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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