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Área temática:
DISEÑO DE VÍAS PARA UNA MOVILIDAD MÁS SEGURA
Diseño de infraestructuras más seguras.
Título del trabajo: Patrones de demarcación vial como medida de bajo costo para el
control de la velocidad
Autores
Erick Acosta Hernández*
Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales
Universidad de Costa Rica
Código Postal 11501-2060 San José, Costa Rica
Tel: (506) 2511-2533 - Fax: (506) 2511-4440
Email: [email protected]
Javier Zamora Rojas
Email: [email protected]
Junior Araya Villalobos
Email: [email protected]
Didier Fonseca Obando
Email:[email protected]
* Autor de correspondencia
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Resumen
Este trabajo tiene como objetivo presentar una comparación de los resultados obtenidos en
Costa Rica y otros países, sobre la colocación de patrones de demarcación vial en el
pavimento como medida de bajo costo para el control de velocidad en carretera, y su
factibilidad técnica para ser utilizados como complemento de los sistemas de gestión de
velocidad en carreteras.
Se realizó una investigación bibliográfica sobre la experiencia científica desarrollada en otros
países, en cuanto al efecto que tienen diferentes patrones de demarcación vial
específicamente diseñados para influir en la percepción que el conductor tiene de la vía, y
provocar una disminución significativa de su velocidad de circulación.
En Costa Rica, para evaluar el comportamiento del conductor ante este tipo de medida de
mitigación, se probaron dos patrones diferentes de demarcación con franjas transversales
del ancho del carril, con material termoplástico, en una vía sinuosa de velocidades medias y
en una carretera de alta velocidad. Un patrón se diseñó con espaciamientos constantes
entre franjas y grupos de franjas, y el otro patrón se diseñó con método de cálculo
logarítmico. La evaluación se realizó por medio de un estudio antes-después, donde se
ejecutó un muestreo de velocidades en cada uno de los sitios de estudio y un análisis
estadístico para determinar la validez de los resultados.
Finalmente, se concluye que existe evidencia sobre la obtención de reducciones
estadísticamente significativas en la velocidad promedio y en la velocidad del percentil 85 de
los conductores en los sitios de estudio, alcanzando porcentajes de reducción de velocidad
media de hasta un 23 %, por lo que es factible implementar este tipo de medida de
mitigación para la gestión de la velocidad en otras rutas del país.
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Introducción.
El objetivo de demarcar estas líneas en el pavimento es afectar directamente la percepción
del conductor sobre la velocidad de circulación y alertar sobre la presencia de un sitio
peligroso con el menor costo, facilidad de implementación y sin dañar la superficie de ruedo.
Los resultados obtenidos por diversos autores consultados coinciden en que este tipo de
líneas en el pavimento son eficaces para reducir la velocidad de los vehículos,
especialmente en situaciones donde se presenten tramos de carretera peligrosos, como
curvas cerradas, , puentes, rampas de acceso y salida de autopistas, zonas de trabajo, entre
otros. Algunos de los estudios revisados muestran resultados contradictorios en cuanto a la
magnitud de la disminución de la velocidad. Las diferencias se podrían deber a varias
razones: el diseño del experimento, tamaño de la muestra, el tipo de patrón utilizado, tipo de
vía, configuración de la ruta, y factores culturales como el comportamiento de los
conductores, entre otros.
Alrededor del mundo se han probado diversos patrones y diseños de líneas reductoras de
velocidad, con diferentes combinaciones de tasas de desaceleración, espaciamiento entre
líneas, longitud total del área tratada, formas y tamaños de los tratamientos, entre otros. Los
patrones transversales sobre el pavimento a través de todo el carril de circulación han
demostrado ser más eficaces en la reducción de la velocidad que las marcas más
pequeñas, tal como los patrones periféricos.
El uso de este tipo de demarcación vial, también conocido como líneas auxiliares de
reducción de velocidad ha sido estudiado desde finales de 1970 y principios de 1980, hasta
la fecha. Los estudios se han enfocado en las marcas transversales y perimetrales que se
colocan en la superficie de rodamiento y han tratado de evaluar una serie de patrones de
demarcación transversales y perimetrales, con distintos espaciamientos, ya sean constantes
o progresivos. En este último caso principalmente se utilizan escalas semilogarítmicas, lo
que produce la sensación de que se está aumentando la velocidad de circulación o la
disminución del ancho del carril, por ende, el conductor aprecia este efecto visual (aunque
maneje con la misma rapidez), y reduce la velocidad de circulación debido a la sensación
que crean este tipo de líneas auxiliares.
En Costa Rica, la efectividad de esta medida no se conoce con rigor científico, dado que
nunca se han implementado, por lo que antes de hacer intensivo su uso se realizó un trabajo
de tesis en Ingeniería Civil para evaluar su deñempeño.
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Estado del arte sobre líneas reductoras de velocidad.
Se denominan líneas auxiliares para la reducción de velocidad a una sucesión de líneas
demarcadas a lo largo del pavimento. Este tipo de líneas reductoras de velocidad tienen
como fin alertar a los conductores sobre condiciones de riesgo o alguna otra situación en
particular e incentivar la reducción de la velocidad (Hallmark, 2007; Katz, 2007; Meyer, 2007;
Zamora, 2011).
La colocación de este tipo de demarcación se da en aquellos lugares que debido a su
peligrosidad requieren un complemento de la señalización vertical y horizontal para la
reducción de velocidad, como por ejemplo: curvas, entradas a poblados en vías no urbanas,
proximidades a áreas comerciales, zonas escolares u otras actividades donde se concentre
alto flujo peatonal, entre otros.
El Manual Venezolano de Dispositivos Uniformes para el control de tránsito (2011), define:
“las líneas auxiliares transversales son normalmente de color blanco, con un ancho
aproximado de 10 a 30 centímetros, que pueden ocupar todo el ancho o una parte del carril”.
Además, el manual indica que: “se dispondrán de conjuntos de líneas, de un número y
separación variable que serán función de la velocidad máxima permitida del tramo que se
esté estudiando”.
