002 iatss 2016 seguridad&diseño túnelvial

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MATERIAL DIDÁCTICO NO-COMERCIAL - CURSOS UNIVERSITARIOS DE POSGRADO

Traducción SDL Free + + Francisco Justo Sierra [email protected]

Ingeniero Civil UBA CPIC 6311 caminosmasomenosseguros.blogspot.com.ar Beccar, marzo 2017

Asociación Internacional de Ciencias de Tránsito y Seguridad - Investigación IATSS 2016

Descripción general de aspectos de seguridad y diseño de túneles viales

Resumen

Este documento:

Examina los aspectos de seguridad vial y comportamiento de los conductores en túneles viales, sobre la base de varios estudios de casos de choques a lo largo de las zonas de circulación del túnel: (entrada: zona 2; transición: zona 3; e interior: zona 4). Trata aspectos de ingeniería y diseño que diferencian al tú-nel vial del camino abierto y examina algunas cuestiones relacionadas con la seguridad del túnel y los choques, como el comportamiento de los conductores, alineamiento, longitud del túnel y fricción longitu-dinal. Describe la gravedad de los choques en los túneles viales, incluyendo incidentes de incendios, e introduce nuevas medidas del riesgo y clasificaciones de seguridad.

El riesgo de un choque en un túnel es reducido en comparación con los choques en camino abierto (aproximada-mente la mitad); sin embargo, en el túnel la gravedad del choque es mayor. La catástrofe potencial relacionada con un incendio en un túnel es mayor que en un choque automovilístico, aunque los choques con incendios son menos frecuentes que los choques de tránsito.

En general, en los túneles viales los conductores reducen la velocidad y aumentan su posición lateral desde la pared derecha del túnel. En los túneles más cortos, con reducción de la velocidad de conducción, la vigilancia del conductor puede ser más robusta, sin verse obstaculizada por conducción descuidada, más común en los túneles largos. Aun así, a pesar de la atención del conductor, la tasa de choques en los túneles ocurre por el inusual entorno de conducción del túnel.

Las tasas de choques son inferiores en la zona interior del túnel por la atención del conductor, especialmente después de pasar la zona de transición y aclimatarse al entorno del túnel.

Sin embargo, el número de choques es superior a lo largo de la zona 4 (zona interior del túnel, la principal), ya que cubre más distancia de conducción. Según la mayoría de los estudios, los túneles pequeños presentan índices más altos de choques que los túneles largos porque la zona de entrada incorpora índices más altos de choques, en comparación con las zonas medias. Sin embargo, los túneles más unidireccionales (autopista y multicarril) con mayor velocidad directriz, implican menor atención y concentración del conductor, debido a la relativamente monó-tona conducción, a pesar del entorno cerrado del túnel.

2/16 SEGURIDAD Y DISEÑO DE TÚNELES VIALES __________________________________________________________________________________________




CONTENIDO

1. ANTECEDENTES: TÚNELES VIALES vs. CAMINOS ABIERTOS 1.1. Iluminación 1.2. Diferencias adicionales: Túnel vs. Camino abierto

2. SEGURIDAD VIAL Y COMPORTAMIENTO DE CONDUCTORES EN TÚNELES VIALES 2.1. Zonas de transición y variación de la velocidad 2.2. Choque en túnel vial: definición y alcance

2.2.1. Choques traseros en túneles viales 2.2.2. Choques con incendio en túneles viales

2.3. Vista general de tasas de choques a lo largo de zonas de túneles 2.4. Comportamiento de conducción en túneles viales 2.5. Efecto del alineamiento planialtimétrico en la seguridad vial en túnel 2.6. Efecto de la superficie de calzada en la seguridad de conducción 2.7. Efecto de la longitud del túnel sobre la seguridad

3. GRAVEDAD DE LOS CHOQUES EN TÚNELES VIALES 3.1. Descripción de choques graves en los túneles incluyendo incendio 3.2. Incendio de vehículo e incidentes SWF (Smoke Without Fire) en túneles viales

3.2.1. Vehículo tipo asociado con incidentes de incendio 3.2.2. Lesiones personales asociadas con incidentes de incendio.

SHY BASSAN - IATTS Research 3/16 _________________________________________________________________________________________




1 ANTECEDENTES: TÚNELES VIALES vs. CAMINOS ABIERTOS

El diseño de los túneles viales es un componente esencial en el mantenimiento de la seguridad en los caminos.. La necesidad de la construcción de la vía a lo largo de difícil topografía, incluida la superación de las condiciones naturales, es la principal motivación para seleccionar una solución alternativa como es la construcción de un túnel. Un túnel vial la solución minimiza los daños al ambiente y la tierra, pre-serva los recursos de la tierra, reduce la congestión del tránsito y la contaminación del aire. En general, el diseño de los túneles viales debe basarse en los principios de diseño geométrico de caminos abier-tos. Sin embargo, la probabilidad de ocurrencia de choque es menor en un túnel que en un camino de sección abierta, aunque la probabilidad de muertes y mayor gravedad de lesiones por choque es mayor, especialmente en caso de incendio debido al entorno cerrado y la expansión de calor y humo.

