10 ijscer 2013 modelo coherenciavelocidadseguridadeuropa

RevistaInternacionaldeInvestigaciónenIngenieríaEstructuralyCivil
ISSN 2319 - 6009 Vol. 2, N º. 2, mayo 2013 © 2013 IJSCER.
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MATERIAL DIDÁCTICO NO COMERCIAL – CURSOS UNIVERSITARIOS DE GRADO Y POSGRADO
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+Francisco Justo Sierra franjusierra@yahoo.com
Ingeniero Civil UBA CPIC 6311 ingenieriadeseguridadvial.blogspot.com.ar Beccar, mayo 2014
REVISIÓN DE MODELO
COHERENCIA DE DISEÑO GEOMÉTRICO
BASADA EN LA VELOCIDAD Y SEGURIDAD EN CAMINOS
RURALES DE DOS CARRILES DE PAÍSES EUROPEOS
Majid Atashafrazeh1 y Mehrzad Mohabbi Yadollahi2*
1
Department of Civil Engineering, Ahar Azad University, Ahar, Iran.
2
Department of Civil Engineering, Atatürk University, 25240, Erzurum, Turkey.
* Correo autores: mehrzad@atauni.edu.tr

2-10 Revisión de Modelo COHERENCIA DE DISEÑO GEOMÉTRICO
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RESUMEN
Para reducir las muertes en los caminos rurales se presenta un nuevo método de evaluar la
coherencia del diseño geométrico en función de la velocidad y la seguridad, basado en la
consideración de perfiles de velocidad de operación continuos. Los estudios de coherencia de
diseño geométrico pueden utilizarse para identificar las secciones incoherentes, destinatarias
de mejoramientos. No hay datos geométricos de los caminos rurales. En algunos km de ca-
mino se aplicó un método para estimar los parámetros geométricos desde mapas digitales.
Con un criterio de evaluación los elementos se clasificaron como buenos, justos o malos. Un
diseño geométrico puede usarse para indicar los lugares en los caminos donde se producen
más choques, puntos negros. Las obras de mejoramiento se puede concentrar en las sec-
ciones, y así los caminos rurales pueden ser más seguros.
ÍNDICE
1. INTRODUCCIÓN 3
2. ANTECEDENTES 4
3. VELOCIDAD DE OPERACIÓN 5
4. RELACIÓN CON LA SEGURIDAD 6
5. ANÁLISIS DE CHOQUES 6
6. CONCLUSIÓN 7
REFERENCIAS 8

Majid Atashafrazeh y Mehrzad Mohabbi Yadollahi 3-10
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1 INTRODUCCIÓN
Las muertes en los caminos son un problema serio. Los choques son sucesos complejos que
implican una gran variedad de factores, incluida la geometría del camino, comportamiento de
los conductores, condiciones meteorológicas, límites de velocidad y factores humanos. Este
documento se centra específicamente en la geometría (características visibles del camino), su
efecto sobre la velocidad de los vehículos y la seguridad. El índice promedio de choques
mortales de un camino rural común es aproximadamente el doble que el de una autovía con
cruces a nivel y aproximadamente seis veces mayor que el de una autopista.
Los choques de tránsito son uno de los problemas más importantes de nuestra sociedad.
Cada año 1,2 millones de personas mueren, y entre 20 y 50 millones de personas sufren
lesiones por choques en camino y calles. En los países europeos la mayoría de todos los
choques mortales ocurren en caminos rurales; por ejemplo 63% en España, y 57% en Irlanda.
Tres factores influyen en la ocurrencia de un choque vial: factor humano, vehículo y camino.
Las investigaciones anteriores demostraron que los choques tienden a concentrarse en de-
terminados tramos de caminos, lo que indica que además de los errores de conducción, las
características de los caminos desempeñan un papel importante en los choque. Uno de los
principales motivos de la ocurrencia de los choques puede ser la falta de coherencia del
diseño geométrico. Este concepto puede definirse por la forma en que se ajustan las expec-
tativas de los conductores y el camino. Por lo tanto, si camino con un buen nivel de unifor-
midad ajustado a que esperan no sorprenderá al conducir en ellos. Una pobre coherencia
supone un mal ajuste, hechos sorpresivos, alta variabilidad a lo largo de diferentes tramos y
entre distintos conductores, lo cual aumenta la posibilidad de choque.
