DESARROLLO DE MODELOS DE VELOCIDAD DE OPERACIÓN DE VEHÍCULOS LIGEROS EN CARRETERAS CONVENCIONALES, CONSIDERANDO SUS CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS Y OPERACIONALES

Abstract

Accident rate is one of the main problems facing society. In Spain, 80% of accidents occur in two-lane two ways roads. Throughout the year 2015, the number of crashes with victims on these roads amounted to 23729, of which 971 were dead. The most used criteria to analyze the behavior of the drivers are based on the study of the operating speed profile, considered as the 85th percentile of the speed distribution of light vehicle driving under free flow. This speed is easy to determine when the road is already built, however, during the planning phase and the design phase, it will be necessary to estimate it. That is why in this study, different operating speeds models are calibrated to estimate the behavior of drivers of light vehicles on the Spanish two-lane highways in the different elements of the road. In order to analyze drivers behavior, both the velocity data and the geometric characteristics of the elements of the road are necessary. Speed data used in this study are, on the one hand, continuous speed collected during the year 2008, framed in the research project " REVEL-Una metodología para la REVisión de los límites de VELocidad " (PT-2006-031 -25IAPP) and, on the other hand, spot speed data collected in 2016 at the midpoint of some curves whose radii have been selected to complete the available data to have a wide sample of speeds developed in the curves of the Spanish two-lane two ways roads. Geometric characteristics of the elements of the layout have been obtained using a new methodology, more precise than those developed up to date. The delineation of the center line has been identified from orthophotos and elevation points from LIDAR both provided by the Plan Nacional de Ortofotografía Aérea (PNOA). In this study, in addition to the geometric variables of the plot, the operational variables of the adjacent elements have been considered in order to determine if there is a relationship between the velocities developed in the curves and those reached in the tangents. Therefore, the models proposed in this doctoral thesis will be of great use in the study of drivers behavior in the road planning phase, since it will be possible to estimate the speeds of the drivers before it is built, but also in the phase of exploitation of the road from the geometry and operational variables, thus improving road safety.

La siniestralidad en carretera es uno de los principales problemas a los que se enfrenta la sociedad. En España, el 80% de los accidentes de tráfico se producen en carreteras convencionales. A lo largo del año 2015, el número de accidentes con víctimas en estas carreteras ascendió a 23729, de los cuales resultaron 971 fallecidos. Los criterios más utilizados para analizar el comportamiento de los conductores están basados en el estudio del perfil de velocidad de operación, considerada como el percentil 85 de la distribución de velocidades de vehículos ligeros circulando en flujo libre. Esta velocidad es sencilla de determinar cuando la carretera ya está construida; sin embargo, durante la fase de planeamiento y diseño será necesario estimarla. Es por ello que en este estudio se calibran diferentes modelos de velocidades de operación que estimen el comportamiento de los conductores de vehículos ligeros en las carreteras convencionales españolas en los distintos elementos que conforman el trazado. Para analizar cómo se comportan los conductores son necesarios tanto los datos de velocidades como las características geométricas de los elementos del trazado en los que se desarrollan. Los datos de velocidades empleados en este estudio son, por un lado, datos continuos de velocidades recogidos a lo largo del año 2008, enmarcados en el proyecto de investigación "REVEL-Una metodología para la REvisión de los límites de VELocidad" (PT-2006-031-25IAPP); y, por otro, datos de velocidades puntuales recogidos en el año 2016 en el punto medio de ciertas curvas cuyos radios han sido seleccionados para completar los datos disponibles y así tener una muestra lo más amplia posible de las velocidades desarrolladas en las curvas de las carreteras convencionales españolas. Las características geométricas de los elementos del trazado se han obtenido empleando una nueva metodología, más precisa que las desarrolladas hasta la fecha. La restitución de la geometría en planta se ha realizado a partir de la ortofoto del lugar, mientras que para la restitución en alzado se han empleado las nubes de puntos que contienen la información altimétrica; ambas proporcionadas por el Plan Nacional de Ortofotografía Aérea (PNOA). En este estudio, además de las variables geométricas del trazado, se han considerado las variables operacionales de los elementos adyacentes, de tal modo que se determine si hay relación entre las velocidades desarrolladas en las curvas y las alcanzadas en las rectas. Por tanto, los modelos planteados en este trabajo doctoral serán de gran utilidad en el estudio del comportamiento de los conductores tanto en las carreteras en fase de planeamiento, ya que será posible estimar las velocidades de los conductores antes incluso de que se haya construido la vía a partir de la geometría del trazado, como en la fase de explotación de la misma a partir de la geometría y de variables operacionales, mejorando así la seguridad vial.

La sinistralitat és un dels principals problemes als que s'enfronta la societat. A Espanya, el 80% dels accidents es produeixen en carreteres convencionals. Al llarg de l'any 2015, el nombre d'accidents amb víctimes en aquestes carreteres va ascendir a 23729, dels quals 971 van resultar mortals. Els criteris més utilitzats per analitzar el comportament dels conductors estan basats en l'estudi del perfil de velocitat d'operació, considerada com el percentil 85 de la distribució de velocitats de vehicles lleugers circulant en flux lliure. Aquesta velocitat és senzilla de determinar quan la carretera ja està construïda, però, durant la fase de planejament i disseny caldrà estimar-la. És per això que en aquest estudi es calibren diferents models de velocitats d'operació que estimen el comportament dels conductors de vehicles lleugers en les carreteres convencionals espanyoles en els distints elements que conformen el traçat. Per analitzar com es comporten els conductors són necessàries tant les dades de velocitats com les característiques geomètriques dels elements del traçat en els que es desenvolupen. Les dades de velocitats emprades en aquest estudi són, per una banda, dades contínues de velocitats recollides al llarg de l'any 2008 emmarcades en el projecte d'investigació "REVEL-Una metodología para la REVisión de los límites de VELocidad" (PT-2006-031-25IAPP), i per altra banda dades de velocitats puntuals recollides a l'any 2016 en el punt mitjà de certes corbes el radi de les quals han segut seleccionats per completar les dades disponibles i així obtenir una mostra el més ampla possible de les velocitats desenvolupades en les corbes de les carreteres convencionals espanyoles. Les característiques geomètriques dels elements del traçat s'han obtingut emprant una nova metodologia, més precisa que les desenvolupades fins la data. La restitució de la geometria en planta s'ha realitzat a partir de l'ortofoto del lloc, mentre que per a la restitució en alçat s'han emprat els núvols de punts que contenen la informació altimètrica; ambdues proporcionades pel Pla Nacional d'Ortografia Aèria (PNOA). En aquest estudi, a més de les variables geomètriques del traçat s'han considerat les variables operacionals del elements adjacents de manera que es determina si hi ha relació entre les velocitats desenvolupades en les corbes i les assolides en les rectes. Per tant, els models plantejats en aquest treball doctoral seran de gran utilitat en l'estudi del comportament dels conductors, tant en les carreteres en fase de planejament, ja que serà possible estimar les velocitats dels conductors abans inclús de que s'haja construït la via a partir de la geometria del traçat, com en la fase d'explotació de la mateixa, a partir de la geometria i de variables operacionals, millorant així la seguretat vial.