Las diferencias entre los túneles y caminos son normalmente el resultado de (1) costo de construcción; (2) iluminación; (3) requisitos estructurales; (4) sección transversal; (5) coeficientes de fricción y tiempo de percepción/reacción del conductor ajustado al entorno del túnel.

El impacto del diseño de la ventilación por la pendiente longitudinal; y la necesidad de localizar elemen-tos complementarios en el túnel además del tránsito, transporte de mercancías peligrosas, y señales de las instalaciones (para el tránsito y orientación de la seguridad contra incendios).

Las principales diferencias que influyen en el diseño de túneles versus caminos abiertos con respecto al usuario (conductor) y el operador están documentadas como sigue.

1.1 Problemas de iluminación

Los túneles tienen iluminación permanente durante 24 h, excepto en la zona de entrada. El plan de ilu-minación depende de la sección transversal, longitud del túnel, y propiedades de tierra y roca en las que se encuentra el túnel. Los planes de iluminación durante el día y la noche son diferentes. Inmediatamen-te después de entrar en el túnel desde la luz diurna, los conductores tienen un corto lapso para adaptar sus ojos a la relativa oscuridad del túnel. La razón es que la distancia recorrida durante este proceso de adaptación depende de la velocidad de desplazamiento. La lenta adaptación de los ojos desde la luz del día a un entorno de luz tenue del túnel requiere una reducción gradual de alumbrado de túneles en el umbral y zonas de transición (Fig. 1). Igualmente, una ampliación progresiva del alumbrado de túneles se realiza antes de salir del túnel en el entorno de luz diurna. Concretamente, la zona de umbral (final de túnel) tiene el más alto nivel de iluminación del túnel, y la zona de transición da una iluminación gra-dual de reducción en el camino hacia la zona interior. La iluminación a lo largo de la zona de umbral permite a los conductores en el túnel aproximarse (zona de acceso) para identificar obstrucciones des-pués de pasar la distancia visual de detención. Por razones de seguridad, los elementos esenciales ilu-minados de la sección del túnel son la superficie del camino y la parte inferior de las paredes de los tú-neles.

1.2 Diferencias adicionales: túnel vial versus camino abierto

1. El diseño de los túneles viales requiere componentes de sistemas complementarios (seguridad con-tra incendios, detección de incendios, ventilación, sistemas de comunicación), que no son críticos y/o que no existen en los caminos abiertos, pero son cruciales para diseñar, y dependen de las di-mensiones de la sección transversas, longitud, etc.

2. La accesibilidad de los vehículos de rescate, ambulancias y vehículos pesados debido a choques de tránsito debe considerarse en el diseño geométrico de los túneles viales.





3. La sección transversal delimitada exacerba la capacidad del conductor para estimar cuánto está dentro del túnel, mientras conduce a lo largo de carriles y reconoce el alineamiento vial, especial-mente antes de curvas horizontales.

4. Las características de percepción-reacción del conductor (especialmente el de recreo) son diferen-tes en los túneles viales. Por un lado, el conductor encuentra difícil ser regular con el entorno res-tringido del túnel. Puede sentirse limitado y no se puede conectar al entorno natural de la zona abier-ta. No obstante, los túneles exhiben un mejor registro de choques los caminos abiertos porque los conductores (especialmente los viajeros o conductores ordinarios) se vuelven más alertas en el cambio de entorno natural del túnel. Las características típicas del entorno natural del túnel, opues-tas a los caminos abiertos, son la ausencia de obstáculos laterales a los costados de la calzada, banquinas angostas, normas de construcción diferentes, características de seguridad adicionales (control de tránsito y seguridad contra incendios.

5. Las paredes de los túneles y la limitada sección transversal son obstáculos físicos por considerar en el diseño. Los vehículos pesados de transporte de mercancías (VHG) podrían estar restringidos mientras pasa a través de la sección del túnel, incluida una posible incapacidad para realizar una maniobra de giro en U.

6. Las intersecciones y ramas de conexiones no son recomendables para el diseño del túnel. Estos elementos de diseño geométrico aumentan significativamente los costos de construcción y también pueden confundir a los conductores a lo largo del ambiente confinado del túnel.

7. El costo de construcción de los túneles viales es significativamente mayor que en los caminos abier-tas debido al uso de máquinas tuneleras, vo-lumen de hormigón, y sistemas complemen-tarios.

Fig. 1. Ejemplo de cambio de iluminancia en cur-va.