La mayoría de la investigación y desarrollo de medidas de diseño coherente se centran en
cuatro áreas principales: velocidad de operación, estabilidad del vehículo, índices de ali-
neamiento, y carga de trabajo del conductor. Un método simple para evaluar la coherencia de
diseño es basarlo en el índice de alineamiento, resultante de medidas cuantitativas del ali-
neamiento general en una sección del camino.
Aunque la mayoría de los criterios de coherencia dan umbrales de diseño bueno, justo y malo,
otros autores sugieren funciones continuas como una mejor herramienta para diseñar.
Algunos criterios permiten evaluar la coherencia y estimar la seguridad vial de un elemento
solo del camino (la curva horizontal). Otros estudios, como el de Polus y Mattar, utilizan per-
files continuos de velocidad para determinar la variación global de la velocidad a lo largo de un
segmento, y determinar un único valor de coherencia para todo el segmento; su índice de
coherencia de diseño es una función continua, en lugar de basarse en rangos.
Se desarrollaron dos nuevas medidas de coherencia. La primera fue la relativa área delimi-
tada entre la velocidad de operación y la línea de velocidad promedio ponderado por longitud
(Ra).

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2 ANTECEDENTES
Las medidas de coherencia del diseño geométrico se dividen en cuatro categorías: velocidad
de operación, estabilidad del vehículo, carga mental del conductor e índices de alineamiento.
Velocidad de operación se define como la velocidad seleccionada por los usuarios de los
caminos cuando no está restringida por otros usuarios, y se representa normalmente por el
85º percentil de la velocidad de operación. En términos de coherencia de diseño geométrico,
muchos consideran a la velocidad de operación (V85) como el más notable y sencillo indicador.
El cambio en la velocidad de operación (∆V85) es un indicador de incoherencia de diseño
geométrico. Según la bibliografía existen varias interpretaciones de la velocidad de operación
como medida de la coherencia del diseño geométrico. Puede utilizarse mediante el examen
de las diferencias entre las velocidades directriz y de operación (VD - V85) en una sección
particular del camino o examinar las diferencias entre V85 de elementos consecutivos (AV85).
La Tabla 1 muestra los Criterios de Seguridad I y II, lo más comunes utilizados para deter-
minar el grado de coherencia de un tramo del camino en relación con la velocidad de opera-
ción. Las secciones de caminos se clasifican en tres categorías: Buena = no necesita co-
rrecciones de alineamiento; Justo = ídem, pero pueden ser convenientes correcciones a
señales, bombeo de calzada, etc.; y Pobre = necesita rediseño.
TABLA 1: Criterios de diseño de la evaluación
Evaluación de Diseño Criterio I. Criterio II Criterio III
Bueno | V85 - VD | <10 km/h ∆V85 ≤10 km/h ∆fR = fR - fRD ≤ 10
Justo 10 < | V85 - VD | ≤ 20 km/h 10 < ∆V85 ≤ 20 km/h 0.01> ∆fR> -0,04
Pobre | V85 - VD | ≥ 20 km/h ∆V85 ≥ 10 km/h ∆fR <-0.04
Estos son los criterios de seguridad más conocidos. Sin embargo, pueden sufrir deficiencias;
fueron desarrollados con datos de choques en Nueva York y se debe tener precaución al
aplicarlos en otros lugares.
Por ejemplo, el Criterio I, sugieren que no hay ninguna diferencia entre un valor de 10.1 km/h
para |V85 - VD| y un valor de 20 km/h para |V85 - VD|. Ambos se encuentran en la misma ca-
tegoría de "justo". Pero los valores de 19.9 km/h y 20.1 km/h para |V85 - VD| se encuentran en
dos categorías diferentes, "Justo" y "Pobre" respectivamente. Esto crea una forma escalo-
nada de los dos criterios y es un motivo de preocupación. El mismo paso de los criterios existe
para el Criterio II.
