14 pinna&piras 2008 elemento humano®lasdiseño

ELEMENTO HUMANO Y REGLAS DE DISEÑO: ESTADO DEL ARTE 1

MATERIAL DIDÁCTICO NO COMERCIAL – CURSOS UNIVERSITARIOS POSGRADO ORIENTACIÓN VIAL

TRADUCCIÓN franjusierra@@@@arnet.com.ar FRANCISCO JUSTO SIERRA franjusierra@@@@yahoo.com INGENIERO CIVIL UBA Beccar, otoño 2008

Elemento Humano y Reglas de Diseño: Estado del Arte Pinna F.

Dipartimento di Ingegneria del Territorio - Università degli Studi di Cagliari E-mail: [email protected]

Piras C. Dipartimento di Ingegneria del Territorio - Università degli Studi di Cagliari

SINOPSIS

Entre los varios sistemas de transporte, uno de los más usados es el camino, por la libertad que tal modalidad garantiza al usuario. Las estadísticas de accidentes viales atribuyen al factor humano una responsabilidad mayor que el 83%. Este dato contribuyó a suponer que, en el complejo sistema “hombre-vehículo-camino-ambiente”, la mayor importancia es la interacción “hombre-camino”. De modo que las características visibles del camino, dimensiones de la sección transversal, visibilidad, presencia de vehículos diferentes, percepción de los espacios, etc., influyen en el control del vehículo por parte de los usuarios en condiciones ambientales más o menos favorables.

El camino es el ambiente en el cual se mueven los vehículos y con el cual el conductor, a través del vehículo, interactúa.

Por esta razón es importante que el ambiente transmita al usuario claras guías para favorecer una conducción correcta.

Una vez definidas las funciones es necesario hallar su papel en el diseño. Es interesante verificar en qué forma y en qué nivel, dentro de la búsqueda y los sistemas normativos, se trata la relación entre opciones técnicas y efectos inducidos sobre el usuario. Este trabajo se propone evidenciar el estado actual del arte respecto del papel asumido por el usuario en el diseño, con referencia a los propósitos del amplio panorama de investigación, y los sistemas normativos italiano, europeo o estadounidense.

El objetivo del artículo presente, primera fase de una amplia investigación sobre el mismo tópico, es esbozar la situación de las reglas principales de diseño, dentro de las cuales se consideran los elementos humanos.

2 F. PINNA & C. PIRAS – UNIVERSIDAD DE CAGLIARI






Elemento Humano y Reglas de Diseño: Estado del Arte INTRODUCCIÓN

Las cifras sobre las víctimas de los accidentes viales y los relacionados costos socio-económicos publicados por la WHO (Organización Mundial de Salud) y por la Comunidad Europea delinean más y más atención a la seguridad vial y modificaron la lectura clave usada para analizar los factores principales: vehículo (comportamientos, mantenimiento, dispositivos instalados de seguridad, etc.), conductor (habilidad de conducción, condiciones sicofísicas, comportamiento de conducción, etc.), camino (condiciones planimétricas y altimétricas, sección transversal, presencia de barandas de defensa, visibilidad, flujos de tránsito, condición climática).

En efecto, la insuficiente reducción de la accidentalidad, principalmente siguiendo varias iniciativas, enfocó la atención en las condiciones reales de los caminos, tomando particular interés en la compleja relación el camino y el conductor, teniendo en cuenta que la accidentalidad se debe principalmente a la frecuencia de los potenciales comportamientos peligrosos forzados por la falta de correspondencia entre la calidad de la oferta y las expectativas de la demanda del conductor. Lo último “filtra” y procesa” cualquier información, sobre todo las visuales, conectadas, por ejemplo, con la geometría del camino y sus áreas contiguas o tránsito o condiciones del tiempo, percibidas durante el movimiento. Esta percepción cambia de acuerdo con las condiciones sicofísicas del conductor. Para abordar estos temas se realizaron muchos estudios experimentales para

establecer sanas y satisfactorias relacionar para marco regulatorio también. Tales estudios determinaron criterios clave para elaborar proyectos basados en la dinámica real que ocurre en el camino, dando más importancia a la interacción entre el conductor y el contexto externo. Los estudios se enfocaron en el comportamiento del conductor y algunos datan desde los 1930, y mostraron que varios conceptos vigentes todavía en algunas regulaciones estatales están desactualizadas. Esto significa que no se garantizan las condiciones de seguridad y comodidad que deben establecerse.