2. SEGURIDAD DEL TRÁNSITO Y COMPORTAMIENTO DE LOS CONDUCTORES EN TÚNELES VIALES

Conducir a lo largo de un angosto túnel oscuro puede causar ansiedad, incertidumbre e incluso miedo de golpear otro vehículo o paredes de los túneles y/u otras circunstancias peligrosas, como un incendio o un derrumbe de túnel. En los túneles, en general los conductores reducen la velocidad y aumentan la distancia lateral a la pared del túnel, interpretado como una mayor lucidez mental mientras conducen a lo largo de túneles viales. Generalmente, este cambio en el comportamiento de los conductores ocurre al acercarse a los portales de túneles. Amundsen y Ranes creen que conducir en un túnel vial provoca una sensación de "malestar" como consecuencia de la oscuridad y problemas de seguridad.

Por lo tanto, la conducción en túneles requiere atención complementaria y carga de trabajo mental, lo cual causa en los conductores un aumento de la vigilancia.

2.1 Zonas de transición y variación de velocidad

Las zonas de transición en los túneles son zonas peligrosas. Los conductores acercándose a los túne-les a gran velocidad están expuestos a riesgos de choques mucho más alto. Cuando un vehículo se aproxima a un túnel, el conductor desacelera normalmente cuando se aproxima a la entrada del túnel con el fin de adaptarse a las condiciones de luz tenue ("agujero negro"), como se explica en la sección 1.1. Después de entrar en un túnel, el conductor se desacelerará a una velocidad menor que la de un camino abierto. Estas grandes fluctuaciones de velocidad tienen un efecto perjudicial sobre la seguridad vial.

2.2 Choque en túnel vial: definición y ámbito de aplicación

Un túnel de choque o un túnel choque de tránsito se produce cuando dos o más vehículos chocan o cuando un vehículo choca contra un objeto, como la pared del túnel, señal de tránsito, etc. (un solo cho-que automovilístico). Incendio o humo sin fuego (SWF) incidentes, debido a que el vehículo choque, también están incluidos en el ámbito de túnel choque. La mayoría de incendios del túnel y SWF inciden-tes son causados por choques de vehículos y no por problemas técnicos del vehículo. La mayoría de estudios consideran que un choque de tránsito en un túnel cuando provoca muertes, lesiones graves o lesiones leves. Tasa de caída en este estudio se refiere a un choque de tránsito con lesiones (leves o graves) y muertes. La tasa de caídas graves en este estudio se refiere a las choques que implican le-siones graves y muertes.

2.2.1. Choques traseros en túneles viales

La categoría de choques traseros se estima en el 70% de todos los choques basados en información de túnel Singapur CTE (The Central Expressway) durante 2006-2008, 75% basados en la autopista china Shangyu-Sanmen, y el 80% basada en Lu y otros. Según las investigaciones de la policía, a menudo el túnel se bloquea por causa de conductores' agresivos y cambios de carril de alta velocidad, lo que con-duce a choques traseros.

2.2.2 Choques de incendios en túneles viales

El incendio en túneles produce calor, humo y vapores tóxicos, que pueden causar la pérdida de la vida de los conductores y ocupantes del túnel durante su proceso de evacuación. Un incendio provoca retra-sos de tránsito como consecuencia de un cierre temporal del túnel.

Además, las altas temperaturas producidas por el fuego pueden dañar las estructuras y/o instalaciones. Por lo tanto, las pérdidas económicas debido a incendios por choques en los túneles están relaciona-das, a diferencia de los choques de tránsito, y también a la congestión del tránsito, y daña los compo-nentes de túnel.





En este estudio, incendio por choque se refiere a incidentes de incendios a lo largo del túnel, resultantes en lesiones y muertes, o solo daños materiales. Por lo tanto, la tasa referida a choques con incendio comprende lesiones y muertes o daños únicamente.

2.3 Descripción general de las tasas de choques a lo largo de las zonas de túnel

Amundsen y Ranes encontraron que las tasas de choque son mayores en la zona de entrada de los tú-neles y disminuyen a medida que los conductores continúan conduciendo en el túnel.

La mayor tasa de choques por millón de veh-km (0.30) ocurrió en los primeros 50 m más allá de la aper-tura del túnel (zona 1), 0,23 en los primeros 50 m en el interior del túnel (zona 2), 0,16 en los próximos 100 metros dentro del túnel (zona 3) y 0,10 en la zona media, en el túnel (zona 4).

En túneles unidireccionales, la tasa de choques en la zona 1 es más grande. Su distribución es de 0,36, 0,16, 0,16 y 0,10 para las zonas 1, 2, 3 y 4. Un dibujo típico de las zonas de túnel se presenta en la Fig. 2.

Fig. 2. Túnel típico de las zonas de distribución de choque (no a escala).

2.4. Comportamiento de conducción en túneles viales

Según Lemke, y Yeung y Wong, cuando la parte de túnel en la red vial es pequeña, en general los con-ductores tienden a conducir con más cuidado y a una velocidad menor.

