
Un intercambiador urbano de un solo punto (SPUI, /ˈspuːi/ SPOO-ee o /ˈspjuːi / SPEW - ee ) , también llamado intercambiador de un solo punto ( SPI ) [ 1 ] o intercambiador de diamante de un solo punto ( SPDI ) , es un tipo de intercambiador de autopista . El diseño se creó para ayudar a mover grandes volúmenes de tráfico a través de espacios limitados de manera eficiente. [ 2 ]
Descripción


Un SPUI es similar en forma a un intercambio en diamante , pero tiene la ventaja de permitir giros a la izquierda opuestos simultáneamente al comprimir las dos intersecciones de un diamante en una sola intersección por encima o por debajo de la carretera de flujo libre. [ 3 ]
El término "punto único" se refiere al hecho de que todo el tráfico que circula por la vía principal, así como el tráfico que gira a la izquierda para entrar o salir del intercambiador, puede controlarse desde un único conjunto de semáforos . Debido a la eficiencia espacial de los SPUI en relación con el volumen de tráfico que pueden gestionar, el diseño del intercambiador se utiliza ampliamente en la reconstrucción de autopistas existentes, así como en la construcción de nuevas autopistas, particularmente en entornos urbanos densos. [ 4 ]
En ocasiones, una intersección en superficie permite que el tráfico continúe directamente desde la rampa de salida a la de entrada; esto suele ocurrir cuando las rampas conectan con vías de servicio . Dado que la mayor parte del tráfico de paso circula por encima o por debajo de la intersección, la intersección en superficie sigue siendo mucho más eficiente que una intersección a nivel.
Ventajas
Las ventajas más citadas de los SPUI son la mejora de la eficiencia operativa y la seguridad, así como la reducción de los requisitos de derecho de vía en comparación con otras formas de intercambio. [ 5 ] El tráfico que gira a la izquierda desde ambas direcciones de las vías que se cruzan puede girar simultáneamente sin cruzar la trayectoria de los giros a la izquierda opuestos. Dado que el tráfico que pasa por el intercambio puede controlarse con una sola señal, los vehículos pueden despejar la intersección mucho más rápido que en un intercambio en diamante (que requiere dos conjuntos de semáforos).
Los SPUI también permiten giros más amplios, facilitando el movimiento de vehículos grandes, como camiones y autocaravanas. Además, un SPUI ocupa considerablemente menos espacio que un intercambio de trébol completo , lo que permite que la construcción se realice en una cantidad limitada de terreno y minimiza el uso estatal de la expropiación forzosa . [ 6 ]
Finalmente, se informa que los intercambios SPUI son más seguros que otras formas de intercambio que optimizan el espacio, como los intercambios en diamante (estándar). La investigación sugiere que, si bien puede no haber una diferencia significativa entre los dos tipos de intercambios en términos de colisiones totales, las tasas de lesiones y muertes son notablemente más bajas para los intercambios SPUI que para los intercambios en diamante. [ 7 ]
Desventajas
La principal desventaja de las intersecciones SPUI frente a otros tipos de intersecciones viales es el mayor costo debido a la necesidad de un puente más largo o más ancho. Una SPUI por debajo de la autopista (como en el diagrama superior) requiere un puente más ancho sobre la carretera de flujo libre para dar cabida a las rampas de entrada y salida comprimidas. Sin embargo, esta desventaja representa un problema menor en los casos en que la vía arterial, o no autopista, ya requiere un puente muy ancho. La intersección de la calle 97 , con siete carriles de paso, con Yellowhead Trail en Edmonton , Alberta, Canadá, aunque conceptualmente es un intercambio en diamante, requirió un puente tan ancho que la sincronización de los semáforos permite que esta intersección funcione como una SPUI. Una SPUI por encima de la autopista (como en la foto inferior) requiere un puente más largo de la carretera de flujo libre para cruzar el área más ancha requerida para la intersección SPUI que se muestra a continuación.
Debido a que los vehículos deben poder cruzar la calzada de seis maneras diferentes, una intersección con cruce a la izquierda generalmente presenta una amplia zona sin control de tráfico en el centro. Esto puede ser peligroso, especialmente si los conductores no están familiarizados con este tipo de intersección. Los conductores que giran a la izquierda pueden confundirse al ver pasar el tráfico que viene de frente por la derecha .