A este respecto, se puede observar la mayor importancia dada a la expectativa del conductor para evitar cualquier situación impredecible que al sorprender al conductor pueda ser la responsable principal de tomar erróneas actitudes o comportamientos de conducción, no previstos durante el diseño vial. También se observa un incrementa en la promoción de la construcción de simples y homogéneas infraestructuras viales para reforzar los niveles de seguridad y comodidad. Desde estos objetivos deriva el concepto de coherencia o consistencia.

Varios investigadores de diferentes países realizaron estudios sobre el comportamiento del conductor, enfatizando la importancia de definir conexiones matemáticas basadas en los mismos parámetros de diseño, tales como los relacionados con la geometría del eje, proyección vertical, configuración planimétrica.




Es decir, elementos tempranos del diseño geométrico que permiten diseñar según las expectativas sobre el comportamiento de los conductores y, por lo tanto, según los criterios principales del diseño coherente.

De los estudios examinados surge que la relación principal entre las características del camino y el comportamiento del conductor están las relacionadas con la verdadera velocidad de conducción, la cual se relaciona también con la trayectoria seguida, por ejemplo, en una curva o en secciones especiales tales como carriles de alimentación. Además, está la importancia dada al concepto de de velocidad en diferentes guías nacionales para determinar los valores admisibles de los varios elementos del alineamiento.

Las definiciones más importantes de velocidad pueden agruparse en tres conceptos fundamentales: velocidad directriz o de diseño, velocidad permisible y velocidad de operación. La velocidad directriz, cuyo valor se basa en las condiciones ambientales y económicas, depende de la clase funcional del camino y de la calidad deseada del flujo de tránsito, generalmente influye sobre los valores límites, para una sección vial específica, de varios elementos del alineamiento, tales como longitudes máximas de rectas, radios mínimos de curva, parámetros mínimos de clotoides, pendientes longitudinales máximas, parámetros requeridos de curvas verticales. La velocidad permisible es el límite máximo de velocidad para una sección vial específica, y a menudo se conecta con la clasificación funcional del camino. La velocidad de operación represente el valor de velocidad excedido por el 15 por

ciento de los conductores, y algunas guías definen las longitudes rectas individuales, valor del peralte en las curvas circulares, requeridas distancias visuales de detención y adelantamiento, parámetros para curvas verticales convexas (según el criterio se distancia visual), radios mínimos de curva para peralte negativo. La velocidad de operación influye otro aspecto del comportamiento del conductor, que es la verdadera trayectoria seguida. Al respecto, se realizaron numerosos estudios centrados en la definición de guías para diseñar estos elementos del diseño, en los cuales se halla la diferencia principal entre la verdadera trayectoria seguida y la prevista durante el diseño. La mayor parte de estos estudios se enfocaron en las secciones curvas, donde potencialmente estas diferencias determinan situaciones de alto riesgo. También se realizaron algunos estudios acerca de secciones especiales, tales como los carriles de alimentación y ramas de salida o de entrada a los túneles viales.

El hecho es que el objetivo principal de este artículo es dar una visión esquemática de los conceptos fundamentales usados, por lo que interesa introducir el comportamiento del conductor en el diseño vial.

Es artículo también es una base para el programa de un curso PhD que se desarrollará en el Ground Engineering Department of the Faculty of the University of Cagliari, cuyo objetivo es expandir el estudio de los parámetros principales estrictamente relacionados con el comportamiento del conductor y, por lo tanto, con sus expectativas, para verificar las teorías en que se basan los marcos regulatorios italianos y proponer eventuales integraciones.




