Intercambio divergente de diamantes

Un intercambio de diamante divergente ( DDI ), también llamado intercambio de diamante de doble cruce ( DCD ), [1] [2] es un tipo de intercambio de diamante en el que las dos direcciones del tráfico en la carretera que no es de autopista se cruzan hacia el lado opuesto en ambos lados del puente en la autopista. Es inusual que requiere que el tráfico en el paso elevado de la autopista (o paso subterráneo) conduzca brevemente en el lado opuesto de la carretera de lo que es habitual en la jurisdicción. [2]Las secciones de cruce en "X" pueden ser intersecciones con semáforos o pasos elevados de un lado para viajar por encima de los carriles opuestos sin detenerse, para permitir el flujo de tráfico sin escalas cuando el tráfico es relativamente escaso.

Un diagrama que ilustra los movimientos del tráfico en el intercambio.
Plan de intercambio de diamantes divergentes rechazados en Findlay, Ohio

Al igual que la intersección de flujo continuo , el intercambio de diamante divergente permite el funcionamiento en dos fases en todas las intersecciones señalizadas dentro del intercambio. Esta es una mejora significativa en la seguridad, ya que no hay giros largos (por ejemplo, giros a la izquierda donde el tráfico circula por el lado derecho de la carretera ) debe despejar el tráfico opuesto y todos los movimientos son discretos, la mayoría controlados por señales de tráfico. [3] Su variante a nivel puede verse como una intersección de flujo continuo de dos tramos. [4]

Además, el diseño puede mejorar la eficiencia de un intercambio, ya que el tiempo perdido para varias fases del ciclo se puede redistribuir como tiempo verde; solo hay dos intervalos de autorización (el tiempo para que las señales de tráfico cambien de verde a amarillo y a rojo) en lugar de los seis o más que se encuentran en otros diseños de intercambio.

Se puede construir un diamante divergente por un costo limitado, en un puente en línea recta existente, mediante la construcción de intersecciones entrecruzadas fuera de las rampas del puente para cambiar de carril antes de ingresar al puente. Los carriles de cambio, cada uno con 2 rampas laterales, introducen un nuevo riesgo de que los conductores giren hacia un carril de salida vacío, en sentido contrario, de no entrar y de salida, y conduzcan en sentido contrario por una rampa de salida de la autopista para enfrentarse a alta velocidad, tráfico. Los estudios han analizado varias señales de tráfico para reducir errores similares del conductor.

Las carreteras de diamantes divergentes se han utilizado en Francia desde la década de 1970. Sin embargo, el intercambio divergente de diamantes fue catalogado por la revista Popular Science como una de las mejores innovaciones en 2009 (categoría de ingeniería) en "Lo mejor de lo nuevo 2009". [5]

El diseño también se promueve como parte de la iniciativa Every Day Counts de la Administración Federal de Carreteras, que comenzó en 2011. [6]

Imágenes del primer cruce de diamantes divergente en los Estados Unidos, en Springfield, Missouri
Arriba a la izquierda: el tráfico entra en el cruce a lo largo de la ruta 13 de Missouri
Arriba a la derecha: el tráfico cruza hacia el lado izquierdo de la carretera
Abajo a la izquierda: el tráfico cruza la Interestatal 44
Abajo a la derecha : El tráfico vuelve a cruzar al lado derecho de la carretera.
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El tráfico a la hora del almuerzo en el cruce de diamantes divergentes en la intersección de James River Freeway y Kansas Expressway en Springfield, MO
Aproximación en dirección sur al intercambio de la I-44 / Ruta 13 en Springfield

Los primeros intercambios de diamantes divergentes conocidos se produjeron en Francia en las comunidades de Versalles ( A13 en D182), Le Perreux-sur-Marne ( A4 en N486) y Seclin ( A1 en D549), todos construidos en la década de 1970. [7] (Las rampas de los dos primeros se han reconfigurado desde entonces para acomodar las rampas de otros intercambios, pero continúan funcionando como intercambios de diamantes divergentes).