El Criterio III se basa en estabilidad del vehículo en curvas horizontales, la cual es primordial a
para la seguridad vial. Al transitar por una curva horizontal, un vehículo experimenta fuerzas
centrífugas laterales excesivas que pueden causar despistes, vuelcos, choques frontales o
contra obstáculos fijos al costado de la calzada. Donde no se da estabilidad al vehículo hay
incoherencias del diseño geométrico. Para evaluar la coherencia diseño, en la Tabla 1 se
sugiere el Criterio de Seguridad III por el que se asegura que haya disponible suficiente fric-
ción lateral (fR) para satisfacer la demanda de fricción lateral (fRD). A menudo, la fricción lateral
provista se refiere como fricción lateral asumida. Se calcula con la expresión de Lamm:

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Esta fórmula supone topografía plana. Para calcular fRD se usa una fórmula de masa puntual:
(fRD = (V85
2
/ 127R) – e)
Donde R = radio de curvatura (m); V85 = velocidad de operación del 85 percentil en el elemento
(km/h); y e = peralte.
El Criterio III examina la diferencia entre f/R y f/RD (∆fR) en una determinada sección. Este
criterio adolece de la misma deficiencia como criterios de seguridad I y II en el sentido de que
crea una forma escalonada. Las fórmulas se desarrollaron en los EUA y hay que precaverse al
aplicarlas en otros países. Las fórmulas (1) y (2) son objeto de importantes críticas en la
bibliografía. Los valores de fricción usados en la ecuación (1) se basan en la investigación
realizada en las décadas de 1930 y 1940, y desde entonces las técnicas de medición y el
diseño de los neumáticos variaron. La ecuación (2) trata todo el vehículo como un punto, no se
tiene en cuenta la interacción entre los neumáticos del vehículo y el pavimento, principal
método de mantenimiento de un vehículo en la calzada, y la fricción lateral no es tan fácil de
reconocer y medir como la velocidad de operación.
3 VELOCIDAD DE OPERACIÓN
Los datos de velocidad de operación (V85) se recolectaron para formular un modelo de velo-
cidad de automóviles. Se seleccionaron los lugares de medición en la zona de estudio para
cubrir las diferentes características de los caminos (por ejemplo, diferentes medidas de radios,
longitud de curva, ángulo de desviación y rectas). Las investigaciones anteriores sugirieron
que unas 50 observaciones in situ en cada uno de los lugares en cada sentido serían ade-
cuadas para estimar la velocidad de operación en cada punto. Los datos de velocidad se
recogieron en operación diurna sobre pavimento seco, con límite de velocidad de 100 km/h, y
sin intersecciones.
4 MODELOS DE COHERENCIA
La secuencia para desarrollar el parámetro de coherencia de diseño fue:
 estimación de los índices de choques para cada segmento de camino,
 determinación de todos los perfiles de velocidad,
 examen de las correlaciones entre todas las variables,
 selección de cinco variables para calibrar el modelo de coherencia,
 calibración del modelo de coherencia y su relación con la seguridad
 elección de un modelo factible de fácil uso para diseñar camino más seguros.
También se intentó formular un modelo velocidad de operación para rectas en caminos ru-
rales de dos-carriles. Sin embargo, los datos no fueron suficientes. Esto sucedió en estudios
previos; la velocidad de operación en rectas es más difícil modelar que en las curvas.

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5 RELACIÓN CON LA SEGURIDAD
Teniendo en cuenta las variables anteriores se chequearon varios modelos para analizar la
relación entre el índice de choques estimados (ECR) y todas las variables por separado. La
correlación más fuerte en el índice de choques se da por la división del cuadrado de la velo-
cidad de operación y la reducción de la velocidad media. Una vez obtenida la expresión
principal se hicieron varios intentos de agregar cualquiera de las dos variables obtenidas de
este análisis, pero no se obtuvieron buenos resultados. Por lo tanto, el índice de concordancia
de diseño propuesto es:
El índice final es en km/h.
