una parada, se da cuenta de que es necesario detenerse y aplica el freno) y el tiempo de maniobra (mientras el conductor desacelera y se detiene). Las distancias de frenado reales también se ven afectadas por las condiciones de la carretera, la masa del automóvil, la pendiente de la carretera y muchos otros factores. Para el diseño, se necesita una distancia conservadora para permitir que un vehículo que viaja a la velocidad de diseño se detenga antes de alcanzar un objeto estacionario en su camino. Por lo general, la distancia de visibilidad de diseño permite que un conductor por debajo del promedio se detenga a tiempo para evitar una colisión. ^[18]^[19]

Distancia de visibilidad de la decisión

La distancia de visibilidad para la toma de decisiones se utiliza cuando los conductores deben tomar decisiones más complejas que detenerse o no detenerse. Es más larga que la distancia de visibilidad para detenerse para tener en cuenta la distancia recorrida al tomar una decisión más compleja. La distancia de visibilidad para la toma de decisiones es "la distancia requerida para que un conductor detecte una fuente de información o un peligro inesperado o de otro modo difícil de percibir en un entorno de la carretera que puede estar visualmente desordenado, reconozca el peligro o su potencial amenaza, seleccione una velocidad y una ruta adecuadas e inicie y complete la maniobra requerida de manera segura y eficiente". ^[20] Idealmente, las carreteras están diseñadas para la distancia de visibilidad para la toma de decisiones, utilizando de 6 a 10 segundos para el tiempo de percepción-reacción y de 4 a 5 segundos para realizar la maniobra correcta.

Distancia de visibilidad en la intersección

La distancia de visibilidad en una intersección es la distancia de visibilidad necesaria para atravesar una intersección de manera segura. La distancia necesaria depende del tipo de control de tráfico en la intersección (sin control, señal de ceda el paso, señal de stop o semáforo) y de la maniobra (giro a la izquierda, giro a la derecha o seguir recto). Las intersecciones con señal de stop en todos los sentidos son las que menos necesitan, y las intersecciones sin control, las que más. La distancia de visibilidad en una intersección es un factor clave para determinar si se puede utilizar de manera segura ningún control o un control de ceda el paso, o si se necesita un control más restrictivo. ^[21]

Distancia de visibilidad en las esquinas

La distancia de visibilidad en las esquinas (CSD) es la especificación de la alineación de la carretera que proporciona una línea de visión sustancialmente despejada para que el conductor de un vehículo, ciclista o peatón que espera en el cruce pueda anticipar con seguridad al conductor de un vehículo que se aproxima. La visibilidad en las esquinas proporciona un tiempo adecuado para que el usuario que espera cruce todos los carriles del tráfico de paso, cruce los carriles cercanos y gire a la izquierda, o gire a la derecha, sin necesidad de que el tráfico de paso altere radicalmente su velocidad.

Intersecciones con control de paso y sin control de paso

Las intersecciones no controladas y las intersecciones con control de paso requieren triángulos de visibilidad amplios y libres de obstrucciones para poder operar de manera segura. En las intersecciones no controladas, se aplican las reglas básicas de derecho de paso (ya sea ceder el paso al vehículo de la derecha o la regla del bulevar , según la ubicación). Los conductores de vehículos deben poder ver el tráfico que se aproxima por la carretera que se cruza en un punto donde puedan ajustar su velocidad o detenerse si es necesario, para ceder el paso al resto del tráfico antes de llegar a la intersección. No es el único criterio para permitir este tipo de control de intersecciones. Cambiar una intersección al control de parada es una respuesta común a un desempeño de seguridad deficiente.

Control de parada de dos vías

Al determinar la distancia de visibilidad en las esquinas, se debe suponer una distancia de retroceso para el vehículo que espera en el cruce. Algunos MUTCD estatales y manuales de diseño han estandarizado la distancia de retroceso para el conductor del vehículo en el cruce hasta un mínimo de 10 pies más el ancho del arcén de la carretera principal, pero no menos de 15 pies. ^[22] Sin embargo, el MUTCD federal requiere que una línea de detención, si se utiliza, esté al menos a 4 pies del carril de circulación más cercano. ^[23] La línea de visión para la distancia de visibilidad en las esquinas se debe determinar desde una altura de los ojos de 3 pies y medio en la ubicación del conductor del vehículo en la carretera secundaria hasta una altura de objeto de 4 pies y 1/4 en el centro del carril que se aproxima de la carretera principal. ^[24]^[25] La distancia de visibilidad en las esquinas, , es equivalente a un intervalo de tiempo especificado, , a la velocidad de diseño , , requerida para que un vehículo detenido gire a la derecha o a la izquierda: $D_{CSD}$ $t_{g}$ $V_{DS}$

