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ANÁLISIS DE LA CONSISTENCIA DEL TRAZADO DE CARRETERAS CONVENCIONALES MEDIANTE EL EMPLEO

DE SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA Y MODELOS PREDICTIVOS DE LA VELOCIDAD DE OPERACIÓN.

APLICACIÓN PRÁCTICA

Alfredo Muñoz Alarcón (Diputación de Valencia) José Manuel Campoy Ungría (Inproaudit)

José Vicente Peris Pla (Diputación de Valencia)

1. INTRODUCCIÓN 2. MODELO DIGITAL DEL TERRENO 3. CARACTERIZACIÓN GEOMÉTRICA DE LA CARRETERA 4. PERFILES DE VELOCIDAD

4.1. MODELO BASADO EN LA NORMATIVA VIGENTE DE CARRETERAS 4.2. MODELOS EMPÍRICOS DE ESTIMACIÓN DE LA VELOCIDAD DE OPERACIÓN

5. VISIBILIDAD DE PARADA 6. CONSISTENCIA DEL TRAZADO EN PLANTA 6.1. CRITERIOS BASADOS EN ÍNDICES GEOMÉTRICOS DE TRAZADO 6.2. CRITERIOS BASADOS EN LA VELOCIDAD DE OPERACIÓN 6.3. ANÁLISIS DE CURVAS

7. CONCLUSIONES

ÍNDICE

1.- INTRODUCCIÓN

Situación del tramo de carretera CV-425 objeto de estudio. P.k. 9+150 – P.k. 20+900

CV-425

CARACTERÍSTICAS • Longitud: 12 km • IMD: 800 vh/día • Sección: 7/7 • Sin arcenes • Pesados: 20% • Ciclistas • Motociclistas

RED DIPUTACIÓN DE VALENCIA • 1800 km. Aprox. • Más del 50% del total provincial • Sólo el 14% del tráfico

1.- INTRODUCCIÓN

IMD

(km) % (veh/dia)(millones

veh*km*año) %

Diputación 1.785 52,5% 2.271 1.509 14%

Generalitat 803 23,6% 8.755 2.566 24%

MºFomento 815 23,9% 22.608 6.725 62%

3.403 10.800

LONGITUD TRÁFICO TITULAR

DISTRIBUCIÓN COMPETENCIAL DE CARRETERAS EN LA PROVINCIA DE VALENCIA

CARACTERÍSTICAS • Baja intensidad de tráfico • Secciones insuficientes

1/3 de la red < 5 metros • Carencia de arcenes

2/3 de la red aprox. • Orografía accidentada • Trazados deficientes • Tráficos heterogéneos • Accesibilidad - movilidad

SINGULARIDAD

TRATAMIENTOS Y SOLUCIONES

DIFERENCIADAS

1.- INTRODUCCIÓN

• Reducción de la siniestralidad en el último decenio • Estancamiento e incluso ligero aumento en 2014.

1.- INTRODUCCIÓN

• Notable reducción de víctimas mortales en el último decenio

• Factores accidentalidad

1.- INTRODUCCIÓN

PROGRAMA DE SEGURIDAD VIAL

2015

NECESIDAD DE MEJORA DE LA INFRAESTRUCTURA

1.- INTRODUCCIÓN

La clave de la necesaria eficiencia en la

gestión y en el uso de los recursos:

la información

Conocer la infraestructura: fundamental para plantearse

sus necesidades y posibilidades de mejora

RECURSOS ECONÓMICOS

CONSERVACIÓN ordinaria y extraordinaria

ACONDICIONAMIENTO CARRETERAS • Objetivo: mejora de la Seguridad Vial • Integración ambiental • Eficiencia inversión • Rentabilidad y viabilidad económica • Proyecto de mejoras locales (podrán

disminuirse las características de la norma)

LiDAR (Light Detection and Ranging): Escaneado láser georreferenciado

• Acceso masivo a la información geométrica de las carreteras existentes

• Suficiente precisión para un gran número de estudios

LiDAR AÉREO

DATOS DISPONIBLES A TRAVÉS DEL IGN (Proyecto PNOA)

