“UN NUEVO INDICADOR DE LA CONSISTENCIA DEL DISEÑO GEOMÉTRICO DE CARRETERAS” Prof. Alfredo García David Llopis, Ana María Pérez, Fco. Javier Camacho Grupo de Investigación en Ingeniería de Carreteras Universitat Politècnica de València (España)

CONTENIDO Introducción Objetivo e Hipótesis Metodología y Desarrollo Análisis Propuesta de Modelo de Consistencia Discusión Conclusiones

INTRODUCCIÓN Siniestralidad: Las carreteras convencionales de dos carriles acumulan más del 75% de los accidentes con víctimas en carretera (en España se acerca al 80%) Las transiciones recta-curva concentran casi la mitad de los accidentes mortales en carretera

INTRODUCCIÓN Consistencia del Diseño Geométrico: Grado de adecuación entre las expectativas de los conductores y el comportamiento de la carretera: Expectativas a priori Expectativas ad hoc

POTENCIALES ZONAS CONFLICTIVAS INTRODUCCIÓN Seguridad Nominal no implica Seguridad Real: Velocidad de Diseño (Vd) Parámetros mínimos Recomiendan utilizar valores superiores a mínimos Diseñadores huyen de los valores mínimos sin saber qué valores adoptar (falta de criterios) POTENCIALES ZONAS CONFLICTIVAS El Cumplimiento de la Norma No Garantiza la Seguridad

INTRODUCCIÓN Evaluación de la Consistencia: Modelos y criterios de consistencia basados en la velocidad de operación: Criterios de Lamm et al. I y II (1999) Modelo global de Polus et al. (2004) Modelo global de Camacho et al. (2011) Velocidad de Operación: Percentil 85 de la velocidad (V85) a la que operan los vehículos ligeros en flujo libre Observada Estimada Modelos de V85

INTRODUCCIÓN Evaluación de la Consistencia: Análisis Local: Criterio I de Lamm et al. (1999) Criterio II de Lamm et al. (1999) Consistencia del diseño Buena Aceptable Pobre V85i- Vd ≤ 10 km/h 10 < V85i- Vd ≤ 20 km/h V85i- Vd > 20 km/h Consistencia de la velocidad de operación Buena Aceptable Pobre V85 i - V85 i+1 ≤ 10 km/h 10 km/h < V85 i - V85 i+1 ≤ 20 km/h V85 i - V85 i+1 > 20 km/h

INTRODUCCIÓN Modelos de Velocidades de Operación: Curvas Horizontales Rectas Perfiles de Velocidad de Operación Partiendo de la geometría Algunos Modelos Curvas Rectas Perfiles Krammes (1995) Fitzpatrick et al. (2000) Ottesen y Krammes (2000) Polus, Fitzpatrick y Fambro (2000) Fitzpatrick y Collins (2000) Gibreel, Easa y El-Dimeery (2001) Jessen et al. (2001) Easa (2003) Lamm et al. (2007) Crisman et al. (2005) Polus (2004)

OBJETIVO E HIPÓTESIS Objetivo: Hipótesis: Desarrollar un nuevo modelo local de consistencia del diseño geométrico de carreteras convencionales, que permita incorporar las expectativas ad hoc de los conductores Hipótesis: La velocidad de operación inercial (V85 inercial) en un punto, estimada como la velocidad de operación media en un cierto tramo anterior (1000 m), representa las expectativas ad hoc de los conductores en dicho punto La velocidad de operación (V85) en un punto concreto del trazado representa la velocidad impuesta por la geometría de la carretera en dicho punto

METODOLOGÍA Y DESARROLLO Localización de tramos de carretera de estudio Restitución de la geometría Estimación del perfil de velocidad de operación Estudio de siniestralidad, tráfico y señalización Definición de variables y relación con siniestralidad Análisis de las variables Propuesta de modelo de consistencia

METODOLOGÍA Y DESARROLLO Localización de Tramos: Características: Carreteras convencionales de dos carriles de calzada única Pendientes entre -3 % y +3 % Sin intersecciones o desvíos internos importantes Sección transversal constante Ámbito interurbano (rurales) 44 tramos de carretera en la Comunidad Valenciana (España) 843 transiciones recta-curva

METODOLOGÍA Y DESARROLLO Restitución de la Geometría: Proceso: Clicado del eje del tramo de carretera en Google Earth Restitución de la geometría mediante software específico propio Ajuste del diagrama de curvaturas Obtención del Estado de Alineaciones

