Análisis de la funcionalidad del tráfico en carreteras convencionales con presencia de ciclistas

Abstract

[ES] La presencia de ciclistas deportivos en carreteras convencionales es un fenómeno habitual en la actualidad. Los ciclistas circulan individualmente y en grupo, compartiendo la vía con los vehículos motorizados e interaccionando con ellos. Debido a las diferencias en términos de velocidad, volumen y nivel de protección entre bicicletas y vehículos motorizados, la maniobra de adelantamiento es la interacción más frecuente y de mayor riesgo. Por tanto, la presencia de ciclistas en carreteras convencionales puede afectar tanto desde el punto de vista de la seguridad vial, como desde el punto de vista de la funcionalidad del tráfico. El principal objetivo de esta investigación es la caracterización del tráfico ciclista y su interacción con los vehículos a motor, en especial en maniobras de seguimiento y adelantamiento, a partir de observaciones naturalísticas del fenómeno, mediante el uso de bicicletas instrumentadas y de observaciones puntuales en tramos de estudio previamente seleccionados. El estudio se ha realizado considerando ciclistas circulando individualmente y en grupo por tramos de carreteras convencionales con diferentes características, tanto geométricas como de tráfico. Se han analizado un total de 2,135 maniobras de adelantamiento a ciclistas. La duración del adelantamiento se ha considerado un factor clave en cuanto a su efecto en la seguridad y en la funcionalidad del tráfico. En consecuencia, esta variable se ha analizado con especial interés, desarrollando un modelo predictivo de la duración del adelantamiento considerando factores relativos a la configuración de los grupos de ciclistas, a la carretera y a la propia maniobra de adelantamiento. A partir de las observaciones realizadas, se ha adaptado, calibrado y validado un modelo de microsimulación del tráfico que incorpora el tráfico ciclista en carreteras convencionales y su interacción con los vehículos motorizados. Mediante las observaciones y el uso del modelo de microsimulación se han obtenido medidas de desempeño que permiten caracterizar la influencia de la presencia de ciclistas en la funcionalidad del tráfico, mostrando una reducción de la funcionalidad del tráfico al aumentar el tráfico ciclista. Las medidas de desempeño relacionadas con el número de adelantamientos y la demora son las más sensibles a la presencia de ciclistas, seguidas de las medidas relacionadas con el seguimiento entre usuarios. Las carreteras con secciones más estrechas son más sensibles a la presencia de ciclistas, y en ellas la configuración de los grupos en paralelo mejora ligeramente la funcionalidad del tráfico al facilitar los adelantamientos. Los resultados de esta investigación permiten una mejor comprensión del fenómeno, a la vez que se traducen en recomendaciones para la mejora del diseño y/o explotación de carreteras convencionales con presencia ciclista. Asimismo, se han desarrollado herramientas específicas como son el modelo predictivo y el modelo de microsimulación que pueden ser usadas por los gestores de la infraestructura para analizar otras carreteras y proporcionar una integración más segura y operativa de los diferentes usuarios de la misma.