D_{CSD}=V_{DS}t_{g}

En el caso de los vehículos de pasajeros en intersecciones de dos carriles, esta equivalencia de intervalo de tiempo suele ser una distancia de 7,5 segundos a la velocidad de diseño. Se requieren intervalos más largos para camiones y autobuses, y para carreteras de varios carriles. ^[26] En general, la vía pública debe incluir y mantener esta línea de visión.

Control de parada en todos los sentidos e intersecciones señalizadas

Los conductores que se encuentran en intersecciones con control de parada en todos los sentidos o señales de tráfico necesitan la menor distancia de visibilidad. En los controles de parada en todos los sentidos, los conductores deben poder ver los vehículos detenidos en otros accesos. En los semáforos, los conductores que se acercan a las intersecciones deben ver los semáforos. En las jurisdicciones que permiten girar a la derecha con luz roja , los conductores en el control de parada del carril derecho necesitan la misma distancia de visibilidad que en los controles de parada en ambos sentidos. Aunque no es necesario durante las operaciones normales, se debe proporcionar una distancia de visibilidad adicional en caso de fallas en las señales y cortes de energía. ^{[ cita requerida ]}

Efectos de una distancia de visibilidad insuficiente

Muchas carreteras se crearon mucho antes de que se adoptaran los estándares actuales de distancia de visibilidad, y la carga financiera en muchas jurisdicciones sería formidable para: adquirir y mantener derecho de paso adicional ; rediseñar las plataformas de todas ellas; o implementar proyectos futuros en terrenos accidentados o áreas ambientalmente sensibles. En tales casos, la distancia de visibilidad mínima en las esquinas debe ser igual a la distancia de visibilidad de frenado . ^[27] Si bien se debe otorgar al conductor una distancia de visibilidad en las esquinas que exceda por mucho la distancia de frenado a la velocidad de diseño , generalmente se le exige que mantenga un control y una velocidad seguros como para poder detenerse dentro de la distancia libre asegurada por delante (ACDA), ^[28]^[29]^[30] y siempre se aplica la regla de velocidad básica . Las jurisdicciones a menudo brindan cierto nivel de inmunidad de diseño contra las acciones de reclamo del gobierno, en tales casos. ^{[Nota 1]}

Las señales de advertencia se utilizan a menudo donde la distancia de visibilidad es insuficiente. El Manual de Dispositivos Uniformes de Control de Tráfico requiere señales de Pare Adelante, Ceda el Paso o Señal Adelante en las intersecciones donde el dispositivo de control de tráfico no es visible desde una distancia igual a la distancia de visibilidad de parada a la velocidad del tráfico que se aproxima. Las señales de Vista de Bloqueos de Colina se pueden utilizar donde las curvas verticales de cresta restringen la distancia de visibilidad. ^[31] Sin embargo, muchas jurisdicciones todavía esperan que los conductores usen el cuidado ordinario con respecto a las condiciones fácilmente visibles para un conductor, sin el aviso de una señal. ^{[Nota 2]} El cuidado y la concentración que normalmente se requieren de un conductor contra ciertos tipos de peligros pueden amplificarse un poco en carreteras con una clasificación funcional más baja . ^[32]^[33] La probabilidad de tráfico espontáneo aumenta proporcionalmente a la densidad de puntos de acceso, y esta densidad debe ser fácilmente visible para un conductor incluso cuando un punto de acceso específico no lo sea. ^[34] Por esta razón, casi nunca se requiere una distancia de visibilidad de esquina completa para caminos de entrada individuales en áreas residenciales urbanas de alta densidad, y el estacionamiento en la calle generalmente se permite dentro del derecho de paso .