COMPORTAMIENTO DEL CONDUCTOR EN LAS REGLAS DE DISEÑ O VIAL Velocidad

Muchos países todavía usan la velocidad directriz como parámetro de diseño para calcular los valores límites de los elementos del alineamiento, a pesar de los resultados de muchos estudios que subrayan el hecho de que no hay correspondencia entre esta velocidad y la real desarrollada por los

conductores. En las tablas siguientes se listan

brevemente los principales valores de velocidad de referencia en marcos regulatorios de algunos países. En la Tabla 1 se listan los que principalmente usan la velocidad directriz.

Tabla 1: Conceptos principales de velocidad usados (velocidad directriz)

Por lo tanto, la vasta mayoría de estos países define las normas de diseño vial usando sólo el concepto de velocidad directriz o una equivalente, pero algunos análisis empíricos probaron que el concepto era insuficiente para garantizar la homogeneidad. En efecto, algunos análisis de caminos principales existentes de dos carriles mostraron que

la mayoría de los conductores excede el valor de la velocidad directriz, la cual, sin embargo, fue y todavía es el mojón básico para las opciones de diseño de los caminos testeados. Esto fundamente la expandida teoría acerca de que algunos conceptos regulatorios están desactualizados, comparados con las condiciones reales.




Así, se iniciaron varios estudios acerca de la velocidad real mantenida por un porcentaje representativo de conductores: esto es de dónde proviene el concepto de velocidad de operación; es decir, la velocidad del 85° percentil (V85) de los vehículos en flujo libre, en buenas condiciones de tiempo y tránsito.

También se la conoce como “velocidad de marcha”, “velocidad de viaje”, “ambiente de velocidad”, expresiones que pueden hallarse en diferentes estándares nacionales y que podrían prever las expectativas de los conductores.

Tabla 2: Conceptos principales de velocidad usados (velocidad de operación)




La tabla previa permite verificar

cómo el concepto de la velocidad directriz es la base de los elementos de alineamiento de los estándares de diferentes países; mientras algunos de ellos todavía no comprenden la relevancia de la falta de aspectos previsionales, otros se refieren a este concepto sólo en el diseño post-camino; por ejemplo, para los controles de

coherencia relacionados. Sucesivamente, se informarán

brevemente algunos de los conceptos principales de velocidad usados para el dimensionamiento de los elementos relativos a los alineamientos horizontal y vertical conectados con algunos de los diferentes marcos regulatorios nuestros.

Tabla 3: Dimensionamiento de los elementos del camino que dependen de la velocidad [42]

Al comparar las tres tablas previas se tiene una visión general del estado del arto del marco regulatorio internacional y de la similitud entre los resultados de los estudios. Observando la Tabla 2 y comparándola con la Tabla 3 se comprende que, aun si algunos conceptos del comportamiento del conductor no se hayan insertado o sólo marginalmente mencionado en el respectivo marco regulatorio, el departamento de investigación sobre los mismos conceptos es fértil y sus resultados se toman en cuenta, por lo menos durante la revisión del diseño.

En efecto, diferentes investigadores realizaron varios estudios empíricos cuyos resultados determinan, por ejemplo, la velocidad de operación de un trazado específico, antes del diseño del camino, por medio de adecuados estudios analíticos, tomando como variables algunos de los parámetros relacionados con la geometría del trazado, y que a menudo se disponen fácilmente. Entre la velocidad de operación y el trazado se halló que la variable principal del diseño geométrico es la curvatura del trazado planimétrico.




La curvatura se expresa por medio de la Curvatura, DC, o por la Tasa de Cambio de Curvatura de una curva simple, CCRs.

La importancia dada a la curvatura se debe a la fuerte influencia que tiene sobre el comportamiento del conductor y la posibilidad de construir con ella algunos modelos analíticos simples de la velocidad de operación, altamente confiables.

