Un carril administrado es un tipo de carril de autopista que se opera con un esquema de gestión , como restricciones de uso de carriles o peaje variable , 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 autopista, 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 los carriles para HOV y autobuses se pueden encontrar en muchos otros países; fuera de los EE. UU. y Canadá, muchos países utilizan la gestión activa del tráfico que administra todos los carriles de una autopista.
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 viales o un conjunto de carriles donde se implementan y gestionan estrategias operativas de manera proactiva en respuesta a condiciones cambiantes". [1] La FHWA señala que entre las agencias de transporte de los Estados Unidos, las definiciones de carriles gestionados contienen tres elementos básicos: [2]
El Departamento de Transporte de Texas define un carril administrado como "uno 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 que se ajusten mejor a los objetivos regionales". [3] Las metas y objetivos típicos de los carriles administrados son la mejora de la eficiencia del tráfico, el aumento del rendimiento del tráfico, la mejora de la seguridad y la reducción de la contaminación para cumplir con los objetivos regionales de calidad del aire. [4]
Si se diseñan para mejorar las condiciones de viaje en una autopista, 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 autopista existente (carriles de peaje exprés), carriles de peaje para vehículos de alta ocupación (HOT) , carriles reversibles (británicos: flujo de marea), carriles para camiones , carriles de circunvalación de intercambio (generalmente solo para HOV, camiones o transporte público), carriles de autobús , uso de los arcenes por el tráfico en determinadas circunstancias (carriles de arcenes dinámicos) y autopistas duales/paralelas de las cuales una está administrada. [4]
Los carriles administrados son esencialmente una aplicación limitada de la gestión activa del tráfico a solo algunos carriles de una autopista, en lugar de a todos los carriles de la autopista.
La condición previa más importante necesaria para que se materialice la demanda de carriles gestionados es la presencia de congestiones de tráfico recurrentes. Los carriles gestionados son, por definición, una estrategia de gestión de la congestión y tienen beneficios que solo se materializan plenamente en el contexto de congestiones de tráfico frecuentes que causan 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 una congestión de tráfico, la congestión generalmente se identifica como una interrupción en el flujo de tráfico y una reducción en las velocidades de los vehículos causada por una demanda de tráfico que se acerca o supera 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 gestionados. [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 carreteras 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, con la demanda de instalaciones que conducen a un distrito comercial central a menudo siendo más alta en los períodos pico de la mañana y la demanda de direcciones de salida siendo más alta en los períodos de la tarde. Estos patrones causan un desequilibrio de la demanda que requiere soluciones que sean flexibles en su capacidad para acomodar volúmenes de tráfico variables y direccionales. Las rutas que conectan viajes suburbanos pueden exhibir 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 en 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 del carril administrado. [4]
Las estrategias para gestionar carriles suelen caer en una de tres categorías: 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 gestionados 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 arcén para distancias cortas. Las agencias a menudo combinan 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. Algunos ejemplos incluyen: [4]
Aunque tradicionalmente los carriles gestionados se han añadido como nueva capacidad, el concepto no exige explícitamente una ampliación de la capacidad. En cambio, el objetivo de los carriles gestionados es preservar un viaje fiable que se considere una alternativa preferible a la congestión que existe en los carriles de uso general. Por lo tanto, el objetivo correcto de los carriles gestionados no es necesariamente el alivio de la congestión, sino más bien una mejor gestión de la congestión que proporcione alivio a los usuarios y a los no usuarios. [4]
La lógica 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 administrados 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 la medición de rampas , la gestión de incidentes, la gestión de la demanda de tráfico (TDM), como la promoción de vehículos de 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 solo tienen sentido y atraen suficiente patrocinio cuando se implementan programas paralelos que incluyen servicios de tránsito, estacionamientos de estacionamiento y transporte compartido 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 demanda. [4]
La justificación de la aplicación se basa en la comprensión del problema operativo específico evidenciado y previsto. El diseño no debe definir la necesidad operativa, sino más bien responder a la operación prevista e intentar adaptarse a las limitaciones específicas del corredor que suelen estar presentes. Por ejemplo, la congestión altamente direccional (es decir, entrada por la mañana y salida por la tarde) puede abordarse mediante una variedad de tratamientos diferentes, como operaciones concurrentes, reversibles o en contraflujo, y cada una requerirá un diseño diferente que puede o no adaptarse al corredor. La presencia de congestión en ambas direcciones durante el mismo viaje diario puede sugerir que solo es adecuada una operación de flujo concurrente y bidireccional (por ejemplo, un carril exclusivo que funcione 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 previstos. [4]
Los carriles gestionados con peaje utilizan peajes, con cobro electrónico de peaje (ETC), para gestionar el flujo de tráfico del carril gestionado.