Los segmentos de caminos con menor reduc-
ción de la velocidad media tendrán valores de coherencia mayores por la velocidad más
uniforme. Los valores mayores de velocidad media de operación se asocian con caminos
mejores y más coherentes. Este modelo considera la velocidad media y su variabilidad. A
diferencia con otros índices de coherencia, el modelo solo considera desaceleraciones en su
determinación, en lugar de aceleración y desaceleraciones, representada en la desviación
estándar de la velocidad de operación.
6 ANÁLISIS DE CHOQUES
La base de datos sobre choques en la N52 se obtuvo de la National Roads Authority, Irlanda.
http://en.wikipedia.org/wiki/N52_road_(Ireland)
Se examinaron los choques de
1999 a 2005 inclusive. La base
de datos contenía 533 choques
de mayor o menor grado. Se
excluyeron los choques no ocu-
rridos en la N52. Para el análisis
solo se tuvieron en cuenta los
choques que podrían haber sido
causados por el alineamiento del
camino. Estos choques se ex-
trajeron en línea con investiga-
ciones previas. Sólo se consi-
deraron los choques fuera de las
intersecciones: (a) vehículo solo
despistado de la calzada, (b) choque múltiple de vehículos en sentidos opuestos, o (c) choque
múltiple de vehículos en el mismo sentido. Se excluyeron todos los choques por estaciona-
miento, giros, adelantamiento, animales en el camino; peatones y bicicletas o motocicletas.
Tras las exclusiones de mantuvieron 53 choques, producidos en 40 elementos durante el
lapso de 8 años. Los lugares de choques se compararon para evaluar la coherencia del di-
seño geométrico. Se halló que 19 se produjeron en lugares clasificados bueno, 8 en justo, y 13
en pobre.

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7 CONCLUSIÓN
Las muertes viales, miles cada año, son uno de los problemas más importantes de nuestra
sociedad. Para contribuir a mejorar la seguridad vial se presenta un nuevo modelo de cohe-
rencia de diseño que puede utilizarse como medida sustituta para evaluar la seguridad de los
caminos rurales de dos carriles.
El modelo de coherencia se desarrolló a partir del análisis de regresión entre varias de las
medidas de las variables y los datos de choques.
Las mediciones de velocidad usadas incluyen variables relacionadas con la velocidad de
operación y con la desaceleración y límite de velocidad. Todas se obtuvieron de perfiles de
velocidad construidos con modelos de velocidad de operación y de desacelera-
ción/aceleración de la velocidad de investigaciones previas. Estos modelos se calibraron con
datos de velocidad continua registrados con innovadoras técnicas GPS para controlar el
comportamiento real de los conductores. Así, los perfiles de velocidad de operación son más
precisos, con una mejor aproximación al comportamiento real de los conductores.
Los datos de choque usados no fueron directamente los observados. De estos se calibró una
Función de Comportamiento de Seguridad que muestra una sobre dispersión de 0,1519.
Luego, sobre la base de este parámetro y los choques observados se aplicó el método Em-
pírico de Bayes para estimar con mayor precisión el número y frecuencia de choques. De los
análisis de los perfiles de velocidad de operación se obtuvieron 14 variables relacionadas con
la velocidad de operación, datos de choques y límites de velocidad de todos los segmentos.
Para reducir el número final de parámetros se efectuó un análisis de correlación, con el que se
redujeron a cinco las variables candidatas para usar en el modelo final de coherencia. Ade-
más, entre las variables se hallaron algunas relaciones interesantes, tales como los índices
más altos de choques alcanzados cuando la variabilidad de la velocidad de operación pre-
senta un valor medio, o la alta correlación entre este parámetro y la desviación de la velocidad
de operación.
También pueden alcanzarse los resultados siguientes:
 El método utilizado para estimar la geometría vial detectó más curvas y rectas en el ca-
mino relevado en este estudio que en una longitud similar de camino relevado en el Reino
Unido; esto sugiere que los caminos rurales son más ondulados en Irlanda.