Véase también

Organismos que establecen normas viales

Notas

^ Por ejemplo, consulte la Ley de Reclamaciones del Gobierno de California y la Sección 22358.5 del Código de Vehículos.
^ Por ejemplo, la Ley de Reclamaciones del Gobierno de California, CGC § 830.4: "Una condición no es una condición peligrosa dentro del significado de este capítulo simplemente por la falta de proporcionar señales de control de tráfico reglamentarias, señales de stop, señales de ceder el paso o señales de restricción de velocidad..." y CGC § 830.8: "Ni una entidad pública ni un empleado público es responsable bajo este capítulo por una lesión causada por la falta de proporcionar señales, señales, marcas o dispositivos de tráfico o advertencia descritos en el Código de Vehículos. Nada en esta sección exonera a una entidad pública o empleado público de la responsabilidad por una lesión causada directamente por dicha falla si una señal, señal, marca o dispositivo (distinto de uno descrito en la Sección 830.4) era necesario para advertir sobre una condición peligrosa que ponía en peligro el movimiento seguro del tráfico y que no sería razonablemente evidente para, y no habría sido anticipado por, una persona que ejerciera el debido cuidado". Consulte también Cal Veh. Code § 22350, Cal Veh. Código § 22358.5, Código de Gobierno de California § 831 y Formulario CACI 1120.