En los Estados Unidos en 2005, el Departamento de Transporte de Ohio (ODOT) consideró reconfigurar el intercambio existente en la Interestatal 75 en la Ruta 224 de los EE. UU. Y la Ruta Estatal 15 al oeste de Findlay como un intercambio de diamante divergente para mejorar el flujo de tráfico. Si se hubiera construido, habría sido el primer DDI en los Estados Unidos. [8] Para 2006, ODOT había reconsiderado, en lugar de agregar carriles al paso elevado existente. [9] [10]

El Departamento de Transporte de Missouri fue la primera agencia de EE. UU. En construir uno, en Springfield, en el cruce entre la I-44 y la Ruta 13 de Missouri (en37 ° 15′01 ″ N 93 ° 18′39 ″ O / 37,2503 ° N 93,3107 ° W / 37.2503; -93.3107 ( Intercambio de diamantes divergentes de Springfield, Missouri )). La construcción comenzó la semana del 12 de enero de 2009 y el intercambio se abrió el 21 de junio de 2009. [11] [12] Este intercambio fue una conversión de un intercambio de diamantes estándar existente y utilizó el puente existente. [13]

En noviembre de 2016, el Departamento de Transporte de Delaware completó la conversión del paso elevado DE-1 y DE-72 (Wrangle Hill Rd) al oeste de la ciudad de Delaware, DE en un intercambio de diamantes divergente. [14] El intercambio se puede ver a través de una cámara de tráfico en vivo en el sitio web de DelDOT . [15]

En diciembre de 2019, el Departamento de Transporte de Virginia completó la conversión del intercambio en Courthouse Road y la I-95 en Stafford, VA en un intercambio de diamantes divergente. [dieciséis]

En 2020, el Departamento de Transporte de California (Caltrans) completó el primer intercambio de diamantes divergentes en California . Un intercambio en la ruta estatal 120 y Union Road en Manteca, California se convirtió en este intercambio y se abrió al tráfico el 25 de noviembre. [17] [18]

El primer intercambio en Canadá se abrió el 13 de agosto de 2017 en Macleod Trail y 162 Avenue South en Calgary , Alberta . [19] Seguido por uno en Regina, Saskatchewan el próximo año como parte del proyecto Regina Bypass . [20]

El intercambio en Seclin (en 50 ° 32′41 ″ N 3 ° 3′21 ″ E / 50.54472 ° N 3.05583 ° E / 50.54472; 3.05583) entre la A1 y la Route d'Avelin era algo más especializado que en el diagrama de la derecha: el tráfico en dirección este en la Route d'Avelin que pretenda entrar en la A1 en dirección norte debe mantenerse a la izquierda y cruzar el puente más al norte antes de girar a la izquierda para continuar hacia el norte por la A1; El tráfico en dirección este que continúa hacia el este por la Route d'Avelin debe seleccionar un solo carril central, unirse al tráfico A1 que sale para continuar hacia el este y cruzar un puente central. Todo el tráfico en dirección oeste que continúa hacia el oeste o gira hacia el sur por la A1 usa el puente más al sur.

La investigación adicional fue realizada por una asociación del Instituto Politécnico de Virginia y la Universidad Estatal y el Centro de Investigación de Carreteras Turner-Fairbank y publicada por la Sección de Ohio del Instituto de Ingenieros de Transporte. [21] La Administración Federal de Carreteras publicó una publicación titulada "Intersecciones / intercambios alternativos: Informe informativo (AIIR)" [22] con un capítulo dedicado a este diseño.

Operacional

A 16 de noviembre de 2020, 135 DDI estaban operativos en todo el mundo, incluidos:

  • 2 en Canadá
  • 1 en Dinamarca abrió el 17 de septiembre de 2017 [23]
  • 2 en Francia, construido en 1970
  • 1 en Malasia
  • 2 en Arabia Saudita
  • 2 en Sudáfrica
  • 1 en los Emiratos Árabes Unidos
  • 1 en Australia con otro en construcción
  • 123 en los Estados Unidos de América y 29 más en construcción [24]

  • Señales bifásicas con ciclos cortos que reducen significativamente el retardo. [25]
  • La curvatura horizontal reducida reduce el riesgo de choques todo terreno.
  • Aumenta la capacidad de movimientos de giro hacia y desde las rampas.
  • Potencialmente reduce el número de carriles en el cruce, minimizando el consumo de espacio.
  • Reduce el número de puntos de conflicto, mejorando así teóricamente la seguridad. [2]
  • Aumenta la capacidad de un paso elevado o subterráneo existente, al eliminar la necesidad de carriles de giro.
  • Cuesta significativamente menos que un intercambio normal. [26]