 En Irlanda, la velocidad de operación media en las curvas es menor que las de los ca-
minos en otros países europeos. Quizás debido a curvas más cerradas.
 Existe una relación entre la coherencia del diseño geométrico y la seguridad. De los 40
lugares con choques durante el lapso 1999-2005, durante la evaluación de la coherencia
del diseño geométrico se detectaron 13 con necesidad de realineamientos.
 Las evaluaciones de diseño geométrico pueden usarse para localizar lugares de puntos
negros en gestación. Por lo tanto, las obras de mejoramiento y los recursos pueden
concentrarse en estas secciones para mejorar la seguridad de los caminos rurales (me-
didas preventivas).

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REFERENCIAS
1. Asociación Americana de Funcionarios de Caminos Estatales Transporte (AASHTO)
(2001), "Una política de Diseño Geométrico de Caminos y Calles", Washington DC
2. Anderson y IB Krammes RA (2000), "Reducción de la velocidad como un sustituto para la
experiencia de choques en las curvas horizontales en caminos rurales de dos carriles"
Transportation Research Record, "Diario de la Junta de Investigación del Transporte. Vol
1701, pp 86-94
3. Anderson IB, KM Bauer Harwood, DW y K Fitzpatrick (1999), "Relación con la seguridad
de la coherencia geométrica Diseño Medidas para la Rural Two-Lane Caminos, Trans-
portation Research Record 1658 ", Transportation Research Board, Washington DC,
43-51
4. Anderson IB, KM Bauer, DW Harwood, y Fitzpatrick, K (1999) "La relación con la segu-
ridad de las medidas de coherencia del diseño geométrico de caminos rurales de dos
años", Transportation Research Record: Diario de la Junta de Investigación del Trans-
porte, vol. 1658, la Junta de Investigación del Transporte, Consejo Nacional de Investi-
gación, Washington, DC, pp 43-51
5. Awata, M e Y Hassan (2002), "hacia el establecimiento de la medida del diseño geomé-
trico coherencia basado en la seguridad global", cuarta Conferencia Especial de Trans-
porte de la Sociedad Canadiense de Ingeniería Civil.
6. Babkov VF (1968), "Diseño de la seguridad vial y de tránsito", Ingeniería y Control, Vol.
Tránsito. 9, pp 236-239.
7. Cafiso S (2000), "Estudio de las condiciones experimentales sobre estiramiento de Se-
guridad Vial con incoherencias Alineamiento", Proc, 2 º Simposio Internacional de Diseño
Geométrico de Caminos, Mainz, Alemania, pp 377-387
8. Cafiso S, Said Graziano, dijo Silvestro G, La Cava G y B Persaud (2010), "Desarrollo de
modelos integrales de choques en los caminos de dos carriles rurales utilizando exposi-
ción, topógrafos, la coherencia y de contexto variables", Accident Analysis and Prevention,
vol. 42, No. 4, pp 1072-1079
9. Cafiso S, La Cava G y Montella A (2007), "Índice de Seguridad para la Evaluación de dos
calles rural Caminos", Transportation Research Registro: Revista de la Junta de Investi-
gación del Transporte, Vol. 2019, pp 136-156.
10. Dell'Acqua G, reducir, D y R Lamberti (2007), "Driver Speed Comportamiento dentro de
dos carriles caminos rurales en el sur de Italia", Actas de la Investigación del Transporte
Conferencia 86a anual de la Junta ", Washington DC, enero.
11. Programa Europeo de Evaluación de camino (EuroRAP) (2005), EuroRAP 2005: Resul-
tados Irlanda - caminos principales La clasificación de riesgo de Irlanda, AAlreland, The
AA Motoring Trust y EuroRAP AISBL, Número de Publicación: 03/2005/ER06/PA164
12. Fitzpatrick K, Brewer M, P Carlson y Wooldridge Pe (1995), "La exploración de las rela-
ciones entre las características de Caminos Velocidad de operación y en las secciones
tangentes", ASCE Journal of Transportation Engineering, vol. 131, N º. 4, pp 261-269.