El riesgo de choque en un túnel es reducido en comparación con el camino abierto (aproximadamente la mitad); sin embargo, la gravedad del choque en túnel mayor. Por ejemplo, casos de choques de vehícu-lo contra la pared del túnel en comparación con barrera de seguridad (en caminos abiertos) y la limitada disponibilidad de dispositivos de rescate en túneles, como grúas.

Todavía las tasas de choque cerca del portal del tunen pueden ser mayores que los que ocurren en el interior del túnel debido al "cambio súbito en el entorno visual".

SWOV documenta varios factores que aumentan el riesgo de choque en túneles viales: la proximidad de la pared del túnel, distancia visual limitada, convergencia o salir de carriles en o cerca del túnel, y características de iluminación.

“La presencia de paredes y techo del túnel" pueden provocar ansiedad en los conductores. El ambiente del túnel pueden inducir a algunos conductores a reducir su velocidad y evitar maniobras de adelanta-miento tales que la homogeneidad y la continuidad en el flujo de tránsito se reducen, la atención del conductor disminuye y la seguridad vial se ve afectada negativamente. Debido a que los factores de riesgo son al menos parcialmente simultáneos, podría ser difícil designar a la principal causa de choque. .





Zhao y otros midieron cambios en la pupila y frecuencia cardíaca durante la conducción a través del túnel. Concluyeron que los conductores sienten tensión, lo cual tiene un efecto negativo so-bre la seguridad vial y recomiendan mejorar la iluminación en el interior del túnel para reducir la sensación de tensión mental y la demanda, por el entorno diferente en el túnel.

Shimojo y otros sugieren que la conducción en un largo túnel causa estrés psicológico y malestar al conductor, y proponen ampliar la banquina derecha, y mejorar los dispositivos de control de tránsito. para aumentar la atención del conductor y reducir la carga psicológica y riesgo de choque.

Vashitz y otros proponen incorporar a los vehículos una pantalla informativa, útil en dar al conductor del túnel certeza y sentido de control y, como resultado, reducción de la ansiedad, aburrimiento, fati-ga y alteraciones de la vigilancia, comunes en el oscuro túnel cerrado y monótono entorno de con-ducción. Mejora la seguridad del túnel, mientras la información dada no sea excesiva y distraiga.

2.5. Efecto del alineamiento planialtimétrico en el túnel vial

Además del comportamiento del conductor, otros factores potenciales que afectan los choques de vehículos y su gravedad son los elementos de diseño geométrico y tránsito; entre ellos el TMDA, curva-tura y pendientes..

En pendientes longitudinales relativamente empinadas, los vehículos pesados reducen su velocidad y aumentan la diferencia de velocidad entre autos y camiones y la probabilidad de choque. Amundsen y Ranes establecieron que los túneles submarinos con fuerte curvatura vertical magnifican el sentir de “malestar” del conductor después de entrar en un túnel.

Los alineamientos horizontales complejos son más propensos a choques que los rectos. La presencia de curvas es difícil de estimar por los conductores, dado que las paredes de los túneles reducen la línea visual.

Según SWOV, la seguridad vial mejora mediante: aumentar la distancia a las paredes del túnel con carriles de emergencia limitar la pendiente longitudinal y reducir las diferencias de velocidad separar los carriles para vehículos pesados aumentar los radios de las curvas inevitables y generar sobreanchos amplios evitar en túnel y portales los entrecruzamientos, carriles de entrada y salida.

La Tabla muestra la tasa de choques según radio de curva horizontal, Una razón posible es que los ra-dios pequeños cumplen las condiciones de equilibrio dinámico, pero no los requerimientos de distancia visual horizontal. Los radios menores que 150 m producen una tasa de choques significativamente más alta.

Relación entre tasa de choques y radios horizontales





2.6. Efecto de la condición de la superficie de la calzada sobre la seguridad del conductor

La mayoría de los choques en túnel ocurre en condiciones de superficie seca. La Tabla muestra la co-rrelación entre las condiciones de la superficie de túnel y los choques viales en el interior del túnel (in-cluyendo las zonas 2-4).

Las dos terceras partes de los choques ocurren de todos modos en condiciones de superficie seca, y sólo el 2,3% se producen en condiciones de superficies resbaladizas; distintas de húmedas, desnudas, cubiertas de hielo. Estas otras condiciones resbaladizas podrían basarse en la superficie sucias de pe-tróleo, combustibles, y otros líquidos inflamables y tóxicos" de transporte de mercancías peligrosas. Es-te resultado puede habilitar una aplicación razonable de superficie seca como características de fricción en el diseño del alineamiento del túnel, como opuesta a una superficie húmeda, que es la condición pa-ra diseñar caminos abiertos convencionales.

Evidentemente, los resultados de todos los túneles (incluyendo túneles longitud hasta 500 m) muestra un mayor porcentaje de choques en húmedo, nieve, y condiciones de cubierta parcial de nieve o hielo, pero el porcentaje de choques en condiciones secas es menor. Indirectamente, esto implica que en los túneles más cortos, más choques ocurren en invierno donde los vehículos llegan arrastrando agua o nieve.

