Velocidad de diseño

La velocidad de diseño es una herramienta que se utiliza para determinar las características geométricas de una nueva carretera o calle durante su diseño . Contrariamente a lo que sugiere el término, la velocidad de diseño de la carretera o calle no es necesariamente su límite de velocidad para vehículos ni su velocidad máxima segura; esta puede ser mayor o menor.

Elegir una velocidad de diseño significa encontrar un equilibrio entre varios intereses que compiten por prioridad, ^{[ 1 ]} como altas velocidades de los vehículos para permitir que los conductores viajen rápidamente a sus destinos frente a bajas velocidades de los vehículos para la seguridad de las personas fuera del vehículo (como peatones y ciclistas ), ^{[ 2 ]} o movimiento rápido del tráfico en hora punta ( ingeniería de tráfico ) frente a maximizar el potencial de desarrollo económico de la calle ( planificación urbana ). ^{[ 3 ]}

La velocidad de diseño elegida para una carretera de alta velocidad es un factor importante en la elección de los índices de peralte y los radios de las curvas , la distancia de visibilidad y las longitudes de las curvas verticales de cresta y depresión . Las carreteras con velocidades de diseño más altas requieren carriles más anchos , ^{[ 2 ]} curvas amplias, áreas de recuperación más amplias, zonas de seguridad más amplias , peraltes de curva más pronunciados, mayores distancias de visibilidad y crestas y valles de colinas más suaves. ^{[ 2 ]}

Las carreteras y calles con velocidades de diseño más bajas requieren carriles más estrechos, curvas más pronunciadas/cerradas, zonas de seguridad más pequeñas o inexistentes, menos peralte, menor distancia de visibilidad y crestas y valles de colinas más pronunciados. ^{[ 2 ]}

Si bien la velocidad de diseño de una carretera se utiliza a veces para determinar un límite de velocidad inicial, es una medida imperfecta de la velocidad máxima a la que puede circular un vehículo de motor por razones que incluyen:

• Se trata únicamente de una medición teórica o de laboratorio realizada antes incluso de que se construya una carretera.
• La velocidad de diseño no es necesariamente la velocidad máxima segura de la carretera. Dado que el diseño de las autopistas incorpora un factor de seguridad significativo, los conductores pueden circular a mayor velocidad que la de diseño sin dificultad cuando las condiciones climáticas son favorables. ^{[ 4 ]}
• La velocidad máxima de diseño para una carretera o tramo es la de su parte menos favorable. Por ejemplo, si un tramo de carretera tiene una velocidad de diseño de 97 km/h (60 millas por hora), excepto en una curva con una velocidad de diseño de 72 km/h (45 millas por hora), todo el tramo tendría una velocidad de diseño de 72 km/h (45 millas por hora). La carretera puede tener una velocidad recomendada de 72 km/h (45 millas por hora) en la curva y velocidades de operación seguras más altas en el resto del tramo.
• La velocidad de diseño puede ser superior a los límites de velocidad establecidos por ley , por lo que no sería legal señalizar algunas carreteras con sus velocidades de diseño. ^{[ 5 ] [ 6 ]}
• Se basa en las capacidades de los vehículos y las carreteras existentes en el momento de determinar la velocidad de diseño o antes. Las tecnologías vehiculares y viales generalmente mejoran con el tiempo. Por lo tanto, a medida que transcurre el tiempo desde que se determinó la velocidad de diseño original de una carretera, es cada vez más probable que dicha velocidad subestime la velocidad máxima segura.

Reconociendo las limitaciones en el uso de la velocidad de diseño para la determinación del límite de velocidad, "las velocidades de operación e incluso los límites de velocidad publicados pueden ser más altos que las velocidades de diseño sin comprometer necesariamente la seguridad" ^{[ 7 ]} y "establecer arbitrariamente límites de velocidad más bajos en ubicaciones puntuales debido a una velocidad de diseño inferida más baja no es ni eficaz ni una buena práctica de ingeniería". ^{[ 8 ]}

El concepto de velocidad de diseño está evolucionando. La definición en la edición de 1994 del Libro Verde de la AASHTO , ^{[ 10 ]} era "la velocidad máxima segura que se puede mantener en una sección específica de carretera cuando las condiciones son tan favorables que las características de diseño de la carretera son determinantes. La velocidad de diseño asumida debe ser lógica con respecto a la topografía, el uso del suelo adyacente y la clasificación funcional de la carretera". La mayoría de los estados de EE. UU. utilizaron esta definición. ^{[ 11 ]} En 2004, la primera oración se cambió a "una velocidad seleccionada utilizada para determinar las diversas características geométricas de diseño de una carretera". ^{[ 12 ]} Esto refleja el hecho de que cumplir con una velocidad mínima de diseño no es suficiente para garantizar una carretera segura.

Recientemente, se ha utilizado el concepto de consistencia de diseño en lugar de velocidades mínimas de diseño. Esto busca vincular las expectativas de los conductores sobre la carretera con su diseño. Utiliza modelos de comportamiento del conductor para predecir las velocidades de los vehículos en segmentos de autopista y compara la velocidad prevista en segmentos adyacentes. Las reducciones significativas de velocidad de un segmento a otro se señalan como puntos donde los conductores podrían terminar conduciendo demasiado rápido para las condiciones de la carretera. ^{[ 13 ]}

También se está produciendo un cambio importante en la filosofía con respecto a la velocidad de diseño de las calles urbanas y suburbanas. Los ingenieros de carreteras medían la velocidad predominante en una vía, la redondeaban al múltiplo de 5 millas por hora (8,0 km/h) más cercano y diseñaban la vía para esa velocidad, asumiendo que sería segura. Investigaciones recientes ^{[ 14 ]} y prácticas de diseño ^{[ 15 ]} se han centrado en utilizar el diseño de la calle para influir en los conductores y que elijan una velocidad apropiada para el vecindario. Esta velocidad se ha denominado "velocidad objetivo" e idealmente es igual al límite de velocidad. ^{[ 16 ]}

Cuando se planifican carreteras, la velocidad de diseño seleccionada puede basarse en varios factores o verse influenciada por ellos, entre los que se incluyen:

• diseño geométrico de elementos viales
• velocidad operativa prevista
• límites de velocidad establecidos por ley
• volumen de tráfico previsto
• la clasificación funcional de la carretera

• Distancia despejada asegurada por delante
• Diseño geométrico de carreteras
• Velocidad de funcionamiento
• Curva de Salomón
• Límite de velocidad
• Distancia de visibilidad de frenado
• Medidas para reducir la velocidad del tráfico

• Marohn, Charles (2021). Confesiones de un ingeniero en recuperación: Transporte para una ciudad fuerte . Hoboken, Nueva Jersey: John Wiley & Sons. pág. 272. ISBN 9781119699255Consultado el 7 de noviembre de 2022 .