Los carriles de peaje controlado deberían contrastarse con las carreteras de peaje convencionales, ya que en las carreteras de peaje convencionales el peaje se aplica a todos los carriles, no solo a unos pocos. Además, los carriles de peaje exprés deberían contrastarse con los carriles exprés (ya que estos últimos no cobran ningún peaje).
La forma más general de carriles de peaje gestionados 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. Los ETL son esencialmente carreteras de peaje de acceso restringido dentro del derecho de paso de la autopista que se gestionan activamente para preservar las condiciones de funcionamiento de flujo libre. [4] Los peajes se modifican con frecuencia para mantener un flujo constante de tráfico; en algunos casos, el objetivo de las fluctuaciones de los peajes es mantener una velocidad mínima en los ETL (por ejemplo, 55 mph/85 km/h). [5] A medida que los carriles se acercan a su capacidad, los peajes se incrementan para disuadir a los vehículos de entrar en los ETL. [6]
Una variante común de los carriles de peaje exprés (ETL) son los carriles de peaje para vehículos de alta ocupación (HOT) . Los carriles HOT son gratuitos para vehículos de alta ocupación, mientras que los vehículos con menos pasajeros pagan un peaje. Algunos tipos de vehículos pueden estar exentos de peajes, como los vehículos híbridos (incluidos los vehículos híbridos de un solo ocupante en carriles HOT), los vehículos compartidos registrados (en ETL) y las motocicletas. Algunos carriles de peaje administrados pueden tener peaje solo en ciertos horarios o cobrar tarifas diferentes para vehículos de alta ocupación.
En ocasiones, los carriles de peaje se incluyen en los proyectos de reconstrucción de autopistas no sólo para mejorar el tráfico, sino también para financiar el propio proyecto de construcción (incluidas las mejoras de los carriles existentes) a través de asociaciones público-privadas (APP). En estos proyectos de reconstrucción de autopistas, el organismo de transporte del gobierno saca a concurso un proyecto APP en el que un consorcio privado de empresas diseña, financia y reconstruye un tramo de la autopista, tras lo cual se le otorga una concesión (por ejemplo, de 40 años) para operar los carriles de peaje, recibiendo pagos fijos del organismo de transporte del gobierno pertinente por cumplir con los criterios de desempeño. Estos pagos se utilizan para reembolsar los préstamos concedidos por el consorcio privado, que se queda con cualquier excedente como beneficio.
Una de las herramientas de gestión de carriles más utilizadas durante los últimos 40 años es la restricción del uso en función de la elegibilidad del vehículo. La elegibilidad se puede definir en términos del tipo de vehículo (es decir, autobuses, camiones, motocicletas o híbridos) o por el número 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 los carriles administrados que se encuentran en los EE. UU. y Canadá: carriles para vehículos de alta ocupación. [4]
Los carriles para vehículos de alta ocupación (VAO) brindan un trato preferencial para el transporte público, los vehículos compartidos, los vehículos de uso compartido y otros vehículos designados, al dedicarles un carril o una parte de la calzada para su uso exclusivo. El objetivo principal de los carriles para vehículos de alta ocupación es aumentar la capacidad de transporte 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 al brindar ahorros en el tiempo de viaje y confiabilidad para los modos de alta ocupación para incentivar el uso compartido del automóvil y el transporte público. [4]
Los carriles para vehículos de alta ocupación 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 para vehículos de alta ocupación 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 suele poder satisfacerse con un solo carril. La mayoría de las instalaciones para vehículos de alta ocupación existen como carriles únicos que son concurrentes con carriles de autopistas de uso general adyacentes. Lo más habitual es que los carriles para vehículos de alta ocupación estén separados de los carriles de uso mixto por una franja o zona de separación pintada, aunque algunos están separados por una barrera física, fija o móvil. Según el diseño, los carriles para vehículos de alta ocupación pueden tener acceso continuo a carriles de flujo concurrentes o el tráfico puede entrar y salir solo en lugares de acceso designados. Algunos carriles para vehículos de alta ocupación son reversibles para atender demandas direccionales en diferentes momentos del día; estas instalaciones están separadas por una barrera permanente y se accede a ellas a través de rampas exclusivas. Los carriles para vehículos de alta ocupación en contraflujo toman prestado un carril en dirección de baja demanda para viajes 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 añadido carriles para vehículos de alta ocupación a las rampas de acceso a las autopistas para evitar los parquímetros , lo que permite que los vehículos y autobuses de alta ocupación accedan a la autopista sin hacer cola para el parquímetro. Estos carriles de acceso se conocen como rampas de desvío para vehículos de alta ocupación. [4]
