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Seguridad y DiseñoSeguridad y Diseño
¿¿Qué significa ‘seguroQué significa ‘seguro’?’?
• ¿Es seguro este camino?
¿¿Qué Significa “SeguridadQué Significa “Seguridad”?”?
• ¿Es Seguro este Camino?
– ¿Es suficiente una respuesta “Sí” o “No” ?
– ¿Cambiaría su respuesta si le dijeran…
• El camino promedia 1 choque en 10 años? o…
• El camino promedia 100 choques en 10 años?
Clases de SeguridadClases de Seguridad
• Seguridad Nominal
– Un camino que se ajusta a la política de la agencia,
las pautas y garantiza que es "nominalmente"
seguro
– Un camino es sí/no nominalmente seguro
• Seguridad Sustantiva
– El rendimiento de un camino, tal como se define por
su frecuencia de accidente "esperada" (es decir,
promedio de largo plazo)
– Seguridad sustantiva es una variable continua
– Útil para comparar un sitio con sitio "típico"
Clases de SeguridadClases de Seguridad
• Comparación de Seguridad (NCHRP
Report 480)
Diseño de SeguridadDiseño de Seguridad
ConscienteConsciente
• Libro Amarillo AASHTO
– “NO es aconsejable la adherencia a los valores
mínimos [criterios de diseño] e”
– “Los criterios de diseño mínimo no aseguran
adecuados niveles de seguridad en todos los
casos.”
– “El desafío para el diseñador es
alcanzar el máximo nivel de seguridad
dentro de las limitaciones físicas y
financieras de un proyecto"
Choques VialesChoques Viales
• Factores Contribuyentes
– Conductor
• Edad, género, aptitud, nivel de fatiga, alcohol, etc.
– Vehículo
• Tipo, edad, mantenimiento, etc.
– Entorno
• Condiciones de iluminación, clima, lluvia, niebla,
etc.
– Camino
• Diseño geométrico, control de tránsito, etc.
• Foco de investigación actual
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Cuantificación de la SeguridadCuantificación de la Seguridad
• Modelo Predicción Seguridad
– C = índice base choques x volumen x CMF
• Factor Modificación Choques (CMF)
– CMF se usa para estimar el cambio en los
choques debido a un cambio geométrico (CMF
=Ccon/Csin)
– Ejemplo:
• CMFagr.bahía = 0.70
• Csin bahía = 10 choque/año
• Ccon bahía = Csin bahía × CMFagr.bahía = 7 choques/año
– Factor reducción choque (CRC) = 1 - CRF
Datos de ChoquesDatos de Choques
• Base de Datos de Choques Existentes
– Texas Department of Public Safety (DPS)
– Bases de datos locales
• Escala de gravedad
– K: Mortal
– A: Herida incapacitante
– B: Herida no-incapacitante
– C: Herida posible
– PDO: Solo daños propiedad
• Umbral
– $1000, informalmente y varía entre agencias
Foco
investigación
Variabilidad Datos ChoquesVariabilidad Datos Choques
• Examen Historia Choques
– Conteo anual choques: 2, 3, 1, 1, 7, 5, 2...
– En cualquier año, efectivamente el conteo de
choques es al azar
– La variabilidad año a año es GRANDE
• Tan grande que..., es muy difícil determinar si el
cambio en el conteo año a año se debe a un cambio
en geometría, volumen de tránsito, o dispositivo de
control de tránsito
• Esto puede reducir los esfuerzos para reducir los
choques (se hizo un cambio pero los choques
aumentaron)
• Nos engaña a pensar que un cambio que hicimos
redujo significativa mente los choques, cuando en
realidad no fue así)
Variabilidad Datos ChoquesVariabilidad Datos Choques
• Preguntas
– ¿Cuál es la verdadera media de frecuencia
de choques en este lugar?
– ¿Es confiable la media de 3 años?
0
2
4
6
8
0 5 10 15 20 25 30 35
Year
CrashFrequency,crashes/yr
Cada punto de datos
representa 1 año de
datos de choques en
un lugar
Variabilidad Datos ChoquesVariabilidad Datos Choques
• Observaciones
– Promedio de 3 años (= 6 choques)...
