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Introducción A través de los años, el tránsito en las carreteras evoluciona, y con ello, se deben de actualizar las consideraciones técnicas tanto de los vehículos como de los caminos. Ante esto, las normas de proyecto geométrico de los manuales de las carreteras, deben incorporar nuevos aspectos, considerando el estado actual del tránsito, así como su proyección a futuro. Estas actualizaciones se vuelven importantes ya que, las muertes por accidentes de tránsito, se han convertido en una de las principales causas de muerte en el mundo. Por tal motivo, en México, después de más de 40 años sin actualizaciones, se publicó la nueva versión del Manual de Proyecto Geométrico de Carreteras de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes. En 2018, México reportó 377 mil accidentes de tránsito, dejando como resultado 97 mil heridos y más de 15 mil muertos. En cuanto a las causas, la vía ocupa el segundo lugar, con el 15% de las causas asociadas (1). Según la Organización Panamericana de la Salud, esta situación coloca a México en el séptimo lugar a nivel mundial en cuanto a muertes por accidentes de tránsito, que a su vez son la primera causa de muerte para la población de 5 a 9 años y la segunda para la población joven de 10 a 29 años (1,2). En este documento se detallan las actualizaciones más importantes que contiene el nuevo manual, destinadas a diseñar carreteras más seguras que garanticen la reducción de accidentes y víctimas.
Antecedentes Los primeros manuales y normas incorporaban muchos supuestos pero muy poca experiencia sobre el comportamiento real del tránsito sobre las carreteras. En México, como en otros países, a medida que las condiciones de las carreteras, los vehículos y el medio ambiente han cambiando con los años, además de adquirir mayor conocimiento sobre el comportamiento real, también se han ido incorporando nuevos aspectos en las normas de proyecto geométrico de las carreteras (3,4). Esto es necesario ya que en México, se cuenta con una población estimada de más de 125 millones de habitantes en 2018 (5), es el undécimo país más poblado del mundo y el segundo de América Latina. La población mexicana está distribuida en una extensión de casi 2 millones de kilómetros cuadrados (2). En 2018, el total de la red vial nacional tenía más de 603 mil kilómetros. Para el mismo año el parque vehicular nacional ascendió a aproximadamente 47 millones de vehículos (2). Por las razones mencionadas anteriormente, en el 2016, después de más de 40 años de la última edición y más de dos años de investigación, se produjo una primera versión de la actualización del Manual de Proyecto Geométrico de Carreteras de la SCT (6); y a finales de 2018, tras otros dos años de revisiones y consultas, se publicó una versión definitiva del nuevo Manual, cuya actualización incorpora nuevas directrices destinadas a diseñar rutas de comunicación más seguras (7). El objetivo de este manual, es establecer los procedimientos y métodos de diseño para el proyecto ejecutivo de una carretera, incluyendo directrices desde la etapa de planificación hasta los estudios de ingeniería necesarios para el proyecto ejecutivo. A continuación, se presentan las actualizaciones más importantes documentadas en el nuevo manual.
Sistema de clasificación de carreteras Para atender las necesidades específicas de comunicación del país a todos los niveles, el nuevo Manual presenta un nuevo sistema de clasificación funcional y técnica para el diseño geométrico de carreteras. La clasificación funcional se describe con una visión nacional en función con el tipo de servicio, que las carreteras proporcionan con fines de planeación. Se describen a continuación: Carreteras nacionales: Estas carreteras forman parte de las grandes rutas principales del país y sirven para el transporte rápido y eficiente de grandes volúmenes de tránsito; son para el flujo ininterrumpido y proporcionan las mejores condiciones de velocidad de proyecto y operación, en magnitud y uniformidad, así como acceso controlado (6). Carreteras regionales: Sirven para el transporte entre regiones, siendo algunas de ellas el enlace entre las carreteras de acceso y los sitios de conexión con las carreteras nacionales. Pueden o no tener un acceso controlado. En estas carreteras se recomienda el uso de carriles de ascenso para camiones a fin de evitar reducciones irrazonables de las velocidades de operación en las pendientes sostenidas (6). Carreteras locales: Sirven para el transporte dentro de las regiones, uniendo las ciudades medianas o pequeñas con los nodos de la red regional, no tienen control de acceso y tienen una doble función, reciben el tránsito para desplazarse entre las regiones y proporcionan acceso a las propiedades circundantes (6). La clasificación técnica, es la más importante ya que contiene los elementos con los que se diseñarán las carreteras. En la Tabla 1 se aprecia la clasificación del tipo de camino con sus principales características, mientras que en la Tabla 2, se muestra el nuevo rango de las velocidades de diseño para cada categoría de carreteras, así como el vehículo de proyecto y el nivel de servicio esperado en el horizonte de proyecto.