Las marcas transversales pueden tener diferentes formas como cuadrados o triángulos, su
espaciamiento y dimensiones son variables, dando en algunos casos la sensación de que el
carril se hace cada vez más pequeño, gracias a la geometría de diseño y en otros casos,
debido a su espaciamiento variable produce la sensación en el conductor de que la
velocidad de circulación está aumentando, por lo que se procede a disminuir la velocidad.
Algunos otros patrones pueden ser una combinación de las distintas demarcaciones
transversales y longitudinales que se presentan en la Figura 1.
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Figura 1: Patrones de demarcación para pavimentos
Nota: Tomado de Zamora, 2011; modificado por Fonseca, 2014.
Otro tipo de marcas viales para la reducción de velocidad que han sido estudiadas son las
conocidas como tipo “chevron”, que constan de grupos de chevrones dispuestos en bloques,
bloques se encuentran unos más cerca de otros, que dan la sensación visual de que se
transita a una alta velocidad superior. En varios países como España, Japón, Estados
Unidos y Reino Unido se han probado, dando resultados muy positivos y efectivos como
método de reducción de velocidad.
Drakopoulus y Vergou (2003) realizaron este tipo de demarcación en Wisconsin, Estados
Unidos; dentro de los resultados obtuvo una disminución en la media y en el percentil 85 de
24 km/h y 27 km/h, respectivamente. La Figura 2 muestra este tipo de patrón.
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Figura 2: Patrón tipo Chevron
Nota: Tomado de Katz, 2007
De las investigaciones realizadas se han obtenido resultados y conclusiones muy diferentes
entre sí, esto debido a la cantidad de variables que se deben tomar en cuenta, como por
ejemplo el lugar donde se realizan las mediciones y la metodología que se elige para
efectuar este tipo de proyectos.
Otras variables que se deben tomar en cuenta son (Zamora, 2011):
Tipo de marcas y patrones de las líneas auxiliares de reducción de velocidad
Diseño de las marcas: dimensiones y espaciamiento
Área donde se instalan
Tipo de via: urbana o rural
Diseño geométrico y configuración de la vía
En Denton, Escocia durante el año de 1980, realizó un estudio donde se colocaron marcas
transversales amarillas de borde a borde de la calzada y se realizaron mediciones de
velocidad de los vehículos que circulaban a lo largo de la autopista durante tres semanas
antes y tres semanas después de la demarcación. Estas líneas tenían 60 cm de ancho y se
colocaron un total de 90 líneas en toda el área de estudio, el espaciamiento de las líneas
disminuía progresivamente de 6 a 3 metros. Los resultados obtenidos fueron una reducción
significativa, tanto en la velocidad promedio y percentil 85, la velocidad promedio pasó de 57
a 44 km/h (22% de reducción), y para el percentil 85 pasó de 75 a 53 km/h (30%. reducción)
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En Kentucky, Estados Unidos en 1980, se colocaron marcas transversales en una curva
pronunciada donde en los 6 años previos a la colocación de las marcas habían ocurrido 36
accidentes relacionados con velocidad. El espaciamiento de las líneas pretendía crear una
ilusión de aceleración lo que provocaría que los conductores manejaran a menor velocidad,
esto debido a que principalmente la velocidad a la que se conduce se percibe por el sentido
de la vista.
En zonas rurales, este tipo de dispositivos deben de ser colocados aproximadamente a 230
m antes del peligro. Se utilizó además la siguiente fórmula para determinar la distancia
adecuada total de las líneas reductoras:
(1)
Donde:
D= distancia recorrida en desaceleración de V1 a V2
V1= velocidad al inicio de las marcas
V2= velocidad al final de las marcas (inicio de la curva)
d= tasa de desaceleración (0,9 m/s2)
El muestreo de la velocidad de los vehículos fueron tomadas por un radar de velocidad, con
mediciones antes, una semana después y seis meses después de la instalación de las
líneas auxiliares de reducción de velocidad, además, se decidió tomar estas medidas al
inicio y al final de las marcas en el pavimento. Se hicieron mediciones tanto de día como de
noche.
Los resultados obtenidos fueron los siguientes:
Durante el día, se obtuvieron reducciones de velocidad entre los 25 y 20 km/h, tanto a la
semana después y como a los seis meses después
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Durante la noche, las reducciones en las velocidades oscilan entre los 15 y 11 km/h, una
semana después y seis meses después, respectivamente.
En Japón, en el puente Yodagawa en la ciudad de Osaka en el año 1993, se utilizó otro tipo
de patrón de demarcación sobre el pavimento. Se colocaron marcas convergentes tipo
“chevron”, con líneas discontinuas, crear la ilusión óptica de estrechamiento del carril y que
el vehículo circula a una mayor velocidad y provocar una reducción de la velocidad real del
vehículo. En la Figura 3, se muestra el patrón utilizado.
Lamentablemente, no se dispone de las especificaciones de diseño de las marcas tipo
“Chevron” utilizadas sobre el puente ni de los beneficios cuantitativos. Sin embargo, los
estudios revisados indican que no se produjo ningún accidente en un período de seis meses
después de la colocación de estas marcas sobre el pavimento, mientras que para el año
anterior de la instalación de estas marcas se dio la ocurrencia de 10 accidentes sobre esta
misma área.
Figura 3: Patrón tipo Chevron utilizado sobre el puente Yodagawa
Nota: Tomado de Voigt, 2007
Meyer (1999) menciona otro tipo de aplicación de las líneas reductoras de velocidad en
zonas de trabajo en autopistas en el estado de Kansas, Estados Unidos, El diseño utilizado
consto de tres patrones:
El primero consistió en líneas uniformemente espaciadas, un espaciamiento uniforme de
15,8 m entre cada marca del pavimento, longitud de líneas de 2,75 m y ancho de 1,05 m, su
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función es dar una referencia o advertencia a los conductores para que observen el patrón
siguiente.
El segundo patrón de línea con un espaciamiento de la líneas reductoras disminuyen
gradualmente conforme se acerca a la zona de trabajo, en donde por efectos ópticos, lo
conductores deberán reducir la velocidad de los vehículos que transitan por la zona.
Un último patrón en la zona de trabajo con grupos intermitentes de seis barras
uniformemente espaciadas con espacios más grandes entre los grupos. Ver Figura 4.