• 2 choques/año
• 0.7 a 4.3 choques/año (± 115%)
– Promedio de 35 años (= 100 choques)…
• 2.8 choques/año
• 2.2 a 3.3 (± 20%)
0
2
4
6
8
0 5 10 15 20 25 30 35
Year
CrashFrequency,crashes/yr
Running Average
Upper Limit (95% confidence interval)
Lower Limit
– Raramente un
lugar tiene
bastante choques
como para dar un
promedio con una
precisión de ± 20%
Influencia del DiseñoInfluencia del Diseño
• Cuestión
– 15 intersecciones tienen bahías de giro-izquierda
agregadas
– La investigación muestra que las bahías reducen los
choques en 20%
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
0 5 10 15 20 25 30 35
Site
CrashFrequency,crashes/yr
0 5 10 15
Before Bay After Bay
Site 4
– ¿Qué frecuencia
de choques espera
en el lugar 4
después de
instalar la bahía?
Cada punto de
datos representa 1
años de datos de
choques
Average = 10
Influencia del DiseñoInfluencia del Diseño
• Observaciones
– La variación al azar dificulta ver la tendencia
– La mayoría de los lugres muestran
reducciones de choques
– El lugar 4 y otros
pocos tenían más
choques
– Esto no significa
que la bahía no sea
efectiva a largo
plazo
0
2
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16
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0 5 10 15 20 25 30 35
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CrashFrequency,crashes/yr
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Influencia del DiseñoInfluencia del Diseño
• Observaciones
– La distribución de cambio de choques por
lugares promedia 10 choques/año y 20% de
reducción
– Cuando la reducción
es pequeña, la
variación al azar deja
crecer la frecuencia
de choques en
algunos lugares el
año después
0.00
0.01
0.02
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0.06
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-15.00 -10.00 -5.00 0.00 5.00 10.00
Change in Annual Crash Frequency
Probability
32% of sites
experience an
increase in
crashes in the
year after
treatment due to
random variation
Superación de la VariabilidadSuperación de la Variabilidad
• La gran variabilidad dificulta observar un
cambio en la frecuencia, debido a un
cambio geométrico en un lugar
• La gran variabilidad en los datos de
choques puede frustrar intentos para
confirmar el cambio esperado
• Las grandes bases de datos necesitan
superar la gran variabilidad en los datos
de choques
• Para cuantificar el efecto debe usarse la
estadística
Procedimientos PredicciónProcedimientos Predicción
SeguridadSeguridad
• Supervisión
– Seis pasos
– Evaluar específicos segmento de camino o
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• Resultado
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segmento o intersección
Paso 1Paso 1
• Identificar la sección de camino
– Definir límites de la sección de interés
• Limites del proyecto
• Parte con problemas de seguridad
– Puede incluir uno o más componentes
components
Paso 2Paso 2
• Dividir la sección en componentes
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• Una intersección, o
• Una rama de distribuidor, o
• Un segmento de camino
– Analizar cada componente individualmente
según los Pasos 3 y 4
1
2
34
Segmento HomogéneoSegmento Homogéneo
• Definición
– Un segmento homogéneo tiene el mismo
carácter básico en toda su longitud
• Ancho carril
• Ancho banquina
• Número de carriles
• Curvatura
• Pendiente
• Separación horizontal
Paso 3Paso 3
• Colectar Datos del Componente
– Pueden incluir
• Geometría (ancho carril, etc.)
• Tránsito (TMD, composición, etc.)
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Paso 4Paso 4
• Computar la Frecuencia de Choques
Esperada
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• Componentes de Modelo
– Modelo base
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Modelo BaseModelo Base
• Relación
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longitud
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a las condiciones locales
• Aplicación
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Factores de Modificación deFactores de Modificación de
Choques, CMFChoques, CMF• Definición
– Cambio en la frecuencia de choques por un
específico cambio geométrico
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– Un CMF por elementos de diseño (p.e., ancho carril)
• Ejemplo: Camino dos-carriles
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Pasos 5 & 6Pasos 5 & 6
• Repetir Pasos 3 y 4 por Componente
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101 seguridad&diseño 31d

  • 2. ¿¿Qué significa ‘seguroQué significa ‘seguro’?’? • ¿Es seguro este camino?
  • 3. ¿¿Qué Significa “SeguridadQué Significa “Seguridad”?”? • ¿Es Seguro este Camino? – ¿Es suficiente una respuesta “Sí” o “No” ? – ¿Cambiaría su respuesta si le dijeran… • El camino promedia 1 choque en 10 años? o… • El camino promedia 100 choques en 10 años?