Tabla 1. Tipos de caminos y sus principales características
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Tabla 2. Rango de velocidad de diseño para cada tipo de carretera
Tipo de carretera |
Rango de velocidad de diseño (km/h) |
Vehículo de diseño |
Nivel de Servicio |
ET - A |
80 a 110 |
DE-2836 Combinación de tractor, semirremolque y remolque |
B – Flujo razonablemente libre |
B |
70 a110 |
DE-2434 Combinación de camión unitario y remolque |
B – Flujo razonablemente libre |
C |
60 a 100 |
DE-1594 Combinación de tractor y semirremolque |
C – Flujo estable |
D |
50 a 80 |
DE-846 Camión Unitario |
C – Flujo estable |
Factores humanos
La visión del conductor: el nuevo Manual considera para diseño un cono de agudeza visual de 10° y un cono de visión periférica de 120° a 160°, disminuyendo a 100° para una velocidad de 30 km/h y a 40° para una velocidad de 100 km/h. Las consideraciones sobre el deslumbramiento establecen que la pupila tarda 5 segundos en adaptarse, de la oscuridad a la luz, y 10 segundos en adaptarse de la luz a la oscuridad (7).
Expectativa del conductor: Se describe por primera vez como la predisposición a responder de manera predecible y exitosa a situaciones o eventos nuevos o inesperados, haciendo hincapié en que la uniformidad y la consistencia del proyecto geométrico son condiciones necesarias para satisfacer la expectativa del conductor, así como otros aspectos importantes en la carretera, tales como: una señalización horizontal y vertical adecuada, superficie de rodamiento en buen estado, iluminación, entre otros. (7).
Tiempo de reacción: Se revisaron los tiempos de reacción aplicables para el diseño, para el cálculo de las distancias de visibilidad, considerando un tiempo de reacción de 2.5 segundos para el 90% de las situaciones habituales y, para situaciones específicas como:
· maniobra de parada en carretera en una zona rural: 3 segundos;
· maniobra de parada en carretera en una zona urbana: 9 segundos;
· cambio de velocidad, trayectoria o dirección en carreteras rurales: entre 10 y 11 segundos;
· cambio de velocidad, trayectoria o dirección en carreteras o calles suburbanas: entre 12 y 13 segundos y
· cambio de velocidad, trayectoria o dirección en carreteras o calles urbanas, de núcleos urbanos o de poblaciones rurales: entre 13 y 14 segundos (7).
Capacidad de respuesta: el nuevo Manual describe este nuevo concepto, como el conjunto de decisiones que toma el usuario al conducir un vehículo y que se derivan de las condiciones de la carretera. Este concepto relaciona los tres temas anteriores, ya que a mayor velocidad el campo visual se reduce, la visión periférica se restringe y el tiempo disponible para que los conductores perciban y procesen la información (respuesta) es limitado (7).
Usuarios vulnerables
Ciclistas: el nuevo Manual señala la importancia de no mezclar ciclistas con vehículos motorizados por razones de seguridad. Sin embargo, cuando representen un volumen importante, se les darán las condiciones adecuadas para su circulación segura en carreteras exclusivas en las proximidades conocidas como carriles para ciclistas (7).