Muchas expresiones analíticas proveen la V85 sólo según la Tasa de Cambio de Curvatura de la curva simple, CCRs, la cual representa mejor la correlación entre la velocidad de operación y las características geométricas del trazado.

El valor de la CCRs puede obtenerse por medio de la siguiente relación con las características geométricas del trazado:

CCRs = [63700 x (Lcl1/2R + Lcr/R + Lcl2/2R)] / L [gon/km] (donde: CCRs = tasa de cambio de curvatura de la curva simple con curvas de transición [gon/km], Lcl1 e Lcl2 = longitud de clotoides de entrada y salida de la curva circular [m], Lcr = longitud de curva circular [m], R = radio de curva circular[m], L = longitud total de curva [km], 63700 = (200/pppp)))) * 103)

CCRs se trasforma en DC por medio de la relación siguiente, con el factor de conversión 11.13 (sistema métrico) [6]: CCR [gon/km] = 11.13 DC [°/100m]; 11.3 = 63700/5730 donde: DC = 100x(180/ppppR) ≈ 100x57.3/R = 5730/R [°/m]

Respecto de la correlación entre la curvatura y la velocidad de operación, Mc Lean, en Australia, analizó la influencia del alineamiento vial sobre el comportamiento del conductor y compiló un modelo de velocidad como base de las normas nacionales.

Se definió el concepto de velocidad deseada (ambiente de velocidad); es decir, la velocidad adoptada por los conductores en flujo libre, cuyo significado es básicamente el mismo que el de velocidad de operación.

Mc Lean1 profundizó la relación entre la variación de la V85 y los parámetros siguientes: radio, ancho de banquina/pavimentada, distancia visual, peralte, pendiente, sentido circulación.

Se halló que la V85 en curvas está fuertemente influida por la velocidad con la cual el conductor querría viajar (velocidad deseada) pero, sobre todo, por la curvatura, lo cual puede verse en la fórmula siguiente:

V85 = 101.2 - 1.56 DC = 101.2 - 0.043 CCRs (donde: límite velocidad 90 km/h, R2 = 0.87, V85 [km/h], DC [°/m], CCRs [gon/km]) Entre la CCRs y el DC hay una correlación estricta, la cual se muestra adelante en los Criterios de Seguridad de Lamm. Con referencia a los estudios empíricos australianos, McLean definió también el

concepto de velocidad no-impedida, cuyo concepto es el mismo que el de velocidad deseada de los elementos simples del trazado. Entre ellas existe la correlación mostrada en la tabla siguiente.




Tabla 4: Relación entre velocidad deseada y velocidad libre [5]

McLean, junto con otros investigadores, desarrolló la relación siguiente 2 3, la cual

se usa en las guías de Canadá:

(donde: límite velocidad 90 km/h, R2 = 0.63, V85 [km/h], CCRs [gon/km]) En Francia el SETRA 4 5 (Road and Highway studies department of the French Ministry for Public Works, Transport, Land Planning, Tourism and Sea) investiga los proyectos sobre mejoramiento de las normas de diseño

de la geometría vial relacionados con el comportamiento del conductor y con la libre distribución de la velocidad a lo largo del trazado planimétrico. Para los caminos principales de dos carriles el SETRA compiló la ecuación:

V85 = 102 / [1 + 346 (CCRs / 63700)1.5] (donde: límite velocidad es 90 km/h, V85 [km/h], CCRs [gon/km]) Entre los varios modelos franceses, es interesante el de Gambard y Louah, quienes, estudiando la variación de la V85 (en función de la sección transversal, radio, pendientes, visibilidad, peralte, condición de la calzada) llegaron

a la conclusión de que estos parámetros dependían básicamente de la curvatura del camino y de la pendiente, y su valor es igual al mínimo entre los de V(R) y (p) obtenidos en esta forma:

V(R) = Vo x (1 + A/R1.5)-1 V(p) = Va - B p2 donde Vo, Va y B dependen del número y ancho del carril.

En Alemania se desarrolló un criterios que en el diseño vial permite usar las velocidades de diseño muy cercanas a la V85 y viceversa (se impone que la diferencia entre las dos no debe superar 20 km/h).