Figura 4: Esquema preliminar del patrón.
Nota: Tomado de Meyer, 2004; modificado por autor
Para el diseño final del patrón delantero se utilizó un espaciamiento uniforme de 15,85 m
entre cada marca del pavimento, con un largo de las líneas de 2,75 m y ancho de 1,05 m.
Este tipo de patrón se utilizó a lo largo de 332 m y está compuesto por 20 barras. Para el
patrón secundario también se utilizaron líneas reductoras de 2,75 m de largo, en este caso
si se varió el ancho de las líneas, el mismo oscila entre 1,05 m y 0,60 m, con un total de 29
marcas en el pavimento para una longitud total de este patrón de 279 m. El espaciamiento
entre cada marca del pavimento varía desde los 15,7 m hasta los 9 m aproximadamente.
Finalmente para la zona de trabajo se cuenta con cuatro juegos de 6 líneas reductoras, con
un espaciamiento de 152 m entre cada juego de barras. Cada barra tiene un espaciamiento
entre ellas de 6 m, además tienen 0,6 m de ancho y 2,75 m de largo.
En cuanto a la toma de datos de velocidad de los vehículos, se colocaron diez sensores
para medir la velocidad y fueron recogidos durante un periodo de 30 días, para periodos de
día y de noche que se analizaron por separado, además se hace una separación entre
vehículos de pasajeros y vehículos pesados. Es importante recalcar que las líneas
reductoras de velocidad fueron pintadas sobre la carretera y se les añadió microesferas de
vidrio para brindarle una mejor retrorreflectividad a las líneas reductoras.
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Con respecto a algunas de las conclusiones que se obtuvieron de este estudio se pueden
mencionar:
Se observaron reducciones en las velocidades medias y en el percentil 85.Las
magnitudes de las reducciones eran pequeñas pero estadísticamente significativas
(nivel de confianza del 95%).
Se dieron muchas variaciones de velocidades a lo largo de la zona de prueba, por lo
que el autor concluye que estas variaciones eran producto de la colocación de las
líneas gracias a la advertencia y efectos de percepción que inducen las líneas
reductoras de velocidad, pero debido a que los cambios eran muy pequeños, no se
logró realizar una comparación entre las magnitudes de estos efectos.
Se encontró que la disminución en la velocidad de los vehículos se da en la primera
mitad del patrón primario, aunque generalmente se pierde la velocidad en la segunda
mitad de este patrón, donde el espaciamiento es generalmente uniforme.
Las barras intermitentes en la zona de trabajo no produjeron ninguna disminución en
las velocidades de los vehículos.
Los departamentos de transporte de Nueva York, Mississippi y Texas decidieron utilizar este
tipo de medida para el control de velocidad en carretera. El tratamiento se probó en tres
sitios, una rampa en la Interestatal 690 en Syracuse, Nueva York y en una carretera de dos
carriles en Jackson, Mississippi y en una carretera rural del pueblo de Waller, Texas. (Katz,
2007)
En el primer sitio el tratamiento utilizado consistió en marcas en el pavimento de 30,5 cm de
ancho y 45,7 cm de largo con espaciamiento gradual colocadas perpendicularmente al carril
de circulación en los bordes derecho e izquierdo del carril. En este sitio después de
realizado el análisis “antes-después”, se encontró una reducción de 6 km/h en las
velocidades promedio y una reducción en el percentil 85 de 8 km/h. Ver Figura 5.
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Figura 5: Demarcación realizada en Nueva York
Nota: Tomado de Katz, 2007
En el segundo sitio el tratamiento consistió en marcas de 46 cm de largo espaciadas cada
vez más cerca unas de otras y colocadas perpendicularmente en el carril de circulación en
los bordes izquierdo y derecho. Se obtuvo una reducción de velocidad de 7,4 km/h.
El tercer tratamiento fue colocado en una carretera rural del pueblo de Waller, Texas, en
donde era necesario disminuir la velocidad a la que se ingresaba a la curva que era
alrededor de 105 km/h a una velocidad recomendada de la curva de 64 km/h. Se obtuvieron
observaciones muy interesantes como que los vehículos que circulaban antes o sobre las
líneas reductoras tendían a disminuir sus velocidades, mientras que los vehículos que
circulaban después de las líneas tendían a mantener las velocidades con las que circulaban
antes de que se realizara la demarcación.
El estudio concluye que las reducciones se dan en alguna medida para todos los vehículos,
siendo Nueva York el sitio donde las velocidades se reducen levemente al igual que en
Mississippi (ver Figura 6), mientras que para Texas las reducciones solo se dan antes de las
líneas reductoras.
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Figura 6: Demarcación realizada Mississippi
Nota: Tomado de Katz, 2007
Arnold (2007), realizó dos estudios la ciudad de Virginia, el primer estudio se realizó en el
condado de Fairfax, ver Figura 7, donde se instalaron líneas reductoras de velocidad un
tramo de carretera cercano a la Capilla Lee, que es conocido por ser un tramo peligroso
debido a que tiene un alineamiento horizontal y vertical inadecuado, calles estrechas y
espaldones pequeños. En este tramo de carretera se han presentado una cantidad
importante de accidentes a lo largo de los años, donde las excesivas velocidades son un
factor contribuyente en la mayoría de los casos.
Se colocaron un total de 31 líneas para una longitud total de las mismas de 162 metros y un
espaciamiento que varía entre los 7,36 y 3,66 metros. Se utilizó material termoplástico en la
instalación de estas líneas las cuales tenían aproximadamente 46 cm de largo por 31 cm de
ancho.
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Figura 7: Demarcación realizada en Fairfax
Nota: Tomado de Arnold, 2006
Las líneas reductoras de velocidad tuvieron un impacto positivo, ya que las velocidades de
los vehículos disminuyeron en los lugares más críticos. Sin embargo los diferenciales de
velocidades fueron pequeños, entre los 2 y 4 km/h para el primer período de 7 días de
análisis después de la instalación de las líneas. Luego de un periodo 90 días se obtiene una
disminución entre 3,3% y 5% de las velocidades de los conductores.