Peatones: para este tipo de usuario, el nuevo Manual indica qué se debe considerar desde las etapas de planeación, sobre todo cuando la vía en cuestión atraviesa zonas urbanas. Esto se debe a que el peatón, es menos previsible que el conductor y más reacio a desobedecer el reglamento de tránsito, además de que, en el 80% de sus desplazamientos, caminan menos de 1.5 kilómetros cuando van a trabajar y menos de 800 metros para subir a un autobús. También se debe considerar la edad de los peatones, teniendo en cuenta velocidades bajas para los adultos mayores y los niños, por eso se tendrá que proporcionar islas de refugio, iluminación, sistemas de control del tránsito, entre otras para ayudar a su desplazamiento en la vía (7).
La velocidad de los peatones varía de 0.8 a 1.8 m/s, pero para proyecto, se suele considerar un valor de 1.2 m/s, aunque esta velocidad sea menor a medida que aumenta la densidad del tránsito peatonal. Es por eso que se establece una gama de niveles de servicio que va de A a F. El mejor, Nivel “A”, considera una superficie libre de 12m2 por peatón, que garantiza ausencia de conflictos con otros peatones. El peor, Nivel “F”, considera una superficie de hasta 0.6m2 por persona, que pueden ocasionar conflictos que son inevitables.
Vehículo de proyecto
El nuevo Manual presenta vehículos de proyecto actualizados. En la Tabla 3, se puede apreciar para cada tipo de carretera, el vehículo de proyecto a utilizar, sus características físicas y operativas están relacionadas con el tipo de carretera y con lo dispuesto en el reglamento de pesos y dimensiones de los vehículos del autotransporte federal (8).
En la Figura 1, se presenta el vehículo de proyecto DE-2434 para carreteras de tipo B, representativo de los vehículos de combinación camión unitario-remolque.
Tabla 3. Vehículos de proyecto para cada tipo de carretera
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Figura 1. Vehículo de Proyecto DE-2434, representa los vehículos de combinación de camión y remolque.
Distancias de visibilidad y su medición
La distancia de visibilidad debe ser medida en el alineamiento horizontal y vertical. En el nuevo Manual se calcula la distancia de visibilidad de parada y la distancia de visibilidad de rebase con base en la velocidad de proyecto.
Para la distancia de visibilidad de parada, tanto en tangentes como en curvas horizontales, se considera una altura del ojo del conductor de 1.08m y una altura del objeto sobre el pavimento de 0.6 m. En las curvas horizontales, se puede utilizar una altura de 0.84m, como punto medio de la línea de visión, donde el corte de la pendiente normalmente obstruye la vista. En el caso de la distancia de visibilidad de rebase, se recomienda considerar un tiempo de percepción y reacción de aproximadamente 23 segundos, resultando la distancia en metros, alrededor de 6.5 veces la velocidad de proyecto en km/h y se considera la altura del obstáculo sobre el pavimento de 1.08m (7).
Asimismo, se incluye un nuevo parámetro de diseño, la distancia de visibilidad de decisión, la cual es la distancia mínima requerida para que un conductor, moviéndose a la velocidad de proyecto, pueda maniobrar su vehículo con antelación en presencia de una situación cuya complejidad exige tiempos de percepción–reacción más largos que los que se suelen exigir en la carretera. Esta distancia, se determina con las mismas expresiones que las distancias de visibilidad de parada, pero considerando otros tiempos de reacción para las maniobras de parada y el cambio de velocidad o de trayectoria (7).
Las distancias de visibilidad de decisión resultantes son apropiadas para diversos grados de complejidad de las maniobras. Por eso se recomienda que se utilicen sólo en lugares realmente problemáticos, debido a la seguridad y maniobrabilidad adicionales que se logran con estas longitudes.
Elementos de la sección transversal y alineamiento vertical
A partir de las actualizaciones de las características físicas de los vehículos de proyecto, se establecieron los anchos de sección transversal para cada tipo de carretera y se calcularon los valores de ampliaciones en las curvas horizontales. En la tabla 4 y 5 se presentan estas actualizaciones correspondientes a una carretera de tipo B, calculados para el vehículo de proyecto DE-2434.
