Criterios básicos del diseño vial
Parte 1

En este blog hablaremos de los criterios básicos que intervienen en el proyecto geométrico de las carreteras, así mismo, como las principales características de sus 4 elementos principales.

·       El usuario

·       El vehículo

·       El tránsito y

·       La carretera.

También veremos cómo se analizan las relaciones que, entre ellos, determinan los parámetros para el diseño de las vialidades. En vista de que el tema puede llegar a ser algo extenso, optamos por dividirlo y hacer una lectura menos tediosa. Así que comenzaremos por el elemento del USUARIO.

Con respecto a sus limitaciones, es la manera de actuar de los usuarios de la carretera, en sus actuaciones como conductores, ciclistas, peatones, pasajeros, todos estos, son determinantes para la realización de un buen proyecto geométrico.

 

 

El Conductor

 

Generalidades del CONDUCTOR: el conductor es quien opera el vehículo de automotor que circula por la carretera, sus limitaciones se refieren principalmente a la visión, la expectativa, la reacción y su respuesta.

Visión del conductor: La visión es la limitación más importante para conducir; en particular la agudeza visual, la visión periférica, el deslumbramiento, la percepción de colores y la profundidad de percepción. La agudeza visual es la facultad de distinguir claramente un objeto. Esta facultad se

disminuye por defectos congénitos o adquiridos, pero aún en personas normales tiene limitaciones, pues de éstas, aproximadamente el 85% distingue claramente los objetos en un cono de visión de 10 grados.

La visión periférica es la facultad de ver a los lados de la cabeza. Si bien se pueden percibir objetos en un cono visual de 120° a 160°, cuando se conduce, disminuye el ángulo de visión de este cono a 100° para velocidad de 30 km/h, hasta solo 40° para una velocidad de 100 km/h. Para abarcar un mayor campo visual, por ejemplo 180°, los conductores tienen que mover los ojos rápida y armoniosamente de uno a otro lado, lo que puede tardar de 0.5 a 1.3 segundos con luz diurna a 30 km/h, pero con luz artificial puede requerir de otro tanto por cada 15 km/h de incremento de velocidad.


El deslumbramiento es la falta de adaptación a un cambio de luz, normalmente más intensa, como al cruzarse en la noche con otro vehículo en sentido contrario, aunque también ocurre cuando la luz es menos intensa como al entrar a un túnel. Por lo general, los ojos se adaptan a los cambios de luz cerrando o abriendo la pupila, aunque la adaptación residual es función de la retina. La adaptación de la pupila al pasar de la oscuridad a la luz es de unos 5 segundos y del doble al pasar de la luz a la oscuridad.

La percepción de los colores normalmente no es un problema en las personas, pero ciertos individuos no pueden distinguirlos cuando sufren de un defecto congénito llamado daltonismo. Este problema puede ser serio cuando se usan los colores para controlar el tránsito con semáforos, pero puede mitigarse si se uniformiza la posición de la luz en el dispositivo, para lo cual es necesario que todas las luces sean visibles.

La profundidad de percepción es la facultad de ubicar la distancia a que se encuentran los objetos. Esta facultad está asociada con la visión estereoscópica que depende de la correcta separación de los ojos y su buen funcionamiento. En el proyecto, las deficiencias en esta facultad se consideran, asegurándose que existan referencias cuyo tamaño sea familiar a la mayoría de los conductores; pero si no los hubiera, quizá habría que aumentar las distancias de visibilidad.

La expectativa del CONDUCTOR: Es la predisposición de un conductor para responder de manera predecible y exitosa a situaciones, eventos e informaciones; puesto que cuando se enfrentan situaciones nuevas o inesperadas, la probabilidad de accidentes es mayor. Por lo tanto, las características de la carretera deben responder a la experiencia del conductor, que puede ser de largo alcance, que es la que se adquiere durante toda la vida; de corto alcance, que es la que se adquiere en el transcurso de un viaje, o eventual, que es la asociada a eventos con poca probabilidad de ocurrencia. La uniformidad y consistencia del proyecto geométrico es una de las condiciones necesarias para satisfacer la expectativa del conductor, otras condiciones importantes de las carreteras son: un señalamiento de tránsito adecuado y superficies de rodadura regulares, con antideslizantes y sin baches.

La reacción del CONDUCTOR: Es el tiempo que tarda un conductor para responder a un estímulo. Es mayor cuando el estímulo es visual (0.18 s), que cuando es auditivo o táctil (0.14 s). Cuando el estímulo visual proviene de una situación de tránsito, la reacción del conductor requiere de un proceso de cuatro etapas: percepción, identificación, decisión y acción. En conjunto, la duración de estas cuatro etapas varía entre 0.5 y 2.0 s si la situación es simple; sin embargo, a veces la situación es compleja o actúan variables no del todo controladas, como inexperiencia, edad, motivación y aversión al riesgo, que hacen que los tiempos de reacción puedan incrementarse hasta en cinco veces. No obstante, para fines de proyecto se usa un tiempo de reacción de 2.5 s, que cubre el 90% de las situaciones usuales.