2.7. Efecto de la longitud de túnel sobre la seguridad

Los estudios no son consistentes en cuanto a los efectos de la longitud del túnel sobre la seguridad. Po-cos estudios (Suiza y Austria y Noruega) documentan que los túneles más largos son más seguros. Se-gún otros estudios, la longitud del túnel afecta negativamente a la seguridad vial porque los conductores tienden a demostrar la concentración disminuida.





3 GRAVEDAD DE LOS CHOQUES EN TÚNELES VIALES

Túneles viales tienen menos choques por vehículo/km que en caminos abiertas comparables. El porcen-taje de choques graves en los túneles es de sólo el 1% de los choques graves de las autopistas de Ho-landa. En autopistas italianas, el 4% de choques graves ocurridos en los túneles de la autopista. Si con-sideramos el túnel sólo se bloquea, el riesgo de morir en un choque de tránsito es dos veces más alta en los túneles de autopistas. En las autopistas, el 3.3% de los incidentes de lesiones en choques de tránsito son los choques mortales, mientras que en los túneles vial este porcentaje aumenta hasta el 8,2%. Este resultado se basa en la base de datos de una autopista austriaca. El porcentaje de lesiones graves y choques mortales en Shanghái el cruce del río túneles en China es de 2,4% comparado con 1,2% en abrir los caminos. La mayoría de choques relacionados con las lesiones se producen en la zo-na 1 y la zona 4, pero no resultó en muertes tal como se presenta en la Figura. La Tabla resume el por-centaje de choques por parte de los tipos de gravedad (fatal, gravemente herido, y herido levemente) según varios estudios.

La tabla muestra que la mayoría de los choques en los túneles vial terminan con heridas leves (83%), 11% son graves choques, y el 6% son choques mortales. Este resultado sólo considera el porcentaje de choques (excluyendo el porcentaje de lesiones de resultados).

Fig. 4. Las tasas de choques de longitud por grupo en zonas rurales y urbanas de túneles de doble tubo.

El promedio de porcentaje y un choque fatal choque grave porcentaje se presenta en la Tabla. Verifique que el riesgo de ser muertos o gravemente heridos es mayor en los túneles que en autopistas. En gene-ral, la gravedad de la choque del túnel vial más comunes de choques es mayor que la gravedad de los errores que ocurren en los caminos al aire libre .

3.1. Descripción impactos severos en túneles vial incluidos los incendios

Aunque el riesgo de choque del vehículo es menor en los túneles vial que en el resto de la red viales, la catástrofe posibles relacionados con el incendio de un túnel es superior.

La mayoría de las muertes en incidentes de túnel común como resultado de choques de tránsito (apro-ximadamente dos tercios).

Es esencial abordar este, así como de incidentes relacionados con el fuego, que son más propensos a generar múltiples fatalidades.

Las muertes en túnel vial incendios están fuertemente asociadas con los camiones de gran tonelaje; aproximadamente el 71% de las muertes en incendios del túnel están en los incendios con camiones de gran tonelaje, 24% de los vehículos normales excepto los camiones y vehículos pesados de transporte de mercancías, y el 5% de camiones.

Caliendo y Guglielmo estudiado graves choques de tránsito y choques de incendios ocurridos en túne-les de autopistas italianas. Su base de datos incluye choques graves (lesiones y choques mortales) en autopistas italianas túneles unidireccionales de dos carriles o tres carriles en cada dirección.





Un resumen del total anual de las tasas de choques graves frente al fuego (las tasas de choques de choques por millón de veh-km) se presentan en la Tabla 6. También incluido en el cuadro 6 son Brandt conclusiones de túneles' y tasa de caída de las tasas de choques de incidentes de incendios basado en Noruega y Suiza de bases de datos.

Brandt y otros encontraron que el túnel de tasa de caída es 0.131 choques por cada millón de vehícu-los-kilómetros, mientras que la tasa de incidencia de incendios en el sistema de túneles (Noruega y Sui-za) es de aproximadamente el 30% de la tasa de caída del túnel (0.036).

Los incendios de choques son menos frecuentes que los choques de tránsito, incluso si ellos provocar consecuencias catastróficas.

En promedio, la tasa de choques de fuego resultó ser un 32% del total de la tasa de caídas graves.

La tabla 7 compara las tasas de choques severos de la autopista túneles (TCR) y la tasa de choques graves de las autopistas (MCR) investigados.

La tasa de caídas graves equivalente relación entre túneles y autopistas es de 1.685.

El MCR media es la media aritmética de las tasas de choques de 17 autopistas dadas en la Tabla 10.

La media ponderada de la tasa de caídas de los túneles se basa en el número total de túneles (n = 195).

El apéndice I se presenta el cálculo del promedio ponderado de la tasa de caídas graves de túnel y su desviación estándar.

