Análisis estadístico de la velocidad de operación de vehículos pesados en pendientes ascendentes

Autores/as

  • Tomás Echaveguren Departamento de Ingeniería Civil, Universidad de Concepción, Chile https://orcid.org/0000-0003-1632-5988
  • Daniela Arellano Departamento de Ingeniería Civil, Universidad de Concepción, Chile

DOI:

https://doi.org/10.4067/S0718-28132015000200001

Palabras clave:

velocidad de operación, vehículo pesado, pendiente ascendente

Resumen

El perfil de velocidad de los vehículos pesados en pendientes ascendentes se utiliza para proyectar pistas auxiliares. Las normativas consideran un camión con una relación peso/ potencia típica, una velocidadfija de ingreso a la pendiente, pendientes uniformes hasta 8% y longitudes de pendientes hasta 12 km. Estos perfiles se obtienen mediante el equilibrio de las fuerzas que se oponen al movimiento y la fuerza del motor del vehículo pesado. Experimentos realizados en Alemania muestran que los perfiles de velocidad reales difieren de los modelados, por lo cual es pertinente analizar en terreno el comportamiento de los vehículos pesados en las pendientes ascendentes. En este trabajo se presenta un estudio empírico de perfiles de velocidad de vehículos pesados en pendientes ascendentes, a fin de contrastar la evidencia empírica con el modelo provisto por la normativa Chilena. Se seleccionaron 24 tramos de medición con pendientes entre 2% y 13% y entre 0.2 y 2.4 km de longitud. Se obtuvieron 70 perfiles de velocidad mediante un GPS cinemático. Los datos se corrigieron usando el filtro de Kalman para posteriormente aplicar regresión no paramétrica y obtener perfiles de velocidad continuos. Se analizó estadísticamente las velocidades de entrada, máxima, mínima y de salida, la forma del perfil y su relación con la normativa Chilena. Se concluyó que los modelos sobre-estiman la caída de velocidad en la primera parte de la pendiente, no consideran el efecto de aceleración en la cima de la pendiente y no siempre se alcanza la velocidad de equilibrio.

Referencias

AASHTO (2011). A Policy on Geometric Design of Highways and Streets. American Association of State Highway and Transportation Officials, USA

Archilla, A. and Fernández de Cieza, A. (1996). Truck performance on Argentinean highways. Transportation Research Record 1555, 114-123. https://doi.org/10.1177/0361198196155500115

AUSTROADS (2009). Guide to Road Design Part 3: Geometric Design. Association of Australian and New Zealand Road Transport and Traffic Authorities, Australia

Che-Puan, O. (2004). Driver’s car following headway on single carriageway roads. Journal Kejuruteraan Awam 16(2), 15 - 27. https://doi.org/10.11113/mjce.v16.15667

DGC (1999). Norma 3.1-IC: Características geométricas: Trazado. Dirección General de Carreteras. Ministerio de Fomento, España

Echaveguren T. y Vargas, S. (2007). Metodología de análisis y diseño de lechos de frenado. Revista de Ingeniería de Construcción 22(3), 175-184. https://doi.org/10.4067/S0718-50732007000300004

Echaveguren, T., Sepúlveda, P. y Vargas-Tejeda, S. (2011). Evaluación de precisión de mediciones de velocidad de operación en carreteras obtenidas con GPS. XV Congreso Chileno de Ingeniería de Transporte, Artículo #91, Santiago, Chile

Echaveguren, T., Tudela, A. and Fonseca, C. (2013). Assessment of smoothing techniques applied to speed profiles measured with GPS RTK. 13th World Conference on Transport Research, Rio de Janeiro, Brasil

Fitch, J.W. (1994). Motor truck engineering handbook. 4th ed. SAE, USA

Gaziz, D.C., Hermán, R. and Rothery, R.W. (1961). Nonlinear follow-the-leader models of traffic flow. Operations Research 9(4), 545-567. https://www.jstor.org/stable/167126

Gillespie, T.D. (1985). Methods for predicting truck speed loss on grades. Report UMTRI - 85-39/1. University of Michigan Transport Research Institute, USA

INVIAS (2008). Manual de Diseño Geométrico, Instituto Nacional de Vías. Ministerio de Transportes. Colombia

Lan, Ch-J. and Menendez, M. (2003). Truck speed profile models for critical length of grade. Journal of Transportation Engineering 129(4), 408-419. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-947X(2003)129:4(408)

Lee, S. and Lee, D. (2000). Validation of the 10 MHP rule in highway design consistency procedure. Proceedings of 2nd International Symposium on Highway Geometric Design, Germany, 364-376

MOP (2010). Instrucciones y Criterios de Diseño. Manual de Carreteras, Volumen 3. Ministerio de Obras Públicas, Chile

Racelogic (2008). VBOX Mini User Guide. UK

Rakha, H., Lucic, I., Demarchi, S.H., Setti, J.R. and Van Aerde, M. (2001). Vehicle dynamics model for predicting maximum truck acceleration levels. Journal of Transportation Engineering 127(5), 418-425. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-947X(2001)127:5(418)

Rakha, H. and Lucic, I. (2002). Variable power vehicle dynamics model for estimating truck accelerations. Journal of Transportation Engineering 128(5), 412-419. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-947X(2002)128:5(412)

Rakha, H. and Yu, B. (2004). Truck performance curves reflective of truck and pavement characteristics. Journal of Transportation Engineering 130(6), 753-767. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-947X(2004)130:6(753)

Verweij, C.A. (2000). Evaluating truck speeds on vertical alignments. Proceedings of 2nd International Symposium on Highway Geometric Design, Germany, 486-498

TRB (2000). Highway Capacity Manual, Transportation Research Board, Washington D.C. USA

Wong, J.Y. (2001). Theory of ground vehicles. 3rd ed. Wiley, New York

Wolshon, B. and Hatipkarasulu, Y. (2000). Results of car following analyses using global positioning system. Journal of Transportation Engineering 126(4), 324-331. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-947X(2000)126:4(324)

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Publicado

2015-12-01

Número

Sección

Artículos

Cómo citar

Análisis estadístico de la velocidad de operación de vehículos pesados en pendientes ascendentes. (2015). Obras Y Proyectos, 18, 6-18. https://doi.org/10.4067/S0718-28132015000200001