13. Fitzpatrick K, L Elefteriadou, DW Harwood, Collins JM, McFadden J, Anderson, IB,
Krammes, RA, Irizarry, N, Parma, KD, Bauer, KM y Passetti, K (2000), la predicción de la
velocidad por caminos de dos carriles rurales , la Administración Federal de Caminos
(FHWA), Informe FHWA-RD-99-171, Springfield, Virginia

Traductor GOOGLE+
14. Fitzpatrick K, L Elefteriadou, DW Harwood, JM Collins, J. McFadden, IB Anderson, RA
Krammes, R Irizarry, KD Parma, KM Bauer, y K Passetti (2000), "Predicción de velocidad
para Two-Lane Rural Caminos", FHWA Reportar FHWA-RD-99-171, Departamento de
Transporte de EUA
15. Garda Oficina Nacional de Tránsito (2007), Provisional Fatal colisión de Estadística de
2007, Disponible en línea http://wwwgardaie, 4 de septiembre de 2007 Consultado
16. GM Gibreel, SM Easa, Y El-Hassan Dimeery IA (1999) Estado del Arte del camino La
coherencia del diseño geométrico ", ASCE Journal of Transportation Engineering, Vol.
125, No. 2, julio/agosto de 1999, pp 305. - 313.
17. GM Gibreel, SM Easa, Y El-Hassan Dimeery IA (1999) "Estado del Arte del camino La
coherencia del diseño geométrico", Journal of Transportation Engineering, vol. 125 pp
305-313.
18. Google (2007), Mapa Tomado de mapsgooglecom http://, consultado el 10 de septiembre
de 2007.
19. Hashim IH RN y Bird (2004), "Exploración de las relaciones entre la coherencia del diseño
geométrico y de seguridad en las zonas rurales individuales Calzadas en el Reino Unido,
Actas de la 36 ª Conferencia Anual de Transporte Grupo de Estudio de la Universidad 'de
la Universidad de Newcastle Upon Tyne.
20. Hashim IH RN y Bird (2005), "Modelos de Comportamiento Velocidad de Operación para
Calzadas Rurales Estudio de un solo caso del noreste de Inglaterra, Actas de la 37 ª
Conferencia Anual", Grupo de Estudios de Transporte de la Universidad 'de la Universidad
de Bristol, Bristol, enero.
21. Y Hassan (2004), "Highway Design Coherencia - perfeccionar el estado del conocimiento
y la práctica", Actas de la 83 ª Conferencia Anual del Transportation Research Board,
Washington DC, enero.
22. Y Hassan (2004) "Highway Design Coherencia: Perfeccionamiento del Estado del Cono-
cimiento y Práctica" Transporte Record de Investigación: Revista de la Junta de Investi-
gación del Transporte, Vol. 1881, pp 63-71
23. Hassan Y, Tabernero y Sayed T V (2001) se establece la Approach Práctico para el Di-
seño de Evaluación Coherencia, ASCE Journal of Transportation Engineering, vol. 127, N
º. 4, julio/agosto de 2001, pp 295-302.
24. Lamm R, Choueiri EM y Mailaender T (1992), "Seguridad del Tránsito en dos continentes:
el Análisis de Diez Años de Derechos Humanos y vehiculares Participaciones", Proc
Programa Estratégico de Investigación de Caminos (SHRP) y Tránsito Seguridad en dos
continentes, 18-20.
25. Lamm R, Choueiri E M, Hayward J y C Paluri A (1988), "Posible diseño de procedimientos
para promover Diseño La coherencia en la autopista del diseño geométrico en dos carriles
de Caminos Rurales", Transportation Research Record: Diario de la Junta de Investiga-
ción del Transporte, vol. 1195, TRB, National Research Council, Washington, DC, pp
111-122.
26. Lamm R, Psarianos Mailaender B y T (1999), "Highway Traffic Safety Design y Engi-
neering Handbook", McGraw-Hill Companies, Inc., Nueva York.

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Revista Internacional de Ingeniería Civil y Estructural de Investigación de Ingeniería
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