3.2. Incendio del vehículo y SWF de incidentes en túneles vial

La AIPCR estudio desde 2008 documentos que las causas más comunes de incendios del túnel del vehículo son defectos mecánicos o eléctricos de vehículos .

80

Zona 1 Zona 2 Zona 3 Zona 4

Lesiones leves

Lesiones mortales

Lesiones graves

Fig. 6. Número de heridos por la gravedad del choque y el túnel zona .

Una revisión de incendios en túneles realizada por la OCDE y la AIPCR también indica que la falla del vehículo técnico es una importante causa de incendio del vehículo en túneles. Un estudio de Noruega a partir de 2001 mostró que sólo el 10% de los incendios vehiculares en túneles vial fueron causados por un choque .





Y Naevestad Meyer examinó sistemáticamente los factores asociados con el vehículo de fuego y humo sin fuego (SWF) incidentes en túneles vial noruego basado en la base de datos de 2008-2011. Estos factores incluyen el tipo de vehículo y lesiones personales. Según Naevestad y Meyer , el 21% de los incendios vehiculares fueron causadas por un choque automovilístico en promedio.

3.2.1 Tipo de vehículo asociado con incidentes de fuego

El número y tipo de vehículos involucrados en túnel incendios están relacionados con la severidad de los incendios; por ejemplo, el 46,3% de los 135 incendios involucrado un vehículo de menos de 3,5 to-neladas. En el 38,1% de los incendios, sólo un vehículo pesado estaba implicado (por encima de 3,5 toneladas); 5,2% involucrado un vehículo pesado y un vehículo ligero; 5,9% implicados dos vehículos livianos o más; y en el 4,5% de los incendios, no se dispone de información acerca de los vehículos im-plicados por el fuego.

Las causas de los incendios (y SWF) para vehículos de más de 3,5 toneladas y se presentan en la Ta-bla 8. Los problemas técnicos son la causa más frecuente de incendios e incidentes de SWF en vehícu-los pesados, mientras que los choques de vehículos individuales y múltiples choques de vehículos (Choque) son la causa más frecuente de los incendios en vehículos de menos de 3,5 toneladas.

3.2.2 Lesiones personales relacionados con incidentes de fuego.

La tabla 9 muestra las causas de los incendios, del túnel de lesión personal. Los incendios que involu-cran lesiones personales son causadas principalmente por choques individuales y múltiples choques de vehículos (choques). Los porcentajes se refieren a estas causas están sombreadas en gris en los cua-dros 8 y 9. Así pues, parece que, en los fuegos con las lesiones reportadas, las heridas fueron causa-das por choques de tránsito y no los incendios. Es probable que ambos incendios y lesiones fueron causadas por choques.

Solo bloquea causado lesiones personales o muertes en 62,5% (= 37,5% + 25%) de los casos, mientras que los choques de vehículos múltiples (choques) causó lesiones personales o muertes en 43.8% (=12,5% + 31,3%) de los casos.





4 MEDIDAS DE RIESGO ADICIONAL Y LAS CLASIFICACIONES DE SEGURIDAD DE LOS TÚNELES

4.1. Tiempo de choque (TTC) Parámetro de riesgo

Alquiler de comportamiento siguiente (con coches como el seguidor) en el entorno del túnel se encuen-tra para ser más conservador (más avances y mayores márgenes de seguridad) que en el camino libre medio ambiente. Desde una perspectiva conductual microscópica, el tránsito en el túnel de las autopis-tas debe ser más seguro que en las autopistas abierto convencional en términos de mayor avance y ba-jar la choque trasera (R-E) los riesgos, y también el tiempo de choque (TTC) para la misma velocidad relativa. Esto es porque el conjunto más avances en el túnel.

Esta conclusión, documentada en Yeung y Wong, es coherente con el menor índice de choques en tú-neles vial, sugiriendo que los estudios de comportamiento microscópico pueden servir como confiables las evaluaciones de seguridad de tránsito.

Meng y Qu propone el tiempo de choque (TTC) parámetro como un indicador de seguridad sólidas para conflictos de tránsito en los túneles (además del volumen de tránsito y la densidad) propuesto por Farah , Svensson Vogel para abrir la autopista. Este parámetro mide el tiempo que queda hasta que una cho-que entre dos vehículos consecutivos podría ocurrir si una choque es identificado posteriormente sobre la base de diferencias de velocidad.

TTC práctico rango del umbral es de 2-4 s, debajo de la cual hay un potencial de escenario peligroso [32,34].

Matemáticamente, el TTC puede ser estimado por el circuito cerrado de TV (CCTV), cámaras de vídeo, como se presenta en el Apéndice II. Meng y Qu define la exposición a conflictos de circulación como el "tiempo de permanencia promedio en un determinado período de tiempo (una hora) que el TTCs son inferiores a un determinado umbral (2 o 3 o 4 s)", en el sentido de que los vehículos están en riesgo du-rante este período. Documentar la caída de frecuencias en varios períodos de 1 hora (que se encuentra en el km 1 de CTE sección de túnel de autopista con tres carriles por sentido en Singapur) resultó en la relación entre la caída de frecuencias y la exposición a conflictos de circulación durante tres años por valor de umbral de TTC, tal como se muestra en la Fig. 7.