Otras conclusiones determinadas para este tramo fueron:
Para otras estaciones, como la del inicio de las líneas en el acceso norte, se
encontraron disminuciones de alrededor de 10 km/h.
Existió una tendencia de aumento en las velocidades de los vehículos conforme
aumentaba el tiempo del estudio
Se concluyó que los conductores se acostumbraron a las líneas reductoras, sin
embargo, las velocidades todavía eran menores a las velocidades de los vehículos
antes de la instalación.
El segundo estudio fue realizado en la Ruta 460 en el pueblo de Zuni, en un tramo de
carretera recto de cuatro carriles, dos por sentido, donde en un periodo de 2 años hubo 15
accidentes registrados en este sitio debido a excesos de velocidad.
Para la demarcación de este sitio se utilizó material termoplástico, se colocaron 32 líneas
reductoras, en uno de los sentidos de circulación con un espaciamiento que variable entre
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7,32 y 5,18 m, mientras que hacia el oeste se utilizaron 40 líneas con espaciamientos entre
7,32 y 4,57 m. Las barras eran de 30,5 cm de ancho y aproximadamente 2,60 m de longitud,
cubriendo casi todo el carril.
Las principales conclusiones que se obtuvieron del análisis estadístico fueron:
El impacto de estas líneas reductoras fue positivo para este sitio, debido a que se logró
disminuir la velocidad de circulación de los vehículos al límite establecido para este tramo en
los periodos de tiempo analizados (7 y 90 días después de la instalación).
Se dieron disminuciones en uno de los sentidos de circulación de 6 km/h en promedio,
mientras que para el otro sentido el descenso en las velocidades de circulación fue de
alrededor 15 km/h.
La disminución de la velocidad de los vehículos fueron mayores en la ciudad de Zuni, donde
las líneas fueron colocadas a lo largo del carril, mientras que en el tramo de la Capilla Lee
las líneas fueron colocadas únicamente a 46 cm del borde de carril. Además, la utilización
de material termoplástico probablemente mejora la eficacia de las líneas reductoras debido
al ligero golpe y sonido que emiten cuando se transita sobre ellas.
En el estudio realizado por Hallmark (2007), en Iowa, Estados Unidos, se trata de evaluar la
utilización de tratamientos de bajo costo para la reducción de velocidad en comunidades
rurales, las cuales se han desarrollado en torno a autopistas o carreteras principales del
condado, en donde como resultado, la calle principal a través de las pequeñas comunidades
es a menudo parte de una carretera de alta velocidad.
Las autopistas y carreteras locales se caracterizan por su alta velocidad fuera de los límites
de las ciudades, luego se da una transición a una sección de baja velocidad a través de la
comunidad rural, pero debido a que los conductores a menudo entran a gran velocidad y
mantienen las velocidades a medida que viajan a través de la comunidad, por lo que es
necesario la implementación de medidas que permitan disminuir las velocidades de
circulación en estos tramos de las ciudades. Es por ello, que se implementaron y evaluaron
siete distintos tratamientos de bajo costo, entre ellos, líneas reductoras de velocidad, en
diversas comunidades rurales de Iowa para la disminución de la velocidad de los vehículos.
Para la escogencia de los sitios a los cuáles aplicarles algún tratamiento se tomaron en
cuenta que los vehículos circularan a muy altas velocidades y el uso del suelo donde
hubiera escuelas, zonas de juego o presencia de peatones en el tramo a analizar. Se tomó
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en cuenta factores como la geometría, composición de la flota vehicular e historial de
accidentes.
Los datos fueron recopilados inmediatamente después de la demarcación, y en condiciones
del clima y pavimento secas. Es importante destacar que se apartaron del análisis de datos
los vehículos que circulaban con velocidades bajas.
El primer sitio donde se utilizaron las líneas reductoras fue en Union, Iowa, en donde se
presentan altas velocidades en la ruta principal de la ciudad. Se aplicaron varios
tratamientos para la reducción de velocidad y uno de ellos fue la colocación de marcas
transversales periféricas en el pavimento, espaciadas de manera que proporciona la
sensación al conductor de que está aumentando la velocidad. Se utilizaron líneas de 30 cm
de ancho por 46 cm de largo, las mismas fueron colocadas perpendicularmente al borde de
la carretera.
Se encontraron para este sitio pequeñas diferencias en las velocidades media y percentil 85
de los vehículos. A manera de ejemplo, el porcentaje de vehículos que circulaban entre 8 y
16 km/h sobre el límite de velocidad se redujo hasta un 5,3 % y 8,5%, respectivamente, en
los periodos analizados. Para los vehículos viajando a 15 km/h y 20 km/h las reducciones
fueron de 8,3% y 7% respectivamente. En otro sitio de esta ciudad donde se colocaron estas
líneas reductoras se produjo un efecto contrario al deseado, es decir, las velocidades
sufrieron un leve aumento para todos los periodos analizados, no se encontró una causa
concreta para explicar este comportamiento en los conductores.
El segundo sitio que se analizó fue en Rowland, donde los vehículos transitan a altas
velocidades sobre la Ruta E-18, de cuatro carriles, dos por sentido. En este sitio se decidió
colocar como tratamiento de disminución de velocidad, marcas en el pavimento conocidas
como “Chevron”. Al igual que las líneas reductoras colocadas en Union, las marcas
“chevron” fueron colocadas con espaciamientos que disminuían conforme se acercaban los
vehículos a la zona peligrosa. Se recogieron datos únicamente para un periodo de seis
meses, esto debido a que en época de invierno, las bajas temperaturas y tormentas de
nieve no permitieron la recolección de datos.
Según el estudio, para los periodos analizados se presentaron disminuciones en las
velocidades de los vehículos en comparación con los datos recolectados antes de la
instalación de las marcas. Estas marcas parecen tener una alta efectividad debido a que los
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vehículos frenan y disminuyen su velocidad, manteniendo relativamente constante la
velocidad de circulación a lo largo del tiempo de análisis.