Las reglas introducen un test de chequeo destinado a tomar valores coherentes de las dos velocidades, para que el comportamiento del conductor concuerde con la elecciones de diseño,

por lo que a menudo es necesario imponer valores más altos de la velocidad de diseño o modificar el trazado planimétrico para reducir la V85.

En la previsión de la V85, los estudios alemanes también subrayan la importancia de la curvatura al definir diferentes ecuaciones, algunas en función del ancho de los carriles; para 3.5 se tiene la relación 6 7:




(Donde: límite velocidad es 100 km/h, V85 [km/h], CCRs [gon/km]) Aunque, independientemente del ancho de carril, se compiló 8: V85 = 106 / (8270 + 8.01 CCRs) (donde: límite velocidad es 90 km/h, R2 = 0.73, V85 [km/h], CCRs [gon/km]) En la misma tendencia, se desarrollaron los estudios iniciados por G. Kanellaidis, en Grecia, (específicamente referidos a caminos de dos carriles), cuyos

resultados confirmaron la influencia de la curvatura en la V85, como muestra la relación siguiente [1]:

V85 = 60.85 + 50.86 e-0.136207DC (donde : R2 = 0.79, V85 [km/h], DC [°/100pies]) También en Grecia se desarrolló el modelo siguiente9 10: V85 = 106 / (10150.1 + 8.529 CCRs) (donde: límite velocidad es 90 km/h, R2 = 0.81, V85 [km/h], CCRs [gon/km])

En Portugal, J. Cardoso realizó varios estudios sobre las correlaciones entre las características del camino y la velocidad del tránsito, y desarrolló modelos de velocidad puntual para prever la V85 en varios puntos del

trazado planimétrico. El modelo para tangentes se expresa en función de la curvatura media, el promedio de subidas y bajadas, el ancho medio de carril/banquina, y la longitud de la tangente [5]:

Vtangente = 30.72 - 0.0441 cmj + 0.0109 L - 0.2435 decl + 10.55 lfaixa + 1.82 lberma (donde: Vtangente = 85° percentil de la distribución de velocidad pun tual en la tangente siguiente [km/h], cmj = curvatura media [grado por km], L = longitud tangente [m], decl = promedio subida/bajada [m/km], lfaixa = ancho medio carril [m], lberma = ancho medio banquina [m])

Mientras que en las curvas es función de la velocidad en la tangente adyacente, el radio de curva, el ancho de carril, y la longitud de curva. Vcurva = 58.40 - 434 / R + 0.359 Vtangente + 3.56 lfaixa + 7225 / R2 + 0.025 L (donde: Vcurva = 85° percentil de la distribución de velocidad pun tual en el punto medio de la curva [km/h], R = radio curva [m], lfaixa = ancho carril [m], L = longitud curva [m]) Las normas usadas en el Reino Unido e Irlanda para calcular la velocidad directriz o de diseño promueven un método de diseño flexible capaz de enfrentar toda situación problema. La velocidad adoptada por la vasta mayoría de los conductores está estrictamente conectada con las

características del trazado y el percibido grado de restricción, el cual puede evaluarse por medio de dos índices, la restricción de alineamiento (Ac) y la restricción de trazado (Lc). El primero importa al trazado planimétrico y se representa por las siguientes relaciones [5]:




Ac = 6.6 + B/10 (caminos de dos-carriles) Ac = 12 - VISI/60 + 2B/45 (caminos de carril simple) (donde: B = grado de curva / km, VISI = Visibilidad Media Armónica [m]).

La segunda está conectada con la sección transversal del camino, el ancho de banquina, la presencia y frecuencia

de intersecciones, entradas, y de las curvas. Los valores se muestran en la tabla siguiente.

Tabla 5: Restricción trazado, Lc kph [25]

Una vez obtenidos los dos

parámetros Ac y Lc, es posible mediante el gráfico siguiente definir el valor de la velocidad directriz para los caminos nuevos.

