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7.71. Ingeniería de Tránsito y Diseño Vial Urbano (Obligatorio)

7.71.1. Justificación ↑ Volver arriba

Ingeniería de Tránsito y Diseño Vial Urbano es el curso de operaciones de tránsito de la línea de Vialidad, Geomática y Transporte (DAVG), que se apoya en los fundamentos de sistemas de transporte establecidos en Ingeniería de Transportes (CE2T4) para abordar cómo se mide, modela, controla y hace seguro el flujo vehicular en calles urbanas y carreteras. El curso se abre con el contexto de planificación en el que se dimensionan y secuencian las instalaciones de tránsito, y las prácticas de diseño geométrico usadas para traducir las decisiones de planificación en secciones transversales viales urbanas sensibles al contexto. Luego desarrolla el núcleo analítico de la ingeniería de tránsito: teoría del flujo vehicular, capacidad vial y análisis de nivel de servicio, y el diseño de estrategias de control tanto para intersecciones no semaforizadas como semaforizadas usando estándares nacionales equivalentes al MUTCD. El curso continúa con el modelado de macro/microsimulación y las operaciones en arterias/autopistas, los sistemas de transporte inteligente y las tecnologías de vehículos conectados, la estimación del impacto vial de un desarrollo propuesto y las medidas de mitigación que requiere, y cierra con ingeniería de seguridad vial: análisis de datos de accidentalidad, auditorías de seguridad, y el enfoque de sistemas seguros Visión Cero.

7.71.2. Objetivos Generales ↑ Volver arriba

1. Explicar el proceso de planificación de transporte y aplicar métodos de análisis de demanda de viajes y económicos que establecen el contexto para las decisiones de ingeniería de tránsito.
2. Aplicar principios de diseño geométrico sensible al contexto y multimodal a calles urbanas y secciones transversales de calles completas.
3. Analizar las características del flujo vehicular, la capacidad vial y el nivel de servicio para distintas instalaciones de transporte.
4. Diseñar estrategias de control de tránsito –incluyendo análisis de justificación semafórica, fases, señalización y marcas en el pavimento– para intersecciones no semaforizadas y semaforizadas.
5. Utilizar modelos de macro/microsimulación y aplicar tecnologías de ITS/vehículos conectados para evaluar y mejorar las operaciones de tránsito.
6. Estimar el impacto vial de desarrollos propuestos y diseñar las medidas de mitigación requeridas para mantener condiciones de operación aceptables.
7. Analizar datos de accidentalidad y realizar auditorías de seguridad vial para recomendar contramedidas bajo un enfoque de sistemas seguros Visión Cero.

7.71.3. Contribución a los resultados (Outcomes) ↑ Volver arriba

ABET-1) Habilidad para identificar, formular y resolver problemas complejos de ingeniería aplicando principios de ingeniería, ciencias y matemáticas. (Usage)

ABET-2) Habilidad para aplicar el diseño en ingeniería y producir soluciones que satisfagan necesidades específicas considerando la salud pública, seguridad y bienestar, así como factores globales, culturales, sociales, ambientales y económicos. (Usage)

ABET-6) Habilidad para desarrollar y conducir experimentación apropiada, analizar e interpretar datos, y utilizar el criterio de ingeniería para obtener conclusiones. (Usage)

7.71.4. Contenido ↑ Volver arriba

7.71.4.1. Planificación de Transporte y Economía (4 horas) [Habilidades ABET-1] ↑ Volver arriba

Referencias Bibliográficas: (de Dios Ortúzar and Willumsen, 2011)

Temas

1. Proceso de planificación de transporte y marco institucional
2. Modelación y métodos de pronóstico de la demanda de viajes
3. Modelo de demanda de viajes de cuatro etapas
4. Métodos de recolección de datos para planificación de transporte
5. Evaluación económica y análisis costo-beneficio
6. Modelación basada en actividades y técnicas avanzadas de pronóstico
7. Planificación de transporte multimodal e integración
8. Transporte sostenible y consideraciones ambientales
9. Participación pública y compromiso con las partes interesadas
10. Medidas de desempeño y monitoreo del sistema

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Explicar el proceso de planificación de transporte y las relaciones institucionales [Familiarizarse]
2. Aplicar métodos de pronóstico de demanda de viajes para predecir patrones futuros de viaje [Evaluar]
3. Implementar el modelo de demanda de viajes de cuatro etapas para análisis regional [Usar]
4. Diseñar programas de recolección de datos para estudios de transporte [Evaluar]
5. Realizar análisis costo-beneficio para proyectos de transporte [Usar]
6. Utilizar modelos basados en actividades para análisis avanzado de demanda de viajes [Evaluar]
7. Desarrollar planes integrados de transporte multimodal [Usar]
8. Incorporar principios de sostenibilidad en la planificación del transporte [Evaluar]
9. Facilitar procesos de participación pública en la planificación del transporte [Familiarizarse]
10. Establecer medidas de desempeño y sistemas de monitoreo para redes de transporte [Evaluar]