En Wisconsin, Estados Unidos Gates, (2008) probó el desempeño de las líneas
transversales en el pavimento en una curva peligrosa de un tramo de la ruta I-43/94. El
tratamiento de líneas reductoras es de alrededor de 300 metros de longitud. Cada una de
las marcas tiene 46 cm de largo por 30 cm de ancho, con espaciamiento decreciente. Estas
mediciones fueron hechas en tres lugares distintos de la curva, para ambos sentidos de
circulación.
Según los resultados obtenidos para corto plazo, se observaron reducciones en las
velocidades medias de aproximadamente 4,5 y 4,2 km/h, esto para la dirección norte, en el
punto intermedio y final de la demarcación. En el sentido sur, las disminuciones fueron de 2
km/h para el punto intermedio de la demarcación y de 8 km/h al final de la demarcación en
este sentido. Las disminuciones a corto plazo para el percentil 85 fueron menores que las
anteriormente mencionadas, ya que oscilan entre los 1,61 y 4,83 km/h, para ambos sentidos
de circulación.
Para el análisis de los datos a largo plazo (6 meses) muestran una disminución en la
velocidad media de los vehículos de 6 km/h en el punto intermedio de la demarcación, esto
únicamente para el sentido de circulación hacia el norte, debido a que por problemas
externos no fue posible tomar datos del sentido sur de circulación. Para el punto final de la
demarcación se dio un aumento en la velocidad media de los vehículos en alrededor de 7
km/h, esto podría asociarse a que los conductores se acostumbraron al tratamiento, según
el autor de este estudio.
Sospedra, (2009) en Valencia decidió implementar marcas en el pavimento tipo “Chevron”
en un tramo recto de carretera con buena visibilidad, con dos carriles de circulación, gran
presencia de peatones debido a la presencia de colegios y zonas residenciales. Ver Figura
8.
La longitud total de las marcas en el pavimento fue de 206 metros. Se registraron los datos
de velocidades durante catorce días, antes, y después, específicamente a los tres y seis
meses de la demarcación de las marcas en el pavimento.
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Figura 8: Demarcación realizada en Valencia
Nota: Tomado de Sospedra, 2009
Se observaron disminuciones de las velocidades de los vehículos al inicio del tramo en
estudio, esto inmediatamente después de la implementación de las marcas. Las
disminuciones fueron de 3,46 km/h en la velocidad media y alrededor de 9 km/h en el
percentil 85.
Durante las horas de día, la velocidad observada de los vehículos fue ligeramente menor en
todos los momentos tras la intervención, durante las horas de noche no se observaron
disminuciones en la velocidad. Estas disminuciones dependen del período de tiempo
observado, pero oscilan entre 3,34 km/h inmediatamente después de colocar las marcas y
4,85 km/h después de los tres meses.
En Nueva Zelanda, Martindale, (2010) condujo una investigación para determinar cómo las
líneas transversales para la reducción de velocidad afectan el comportamiento de los
conductores y las velocidades de circulación en entornos diferentes y cómo se pueden
reducir el riesgo a los usuarios por exceso de velocidad.
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El estudio se ejecutó en dos sitios, el primero se localiza cerca de la ciudad de Levin, donde
se da una geometría particular debido a la presencia de curvas peligrosa en varios sentidos
de la intersección. El segundo sitio se localiza en el puente Waihenga entre las ciudades de
Featherston y Martinborough. En este sitio se presenta altas velocidades de los vehículos y
es necesario reducir la misma para una mayor seguridad sobre el puente.
Las líneas transversales utilizadas fueron 1,0 m de largo y 10 cm de ancho en la vía de
circulación con un ángulo de 60°, desde el borde del carril; y la línea de centro con un
espaciamiento entre líneas de 3 metros. El tratamiento tiene una longitud aproximada de
300 metros. La Figura 9 muestra el patrón propuesto.
Figura 9: Demarcación realizada en punto de estudio de Nueva Zelanda
Nota: Tomado de Martindale, 2010.
Los datos de velocidad y tipo de vehículos se recogieron de forma continua durante siete
días, dos semanas antes y dos semanas después de la demarcación, así como seis meses
después de la instalación del tratamiento en cada sitio. Se instalaron 3 equipos de medición
de la velocidad, aproximadamente al inicio, en el medio y al final de la demarcación para
registrar el comportamiento de los vehículos y sus velocidades a lo largo de las marcas de
reducción de velocidad.
Se encontró que las velocidades medias y el percentil 85 disminuyeron en ambos sitios
donde se aplicó este tratamiento. En el primer período de medición, se comprobó que al
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inicio del tratamiento las velocidades medias disminuyeron entre 1 y 2,6 km/h. Para los sitios
al medio y después de la demarcación, a corto plazo se encontró una tendencia a mantener
las velocidades o un leve aumento de las mismas, a la hora de compararlas con las
velocidades antes de la demarcación.
Los resultados para el largo plazo variaron significativamente, para el primer sitio la
velocidad promedio disminuyó 4 km/h (al inicio del tratamiento) con respecto a las
velocidades antes de la demarcación de las líneas en el pavimento. Para el resto del
tratamiento (al medio y al final de las marcas), la tendencia a la baja se mantiene, solo que
en estos sitios las reducciones de velocidad son en menor magnitud, 2,7 y 2,8 km/h,
respectivamente. En el segundo sitio de análisis, se observaron disminuciones de velocidad
al inicio del tratamiento del orden de los 12,2 km/h y para el final del tratamiento de 8,1 km/h.
Para el sitio localizado en el medio del tratamiento, las velocidades fueron similares a las
velocidades de circulación antes de la colocación del tratamiento.
En la ciudad de Fredericton, Canadá, durante los años 2009-2010, Zamora (2011) realizó un
análisis de 5 intersecciones en las cuales se evidencian altas velocidades de circulación de
los vehículos. Dichas intersecciones tenían geometrías similares y velocidades de
circulación similares, estas características que fueron tomadas en cuenta para lograr una
mejor comparación de los datos que se obtuvieron posteriormente. Ver Figura 10.
Se diseñaron patrones de líneas reductoras de velocidad diferentes para cada sitio, esto
debido a que cada uno de los mismos se encontraba en autopistas de alta velocidad, cuyo
límite de velocidad era de 90 km/h. Los patrones utilizados se detallan a continuación para
cada uno de los sitios escogidos:
Patrón 1: Marcas cuadradas periféricas.