[CA] La presència de ciclistes esportius en carreteres convencionals és un fenomen habitual a l'actualitat. Els ciclistes circulen individualment i en grup, compartint la via amb els vehicles motoritzats i interaccionant amb ells. A causa de les diferències en termes de velocitat, volum i nivell de protecció entre bicicletes i vehicles motoritzats, la maniobra d'avançament és la interacció més freqüent i perillosa que es produeix entre ells. Per tant, la presència de ciclistes en carreteres convencionals pot afectar tant des del punt de vista de la seguretat viària com de la funcionalitat del trànsit. El principal objectiu d'aquesta investigació és la caracterització del trànsit ciclista i la seva interacció amb els vehicles a motor, especialment en maniobres de seguiment i avançament, a partir d'observacions naturalístiques del fenomen, mitjançant l'ús de bicicletes instrumentades i d'observacions puntuals en trams d'estudi prèviament seleccionats. L'estudi s'ha realitzat considerant ciclistes circulant individualment i en grup per trams de carreteres convencionals amb diferents característiques, tant geomètriques com de trànsit. S'han analitzat en detall 2,135 maniobres d'avançament a ciclistes. La durada de l'avançament s'ha considerat un factor clau pel que fa al seu efecte en la seguretat i en la funcionalitat del trànsit. En conseqüència, aquesta variable s'ha analitzat amb especial interès, desenvolupant un model predictiu de la durada de l'avançament considerant factors relatius a la configuració dels grups de ciclistes, a la carretera i a la pròpia maniobra d'avançament. A partir de les observacions s'ha adaptat, calibrat i validat un model de microsimulació del trànsit que incorpora el trànsit ciclista en carreteres convencionals i la seva interacció amb els vehicles motoritzats. Mitjançant les observacions i l'ús de el model de microsimulació s'han obtingut mesures d'acompliment que permeten caracteritzar la influència de la presència de ciclistes en la funcionalitat del trànsit, mostrant una reducció de la funcionalitat del trànsit a l'augmentar el trànsit ciclista. Les mesures d'acompliment relacionades amb el nombre d'avançaments i la demora són les més sensibles a la presència de ciclistes, seguides de les mesures relacionades amb el seguiment entre usuaris. Les carreteres amb seccions més estretes són més sensibles a la presència de ciclistes, i en elles la configuració dels grups en paral·lel millora lleugerament la funcionalitat del trànsit al facilitar els avançaments. Els resultats d'aquesta investigació permeten una millor comprensió del fenomen alhora que es tradueixen en recomanacions per a la millora del disseny i/o l'explotació de carreteres convencionals amb presència ciclista. Així mateix, s'han desenvolupat eines específiques com el model predictiu i el model de microsimulació que poden ser utilitzats pels gestors d'infraestructures per analitzar altres carreteres i proporcionar una integració més segura i operativa dels diferents usuaris de les mateixes.

[EN] Nowadays, the presence of sport cyclists on two-lane rural roads is a common phenomenon. Cyclists ride individually and in groups, sharing the road with motorized vehicles and interacting with them. Due to the differences in speed, volume and level of protection between bicycles and motorized vehicles, the overtaking manoeuvre is the most frequent and dangerous interaction that occurs between them. Therefore, the presence of cyclists on two-lane rural roads can affect both road safety and traffic operation. The main objective of this research is the characterization of cycle traffic and its interaction with motorized vehicles, especially in follow-up and overtaking manoeuvres, based on naturalistic observations of the phenomenon, using instrumented bicycles and observations at the extremes of the study sections. The study has been carried out considering cyclists who circulate individually and in groups on sections of two-lane rural roads with different characteristics, both geometric and traffic. A total of 2,135 overtaking manoeuvres to cyclists have been analysed in detail. The duration of overtaking has been considered a key factor in terms of its effect on safety and traffic operation. Consequently, this variable has been analysed with special interest, developing a predictive model of the overtaking duration, considering factors related to the configuration of groups of cyclists, the road and the overtaking manoeuvre itself. Based on the observations, a traffic microsimulation model that incorporates cycle traffic on two-lane rural roads and its interaction with motorized vehicles has been adapted, calibrated and validated. Through observations and the use of the microsimulation model, performance measures have been obtained that allow characterizing the influence of the presence of cyclists on traffic operation, showing a reduction in traffic operation as cycle traffic increases. Performance measures related to the number of overtaking manoeuvres and delay are the most sensitive to the presence of cyclists, followed by measures related to users platooning. Roads with narrow cross-sections are more sensitive to the presence of cyclists, and on them the two-abreast configuration of groups of cyclists slightly improves traffic operation by facilitating overtaking. The results of this research allow a better understanding of the phenomenon as well as being translated into recommendations for improving the design and/or operation of two-lane rural roads with a cyclist presence. In addition, specific tools have been developed such as the predictive model and the microsimulation model which can be used by infrastructure managers to analyse other rural roads and provide a safer and more operational integration of the different road users.