  • 4. Clases de SeguridadClases de Seguridad • Seguridad Nominal – Un camino que se ajusta a la política de la agencia, las pautas y garantiza que es "nominalmente" seguro – Un camino es sí/no nominalmente seguro • Seguridad Sustantiva – El rendimiento de un camino, tal como se define por su frecuencia de accidente "esperada" (es decir, promedio de largo plazo) – Seguridad sustantiva es una variable continua – Útil para comparar un sitio con sitio "típico"
  • 5. Clases de SeguridadClases de Seguridad • Comparación de Seguridad (NCHRP Report 480)
  • 6. Diseño de SeguridadDiseño de Seguridad ConscienteConsciente • Libro Amarillo AASHTO – “NO es aconsejable la adherencia a los valores mínimos [criterios de diseño] e” – “Los criterios de diseño mínimo no aseguran adecuados niveles de seguridad en todos los casos.” – “El desafío para el diseñador es alcanzar el máximo nivel de seguridad dentro de las limitaciones físicas y financieras de un proyecto"
  • 7. Choques VialesChoques Viales • Factores Contribuyentes – Conductor • Edad, género, aptitud, nivel de fatiga, alcohol, etc. – Vehículo • Tipo, edad, mantenimiento, etc. – Entorno • Condiciones de iluminación, clima, lluvia, niebla, etc. – Camino • Diseño geométrico, control de tránsito, etc. • Foco de investigación actual – Diseño geométrico del camino
  • 8. Cuantificación de la SeguridadCuantificación de la Seguridad • Modelo Predicción Seguridad – C = índice base choques x volumen x CMF • Factor Modificación Choques (CMF) – CMF se usa para estimar el cambio en los choques debido a un cambio geométrico (CMF =Ccon/Csin) – Ejemplo: • CMFagr.bahía = 0.70 • Csin bahía = 10 choque/año • Ccon bahía = Csin bahía × CMFagr.bahía = 7 choques/año – Factor reducción choque (CRC) = 1 - CRF
  • 9. Datos de ChoquesDatos de Choques • Base de Datos de Choques Existentes – Texas Department of Public Safety (DPS) – Bases de datos locales • Escala de gravedad – K: Mortal – A: Herida incapacitante – B: Herida no-incapacitante – C: Herida posible – PDO: Solo daños propiedad • Umbral – $1000, informalmente y varía entre agencias Foco investigación
  • 10. Variabilidad Datos ChoquesVariabilidad Datos Choques • Examen Historia Choques – Conteo anual choques: 2, 3, 1, 1, 7, 5, 2... – En cualquier año, efectivamente el conteo de choques es al azar – La variabilidad año a año es GRANDE • Tan grande que..., es muy difícil determinar si el cambio en el conteo año a año se debe a un cambio en geometría, volumen de tránsito, o dispositivo de control de tránsito • Esto puede reducir los esfuerzos para reducir los choques (se hizo un cambio pero los choques aumentaron) • Nos engaña a pensar que un cambio que hicimos redujo significativa mente los choques, cuando en realidad no fue así)
  • 11. Variabilidad Datos ChoquesVariabilidad Datos Choques • Preguntas – ¿Cuál es la verdadera media de frecuencia de choques en este lugar? – ¿Es confiable la media de 3 años? 0 2 4 6 8 0 5 10 15 20 25 30 35 Year CrashFrequency,crashes/yr Cada punto de datos representa 1 año de datos de choques en un lugar
  • 12. Variabilidad Datos ChoquesVariabilidad Datos Choques • Observaciones – Promedio de 3 años (= 6 choques)... • 2 choques/año • 0.7 a 4.3 choques/año (± 115%) – Promedio de 35 años (= 100 choques)… • 2.8 choques/año • 2.2 a 3.3 (± 20%) 0 2 4 6 8 0 5 10 15 20 25 30 35 Year CrashFrequency,crashes/yr Running Average Upper Limit (95% confidence interval) Lower Limit – Raramente un lugar tiene bastante choques como para dar un promedio con una precisión de ± 20%
  • 13. Influencia del DiseñoInfluencia del Diseño • Cuestión – 15 intersecciones tienen bahías de giro-izquierda agregadas – La investigación muestra que las bahías reducen los choques en 20% 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 0 5 10 15 20 25 30 35 Site CrashFrequency,crashes/yr 0 5 10 15 Before Bay After Bay Site 4 – ¿Qué frecuencia de choques espera en el lugar 4 después de instalar la bahía? Cada punto de datos representa 1 años de datos de choques Average = 10