Patrón 2: Marcas rectangulares con ancho variable.
Patrón 3: Marcas transversales rectangulares.
Patrón 4:Marcas cuadradas periféricas escalonadas
Patrón 5: Marcas triangulares periféricas.
Se utilizó cinta adhesiva (preformada) para la creación de los diversos patrones en cada
punto de análisis y se obtuvieron alrededor de 10000 datos en un estudio cuya duración fue
de casi 4 meses en cuanto a la toma de datos en campo.
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Para la recolección de datos, las lecturas de velocidad fueron realizadas en cinco puntos
diferentes a lo largo de la prueba, mediante el uso de un radar de velocidad. Para cada
punto de observación se tomaron 50 lecturas de velocidad, tanto para el día como para la
noche. Las mediciones fueron realizadas antes de la demarcación. Además, para el período
posterior a la instalación de los patrones para la reducción de la velocidad se realizaron
mediciones a los cinco días, tres semanas y siete semanas después de la colocación de
estas líneas reductoras de velocidad.
Figura 10: Instalación de marcas viales en Fredericton, Canadá
Nota: Tomado de Zamora, 2011
Se encontró que para todos los sitios estudiados, las disminuciones en las velocidades de
los vehículos eran estadísticamente significativas. En general, los patrones reducen en
promedio un 7,3% las velocidades de los vehículos durante el día en el punto medio de la
demarcación realizada, excepto en el sitio 4, donde no se encontraron disminuciones de
velocidad significativas.
Además, se encontró que las marcas en el pavimento, en este caso, tuvieron un efecto
mayor durante el día que en la noche para casi todas las condiciones ensayadas, en
términos de reducción de velocidad.
Experiencias en Costa Rica
En la provincia de Puntarenas Costa Rica, en la zona de Parrita en la costa pacífica, la
Dirección General de Ingeniería de Tránsito (DGIT, 2012) colocó líneas de demarcación
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transversales a lo largo de un tramo de la Ruta Nacional No. 34, específicamente cerca de la
Escuela Los Ángeles, con el fin de disminuir la velocidad de los vehículos que circulan en
frente de la escuela. Un análisis preliminar de estos datos determino que las velocidades de
circulación han disminuido entre un 4% y 12% para los vehículos que transitan por esta
zona. Ver Figura 11.
Figura 11: Demarcación transversal en tramo de Ruta Nacional 34, Parrita
Nota: Tomado de Arroyo, 2012
Fonseca (2014), en su trabajo final de graduación estudia con mayor rigor científico otro
patrón de líneas reductoras de velocidad, a partir de la metodología utilizada por Zamora
(2011) con el objetivo de evaluar la efectividad de esta medida para controlar la velocidad.
Los sitios de estudio se eligieron a partir de datos de accidentalidad el periodo 2001-2012
recopilados por la Dirección General de Policía de Tránsito y vistas de campo para la toma
de muestras de velocidad en Rutas Nacionales a partir de los cuales se decidieron colocar
las líneas reductoras en Ruta Nacional 2, específicamente en dos puntos de la Autopista
Florencio del Castillo, y en Ruta 230, en Cipreses de Cartago.
En este experimento se eligieron dos patrones para ser analizados, uno para dos sitios
sobre una vía de alta velocidad, y un patrón distinto para un sitio ubicado en carretera rural
de menor velocidad de operación. El material utilizado para la demarcación es termoplástico
en los tres sitios.
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Con el fin de poder comparar los resultados obtenidos para los puntos de estudio 1 y 2
sobre una vía de alta velocidad, se utilizó el mismo patrón de demarcación de las líneas
reductoras de velocidad. La Figura 12 muestra un esquema del patrón que se diseñó.
Figura 12: Diseño del patrón de líneas transversales para los sitios de estudio 1 y 2.
Nota: Esquema no a escala
El patrón se diseñó utilizando un espaciamiento logarítmico entre las líneas reductoras de
velocidad, con el fin de dar un efecto en el usuario de que se aumenta la velocidad por
medio de la disminución del espaciamiento entre las líneas (Normativa Mexicana de
Señalamiento Vertical y Horizontal para Carreteras (2010), Manual Venezolano de
Carreteras (2004), entre otros. Las líneas cubren la totalidad de los dos carriles de
circulación (3,50 m de longitud), para cada uno de los sitios; además, tienen 10 cm de ancho
y aproximadamente 6 mm de espesor.
Para los puntos de estudio 1 y 2 se utilizó el mismo diseño, con una longitud total del
tratamiento de aproximadamente 157 metros. El Cuadro 1 muestra el detalle de los
espaciamientos entre las líneas reductoras de velocidad para cada punto de estudio.
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Cuadro 1: Espaciamientos entre las líneas reductoras de velocidad para los puntos de
estudio 1 y 2.
Número de Línea Punto de estudio 1
(metros)
Punto de estudio 2
(metros)
1 16,00 16,00
2 13,09 13,10
3 11,38 11,40
4 10,17 10,20
5 9,24 9,20
6 8,47 8,50
7 7,82 7,80
8 7,26 7,30
9 6,77 6,80
10 6,32 6,30
11 5,92 5,90
12 5,56 5,60
13 5,22 5,20
14 4,91 4,90
15 4,62 4,60
16 4,35 4,35
17 4,09 4,10
18 3,85 3,85
19 3,62 3,60
20 3,41 3,40
21 3,20 3,20
22 3,01 3,00
23 2,82 2,80
24 2,64 2,60
25 2,47 2,50
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En el punto de estudio 3, en la Ruta Nacional 230, se utilizó un patrón con cuatro grupos de
seis líneas cada uno, con un espaciamiento entre líneas de 0,50 metros, y un espaciamiento
entre grupos de líneas de 30 metros.
Figura 13: Diseño del patrón de líneas transversales para el sitio de estudio 3
Nota: Esquema no a escala
Las líneas cubren la totalidad del carril de circulación (3,10 m de longitud), además tienen 10
cm de ancho y aproximadamente 6 mm de espesor. La longitud total del tratamiento es de
aproximadamente 103 metros.