Este método permite definir la velocidad directriz de varios trazados en conexión con la distancia visual necesaria para las maniobras de adelantamiento o detención, el radio de

las curvas verticales y horizontales, soporta la coherencia entre la velocidad adoptada durante el diseño y las realmente seguidas por la vasta mayoría de conductores. Para las recalificaciones de proyectos de los trazados existentes se hace lo mismo, se mide el valor Ac de las secciones de camino, incluyendo el mejoramiento, en por los menos 2 km de longitud.




Figura 1: Selección de la Velocidad Directriz en el Reino Unido (Caminos Rurales Nuevos [10]

Luego se definen los parámetros de diseño como se muestra en la tabla

siguiente en relación con los valores de la velocidad de diseño.

Tabla 6: Valores mínimos deseables y valores para pasos de Velocidad Directriz debajo del mínimo deseable, en el Reino Unido [25]




En conexión con la velocidad de operación en curva, los tests ingleses ponen énfasis en que cambia según la velocidad de entrada y el radio, y que no

está fuertemente influida por le peralte, distancia de visibilidad y longitud de la curva [5]:

V85 = VA (1 - VA2/400R) (V85 [km/h], VA [km/h], R [m])

En los EUA, Lamm y otros [6] también confirmaron la importancia del grado de curvatura sobre la variación de la V85 después de varios estudios sobre el progreso de la velocidad de operación en una curva en relación con el grado de curva, la longitud de curva, el peralte, el

ancho de banquina/carril, la distancia visual de detención o adelantamiento, pendiente y límite de velocidad. Compilaron las ecuaciones siguientes, las cuales consideran a la curvatura como única variable independiente:

V85 = 93,85 - 1,82 DC = 93.85 - 0.05 CCRs11 12 (donde: límite de velocidad es 90 km/h, R2 = 0.79, V85 [km/h], DC [°/m], CCRs [gon/km])

Lamm también sugirió tres criterios para controlar la seguridad (Criterios de Seguridad I, II, III) [6], aceptados como un nivel internacional y creados para identificar posibles incoherencias; son efectivos para caminos rurales de dos-carriles del Grupo Categoría A.

Los Criterios de Seguridad son aplicables a diseños nuevos, rediseños y proyectos de repavimentación en caminos rurales de dos-carriles (grupo categoría A).

El Criterio I (obtención de coherencia de diseño) define la uniformidad del elementos geométrico simple con respecto a la diferencia entre la velocidad directriz y la velocidad de operación que definen los rangos recomendados para niveles de diseño bueno, tolerable, y pobre. Las velocidades directriz y de operación deben balancearse, de modo que el proyectista debe estar seguro de que las características del camino se ajustan al comportamiento de conducción.

Diseño bueno: | V85i - Vd | < 10 km/h Diseño tolerable: 10 km/h < | V85i - Vd | < 20 km/h Diseño pobre: I V85i - Vd I > 20 km/h

Vd: velocidad directriz [km/h]; V85i: velocidad prevista del previsto 85°-percentil del elementos de diseño i [km/h]

El Criterio II (obtención de coherencia de velocidad de operación) controla el grado de desigualdad del

trazado usando la diferencia de la V85 de elementos consecutivos:

Diseño bueno: | V85i - V85i+1 | ≤ 10 km/h Diseño tolerable: 10 km/h < | V85i - V85i+1| < 20 km/h Diseño pobre: | V85i - V85 i+1 | > 20 km/h

V85i: velocidad de operación del 85° percentil esperada en elemento de diseño i [km/h] V85i+1: velocidad de operación del 85° percentil esperada en elemento de diseño i+1 [km/h]