Debido a la gran área de intersección, los semáforos necesitan una fase amarilla y roja más larga para despejar la intersección, e incluso así, puede que no sea suficiente para que un ciclista que entra con luz verde o amarilla cruce antes de que el tráfico en sentido contrario tenga luz verde. [ 5 ] En general, los diseños SPUI no deben usarse donde se espera tráfico de bicicletas a menos que se realicen cambios sustanciales en el diseño o se proporcionen adaptaciones especiales. [ 8 ]
Los peatones normalmente no pueden cruzar la intersección con una sola luz verde. Pueden necesitar hasta cuatro ciclos para recorrer toda la longitud de una SPUI. [ 8 ]
Finalmente, puede resultar algo difícil despejar de nieve las SPUI. La amplia zona donde se cruzan los carriles puede requerir el cierre al tráfico para una limpieza eficiente y completa, evitando así que la quitanieves deje montones de nieve que obstruyan la circulación y dificulten la visibilidad en medio del pavimento sin pavimentar. Además, si la amplia zona sin pavimentar se encuentra sobre un puente, como se muestra en el diagrama, la nieve no puede desplazarse hacia los lados, ya que podría representar un peligro para la carretera que se encuentra debajo. Este problema puede agravarse por el ancho relativamente grande del puente que requiere la SPUI.
Dado que una SPUI solo permite giros a la izquierda y a la derecha, los conductores no pueden reingresar a la autopista de la que están saliendo (si, por ejemplo, se dan cuenta de que han tomado la salida equivocada) dentro de una SPUI.
Se requieren semáforos trifásicos . Otros tipos de intercambiadores diseñados para la eficiencia, como el trébol parcial de seis rampas y el diamante divergente , requieren solo dos fases de señalización.
Historia
El primer SPUI se inauguró el 25 de febrero de 1974, a lo largo de la Ruta 19 de los Estados Unidos ( Carretera Estatal 55 ), que cruza la Carretera Estatal 60 al este de Clearwater, Florida . Fue diseñado por Wallace Hawkes, Director de Ingeniería de Transporte de JE Greiner Company (más tarde URS Corporation ) , a quien se le ha llamado el "padre de los intercambiadores urbanos". Este diseño se ha modificado posteriormente para incluir vías de servicio en cada dirección. [ 9 ]
Varias SPUI, construidas en la década de 1970 y posteriormente, se encuentran en autopistas alemanas, como la A40 , A42 , A44 , A46 , A57 , A59 y A113 en Berlín . También hay una SPUI en Frankenschnellweg , la parte urbana de la A73 y Maximilianstraße, en Núremberg (en 49°27′06″N 11°02′17″E / 49.451708°N 11.038102°E / 49.451708; 11.038102 ). También se pueden encontrar versiones más pequeñas del SPUI en carreteras secundarias de ciudades alemanas, con tráfico que gira a la derecha controlado por semáforos, ubicadas en Heilbronn , Karlsruhe , Sindelfingen , Stuttgart y Wiesbaden .
También se han encontrado SPUI en Australia, Canadá, Hong Kong, Indonesia y Singapur.
Variantes
SPUI invertido

Una variante poco común del SPUI es el SPUI invertido , en el que las calzadas de la vía de circulación libre están separadas, con rampas de entrada y salida a la izquierda que discurren entre las calzadas y desembocan en una única intersección a nivel con la calle transversal. Su construcción puede resultar menos costosa que la de un SPUI estándar, ya que permite puentes más cortos y sencillos en el intercambio. Sin embargo, esto invierte la convención habitual de colocar las rampas de entrada y salida de la calzada en el lado derecho, ubicándolas en el lado izquierdo, que normalmente se considera el carril de adelantamiento .
Ejemplos notables
- Interestatal 290 en Oak Park, Illinois , cerca de Chicago , en South Harlem Avenue ( 41°52′25″N 87°48′16″W / 41.873635°N 87.804505°W / 41.873635; -87.804505 ) y en South Austin Boulevard ( 41°52′16″N 87°46′28″W / 41.871107°N 87.774331°W / 41.871107; -87.774331 ). [ 10 ]
- Greensboro, Carolina del Norte , que conecta West Wendover Avenue con South Holden Road ( 36°03′53″N 79°50′53″W / 36.064781°N 79.848098°W / 36.064781; -79.848098 ). [ 11 ]
- Interestatal 244 en Tulsa , Oklahoma , en Sheridan Road ( 36°09′48″N 95°54′16″W / 36.163289°N 95.904535°W / 36.163289; -95.904535 ) y en Memorial Drive ( 36°09′44″N 95°53′13″W / 36.16234°N 95.886873°W / 36.16234; -95.886873 ).