7.71.4.2. Diseño Sensible al Contexto y Multimodal (8 horas) [Habilidades ABET-2] ↑ Volver arriba

Referencias Bibliográficas: (AASHTO, 2018b; National Association of City Transportation Officials (NACTO), 2013)

Temas

1. Proceso de diseño sensible al contexto y flexibilidad de criterios basada en actores involucrados
2. Principios de calles completas y acomodación multimodal
3. Elementos de pacificación del tránsito para calles urbanas y residenciales
4. Coordinación tridimensional del alineamiento horizontal y vertical
5. Consideraciones estéticas y ambientales en el diseño geométrico
6. Gestión de accesos y criterios de espaciamiento de entradas vehiculares

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Explicar el proceso de diseño sensible al contexto y cuándo es apropiada la flexibilidad de diseño [Familiarizarse]
2. Aplicar los principios de calles completas para acomodar múltiples modos de viaje [Usar]
3. Seleccionar elementos de pacificación del tránsito apropiados para un contexto urbano o residencial [Evaluar]
4. Coordinar el alineamiento horizontal y vertical para un diseño tridimensionalmente consistente [Evaluar]
5. Considerar factores estéticos y ambientales en las decisiones de diseño geométrico [Familiarizarse]
6. Aplicar los criterios de gestión de accesos al espaciamiento de entradas e intersecciones [Usar]

7.71.4.3. Teoría del Flujo Vehicular y Análisis de Capacidad (16 horas) [Habilidades ABET-1] ↑ Volver arriba

Referencias Bibliográficas: (Roess et al., 2019; Transportation Research Board, 2022)

Temas

1. Características del flujo vehicular y relaciones fundamentales
2. Análisis de capacidad vial usando la metodología del Manual de Capacidad Vial (HCM)
3. Conceptos de nivel de servicio y procedimientos de análisis
4. Dispositivos de control de tránsito y estándares del MUTCD
5. Programación de semáforos y diseño de fases
6. Capacidad de intersecciones y análisis de demoras

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Explicar la teoría del flujo vehicular y los parámetros fundamentales de la corriente de tráfico [Familiarizarse]
2. Realizar análisis de capacidad vial para varios tipos de vías [Evaluar]
3. Determinar el nivel de servicio para instalaciones de transporte [Usar]
4. Aplicar estándares del MUTCD para el diseño y ubicación de dispositivos de control de tránsito [Evaluar]
5. Diseñar planes de programación de semáforos para intersecciones aisladas [Usar]
6. Analizar la capacidad de intersecciones y calcular la demora de control [Evaluar]

7.71.4.4. Dispositivos de Control del Tránsito (14 horas) [Habilidades ABET-2] ↑ Volver arriba

Referencias Bibliográficas: (Federal Highway Administration, 2023; Roess et al., 2019)

Temas

1. Clasificación y diseño de señales reglamentarias, preventivas e informativas
2. Ubicación, dimensionamiento y requisitos de retrorreflectividad de señales
3. Tipos de marcas en el pavimento, materiales y criterios de ubicación
4. Análisis de estudios de garantía (warrants) y justificación de semáforos
5. Diseño de fases, secuencias y detección vehicular/peatonal del semáforo
6. Equipamiento de semáforos, controladores y consideraciones de mantenimiento

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Clasificar señales de tránsito según los estándares nacionales/MUTCD equivalentes y seleccionar la señal apropiada para una condición dada [Familiarizarse]
2. Especificar la ubicación, tamaño y retrorreflectividad de señales según los estándares de diseño [Usar]
3. Diseñar un plan de marcas en el pavimento para un tramo de vía dado [Evaluar]
4. Realizar un análisis de estudio de garantía para justificar la instalación de un semáforo [Evaluar]
5. Diseñar las fases y la disposición de detección de un semáforo para una intersección [Usar]
6. Evaluar los requisitos de equipamiento y controladores de un semáforo para una instalación [Familiarizarse]

7.71.4.5. Operaciones y Gestión del Tráfico (8 horas) [Habilidades ABET-1,ABET-6] ↑ Volver arriba

Referencias Bibliográficas: (Roess et al., 2019; Barceló, 2010)

Temas

1. Análisis de corredores arteriales y coordinación de semáforos
2. Operaciones en autopistas y análisis de cuellos de botella
3. Simulación de tránsito y modelación de microsimulación
4. Gestión de incidentes y centros de gestión del tráfico
5. Diseño de glorietas y análisis de capacidad

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Desarrollar sistemas coordinados de semáforos para corredores arteriales [Usar]
2. Evaluar el desempeño de autopistas e identificar cuellos de botella operacionales [Evaluar]
3. Utilizar modelos de simulación de tránsito para análisis operacional complejo [Usar]
4. Implementar estrategias de gestión de incidentes y operaciones de gestión del tráfico [Evaluar]
5. Diseñar glorietas y analizar su desempeño operacional [Usar]