En general, TTC es un potencial variable, que puede describir el riesgo de choque. Tabla 6

Las tasas de choques severa anual versus son choque (tasas de choques por millón de veh-km por di-rección) en el túnel de las autopistas en Italia, Noruega y Suiza [16,19].





4.2. Evaluación de riesgos y seguridad en túnel vial

Brandt y otros propusieron el uso de redes probabilístico Bayesiano (BPN) como un "indicador de ries-go basado en el modelo jerárquico". Este modelo es ampliamente usado en el sector de la ingeniería y la gestión de los riesgos naturales.

Fig. 8 presenta una representación básica del sistema mediante un BPN. Esta representación es válida para el riesgo de choque de tránsito en túneles vial.

Todos los indicadores relacionados con choques de tránsito y diseño geométrico provocan choques e incendios. El choque en sí puede ser la causa directa de un incendio.

Las consecuencias (muertes, lesiones graves, lesiones leves, daños y perjuicios) son causados por los choques de incendios. El mayor contribuyente al riesgo en túneles vial son las choques y otros tipos de choques de tránsito. Incidentes de incendios o el motor o el freno fracasos son también acontecimientos que deben ser considerados en el Túnel vial de las evaluaciones del riesgo. Asimismo, eventos raros con posibles consecuencias, tales como grandes eventos con transportes de mercancías peligrosas, deben ser considerados también. Xing establece una clasificación de estimación del nivel de seguridad del túnel (tasa de caída). Esta clasificación se basa en un modelo exponencial calibrado, que relaciona la tasa de caída con velocidad de desviación estándar (D.E.), y el juicio de ingeniería del choque al pa-trón de frecuencia según este modelo.

Como la velocidad de conducción de la S.D. aumenta, el riesgo aumenta.





5. RESUMEN Y CONCLUSIÓN

Conducción en túneles requiere más atención y la carga de trabajo mental de conducción en camino abierta. Sin embargo, el ambiente cerrado, que eventualmente causa la ansiedad y el estrés psicológico a determinados conductores, podría obligar al conductor típico para estar más alerta y cautelosa, redu-ciendo la velocidad de conducción y manteniendo una distancia lateral de las paredes del túnel. Esto puede implementarse mediante el empleo del conductor de descenso de la percepción del tiempo de reacción en el diseño de túneles vial (en comparación con Open Roads). Aún así, a pesar de conductor alerta, choques en los túneles, que tienen una tasa de choques en los caminos abiertas, ocurren debido a un entorno de conducción inusual del túnel. Además, cuando una parte del túnel en la red vial es pe-queña, los conductores en general tienden a conducir con más cuidado y reducir su velocidad. El riesgo de choque en el túnel es reducido en comparación con la del camino abierto (aproximadamente la mi-tad); sin embargo, el túnel la gravedad del choque es mayor. El riesgo de choque se reduce en túneles vial porque el ambiente cerrado del túnel hace drivers típicos más prudente en comparación con el comportamiento del conductor en los caminos abiertos.

La mayoría de estudios consideran que un choque de tránsito en un túnel cuando provoca muertes, le-siones graves o lesiones leves. Un choque de tránsito se produce cuando dos o más vehículos chocan o cuando un vehículo choca contra un objeto, como la pared del túnel, señal de tránsito, etc. (un solo choque automovilístico). El fuego o el humo sin fuego (SWF) incidentes (debido a choque automovilísti-co) también están incluidos en el ámbito de un túnel de choque. La mayoría de incendios del túnel y SWF incidentes son causados por choques de vehículos y no por problemas técnicos del vehículo.

Los estudios de seguridad indican que las tasas de choques de la entrada del túnel son mayores en las zonas (zonas 2, 3) y son menores como conductores continúan dentro del túnel. El número de choques, sin embargo, es superior a lo largo de la zona 4 (zona interior del túnel, que es la principal zona), ya que cubre distancias más largas.

Más unidireccional (autopista y multicarril) túneles con mayor velocidad directriz conductor inferior asu-men la agudeza y concentración disminuida debido al relativamente monótono conducción a pesar de que el ambiente cerrado del túnel. En túneles cortos con velocidad de conducción reducida , la conduc-ción vigilancia puede ser más fuerte, sin el efecto de aburrido de conducir.

Según la mayoría de estudios [8,10-11], túnel corto longitudes (que se prevé que tengan, en general, una superficie húmeda durante el tiempo lluvioso) fueron encontrados a entrañar un aumento de las ta-sas de choques de túneles de gran longitud. En túneles largos, los conductores ya se acostumbraron a este entorno de túnel a lo largo de la mayoría de la sección del túnel.