- Ruta US 422 en Reading, Pensilvania , en la Ruta US 222 Business ( 40°19′28″N 75°56′01″W / 40.324345°N 75.933566°W / 40.324345; -75.933566 ).
- Carretera estatal 18 en St. George, Utah , en Red Hills Parkway.
- Autopista Woodall Rogers (TX Spur 366) , en Dallas, Texas , en Riverfront Boulevard, inmediatamente antes del puente Margaret Hunt Hill ( 32°27′56″N 96°29′07″W / 32.46547°N 96.48528°W / 32.46547; -96.48528 ).
- Autopista A12 Westlink en Belfast, Irlanda del Norte , en Divis Street.
Híbrido T (o gaviota) verde continuo
También existe una variante del SPUI invertido, que se puede utilizar cuando una vía lateral termina en una vía principal, en lugar de cruzarla. En esta variante, una calzada de la vía principal está separada a distinto nivel de la vía lateral, como en un SPUI invertido típico, mientras que la otra calzada de la vía principal está al mismo nivel que la vía lateral, pero aún separada de ella, como en una intersección en T (o de gaviota) verde continua .
Hay un intercambio de este tipo en Pultney Township, condado de Belmont, Ohio , entre la Ruta Estatal 7 (SR 7) y la Interestatal 470 (I-470) en 40°02′52″N 80°44′01″W / 40.047657°N 80.733542°W / 40.047657; -80.733542 . Las rampas que conducen hacia y desde la I-470 se extienden al oeste de la SR 7, pero no están conectadas directamente a ella ; estas rampas forman la "vía lateral" en este intercambio. La calzada en dirección sur de la SR 7 pasa por encima del intercambio, mientras que su calzada en dirección norte permanece a nivel. Las rampas de entrada y salida a la izquierda de la SR 7 se extienden entre sus calzadas, encontrándose con las rampas de la I-470 en una intersección a nivel. Las rampas de la I-470 conducen a un intercambiador tipo trompeta con la I-470. La propia I-470 cruza por encima de ambos carriles de la SR 7 a poca distancia al norte de la intersección de las rampas de la I-470 y la SR 7. Es probable que este diseño se haya elegido no por ahorro de costes, sino porque el carril en dirección norte de la SR 7 está bordeado por vías férreas, propiedades comerciales y el río Ohio , y porque la I-470 cruza el río justo al este de la SR 7; un diseño de intercambiador más convencional probablemente habría sido más difícil de lograr.
Existe otro intercambio vial similar en Millvale, Pensilvania , cerca de Pittsburgh , en la intersección entre la Ruta 28 de Pensilvania (PA 28) y el puente de la Calle 40. La calzada en dirección norte de la PA 28 pasa por debajo del intercambio, con rampas a la izquierda que convergen en el puente (la rampa de entrada en dirección norte no proporciona acceso directo a la PA 28). La calzada en dirección sur de la PA 28 tiene una intersección en T verde continua con el puente. [ 12 ]
Existe un intercambio similar en Coal Grove, Ohio , en la intersección de la Ruta 52 de los Estados Unidos (US 52) con el Puente Conmemorativo Ben Williamson y el Puente Conmemorativo Simeon Willis , que cruzan el río Ohio y conectan con Ashland, Kentucky , respectivamente. La calzada en dirección este de la US 52 pasa por debajo del intercambio, con rampas de entrada y salida a la izquierda hacia los puentes. La calzada en dirección oeste de la US 52, que se estrecha a un solo carril, tiene una intersección en T continua con semáforo verde con los puentes. Las rampas se cruzan a nivel , con una intersección controlada por semáforos . [ 13 ]
Un intercambio vial, similar al de Millvale, Pensilvania, existía antiguamente en la intersección de las carreteras estatales SR 7 y SR 822 en el ahora demolido puente Fort Steuben en Steubenville, Ohio . La calzada en dirección norte de la SR 7 pasaba por debajo del puente, con rampas a la izquierda que conectaban con el acceso al puente, mientras que la calzada en dirección sur tenía una intersección en T continua con semáforo verde que conectaba con el puente. [ 14 ]
SPUI de desplazamiento

Un SPUI desplazado es similar a un intercambio de diamante, sin embargo, al hacer que dos de las rampas sean pasos elevados o pasos inferiores , todas las rampas se empujan a un lado de la autopista, donde se encuentran con la calle de superficie en una sola intersección. [ 15 ] Un ejemplo de esto es el intercambio entre la Interestatal 225 y la Avenida Alameda cerca del centro comercial Town Center at Aurora en Aurora, Colorado , Estados Unidos (en 39°42′40″N 104°49′33″W / 39.711189°N 104.825807°W / 39.711189; -104.825807 ). Otro ejemplo es el intercambio entre la Carretera Estatal 36 de Minnesota y la Calle Rice en el límite de Little Canada y Roseville, Minnesota .