Referencias

^ "El papel de los programas de la FHWA en la habitabilidad: resumen del estado de la práctica". Administración Federal de Carreteras . Consultado el 16 de abril de 2012 .
^ abcdefg Garber, NJ, y Hoel, L., A., Ingeniería de tráfico y carreteras, 3.ª edición. Brooks/Cole Publishing, 2001
^ "Directriz de diseño geométrico de SANRAL". Consejo de Investigación Científica e Industrial (CSIR) de Sudáfrica. Archivado desde el original el 20 de mayo de 2013. Consultado el 28 de julio de 2013 .
^ abc Homburger, WS, Hall, JW, reilly, WR y Sullivan, EC, Fundamentos de ingeniería de tráfico (15.ª ed.), Notas del curso ITS UCB-ITS-CN-01-1, 2001
^ abc Una política sobre diseño geométrico de carreteras y calles . Washington DC: Asociación Estadounidense de Funcionarios de Carreteras Estatales y Transporte. 2004.
^ "Manual de diseño de carreteras del MnDOT". MnDOT . Consultado el 6 de septiembre de 2012 .
^ Departamento de Transporte de Minnesota, Manual de diseño de instalaciones de ciclovías, sección 5-3.5.1, http://www.dot.state.mn.us/bike/pdfs/Chapter5_Bw.pdf ^{[ enlace muerto permanente ]} , consultado el 20/4/2010
^ abc Dewan Masud Karim. Narrower Lanes, Safer Streets. Conferencia de junio de 2015: Instituto Canadiense de Ingenieros de Transporte, Regina 2015, consultado el 14 de marzo de 2022
^ "Ancho de carril". Capítulo 3: Los 13 criterios de control . Departamento de Transporte de los Estados Unidos. Administración Federal de Carreteras. Archivado desde el original el 13 de mayo de 2013. Consultado el 3 de junio de 2013 .
^ "Theo Petrisch, "The Tite about Lane Widths", The Pedestrian and Bicycle Information Center, consultado el 12 de abril de 2013". Archivado desde el original el 5 de abril de 2017.
^ Theodore A. Petritsch, "La influencia del ancho de los carriles en la seguridad y la capacidad: un resumen de los últimos hallazgos", sin fecha, Sprinkle Consulting
^ Granlund et al. (2014). Riesgo de colisión reducido con curvas peraltadas diseñadas para camiones pesados con un centro de gravedad alto http://www.slideshare.net/JohanGranlund/hvtt13-granlund-et-al-lowered-crash-risk-with-banked-curves-designed-for-heavy-trucks-with-high-co-g3
^ "Manual del ingeniero del módulo de consistencia de diseño". Manual del ingeniero del modelo de diseño de carreteras interactivo . Administración Federal de Carreteras . Consultado el 6 de marzo de 2012 .
^ abc DW Harwood; FM Council; E. Hauer; WE Hughes; A. Vogt (2000). Predicción del desempeño de seguridad esperado de las carreteras rurales de dos carriles (PDF) . Washington, DC: Administración Federal de Carreteras.
^ Potts, Ingrid B. (2007). Relación entre el ancho de los carriles y la seguridad en las vías arteriales urbanas y suburbanas (PDF) . Junta de Investigación del Transporte.
^ Milliken, Paul; de Pont, John (2004). "El efecto de la geometría de la sección transversal en el rendimiento y la seguridad de los vehículos pesados" (PDF) . Transfund Nueva Zelanda.
^ "Capítulo 200 Estándares de diseño geométrico y estructura, Tema 201 - Distancia de visibilidad" (PDF) . Manual de diseño de carreteras . Departamento de Transporte de California. págs. 200_1 . Consultado el 12 de julio de 2018 .Distancia de visibilidad de frenado[:]...la distancia que necesita el usuario, que viaja a una velocidad determinada, para detener el vehículo o la bicicleta después de que un objeto que se encuentra a 1 ⁄ 2 pie de altura en la carretera se vuelve visible. La distancia de visibilidad de frenado para los automovilistas se mide desde los ojos del conductor, que se supone que están a 3+1 ⁄ 2 pie por encima de la superficie del pavimento, hasta un objeto de 1 ⁄ 2 pie de altura en la carretera. ... Distancia de visibilidad para la decisión[:] una distancia de visibilidad mayor que la distancia de visibilidad de frenado es deseable para permitir que los conductores tengan tiempo para tomar decisiones sin realizar maniobras erráticas de último momento... Lea más tipos en el Manual de diseño de carreteras de California
^ Manual de diseño de carreteras. Vol. 6.ª ed. Departamento de Transporte de California. 2012. pág. 200. Consulte el Capítulo 200 sobre la distancia de visibilidad de frenado.
^ Programa Nacional de Investigación Cooperativa de Carreteras (1997). Informe NCHRP 400: Determinación de las distancias visuales de frenado (PDF) . Junta de Investigación del Transporte (National Academy Press). pág. I-13. ISBN 0-309-06073-7.
^ Asociación Estadounidense de Funcionarios de Carreteras y Transporte Estatales (1994) Una política sobre el diseño geométrico de carreteras y calles (pp. 117—118)
^ Asociación Estadounidense de Funcionarios de Carreteras y Transporte Estatales (1994) Una política sobre el diseño geométrico de carreteras y calles (pp. 650—679)
^ Manual de diseño de carreteras. Vol. 6.ª ed. Departamento de Transporte de California. 2012. págs. 400–14. Véase el Capítulo 405.1 sobre la distancia visual.
^ "Manual sobre dispositivos uniformes de control del tráfico (MUCTD)". Departamento de Transporte de los Estados Unidos – Administración Federal de Carreteras. Parte 3 – Señalización – Sección 3B.16(10).
^ Manual de diseño de carreteras. Vol. 6.ª ed. Departamento de Transporte de California. 2012. pág. 200. Véase el Capítulo 405.1 sobre la distancia visual.