7.71.4.6. Sistemas de Transporte Inteligente y Vehículos Conectados (4 horas) [Habilidades ABET-6] ↑ Volver arriba

Referencias Bibliográficas: (Sussman, 2005)

Temas

1. Arquitectura de ITS y componentes del sistema
2. Tecnologías de detección y vigilancia del tránsito
3. Sistemas avanzados de gestión de tráfico
4. Sistemas de información al viajero y datos en tiempo real
5. Tecnologías de vehículos conectados y comunicación V2X
6. Sistemas de vehículos autónomos y requisitos de infraestructura
7. Control de señales adaptativo y sistemas sensibles al tráfico
8. Cobro electrónico de peajes y tarificación por congestión
9. Prioridad de semáforos para transporte público y sistemas de tránsito rápido de autobuses
10. Análisis de datos e inteligencia artificial en transporte

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Explicar la arquitectura de ITS e identificar los componentes del sistema [Familiarizarse]
2. Seleccionar tecnologías de detección de tránsito apropiadas para aplicaciones específicas [Evaluar]
3. Diseñar implementaciones de sistemas avanzados de gestión de tráfico [Usar]
4. Implementar sistemas de información al viajero y estrategias de diseminación [Evaluar]
5. Describir tecnologías de vehículos conectados y protocolos de comunicación [Familiarizarse]
6. Evaluar los requisitos de infraestructura para el despliegue de vehículos autónomos [Evaluar]
7. Aplicar algoritmos de control de señales adaptativo para optimización del tráfico [Usar]
8. Analizar sistemas de cobro electrónico de peajes y estrategias de tarificación [Evaluar]
9. Integrar la prioridad de semáforos para transporte público en redes multimodales [Usar]
10. Utilizar análisis de datos e IA para la optimización del sistema de transporte [Evaluar]

7.71.4.7. Estudios de Impacto Vial (4 horas) [Habilidades ABET-2] ↑ Volver arriba

Referencias Bibliográficas: (Institute of Transportation Engineers, 2021; Institute of Transportation Engineers, 2020)

Temas

1. Estimación de la generación y distribución de viajes para desarrollos urbanísticos propuestos
2. Análisis del impacto operativo de accesos y entradas vehiculares
3. Diseño de medidas de mitigación y requisitos de mejora

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Estimar la generación y distribución de viajes de un desarrollo propuesto utilizando tasas estándar de generación de viajes [Usar]
2. Analizar el impacto operativo de los accesos y entradas de un predio propuesto sobre la red vial adyacente [Evaluar]
3. Diseñar las medidas de mitigación requeridas para mantener niveles de servicio aceptables alrededor de un desarrollo propuesto [Evaluar]

7.71.4.8. Ingeniería de Seguridad Vial (4 horas) [Habilidades ABET-6] ↑ Volver arriba

Referencias Bibliográficas: (AASHTO, 2010)

Temas

1. Análisis de datos de accidentalidad e identificación de puntos críticos
2. Auditorías de seguridad vial y revisiones sistemáticas de seguridad
3. Visión Cero y el enfoque de sistema seguro para el diseño de vías
4. Contramedidas de seguridad para peatones y ciclistas

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Analizar datos de accidentalidad para identificar puntos críticos y factores contribuyentes [Evaluar]
2. Realizar una auditoría de seguridad vial para una vía o intersección [Usar]
3. Explicar el enfoque de sistema seguro de Visión Cero para el diseño de vías [Familiarizarse]
4. Recomendar contramedidas de seguridad para peatones y ciclistas en una ubicación dada [Usar]

7.71.5. Referencias Bibliográficas ↑ Volver arriba

de Dios Ortúzar, J. and Willumsen, L. G. (2011). Modelling Transport. Wiley, 4th edition.

AASHTO (2018b). A Policy on Geometric Design of Highways and Streets. American Association of State Highway and Transportation Officials, 7th edition.

National Association of City Transportation Officials (NACTO) (2013). Urban Street Design Guide. Island Press.

Roess, R. P., Prassas, E. S., and McShane, W. R. (2019). Traffic Engineering. Pearson, 5th edition.

Transportation Research Board (2022). Highway capacity manual. Technical report, Transportation Research Board.

Federal Highway Administration (2023). Manual on Uniform Traffic Control Devices for Streets and Highways. U.S. Department of Transportation, 11th edition.

Barceló, J. (2010). Fundamentals of Traffic Simulation. Springer.

Sussman, J. M. (2005). Perspectives on Intelligent Transportation Systems (ITS). Springer.

Institute of Transportation Engineers (2021). Trip Generation Manual. Institute of Transportation Engineers, 11th edition.

Institute of Transportation Engineers (2020). Transportation Impact Analyses for Site Development. Institute of Transportation Engineers, 3rd edition.

AASHTO (2010). Highway Safety Manual. American Association of State Highway and Transportation Officials, 1st edition.