2.- MODELO DIGITAL DEL TERRENO

2.- MODELO DIGITAL DEL TERRENO

Nube de puntos LIDAR sobre base cartográfica • Clasificación y tratamiento de datos • Óptima precisión: estudios previos • Densidad

IMAGEN GOOGLE EARTH

2.- MODELO DIGITAL DEL TERRENO

2.- MODELO DIGITAL DEL TERRENO

Curvado con 50 cm. de equidistancia y estructuras incorporadas

3.- CARACTERIZACIÓN GEOMÉTRICA

4.1. MODELO BASADO EN LA NORMATIVA VIGENTE DE CARRETERAS

4.- PERFILES DE VELOCIDAD

Aceleración 100 cv

175 km/h

Velocidad específica

Deceleración 7 km/h/s

R = 47 R = 69

L = 125

Capítulo 8. Señalización y balizamiento de curvas

Velocidades en condiciones de seguridad y comodidad

4.1. MODELO BASADO EN LA NORMATIVA VIGENTE DE CARRETERAS

4.- PERFILES DE VELOCIDAD

R = 100

R = 48

L = 990

δV = 69 km/h

4.1. MODELO BASADO EN LA NORMATIVA VIGENTE DE CARRETERAS

4.- PERFILES DE VELOCIDAD

• Velocidad recomendada: R<65 40 km/h • Reducción de velocidad > 45 km/h:

balizamiento triple • Escalones velocidad: 20 a 40 km/h

NORMA 8.1 I.C. SEÑALIZACIÓN VERTICAL

REDUCCIÓN VELOCIDADES SEÑALIZACIÓN CURVAS

4.1. MODELO BASADO EN LA NORMATIVA VIGENTE DE CARRETERAS

4.- PERFILES DE VELOCIDAD

Deficiencias • Escalonamiento de las velocidades de aproximación • Balizamiento • Paneles direccionales en desarrollo circular

4.1. MODELO BASADO EN LA NORMATIVA VIGENTE DE CARRETERAS

4.- PERFILES DE VELOCIDAD

METODOLOGÍA: FHWA US

Interactive Highway Safety Design Model (IHSDM) + investigaciones en curso Universidad Politécnica de Valencia

4.- PERFILES DE VELOCIDAD 4.2. MODELOS EMPÍRICOS DE ESTIMACIÓN DE LA VELOCIDAD DE OPERACIÓN

Basados en mediciones de la velocidad (V85) y ajustes

estadísticos para correlacionar con la geometría

• Curvas • Rectas • Tasa de aceleración • Tasa de deceleración

4.- PERFILES DE VELOCIDAD 4.2. MODELOS EMPÍRICOS DE ESTIMACIÓN DE LA VELOCIDAD DE OPERACIÓN

5.- VISIBILIDAD DE PARADA

• Relacionada directamente con la seguridad: posibilidad de detener el vehículo en el campo visual disponible

• Visibilidad disponible: MDT (LIDAR). El borrador de la Norma 3.1 – I.C, trazado, modifica la altura del objeto observado (50 cm.). Aumento visibilidad.

• Distancia de parada: V85, pendiente longitudinal, rozamiento longitudinal

Insuficiencia de visibilidad de parada asociada al trazado en planta

5.- VISIBILIDAD DE PARADA

Insuficiencia de visibilidad de parada asociada al trazado en alzado. Pérdidas de trazado.

5.- VISIBILIDAD DE PARADA

Grafiados los tramos con insuficiencia de visibilidad de parada superior a 50 metros.

6.- CONSISTENCIA DEL TRAZADO

Adecuación de las características geométricas de la carretera a las expectativas del conductor.

Cambios inesperados en la geometría obligan a maniobras críticas que pueden producir accidentes.