Los carriles para autobuses son carriles reservados exclusivamente para autobuses. Una vía para autobuses es una instalación reservada para el uso exclusivo de los autobuses. Un carril para autobuses, más comúnmente ubicado en una arteria o carretera principal en una vía separada, suele ser un componente de un sistema de tránsito rápido de autobuses (BRT) y, como resultado, los términos carril para autobuses, vía para autobuses y BRT a veces se usan como sinónimos. 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 exprés en autobús. El tipo de servicio también puede ser sustancialmente diferente, centrado en paradas exprés limitadas en ruta o servicio directo de punto a punto. [4]
En la actualidad, las necesidades de operación de autobuses normalmente se abordan e integran en los carriles para vehículos de alta ocupación en los corredores de autopistas que experimentan altos niveles de congestión y tienen un alto uso o potencial para servicios de tránsito de autobuses. El propósito de los carriles para autobuses y las instalaciones de apoyo (por ejemplo, estaciones de tránsito, estacionamientos de estacionamiento y acceso directo) es proporcionar un servicio de autobuses más confiable al reducir la demora que los autobuses tendrían que incurrir de otra manera en el tráfico congestionado, aumentando así la eficiencia del servicio al permitir más viajes pico por el mismo autobús y brindar a los usuarios un viaje más rápido. Los carriles para autobuses en los corredores de autopistas generalmente se comparten con los vehículos de alta ocupación 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 la Transitway que brindan servicio a muchas rutas de autobuses, incluida una ruta BRT. Aunque la Transitway brinda servicio a todos los tipos de vehículos de alta ocupación y pronto incorporará precios para vehículos individuales, incluye varias secciones donde existen carriles exclusivos para autobuses y calzadas separadas en estaciones para autobuses. Houston tiene un enfoque similar para brindar servicio de transporte de autobuses exprés en carriles HOV reversibles y carriles exprés de peaje con rampas de acceso directo que conectan estaciones y estacionamientos de disuasión. [4]
Algunas ciudades pueden tener vías de tránsito que están completamente construidas desde el principio para ser dedicadas solo a autobuses, como Mississauga Transitway cerca de Toronto, Canadá.
Las calzadas separadas para camiones son poco comunes. Un ejemplo es la autopista de peaje de Nueva Jersey , cuya parte norte cuenta con calzadas dobles completamente separadas, una reservada solo para automóviles de pasajeros y la otra abierta tanto al tráfico comercial como al no comercial. Se proporcionan rampas de acceso a ambas calzadas en los intercambiadores principales (Figura 12). Los camiones ligeros se consideran vehículos elegibles en algunos carriles para vehículos de alta ocupación si transportan las personas requeridas. Las geometrías restringidas en muchos carriles intermedios concurrentes más a la izquierda existentes limitan las oportunidades de dar servicio a camiones comerciales grandes, y la distancia de visibilidad y otras prohibiciones de carriles de la autopista generalmente significan que estos vehículos no pueden usar tratamientos de carril más a la izquierda a menos que se proporcione una calzada separada con un mínimo de dos carriles de circulación. Hay carriles para camiones en las autopistas europeas 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. En la actualidad, Missouri está considerando la posibilidad de utilizar vías exclusivas para camiones en la I-70 en todo el estado, y varias ciudades portuarias de Estados Unidos están estudiando carriles y vías para camiones. Los carriles de ascenso para camiones suelen construirse para mejorar la seguridad de las operaciones en pendientes, separando los vehículos pesados de movimiento lento del resto del tráfico. [4]
En el sur de California y en Portland, Oregón, se han implementado carriles de desvío para camiones en intercambiadores con el fin de mejorar la seguridad al desviar los camiones de un intercambiador principal que normalmente contiene rampas a la izquierda. Este enfoque de diseño mejora las condiciones de incorporación que afectan las operaciones de tráfico en el intercambiador. Se proporcionan opciones de rampas similares para camiones en este sistema de carreteras independiente a las que se proporcionan para los carriles principales. [4]