  • 14. Influencia del DiseñoInfluencia del Diseño • Observaciones – La variación al azar dificulta ver la tendencia – La mayoría de los lugres muestran reducciones de choques – El lugar 4 y otros pocos tenían más choques – Esto no significa que la bahía no sea efectiva a largo plazo 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 0 5 10 15 20 25 30 35 Site CrashFrequency,crashes/yr 0 5 10 15 Before Bay After Bay Site 4 Site 4
  • 15. Influencia del DiseñoInfluencia del Diseño • Observaciones – La distribución de cambio de choques por lugares promedia 10 choques/año y 20% de reducción – Cuando la reducción es pequeña, la variación al azar deja crecer la frecuencia de choques en algunos lugares el año después 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.10 -15.00 -10.00 -5.00 0.00 5.00 10.00 Change in Annual Crash Frequency Probability 32% of sites experience an increase in crashes in the year after treatment due to random variation
  • 16. Superación de la VariabilidadSuperación de la Variabilidad • La gran variabilidad dificulta observar un cambio en la frecuencia, debido a un cambio geométrico en un lugar • La gran variabilidad en los datos de choques puede frustrar intentos para confirmar el cambio esperado • Las grandes bases de datos necesitan superar la gran variabilidad en los datos de choques • Para cuantificar el efecto debe usarse la estadística
  • 17. Procedimientos PredicciónProcedimientos Predicción SeguridadSeguridad • Supervisión – Seis pasos – Evaluar específicos segmento de camino o intersección (elementos, componentes) – La misma técnica básica para todos los métodos (IHSDM, HSM, Safety Analyst) • Resultado – Estimación de frecuencia de choque por segmento o intersección
  • 18. Paso 1Paso 1 • Identificar la sección de camino – Definir límites de la sección de interés • Limites del proyecto • Parte con problemas de seguridad – Puede incluir uno o más componentes components
  • 19. Paso 2Paso 2 • Dividir la sección en componentes – Análisis basado en componentes • Una intersección, o • Una rama de distribuidor, o • Un segmento de camino – Analizar cada componente individualmente según los Pasos 3 y 4 1 2 34
  • 20. Segmento HomogéneoSegmento Homogéneo • Definición – Un segmento homogéneo tiene el mismo carácter básico en toda su longitud • Ancho carril • Ancho banquina • Número de carriles • Curvatura • Pendiente • Separación horizontal
  • 21. Paso 3Paso 3 • Colectar Datos del Componente – Pueden incluir • Geometría (ancho carril, etc.) • Tránsito (TMD, composición, etc.) • Dispositivos control tránsito (señales, semáforos) – ¿Que datos necesito? • Depende del componente…
  • 22. Paso 4Paso 4 • Computar la Frecuencia de Choques Esperada – Usar modelo de predicción de choques • Componentes de Modelo – Modelo base – CMF Volume Lane Width Expected Crash Frequency
  • 23. Modelo BaseModelo Base • Relación – Cb = índice de choque básico × volumen × longitud – Frecuencia choques con heridos y muertos • Calibración – El analista puede ajustar el índice de choques a las condiciones locales • Aplicación – Frecuencia choques para segmento “típico” – Típico: carriles 3.6 m, banquina exterior 2.4 m, etc.
  • 24. Factores de Modificación deFactores de Modificación de Choques, CMFChoques, CMF• Definición – Cambio en la frecuencia de choques por un específico cambio geométrico – Adapta el modelo base a las condiciones no-básicas – Un CMF por elementos de diseño (p.e., ancho carril) • Ejemplo: Camino dos-carriles • Condición básica: carriles 3.6 m • Camino tiene carriles de 3 m – CMF = 1.12
  • 25. Pasos 5 & 6Pasos 5 & 6 • Repetir Pasos 3 y 4 por Componente • Agregar Resultados Sección Camino – Agregar estimaciones de choques de todos los componentes – La suma representa la frecuencia de choques esperada para la sección de camino • Si hay múltiples opciones, repetir los Pasos 1 a 6 para cada opción