  • Es posible que los conductores no estén familiarizados con la configuración, particularmente con respecto a las maniobras de fusión a lo largo del lado opuesto de la carretera o el flujo de tráfico cruzado. [27]
  • El acceso de peatones (y otros usuarios de la acera) requiere al menos cuatro cruces peatonales (dos para cruzar las dos intersecciones de cruce de carriles señalizadas, mientras que dos más cruzan la carretera local en cada extremo del intercambio). [28] [27] Esto podría mitigarse señalizando todos los movimientos, sin afectar la naturaleza bifásica de las señales del intercambio.
  • Es imposible que el tráfico fluya libremente en ambas direcciones en la carretera que no es de autopista, ya que las señales no pueden ser verdes en ambas intersecciones para ambas direcciones simultáneamente.
  • Las paradas de autobús de la autopista están ubicadas adecuadamente fuera del intercambio.
  • Permitir que el tráfico que sale vuelva a entrar en la vía transversal en la misma dirección requiere dejar el cruce en la carretera local y dar la vuelta, por ejemplo, a través de un cruce de giro en U mediano . Esto afecta a varios casos de uso: [27]
    • Conductores que toman la salida incorrecta
    • Evitando un choque en el puente
    • Permitir que una carga de gran tamaño evite un puente bajo

  • Actualmente no existen estándares para este diseño
  • El diseño depende de las condiciones específicas del sitio.
  • Se necesitan señalización, iluminación y marcas en el pavimento adicionales más allá de los niveles para un intercambio estándar de diamantes.
  • La carretera local debe ser una instalación de baja velocidad, preferiblemente a menos de 45 mph (72 km / h) de velocidad indicada en el acceso al cruce. Sin embargo, esto puede mitigarse utilizando una velocidad de diseño más alta para los movimientos de cruce.

DCMI generado por ordenador en 3D
Patrones de flujo de tráfico de DCMI

Una de flujo libre intercambio variante, patentado en 2015, [29] ha recibido recientemente la atención. [30] [31] [32] Llamado intercambio de fusión de doble cruce ( DCMI ), incluye elementos del intercambio de diamantes divergentes, el intercambio de diamantes estrecho y el intercambio de pilas . Elimina las desventajas de tejer y de fusionarse con el carril exterior que sufre la variación DDI estándar. Sin embargo, un cambio de sentido en la autopista requiere tejer. A partir de 2016, no se han construido tales intercambios.

  • Lista de intercambios de carreteras en los Estados Unidos
  • Intercambio urbano de un solo punto (SPUI)
  • Jughandle
  • Giro del gancho
  • Michigan se fue
  • Superstreet