Los tramos de estudio utilizados por Fonseca (2014) fueron:
Punto de Estudio 1: Ruta 2, Puente sobre río Tiribí:
Se localiza en el sentido Cartago-San José, antes del puente sobre el río Tiribí,
aproximadamente 1 km antes del peaje. A partir de los estudios de tránsito realizados por el
Ministerio de Obras Públicas y Transportes (MOPT), el tránsito promedio diario anual
(TPDA) registrado para este tramo de carretera es de 44230 vehículos, de los cuales 8000
son vehículos pesados. Ver Figura 14.
Este tramo se compone de cuatro carriles, dos por cada sentido, con un ancho de carril de
3,50 m. El tipo de terreno es plano en su mayoría, la vía cuenta con espaldones en ambos
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lados de la superficie de rodamiento, además posee una franja de terreno o medianera que
divide ambos sentidos. Presenta una superficie de pavimento con mezcla asfáltica densa, y
una superficie de ruedo en buen estado. La señalización que existe en este punto es
únicamente una señal vertical a unos 300 metros antes del sitio de la demarcación indicando
que la velocidad de circulación es de 90 km/h. A continuación se presentan unas figuras del
sitio elegido así como una ficha resumen del sitio a analizar.
Figura 14: Localización del punto de estudio 1
Es importante destacar la presencia de zonas residenciales a ambos lados de la carretera,
lo cual explica la necesidad de cruce de los vecinos de la zona. En este sector no existen
facilidades para que los peatones crucen la autopista, tal como puente peatonal o alguna
otra facilidad que permita cruzar a los peatones y usuarios del transporte público. Las
facilidades existentes (túnel a unos 50 metros del puente sobre el río Tiribí) no son utilizadas
por los peatones, debido a su peligrosidad por el tránsito de vehículos o incluso porque los
peatones no desean caminar más de lo necesario.
Punto de Estudio 2: Ruta 2, sector cruce de Taras:
El segundo punto que se localiza en esta Ruta Nacional en el sentido San José-Cartago,
aproximadamente 600 metros antes del cruce de Taras, en las cercanías del plantel de
Recope. En general, este segundo tramo de la Autopista Florencio del Castillo es en terreno
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montañoso, con curvas horizontales y verticales pronunciadas. Cuenta con cuatro carriles,
dos por sentido, de aproximadamente 3,50 metros de ancho cada uno. Al igual que en el
punto de estudio 1, existe una única señal de tránsito que indica una velocidad de
circulación de 60 km/h. Ver Figura 15.
El Transito Promedio Diario Anual (TPDA) registrado para este punto es de 45253 vehículos,
de los cuales 9400 son vehículos pesados. Las siguientes figuras muestran la ubicación
exacta de este punto de estudio.
Se presentan altas velocidades de los vehículos que circulan por esta zona, además de que
se encuentra en una parte de la ruta con pendiente negativa, lo que incentiva un aumento en
la velocidad de circulación de los vehículos. Debido a estas condiciones y por tratarse de
una zona cercana al cruce de Taras, se decide colocar las líneas reductoras de velocidad en
este punto, con el fin de analizar si reducen o no la velocidad de los vehículos que por ahí
circulan.
Figura 15: Localización del punto de estudio 2
Punto de Estudio 3: Ruta 230, Escuela de Cipreses:
El sitio a analizar se localiza en las cercanías de la escuela de la comunidad de Cipreses, en
Oreamuno de Cartago, por lo que se trata de una zona escolar, en donde las facilidades
peatonales son escasas. Además, existe una combinación de curvas verticales y
horizontales moderadas, en donde los vehículos tienden a aumentar la velocidad cuando se
circula en el sentido hacia Cartago, debido a la pendiente negativa presente en el sitio. Este
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tramo de la ruta consiste en un carril de circulación por sentido, con un ancho de 3,10
metros. Ver Figura 16.
Por ser una zona escolar, existe señalamiento horizontal y vertical que indican una velocidad
de circulación restringida de 25 km/h, alertando a los conductores sobre la presencia de
usuarios vulnerables en dicho tramo, como es el caso de los niños de la escuela.
El Transito Promedio Diario Anual (TPDA) registrado para este punto es de 3020 vehículos,
de los cuales 544 son vehículos pesados. Las siguientes figuras muestran la ubicación
exacta de este punto de estudio, así como la ficha resumen.
Figura 16: Localización del punto de estudio 3
Recolección de datos
Se tomaron datos de las velocidades de circulación de los vehículos que transitan por los
puntos donde se colocaron las líneas reductoras de velocidad. Se tomaron lecturas de
velocidad en cuatro puntos a lo largo del sitio a analizar, con el fin de desarrollar un perfil de
velocidad.
En los sitios de estudio 1 y 2, se eligieron los siguientes puntos para tomar las muestras de
velocidad. Estos puntos se detallan a continuación:
Aproximadamente 100 metros antes de la primera línea
Entre las tres primeras líneas de reducción de velocidad
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Entre las últimas tres líneas de reducción de velocidad
Aproximadamente 50 metros después de la última línea
En cada punto se tomaron 30 lecturas de velocidad. Una muestra fue tomada antes de la
demarcación de los puntos, y durante un periodo aproximado de cinco meses se tomaron
mediciones para observar el comportamiento de los conductores después de la colocación
de las líneas reductoras de velocidad.
Para el sitio 1 se tomaron un total de 2050 lecturas de velocidad, mientras que para el sitio 2
se tomaron alrededor de 1100 muestras de velocidad. Las siguientes figuras muestran las
ubicaciones donde se tomaran las muestras de velocidad para los sitios de estudio 1 y 2.
Para el sitio de estudio 3, se eligieron los siguientes puntos para tomar las muestras de
velocidad en la zona del tratamiento. Estos puntos se detallan a continuación:
Aproximadamente 50 metros antes del primer grupo de líneas
Entre los primeros dos grupos de líneas
Entre el tercer y cuarto grupo de líneas
Aproximadamente 30 metros después del último grupo de líneas transversales
Se tomaron un total aproximado de 600 mediciones de velocidad para este sitio de estudio.