El Criterio III (obtención de coherencia dinámica de conducción) se enfoca en la diferencia entre la fricción lateral recomendada y la requerida por el conductor. Otros investigadores norteamericanos, tales como Krammes y Ottesen [5], trabajaron sobre el modelo de Lamm usando datos de tests realizados en los EUA (Nueva York, Pensilvania, Wáshington, Oregón, Texas) en 1991. Examinaron la velocidad de flujo libre de los vehículos registrada en el punto medio de las curvas y cerca del punto

medio de largas tangentes de caminos rurales con pendiente menor que 5%, ancho de carril entre 3.05 y 3,65 m y ancho de banquina menor que 2.44 m. Concluyeron en que la velocidad a lo largo de las tangentes sólo depende del tipo de terreno y de la región geográfica. Por el contrario, desarrollado dos modelos respecto del valor de la velocidad en curvas. El primero considera el grado de curvatura (DC) o la Tasa de Cambio de Curvatura de la curva simple (CCRs) como la única variable [6]:

V85 = 103.04 - 1.94 DC = 103.04 - 0.053 CCRs 13 (donde: límite velocidad es 90 km/h, R2 = 0.80, V85 [km/h], CCRs [gon/km]) El segundo considera también como variable la longitud de la curva, ángulo de desviación, peralte, ancho de

calzada, ancho total de pavimento, distancia visual, velocidad de tangente precedente, longitud de tangente [5]:

V85 = 102.45 - 1.57 DC + 0.0037 L - 0.10 I (donde: R2 = 0.82, V85 [km/h], I [°], L [m]) Esta expresión puede integrarse tomando en cuenta también la velocidad de aproximación en la tangente [5]: V85 = 41.62 - 1.29 DC + 0.0049 L - 0.121 I + 0.95 Vt (donde: V85 [km/h], I [°], L [m])

El método usado para evaluar la velocidad de operación permite evaluar también la longitud disponible de las

tangentes, según la V85, estableciendo esta longitud por lo menos igual a la longitud crítica TLc [5]:

TLc = (2Vf

2 – V85.12 – V85. 2

2) / 25.92 a (donde: a = tasa de aceleración/desaceleración)

En Italia, sobre la base de los Criterios de Seguridad I y II de Lamm; F. Bella y F. Pintus [29] construyeron una serie de modelos provisionales de la V85 usando adecuados trazados de prueba, diseñados según la "Norme funzionali e geometriche per la costruzione delle

strade" [16], la cual sólo difiere en lo relativo al perfil longitudinal. En este artículo se seleccionaron los tres modelos siguientes, elegidos entre muchos, debido a su alto valor dado por R2 y su forma simple. Para caminos rectilíneos se tiene [29]:

V85 = - 0.0727 CCRs(i-1) + 0.0272 L - 1.61 i + 126.4 (donde: R2 = 0.88, V85 [km/h], CCRs(i-1) = Tasa de Cambio de Curvatura del elemento que precede a la tangente [gon/km], L = longitud tangente [m], i = pendiente tangente [%])




La relación subraya cómo disminuye V85 con el incremento en el valor CCRs del elemento previo y el valor de la inclinación local, mientras crece a lo

largo del camino rectilíneo. Para las tangentes más largas que 150 m, se compiló la expresión siguiente [29]:

V85 = - 0.0789 CCRs(i-1) + 0.0258 L - 1.86 i + 127.9 (donde: R2 = 0.92, V85 [km/h], CCRs(i-1) = Tasa Cambio Curvatura de elemento que precede a la tangente [gon/km], L = longitud tangente [m], i = pendiente tangente [%]) Finalmente, para las intersecciones se tiene [29]: V85 = - 0.0297 CCRs(i) -1.13 i + 154 (donde: R2 = 0.83, V85 [km/h], CCRs(i-1) = Tasa Cambio Curvatura de elemento que precede a la tangente [gon/km], i = local grade [%])

Esta ecuación relaciona la V85 sólo con las condiciones de planta y perfil, sin considerar las secciones adyacentes. Estos tres últimos modelos analíticos relacionan la velocidad de operación y la variación altimétrica, lo cual no siempre se toma en cuenta en los modelos ya mencionados.