SPUI de tres niveles
Una SPUI de tres niveles es similar a una SPUI estándar, pero incluye una separación de niveles adicional que permite el flujo libre del tráfico en el cruce; [ 16 ] [ 17 ] dicho tráfico evita así la intersección semaforizada. La intersección restante, libre del tráfico del cruce, utiliza un semáforo de dos fases para gestionar los giros a la izquierda en pares, de forma similar al flujo de tráfico en una SPUI invertida.
Algunos ejemplos son:
- Jalan Tun Abdul Razak (Ruta Federal 1) en Johor Bahru , Johor , Malasia , en Jalan Lingkaran Daram (Ruta Federal 188). Jalan Lingkaran Daram pasa por encima del SPUI. ( 1°28′22″N 103°45′21″E / 1.472685°N 103.755698°E / 1.472685; 103.755698 ).
- Autopista Central (CTE) de Singapur , en el paso subterráneo de Braddell . Braddell Road pasa por debajo del SPUI. ( 1°20′36″N 103°51′37″E / 1,3434°N 103,8604°E / 1,3434; 103,8604 );
- Avenida Jinxing ( chino : 金星大道, pinyin : Jīnxīng dàdào) en el distrito de Yubei , Chongqing , China , en la Avenida Food City (chino: 食品城大道, pinyin: Shípǐn chéng dàdào). Se trata de una SPUI parcial de tres niveles en la que una de las rampas de la Avenida Food City a la Avenida Jinxing pasa por debajo de la SPUI. ( 29°39′36″N 106°36′46″E / 29.660116°N 106.612711°E / 29.660116; 106.612711 ).
Referencias
- ↑ "Descripción general del diseño y las operaciones de intersecciones con conflictos reducidos" (PDF) . Departamento de Transporte de Wisconsin. Archivado (PDF) del original el 1 de febrero de 2017. Consultado el 5 de mayo de 2016 .
- ↑ {{|author= NCHRP |title= "INFORME 345 DEL PROGRAMA NACIONAL DE INVESTIGACIÓN DE CARRETERAS COOPERATIVAS: DISEÑO Y ANÁLISIS DE OPERACIONES DE INTERCAMBIADORES URBANOS DE PUNTO ÚNICO" |url= https://onlinepubs.trb.org/Onlinepubs/nchrp/nchrp_rpt_345.pdf |url-status=live |Report= 345 |date=diciembre de 1991}}
- ↑ Anónimo (julio de 1989). "Un intercambiador urbano mueve más tráfico en el mismo espacio; un diseño nuevo en California mejora los intercambiadores de diamante congestionados sin ocupar más terrenos de alto valor". Highway & Heavy Construction . 132 (8): 52– 53. ISSN 0362-0506 .
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- ↑ Distrito de St. Louis. "Preguntas frecuentes sobre el intercambio urbano de un solo punto" . Departamento de Transporte de Missouri. Archivado del original el 23 de julio de 2012. Consultado el 15 de julio de 2012 .
- ↑ Bared, Joe; Powell, Alvin; Kaisar, Evangelos; Jagannathan, Ramanujan (mayo de 2005). "Comparación de choques de intercambios de un solo punto y de diamante estrecho". Journal of Transportation Engineering . 131 (5). American Society of Civil Engineers: 379– 381. doi : 10.1061/(ASCE)0733-947X(2005)131:5(379) . ISSN 0733-947X . S2CID 110625815 .
- 1 2 Qureshi, Mohammad; Sugathan, Navin; Lasod, Rohit; Spring, Gary (septiembre de 2004). "Diseño de intercambiadores urbanos de un solo punto, Investigación 02-015" (PDF) . Departamento de Transporte, Investigación, Desarrollo y Tecnología de Missouri, Universidad de Missouri-Rolla. Archivado (PDF) del original el 30 de mayo de 2010. Recuperado el 10 de febrero de 2010 .
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Enlaces externos
- Página del Departamento de Transporte de Michigan sobre las SPUI
- Página del Departamento de Transporte de Missouri sobre las SPUI
- Intercambios de carreteras