Instrucción de Carreteras 3.1. – I.C., Trazado

(borrador septiembre 2014)

Introduce los análisis de consistencia en el diseño de

carreteras. Apartado 4.6

• “en el proyecto de una carretera convencional se realizará un estudio de la consistencia de su trazado en planta”

• “las velocidades operativas características serán objeto de una adecuada justificación” • “la velocidad operativa característica se evaluará en la sección donde alcance su valor

máximo”

Definición

Estimación • Criterios locales y globales • Criterios basados en índices geométricos o en

la velocidad de operación

6.- CONSISTENCIA DEL TRAZADO

CONSISTENCIA

InconsistenteAdecuadaExcelente

PARA CADA ELEMENTO

Criterio de consistencia basado en la tasa de cambio de curvatura (CCR). Borrador Norma de trazado 3.1 - I.C

360 𝑔𝑜𝑛/𝑘𝑚 < 𝐶𝐶𝑅𝑖 − 𝐶𝐶𝑅𝑠180 𝑔𝑜𝑛/𝑘𝑚 < 𝐶𝐶𝑅𝑖 − 𝐶𝐶𝑅𝑠 < 360 𝑔𝑜𝑛/𝑘𝑚

𝐶𝐶𝑅𝑖 − 𝐶𝐶𝑅𝑠 < 180 𝑔𝑜𝑛/𝑘𝑚

6.1. CRITERIO BASADO EN LA TASA DE CAMBIO DE CURVATURA (CCR)

• Recomendable para proyectos • Requiere tramificación previa y

estimación de la CCR del tramo • Alto número de elementos

inconsistentes

6.- CONSISTENCIA DEL TRAZADO

CRITERIO I DE LAMM

CONSISTENCIA

InconsistenteAdecuadaExcelente

Criterio de consistencia basado en la comparación con la velocidad de proyecto. Borrador Norma de trazado 3.1 - I.C

PARA CADA ELEMENTO20 < 𝑉85 − 𝑉𝑝

10 < 𝑉85 − 𝑉𝑝 ≤ 20𝑉85 − 𝑉𝑝 ≤ 10

CONSISTENCIA

Inconsistente

Adecuada

Excelente

Criterio de consistencia basado en la comparación entre elementos consecutivos. Borrador Norma de trazado 3.1 - I.C

PARA CADA ELEMENTO20 < (𝑉85)𝑖 − (𝑉85)𝑖+1

10 ≤ (𝑉85)𝑖 − (𝑉85)𝑖+1 < 20

(𝑉85)𝑖 − (𝑉85)𝑖+1 < 10

• Recomendable para proyectos • Requiere tramificación previa y

estimación de la tasa de cambio de curvatura del tramo

CRITERIO II DE LAMM

• Se ha demostrado la relación entre la reducción de la velocidad de operación en curvas y la siniestralidad de la carretera

• Criterio aplicado en el IHSDM • Curvas inconsistentes: reducciones

superiores a 20 km/h

6.2. CRITERIOS BASADOS EN LA VELOCIDAD DE OPERACIÓN

6.- CONSISTENCIA DEL TRAZADO 6.2. CRITERIOS BASADOS EN LA VELOCIDAD DE OPERACIÓN

6.- CONSISTENCIA DEL TRAZADO 6.3. ANÁLISIS DE CURVAS

6.- CONSISTENCIA DEL TRAZADO 6.3. ANÁLISIS DE CURVAS

6.- CONSISTENCIA DEL TRAZADO 6.3. ANÁLISIS DE CURVAS

Visibilidad de parada • Detección de zonas con insuficiente visibilidad de parada, en planta o

en alzado. Despejes y/o mejora geometría Señalización y balizamiento de curvas • Falta de homogeneidad de los elementos utilizados, de su

implantación y de los criterios de aplicación. • Revisión de la señalización para adecuarla a la normativa vigente Consistencia del trazado • Importantes incoherencias entre la consistencia local de curvas y la

señalización y balizamiento recomendados • Exceso de señalización. Afección a la credibilidad • Proyectos de mejoras locales. Finalidad de mejorar la consistencia y, en

consecuencia la seguridad.

7.- CONCLUSIONES

La reducción de la accidentalidad en las carreteras convencionales es posible. Sólo hay que saber dónde y qué hacer

MDT de alta resolución, geometría, perfiles de velocidad y auditorías de visibilidad disponible

Detección de tramos de inversión preferente

7.- CONCLUSIONES

GRACIAS POR LA ATENCIÓN

Alfredo Muñoz Alarcón

Servicio de Planificación y Proyectos Área de Carreteras

Diputación de Valencia

Tlf. 96.388.26.27 alfredo.munyoz@dival.es