La respuesta del CONDUCTOR: Se refiere al conjunto de decisiones que toma el usuario al conducir un vehículo y que son la resultante de las condiciones prevalecientes en el camino. Estas decisiones se dan en el espacio y en el tiempo y la velocidad relaciona estas dos variables. A mayor velocidad se disminuye el campo visual, se restringe la visión periférica y se limita el tiempo disponible para que los conductores perciban y procesen la información (respuesta). Las carreteras construidas con una adecuada velocidad de proyecto ayudan a compensar estas limitaciones al simplificar las actividades de control y orientación, al ayudar a los conductores proporcionándoles la información

adecuada, al colocar esta información dentro del cono de un visón clara, al eliminar en gran medida la necesidad de visión periférica, y al simplificar las decisiones necesarias y separar toda vía mas a fin de reducir las demandas de procesamiento de la información y proporcionar una adecuada respuesta del conductor.

 

 

El Ciclista

 

Dentro de las características del ciclista, en definitiva, son muy diferentes a las del Conductor. Estas características, de este usuario no se han considerado en el proyecto geométrico de carreteras ya que, por razones de seguridad, es recomendado no mezclarlos con los vehículos motorizados. De hecho, se suele prohibir la circulación de ciclistas en carreteras de acceso controlado. Cuando se prevea un volumen importante de ciclistas, se darán ciertas condiciones, que sean adecuadas para una circulación segura para todos, en vías exclusivas aledañas, denominadas ciclo vías. Para el diseño se deben consulares publicaciones especializadas (que veremos más adelante en nuestra sección de blog).

 

El Peatón

Es el usuario de la carretera que no utiliza ningún vehículo para desplazarse, sino que lo hace a pie. La participación de estos usuarios en las carreteras debe ser una consideración primordial en la planeación y en el proyecto excepto en las vialidades de acceso controlado a las cuales no deben acceder. Los peatones forman parte del ambiente que rodea a una vía y serán objeto de atención especial por parte del proyectista. Su presencia, como es natural, es más intensa en zonas urbanas que en zonas rurales.

 

Para planear y proyectar correctamente una vía peatonal, es necesario conocer previamente sus características principales. Los peatones, por lo general, no caminan más de 1.5 km cuando van a su trabajo ni más de 800 m para abordar un autobús. Por lo regular el 80% de sus trayectos son menores a un kilómetro.

 

Los peatones son menos predecibles que los conductores de vehículos. Muchos de ellos consideran que no están sujetos a las leyes y reglamentos de tránsito; por otra parte, generalmente no existe vigilancia estricta de las autoridades sobre su comportamiento en la vía; lo que hace difícil proyectar un movimiento peatonal ordenado y seguro.

 

Los peatones tienden a recorrer trayectorias que representen la menor distancia entre dos puntos, lo que origina a menudo que éstos no caminen por las aceras. Los peatones se resisten a utilizar pasos superiores o inferiores cuando tienen que cruzar una carretera.

 

Un factor importante en relación con los accidentes de peatones es la edad. Los peatones muy jóvenes se despreocupan del tránsito vehicular por ignorancia, en tanto que los de mayor edad ponen poca atención o adoptan actitudes desafiantes hacia los conductores. Los accidentes de peatones ocurren también por la falta de aceras adecuadas, lo que obliga a las personas a compartir el arroyo vial con los vehículos. Algunas medidas útiles para considerar a los peatones en el proyecto

geométrico es considerar que los peatones son de edad avanzada y por lo tanto se deberá:

·       Considerar velocidades de peatones bajas.

·       Proveer isletas de refugio.

·       Proporcionar iluminación suficiente.

·       Usar sistemas de control de tránsito eficientes.

·       Proyectar señalamientos compatibles para vehículos y peatones

·       Localizar semáforos vehiculares y peatonales estratégicamente y con indicadores grandes.

·       Realzar las marcas sobre el pavimento.

 

Para el proyecto de aceras, escaleras o áreas de ascenso y descenso de pasajeros, es de la mayor importancia conocer la anchura y profundidad del cuerpo humano. Por lo general, los adultos masculinos ocupan un ancho de 52 cm y una profundidad de 33 cm. Para fines de proyecto el cuerpo humano puede representarse con una elipse con dimensiones mínimas de 60 cm de eje mayor y 45 cm de eje menor; aunque si se requiere mayor confort y comodidad, se consideran dimensiones mayores. Al caminar, la velocidad del peatón varía de 0.8 a 1.8 m/s. Para fines de proyecto suele considerarse un valor de 1.2 m/s; aunque esta velocidad es menor a medida que la densidad del tránsito peatonal es mayor.

 

Para caracterizar la calidad del flujo de peatones, se ha establecido un rango de niveles de servicio, del A al F, del mejor al peor. El nivel A considera un área de 12m2 por peatón, libertad total para elegir la velocidad y ausencia de conflictos con otros peatones. El nivel F, que sería el más crítico, considera un área de hasta 0.6 m2 por persona; en este nivel, los conflictos son inevitables y su desplazamiento es forzado y difícil. Los procedimientos de análisis de capacidad y niveles de servicio y procedimientos de diseño de instalaciones pueden consultarse en publicaciones especializadas. 

 

El Pasajero

Las necesidades de los pasajeros de vehículos particulares y de vehículos del transporte público, se mencionan en puntos específicos que tienen que ver con ellos en este y otros manuales.

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