En las carreteras estadounidenses, las restricciones de carril son mucho más comunes y prohíben que los camiones circulen por determinados carriles, normalmente el carril más a la izquierda. Normalmente, se necesitan al menos tres carriles para aplicar restricciones de carril para camiones. Muchos estados de Estados Unidos han adoptado este tipo de restricción de carril porque promueve una combinación más ordenada del tráfico y, por lo tanto, mejora el rendimiento, aumenta la distancia de visibilidad en los carriles más a la izquierda, mejora la seguridad en general y permite el movimiento ordenado de los 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 carretera en la dirección del flujo de estos carriles, que normalmente es la dirección de viaje de la mayoría del tráfico durante las horas pico (por ejemplo, hacia el centro de una ciudad por la mañana, y hacia afuera del centro de una ciudad por la tarde/noche). Los carriles reversibles a lo largo de las autopistas suelen estar separados de otros carriles de tráfico por barreras de hormigón e incorporan múltiples puertas o barreras para evitar que el tráfico que viaja en la dirección opuesta entre en estos carriles. En algunos casos, es posible que no tengan una barrera (tal 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 existir en la dirección del tráfico fuera de horas punta. Si tal es el caso, algunos usuarios, como los autobuses de tránsito que necesitan confiabilidad en el viaje para hacer 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 carreteras de alta velocidad (lo que no es el caso en los tratamientos arteriales). Por lo general, se construyen en la mediana de las instalaciones 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 dar servicio al tráfico de la mañana y de 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 más alto para el transporte público, ya que se elimina la fricción lateral del tráfico adyacente. Algunas localidades, en particular Houston, implementaron carriles reversibles para abordar solo la dirección pico, ya que no había ancho disponible para abordar ambas direcciones de viaje. Adaptar un carril o calzada 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 carriles/rampas. 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 personal que debe inspeccionar visualmente la calzada 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 peajes por todo el flujo de tráfico. [4]
En algunos lugares, tanto en los EE. UU. como en Europa, se ha implementado el uso de los arcenes de las autopistas durante las horas pico. El uso de los arcenes como carriles de circulación varía en la práctica, incluido el uso exclusivo para autobuses, el uso como carril para vehículos de alta ocupación, el uso para todos los vehículos y el uso como carril ETL/HOT. Otros, como el carril de arcén flexible en Madison Beltline de Wisconsin, están disponibles para todos los vehículos de menos de 5 toneladas cuando se activa el carril para abrirlo.
En la Ruta Estatal 3 de Massachusetts y la I-93 y la I-95 en el área de Boston , todos los vehículos pueden circular por los arcenes solo durante las horas punta. De manera similar, en Virginia, en la I-66 , el arcén lleva 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 solo al tráfico de vehículos de alta ocupación. La I-66 utiliza señales de tráfico y señalización extensas para comunicar los horarios activos de servicio. En el área de Seattle, el arcén derecho en el puente de caballetes US 2 cerca de Everett está abierto a todo el tráfico en dirección este durante el período pico de la tarde. Se proporciona una operación similar en H1 en Honolulu en el arcén derecho en el pico de la mañana. [7]
El uso de los arcenes del lado derecho de las autopistas por parte de los autobuses está permitido en varios estados. Esto se conoce como carriles para autobuses en el arcén y se puede incorporar al sistema de tránsito rápido de autobuses. El área metropolitana de Minneapolis/St. Paul tiene la mayor cantidad de arcenes exclusivos para autobuses en los Estados Unidos. Las primeras implementaciones del uso exclusivo para autobuses de los arcenes en la región se limitaron a las carreteras arteriales, pero el concepto pronto se expandió a las autopistas después de que se demostró que eran seguros y tenían un gran éxito. En 2006, había 271 millas (436 km) de arcenes exclusivos para autobuses en las autopistas del área metropolitana de Minneapolis/St. Paul. 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 utilizar el arcén solo cuando las velocidades de la línea principal son inferiores a 35 millas por hora (56 km/h) y prohíben que los autobuses excedan la velocidad del tráfico adyacente en más de 15 mph (24 km/h), hasta una velocidad máxima de 35 mph (56 km/h). [4] A principios de 2016 se aprobó una ley similar en Colorado 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 un carril administrado: 'Una instalación de carril administrado es una que aumenta la eficiencia de la autopista al agrupar varias acciones operativas y de diseño. Las operaciones de gestión de carriles se pueden ajustar en cualquier momento para que se ajusten mejor a los objetivos regionales'. Según esta definición, los carriles administrados incluyen carriles para vehículos de alta ocupación, carriles para camiones, autopistas de peaje, carriles con tarifa, carriles exprés para vehículos con un solo ocupante (SOV) o cualquier combinación de estas estrategias.
Este artículo incorpora material de dominio público del Manual de gestión y operaciones de autopistas (Capítulo 8: Carriles gestionados; enero de 2011). Administración Federal de Carreteras . Consultado el 7 de julio de 2015 .
Este artículo incorpora material de dominio público de Efficient Use of Highway Capacity Summary: Report to Congress (Capítulo 2: Contexto y hallazgos; mayo de 2010). Administración Federal de Carreteras . Consultado el 7 de julio de 2015 .