Amundsen observó que la mayoría de los choques ocurren de túnel en las condiciones de la superficie seca, y un porcentaje nada despreciable de choques ocurren en "otra cosa" condiciones resbaladizas como ser debido al petróleo y el derrame de líquidos tóxicos. En general, la aplicación de alto coeficien-te de fricción y baja percepción tiempo de reacción en el diseño de túneles vial [6,37,38] podría tener un impacto en el diseño de alineación horizontal y vertical de los túneles vial (radios de curvas más peque-ños, que son derivados por parada reducida distancia de visión) en términos de menor costo de cons-trucción sin deterioro de la seguridad de la conducción.

La mayoría de choques en los túneles vial terminan con heridas leves (83%): 11% son graves choques, y el 6% son choques mortales. Este resultado sólo considera el porcentaje de choques. El riesgo de mo-rir en un choque de tránsito es dos veces más alta en los túneles de autopistas. Alrededor de dos ter-cios de túnel de los incidentes resultantes de choques de tránsito común.





5.1. Incidentes de incendios

Aunque el riesgo de choque del vehículo es menor en los túneles vial que en el resto de las redes via-les, la catástrofe posibles relacionados con el incendio de un túnel es superior. La mayoría de incendios no implican lesiones personales. Sin embargo, parece que las lesiones y muertes en los incendios son causados por choques de tránsito, que suelen también causó incendios. Por lo tanto es importante comprender las causas de los incendios que involucran lesiones personales para evitar que estos en el futuro.

Los incendios de choques son menos frecuentes que los choques de tránsito. En promedio, la tasa de choques de fuego resultó ser un 32% del total de la tasa de caídas graves. Según Naevestad y Meyer , el 21% de los incendios vehiculares fueron causadas por choques de vehículos en promedio. Aproxima-damente el 71 por ciento de las víctimas mortales en el incendio del túnel están asociadas con los ca-miones de gran tonelaje.

Un incendio también inevitablemente causa congestión del tránsito (además de los choques de tránsito y daños de túnel) como efectos de costo de segundo orden. El cierre de un túnel tras un incendio co-menzó pueden causar congestión en la red vial rutas alternativas y, por lo tanto, traiga sobre los retar-dos de tiempo. El tiempo de cierre de un túnel puede tardar minutos, horas o días dependiendo del ta-maño del fuego y sus consecuencias. Los costes de dicha congestión de tránsito como un efecto de se-gundo orden debido al incidente de incendio en el Túnel vial puede ser significativo. El valor económico de la pérdida de tiempo depende del tipo de conductor y pasajero, el motivo para ir de un lugar a otro, así como los tipos de bienes que son transportados por los vehículos pesados (vehículos comerciales).

5.2 Parámetros de riesgo y la clasificación de seguridad del tránsito de túnel

Desde una perspectiva conductual microscópica, el tránsito en el túnel de las autopistas debe ser más segura que en autopistas abierto convencional en términos de más avances, menor riesgo de choque trasera, y también mayores TTC o la misma velocidad relativa.

Incidentes de incendios, que son resultados potenciales de choques automovilísticos o problemas con el motor o los frenos, también son hechos que deben ser considerados en el Túnel vial de las evaluacio-nes del riesgo.

Por último, las clasificaciones de seguridad de los túneles se determinaron niveles según los rangos de velocidad desviación estándar (D.E.). Como la velocidad de conducción de la S.D. aumenta, el riesgo aumenta.

5.3 La tasa de caídas promedio en los túneles.

La Tabla 11 presenta el promedio de tasa de caída en túneles vial sobre la base de la seguridad del tú-nel panorama de investigación presentados en este estudio.





La tasa de caídas y de autopista túnel resume basado en panorama de investigación. El choque (o uni-dad) la tasa de incidencia: choques por millón de veh-km por dirección. Las tasas de choques severa en túneles vial son significativos (72% por ciento de los choques de túnel). Sin embargo, lesiones leves caídas componen la mayoría de túnel choque porcentaje (83%), como se presenta en la Tabla 5. El alto índice de choques graves en los túneles vial tiene la longitud del túnel y túnel de carga de tránsito en consideración. La mayoría de choques graves (lesiones graves y muertes) se producen en la zona 4 y la zona 1 (zona interior del túnel y portal), como se muestra gráficamente en los histogramas de la Fig. 6. Existe cierta contradicción entre el relativamente bajo porcentaje de choque grave resultados (17%, Cuadro 5), y el relativamente alto índice de choques graves de los resultados (cuadro 11 basado en las Tablas 1, 6). Aparentemente, la tasa de caídas graves resultados, que se basan en sólo dos fuentes. Los datos usados para calibrar un modelo que relaciona la tasa de caídas (CR) y la desviación estándar de la velocidad (SDD), se basa en estadísticas preliminares de la velocidad y los choques de tránsito en siete autopistas y autovías en China.

002 iatss 2016 seguridad&diseño túnelvial

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