  1. ^ Hughes, Warren; Jagannathan, Ram (octubre de 2009). "Intercambio de diamantes de doble cruce" . Administración Federal de Carreteras . FHWA-HRT-09-054 . Consultado el 22 de abril de 2012 .
  2. ^ a b c "La experiencia de Missouri con un intercambio de diamantes divergente" (PDF) . Departamento de Transporte de Missouri. Mayo de 2010. p. 4.
  3. ^ "Intercambio de diamantes divergentes" . Asesores OHM. Archivado desde el original el 19 de febrero de 2009 . Consultado el 6 de noviembre de 2008 .
  4. ^ Gilbert Chlewicki: Acerca de la historia
  5. ^ "Galería: Mirando hacia atrás a las 100 mejores innovaciones de 2009" . Ciencia popular . Consultado el 20 de enero de 2012 .
  6. ^ Schroeder, Bastian; Cunningham, Chris; Ray, Brian; Daleiden, Andy; Jenior, Pete; Knudsen, Julia (agosto de 2014). Guía informativa sobre el intercambio de diamantes divergentes (PDF) . Washington, DC: Oficina de Seguridad de la Administración Federal de Carreteras.
  7. ^ Staff (13 de junio de 2013). "Intercambio I-64 en la ruta 15, cruce de Zion" . Departamento de Transporte de Virginia . Archivado desde el original el 27 de noviembre de 2013 . Consultado el 11 de diciembre de 2013 .
  8. ^ Patch, David (2 de mayo de 2005). "La conexión francesa puede controlar el flujo de tráfico" . La hoja . Toledo, Ohio . Consultado el 8 de abril de 2014 .
  9. ^ Sedensky, Matt (30 de marzo de 2006). "Los conductores de Missouri pueden ir a la izquierda" . Star-News . Wilmington, Carolina del Norte. Prensa asociada . Consultado el 8 de abril de 2014 .
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  12. ^ Oficina del distrito de Springfield (19 de junio de 2008). "Reunión pública martes, 24 de junio, sobre la reconstrucción de la I-44 / Ruta 13 para reducir la congestión, mejorar la seguridad" (Comunicado de prensa). Departamento de Transporte de Missouri . Consultado el 19 de junio de 2008 .
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  14. ^ "Departamento de transporte de Delaware - SR 72 / SR 1 intercambio de diamantes divergentes" . deldot.gov . Consultado el 29 de junio de 2020 .
  15. ^ "Mapas interactivos DelDOT" . Departamento de Transporte de Delaware . Consultado el 29 de junio de 2020 .
  16. ^ "Este nuevo y alucinante intercambio te hará conducir por el lado equivocado de la carretera en Virginia" . DCist . Consultado el 6 de diciembre de 2019 .
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  19. ^ Yourex-West, Heather (14 de agosto de 2017). "El primer 'intercambio de diamantes divergentes' de Canadá ahora está abierto al tráfico de Calgary - Calgary | Globalnews.ca" . globalnews.ca . Consultado el 7 de marzo de 2019 .
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  30. ^ "PREMIO AL MEJOR ARTÍCULO Y MEJOR PRODUCTO DEL CONSEJO DE INGENIERÍA DE TRÁFICO: Destinatarios anteriores" . Instituto de Ingenieros de Transporte. 2016. Archivado desde el original el 4 de octubre de 2016 . Consultado el 4 de octubre de 2016 .
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  • Centro de Investigación de Autopistas Turner-Fairbank. "Evaluación de los conductores del intercambio de diamantes divergentes" . Administración Federal de Carreteras . FHWA-HRT-07-048.
  • Biblioteca de innovaciones (mayo de 2010). "La experiencia de Missouri con un intercambio de diamantes divergente: lecciones aprendidas" (PDF) . Departamento de Transporte de Missouri.
  • Chlewicki, Gilbert (2003). "Nuevos diseños de intercambio e intersección: la intersección sincronizada de fase dividida y el intercambio de diamantes divergentes" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 20 de octubre de 2011 . Consultado el 20 de octubre de 2009 .
  • Chlewicki, Gilbert (4 de diciembre de 2011). "Acerca de Chlewicki" . El sitio web de intercambio de diamantes divergentes . Consultado el 20 de enero de 2012 .

  • Directriz DDI - Una guía UDOT para intercambios de diamantes divergentes , Departamento de Transporte de Utah, junio de 2014
  • Los ingenieros de transporte discuten el diseño del quinto DDI de EE. UU. En Alcoa, TN
  • Video del software Paramics Traffic Simualtion que modela un intercambio de diamantes de cruce doble
  • Visualización de intercambio de diamantes divergentes , video instructivo sobre cómo conducir en un DDI, comunicaciones NCDOT, publicado el 10 de marzo de 2011
  • Imágenes del intercambio de diamantes divergentes en Springfield, Missouri, el primero en América del Norte.
  • Animación del intercambio de diamantes divergentes en construcción en Elmhurst Road en la Interestatal 90 cerca de Elk Grove, Illinois, que se completará en 2016
  • Animación del intercambio de diamantes divergentes en la I-590 / Winton Road (Rochester, Nueva York)

Ejemplos de

  • 48 ° 49′56 ″ N 2 ° 09′10 ″ E / 48.832115 ° N 2.152859 ° E / 48.832115; 2.152859Diamante divergente en Versalles , Francia
  • 48 ° 49′49.1 ″ N 2 ° 29′35.3 ″ E / 48.830306 ° N 2.493139 ° E / 48.830306; 2.493139Diamante divergente en Le Perreux-sur-Marne , Francia
  • 50 ° 32′41.2 ″ N 3 ° 3′20.9 ″ E / 50.544778 ° N 3.055806 ° E / 50.544778; 3.055806Diamante divergente en Seclin , Francia
  • 37 ° 15'N 93 ° 19'W / 37,25 ° N 93,31 ° W / 37,25; -93,31Diamante divergente en Springfield, Missouri