La siguiente figura muestra las ubicaciones donde se tomaron las muestras de velocidad
Resultados
Los aumentos significativos en las velocidades se dan principalmente en la zona anterior a
las líneas reductoras de velocidad. Las disminuciones en las velocidades medias para los
tres sitios se dan principalmente en la zona final del tratamiento y después del tratamiento.
Para los sitios de estudio 1 y 2, en la zona anterior a las líneas reductoras de velocidad se
dan aumentos en las velocidades medias del 3% al 4% Para el sitio 3 se obtiene más bien
una disminución en la velocidad del 5%.
En cuanto a la zona media del tratamiento, las disminuciones en la velocidad promedio
oscila entre 4% y 15%, en donde para el sitio 2 se dan disminuciones de hasta 15 km/h.
Área de tratamiento
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Las reducciones en las velocidades medias se dan principalmente en la zona posterior al
tratamiento, en donde se dan reducciones de hasta el 18%, esto para el sitio de estudio 2.
En cuanto a la velocidad de percentil 85 o velocidad de operación de los vehículos, para
cada uno de los sitios de estudio se presentan disminuciones entre 2% y 17% para todas las
zonas del tratamiento.
Únicamente se observa un aumento del 8% en la zona anterior del tratamiento en el sitio de
estudio 2. Al analizar únicamente las velocidades medias y de percentil 85, los mejores
resultados se observan en el sitio de estudio 2, esto se puede deber principalmente al
diseño geométrico y curvas verticales presenten en el sitio, que ayuden a que la percepción
del conductor sobre el aumento en la velocidad sea mayor que para los otros sitios.
El análisis estadístico de la comparación entre la velocidad promedio de entrada y salida del
tratamiento se obtuvieron resultados muy interesantes. Para cada una de las muestras
realizadas a lo largo de las 27 semanas para el sitio 1, se dieron disminuciones en las
velocidades medias que oscilan entre 2% y 11%, donde las disminuciones más grandes se
dan en las primeras semanas luego de la colocación del tratamiento. Para el sitio de estudio
2, los porcentajes de reducción oscilan entre 12% y 23% (8 km/h-18 km/h), una vez que se
comparan las velocidades medias de entrada y salida.
Finalmente, para el sitio de estudio 3, las reducciones en las velocidades medias de entrada
y salida son significativas únicamente para las primeras dos muestras, siendo estas de 14%
y 8%, respectivamente. Es importante mencionar que aunque las disminuciones para las
otras dos muestras tomadas para este sitio no fueron estadísticamente significativas, se
dieron disminuciones de 3% y 5%.
Conclusiones
Se debe tomar en cuenta el efecto de novedad, que consiste en que los conductores llegan
a acostumbrarse a la presencia de las líneas reductoras con el paso del tiempo. Esto sucede
más en zonas rurales que en autopistas donde el tránsito tiende a ser más de paso. Los
experimentos que mostraron mejores resultados es donde existe la necesidad de reducir la
velocidad, esto debido a que se entra a una curva cerrada, a una rampa de acceso o salida,
a un puente, etc. En caso de que el cambio en la geometría no sea significativo, los
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conductores no perciben la necesidad de disminuir la velocidad, pero al menos las marcas
generan un efecto de advertencia ante un peligro potencial o condición particular de una vía.
Las reducciones de velocidad se han observado en la mayoría de los estudios, y aunque
estas reducciones son estadísticamente significativas, son menores a las reducciones
esperadas. Se ha observado en algunos casos una disminución significativa de las tasas de
accidentes de tránsito registradas luego de la instalación de las líneas reductoras de
velocidad. Esto permite mitigar en alguna medida las consecuencias económicas y sociales
que causan los accidentes de tránsito, como la cantidad de muertes y personas lesionadas
producto de estas colisiones.
En el caso de Costa Rica Fonseca (2014) determinó diferencias estadísticamente
significativas entre la muestra de velocidades antes y después de la demarcación en cada
uno de los sitios analizados. Estas diferencias significativas se dieron tanto en aumentos
como en decrementos en la velocidad media de los vehículos que circulan sobre el
tratamiento.
En cuanto al comportamiento del conductor es importante mencionar que es muy difícil de
medir cuando se trata de contramedidas de seguridad vial. En el contexto de este estudio la
velocidad es la única medida cuantificable que nos puede dar una idea de los efectos de las
marcas. Esta reducción se utiliza para aproximar y estimar una mejora en la seguridad.
Un aspecto muy importante que no se puede medir es la conciencia o la atención del
conductor, ya que las marcas sirven para alertar a los conductores de situaciones riesgosas
o particulares. Inclusive si no se presentan diferencias significativas en las velocidades
medias, los conductores podrían haber experimentado mayor conciencia de la velocidad a la
que circulaban y de las condiciones particulares presentes en cada uno de los sitios
analizados. En estos sitios de estudio, no se observa un efecto de acostumbrarse a las
líneas reductoras de velocidad por parte de los usuarios que circulan por estos sitios de
estudio.
Una vez analizados los resultados obtenidos para los sitios de estudio en donde se
implemento este tipo de tratamientos, se concluye que este tipo de medidas para la
reducción de velocidad se podrían implementar en otras rutas o puntos del país, esto debido
a que son de bajo costo y se observa, en la mayoría de los casos, reducciones significativas
tanto en la velocidad promedio como en la velocidad percentil 85 de los usuarios de la ruta.
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Su uso no debe restringirse solo a la redición esperada de la velocidad, también puede
considerarse como un complemento de la demarcación preventiva
El patrón que ha mostrado los mayores porcentajes de disminución de velocidad se obtuvo
con el patrón logarítmico, aplicado a una vía de alta velocidad; sin embargo, se recomienda
realizar más estudios con este patrón para poder comparar resultados.
Los costos de los tratamientos para los sitios son bajos (US$ 750 en promedio), por lo que
deben de ser tomados en cuenta como medida de reducción de la velocidad en carretera
para puntos con condiciones problemáticas. En cuanto al estado de las líneas reductoras
después de la finalización del tratamiento es de bueno a muy bueno. Únicamente se
presentan problemas en algunas de las líneas con desprendimientos y resquebrajamientos
de material termoplástico en sitios donde el estado del pavimento es malo.
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