METODOLOGÍA Y DESARROLLO Estimación del Perfil de Velocidad de Operación: Estado de Alineaciones Modelos de Velocidades de Operación y de Perfil de Velocidad de Operación (GIIC, 2012) Perfil de Velocidad de Operación

METODOLOGÍA Y DESARROLLO Siniestralidad, Tráfico y Señalización: Identificación de accidentes (2001-2010): Accidentes con víctimas en las curvas ( 100 m) Eliminación de accidentes por causas ajenas a la carretera Eliminación de accidentes por intersecciones menores Tráfico - IMD (2001-2010) Señalización y balizamiento: Señal de limitación o recomendación de velocidad Señal de peligro de curva o curvas sucesivas Balizamiento

METODOLOGÍA Y DESARROLLO Variables: V85 inercial - V85 Nueva Variable Propuesta Nivel de señalización Índice de Cambio de Curvatura (CCR)  Sinuosidad

METODOLOGÍA Y DESARROLLO Relación con la Siniestralidad: Tasa de peligrosidad (TP) vs (V85 inercial - V85) TP vs (V85 inercial - V85), según CCR Tasa de peligrosidad media ponderada (TPmp) vs (V85 inercial - V85) Porcentaje de curvas con siniestralidad nula vs (V85 inercial - V85) TPmp vs Nivel de Señalización 𝑇𝑃= 𝐴𝑐𝑐𝑖𝑑𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑐𝑜𝑛 𝑣í𝑐𝑡𝑖𝑚𝑎𝑠 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑡𝑟á𝑓𝑖𝑐𝑜 𝑇𝑃 𝑚𝑝 = 𝐴𝑐𝑐𝑖𝑑𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑐𝑜𝑛 𝑣í𝑐𝑡𝑖𝑚𝑎𝑠 𝑖 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑡𝑟á𝑓𝑖𝑐𝑜 𝑖

ANÁLISIS TP vs (V85 inercial - V85): (V85 inercial - V85) TP

ANÁLISIS TP vs (V85 inercial - V85), según CCR: (V85 inercial - V85)

ANÁLISIS TPmp vs (V85 inercial - V85) - intervalos de 10 km/h: % 0

ANÁLISIS TPmp vs Nivel de Señalización: ? Nivel de Señalización TPmp

PROPUESTA DE MODELO DE CONSISTENCIA Modelo de Consistencia Inercial (Propuesto) Buena Aceptable Pobre V85 inercial-V85 ≤ 10 km/h 10 km/h < V85 inercial-V85 ≤ 20 km/h V85 inercial-V85 > 20 km/h

DISCUSIÓN Criterio II de Lamm vs Modelo Propuesto: Criterio II de Consistencia de Lamm et al. (1999) Buena Aceptable Pobre V85 i-V85 i+1≤10 km/h 10 km/h<V85 i-V85 i+1≤20 km/h V85 i-V85 i+1>20 km/h Modelo de Consistencia Inercial (Propuesto) Buena Aceptable Pobre V85 inercial-V85 ≤ 10 km/h 10 km/h < V85 inercial-V85 ≤ 20 km/h V85 inercial-V85 > 20 km/h

DISCUSIÓN Criterio II de Lamm vs Modelo Propuesto: (V85 inercial - V85) % Ptos bajo diagonal TPmp bajo diagonal Modelo Propuesto explica el fenómeno con mayor ajuste que el Criterio II de Lamm

DISCUSIÓN Criterio II de Lamm vs Modelo Propuesto:

CONCLUSIONES Desarrollo del Modelo Inercial de Consistencia: A mayor V85 inercial - V85, mayor TP y TPmp El diagrama TPmp vs V85 inercial - V85 muestra dos cambios de tendencia que definen los umbrales del modelo de consistencia propuesto El nuevo modelo local de consistencia ha sido capaz de incorporar las expectativas ad hoc de los conductores a través del indicador V85 inercial - V85 Un mayor nivel de señalización y balizamiento en curvas no lleva asociado una menor TP ≡ Definición básica de consistencia Expectativas de los conductores Comportamiento puntual de la carretera V85 inercial - V85 -

CONCLUSIONES Criterio II de Lamm vs Modelo Inercial Propuesto: La diferencia entre (V85 inercial - V85) y (V85 i – V85 i+1) aumenta, al aumentar el valor de ellas, siendo la primera superior El indicador (V85 inercial - V85) presenta una mejor correlación con la siniestralidad que el Criterio II de Lamm

Gracias por su Atención Un Nuevo Indicador de la Consistencia del Diseño Geométrico de Carreteras Gracias por su Atención Prof. Alfredo García agarciag@tra.upv.es