Asimismo, con las actualizaciones de las características operativas de los vehículos de proyecto, fue posible definir el efecto de la pendiente longitudinal, como la aceleración o deceleración en las tangentes de la alineación vertical, así como las variables de proyecto como: la longitud de los carriles auxiliares, las pendientes máximas de proyecto y longitud crítica entre otras. En la Tabla 6 se presentan las pendientes máximas para cada velocidad de proyecto y tipo de terreno (7).
Tabla 4. Elementos de la sección transversal para cada tipo de carretera
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Tabla 5. Valores de la ampliación en curvas horizontales correspondientes a una carretera de tipo B
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Tabla 6. Pendientes máxima propuestas para cada velocidad de proyecto y tipo de terreno
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Conclusiones
Las actualizaciones del Manual, además de mejorar el proyecto geométrico, están más enfocadas a la seguridad de la carretera. Ahora se tiene en cuenta los factores humanos, es decir, las limitaciones que tienen todos los usuarios al utilizar la carretera.
Otras actualizaciones importantes, se refieren a los vehículos de proyecto, ya que ahora se toman en cuenta las características físicas y operacionales de los vehículos que circulan actualmente por la red carretera y que se ajustan a los parámetros indicados en el reglamento de pesos y dimensiones. A partir de ello, fue posible actualizar los elementos de proyecto como las ampliaciones en las curvas horizontales, las pendientes máximas, la longitud crítica, la longitud de los carriles auxiliares, entre otras.
Asimismo, se actualizaron los valores de las distancias de visibilidad y los métodos para medirlas en el proyecto. A su vez, se presenta una disminución en el rango de velocidades del proyecto para diferentes tipos de carreteras y, el Nivel de Servicio de una carretera, ahora es considerado como el parámetro de referencia para el horizonte del proyecto, en lugar del Transito Diario Promedio Anual (TDPA) para el año de referencia. Cabe señalar que, los valores de diseño relacionados con el cálculo de la alineación horizontal y vertical, también tuvieron mejoras significativas.
En general, seguimos actualizando y mejorando los procedimientos para el desarrollo de un proyecto geométrico adecuado y seguro, que se ajuste más allá del horizonte del proyecto.
Referencias
1. Cuevas, A.C., Mayoral, F.E. and Mendoza, A. Anuario Estadístico de Accidentes en Carreteras Federales 2018. Documento Técnico No. 77. Instituto Mexicano del Transporte (IMT). México, 2019.; Gómez Nadia y Mendoza Alberto, Situación de la seguridad vial de cara al fin del Decenio de Acción por la Seguridad Vial 2011-2020. Nota IMT No. 183, marzo – abril 2020, artículo 1.
2. INEGI. Datos básicos de la geografía de México. 2018.
3. Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT). Normas de Servicios Técnicos, Libro 2, Parte 2.01, Proyecto Geométrico, Título 2.01.01, Carreteras, México, D. F., 1984.
4. Secretaría de Asentamientos Humanos y Obras Públicas (SAHOP). Manual de Proyecto Geométrico de Carreteras., México, D. F., 1977.
5. CONAPO. Datos de proyecciones. 2018.
6. Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT). Manual de Proyecto Geométrico de Carreteras 2016, Subsecretaría de Infraestructura, Dirección General de Servicios Técnico, Ciudad de México, México, 2016.
7. Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT). Manual de Proyecto Geométrico de Carreteras 2018, Subsecretaría de Infraestructura, Dirección General de Servicios Técnico, Ciudad de México, México, 2018. Tercera Edición.
8. Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT). NORMA Oficial Mexicana NOM-012-SCT-2-2014, Sobre el peso y dimensiones máximas con los que pueden circular los vehículos de autotransporte que transitan en las vías generales de comunicación de jurisdicción federal. Diario Oficial de la Federación. 14 de noviembre de 2014. México, 2014.
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