^ "300". Una política sobre diseño geométrico de carreteras y calles. Vol. 4.ª ed. Asociación Estadounidense de Funcionarios de Carreteras y Transporte Estatales . 2004.
^ "300". Una política sobre diseño geométrico de carreteras y calles. Vol. 4.ª ed. Asociación Estadounidense de Funcionarios de Carreteras y Transporte Estatales . 2004.Consulte el Anexo 9-54. Intervalo de tiempo para el caso B1: giro a la izquierda desde la parada
^ Manual de diseño de carreteras. Vol. 6.ª ed. Departamento de Transporte de California. 2012. págs. 400–22. Véase el Capítulo 405.1 sobre la distancia visual.
^ "Ley y definición legal de distancia libre asegurada por delante". US Legal, Inc. Recuperado el 12 de julio de 2018. La ACDA o "distancia libre asegurada por delante" requiere que el conductor mantenga su vehículo motorizado bajo control para poder detenerse a una distancia en la que pueda ver claramente.
^ Lawyers Cooperative Publishing. New York Jurisprudence. Automobiles and Other Vehicles. Miamisburg, OH: LEXIS Publishing. p. § 720. OCLC 321177421. Es negligencia como cuestión de derecho conducir un vehículo de motor a tal velocidad que no se puede detener a tiempo para evitar una obstrucción discernible dentro del alcance de visión del conductor frente a él. Esta regla se conoce generalmente como la regla de la "distancia libre segura por delante" * * * En la aplicación, la regla cambia constantemente a medida que avanza el automovilista, y se mide en cualquier momento por la distancia entre el vehículo del automovilista y el límite de su visión por delante, o por la distancia entre el vehículo y cualquier objeto intermedio discernible estático o en movimiento hacia adelante en la calle o carretera que constituya una obstrucción en su camino. Esta regla exige que el conductor, en el ejercicio del debido cuidado, vea en todo momento, o sepa por haber visto, que el camino está despejado o aparentemente despejado y seguro para viajar, a una distancia suficiente por delante para que parezca seguro avanzar a la velocidad empleada.
^ Leibowitz, Herschel W.; Owens, D. Alfred; Tyrrell, Richard A. (1998). "La regla de distancia libre asegurada por delante: implicaciones para la seguridad del tráfico nocturno y la ley". Análisis y prevención de accidentes . 30 (1): 93–99. doi :10.1016/S0001-4575(97)00067-5. PMID 9542549. La regla de distancia libre asegurada por delante (ACDA) responsabiliza al conductor de un vehículo de motor de evitar la colisión con cualquier obstáculo que pueda aparecer en la trayectoria del vehículo.
^ "Manual sobre dispositivos uniformes de control del tráfico (MUCTD)". Departamento de Transporte de los Estados Unidos – Administración Federal de Carreteras. Parte 2c – Señales de advertencia.
^ "Riggs v. Gasser Motors, 22 Cal. App. 2d 636". Informes oficiales de apelación de California (segunda serie, vol. 22, pág. 636). 25 de septiembre de 1937. Consultado el 27 de julio de 2013. Es de conocimiento público que las calles que se cruzan en las ciudades presentan un peligro constante, cuyo grado depende del grado de uso de las calles que se cruzan y de las circunstancias o condiciones circundantes de cada intersección. En tales circunstancias, la ley básica ... siempre rige.Ver Informes Oficiales Opiniones Online
^ "Reaugh v. Cudahy Packing Co., 189 Cal. 335". Official California Reports, vol. 189, p. 335, (reportero de la Corte Suprema de California). 27 de julio de 1922. Consultado el 27 de julio de 2013. Los vehículos de motor deben estar especialmente alertas en previsión de la presencia de otras personas en lugares por donde pasan constantemente otros vehículos y donde es probable que crucen hombres, mujeres y niños, como esquinas en las intersecciones de calles u otros lugares o situaciones similares en los que es probable que las personas no observen un automóvil que se aproxima.Ver Informes Oficiales Opiniones Online
^ "Leeper v. Nelson, 139 Cal. App. 2d 65". Informes oficiales de apelación de California (segunda serie, vol. 139, pág. 65). 6 de febrero de 1956. Consultado el 27 de julio de 2013. El conductor de un automóvil está obligado a prever que puede encontrarse con personas o vehículos en cualquier punto de la calle y, para evitar una acusación de negligencia, debe estar debidamente atento a ellos y mantener su máquina bajo un control que le permita evitar una colisión con otro automóvil conducido con cuidado y precaución, como lo haría una persona razonablemente prudente en condiciones similares.Véase Huetter v. Andrews, 91 Cal. App. 2d 142, Berlin v. Violett, 129 Cal.App. 337, Reaugh v. Cudahy Packing Co., 189 Cal. 335 y Opiniones de informes oficiales en línea

Reseñas de derecho

"Responsabilidad de las autoridades de carreteras derivada de un accidente de tráfico supuestamente causado por la falta de instalación o mantenimiento adecuado de un dispositivo de control de tráfico en una intersección". American Law Reports—Annotated, 3rd Series . Vol. 34. The Lawyers Co-operative Publishing Company; Bancroft-Whitney; West Group Annotation Company. pág. 1008.
"Nota de comentario: Responsabilidad gubernamental por no reducir la vegetación que obstruye la vista en los cruces de vías de ferrocarril o en las intersecciones de calles o carreteras". American Law Reports—Annotated, 6th Series . Vol. 50. The Lawyers Co-operative Publishing Company; Bancroft-Whitney; West Group Annotation Company. pág. 95.