Otro estudio de Bella F. [41] muestra la importancia de los simuladores de conducción que, en realidad, presentan elementos positivos como eficiencia de control experimental, bajo costo, seguridad y facilidad de recolección de datos. Además, respecto de los simuladores de

conducción, usualmente se distingue entre dos niveles de validez: absoluto (se refiere a la correspondencia numérica entre el comportamiento en el simulador de conducción y la situación real) y relativa (se refiere a la correspondencia entre efectos de variaciones diferentes en la situación de conducción).

También en Italia, Crisman B., Fugaro L., Marchionna A., Roberti R. [35] [48] compilaron un modelo analítico para prever la V85 sobre la base del ambiente de velocidad. El modelo se desarrolló sobre la misma lógica que el de Kannellaidis y McLean:

(donde: Venv = ambiente de velocidad [km/h], CCR = [gon/km], Rm = radio medio [m], Lp = ancho calzada [m], V85c = velocidad operación en curva [km/h], V85T = velocidad operación en tangente [km/h], V85cp= velocidad operación en curva precedente [km/h]).

La velocidad ambiental se define como la máxima velocidad que puede alcanzarse en tangentes o curvas de radios grandes pertenecientes a una sección homogénea de camino identificada por un análisis de la tasa de

cambio de curvatura, CCR [48]. Estas relaciones confirman lo

enfatizado por Lunenfield Alexander [6], esto es, la relación entre la V85, información visual y experiencias previas.




El uso de ambiente de velocidad quiere presentar más efectivamente el comportamiento del conductor. El conductor, sobre la base de las características geométricas globales del alineamiento horizontal representadas por la CCR, decide cierta velocidad máxima, juzgándola “adecuada” para el camino y condiciones circundantes [48].

También A. Bevilacqua, G. Di Minoand y J. Nigrelli [42] confirmaron la relación entre la V85 y algunos parámetros geométricos, tal como la Tasa de Cambio de Curvatura de la curva simple, (CCRs), la Tasa de Cambio de la Curvatura (CCR), la pendiente de un elemento individual la

pendiente de un elemento individual (is) y la pendiente (i). En planta y perfil, el primero y el tercero se refieren a la variación de la tasa de curvatura y la pendiente media estudiada para cada elemento, el segundo y el cuarto se calculan para cada sección de 1000 m (carretera) o 500 m (autopista) que precede al lugar observado. Siguiendo con el estudio de los datos empíricamente obtenidos surge la débil influencia sobre el valor V85 de la variación de CCR e i, mientras que es posible observar la alta correlación entre la V85 y los elementos planimétricos y altimétricos individuales. Por lo tanto, compilaron la fórmula siguiente:

V85 = 125.13 - 0.034 CCRs - 1. 253 is (donde: R2 = 0.79, V85 [km/h], CCRs [gon/km], is [%]) M. De Luca, R. Grossi, y C. Garofalo [24], obtuvieron una expresión parecida al buscar una conexión entre el comportamiento del conductor y la geometría del trazado.

Considerando que la velocidad adoptada por el conductor resulta del compromiso entre la velocidad deseada y el nivel de seguridad percibido desde el ambiente externo, obtuvieron:

V85 = 120-2.3 |i| -3512 x 1/R (donde: R2 = 0.79) Además, Bucchi A., Biasuzzi K. y Simone A., [45], sobre la base de un trabajo de investigación concluyeron en que: - el perfil de velocidad de diseño, según las guías de diseño italianas, es

inadecuado para evaluar la coherencia de diseño de caminos rurales existente en pendientes; consecuentemente, es necesaria una metodología de bajo costo y eficiente para trazar el perfil de velocidad de operación y estimar la homogeneidad del alineamiento en esta clase de camino;

- el grado de curva está confirmado como el parámetro más significativo que afecta la velocidad de operación, en las curvas horizontales y en las secciones curvadas en pendiente;

- la longitud de curva, el ángulo de desviación y la pendiente longitudinal no parecen ser afectar significativamente la velocidad de operación;

- es necesario revisar las actuales normas italianas de diseño para considerar la velocidad de operación y obtener diseños más seguros.




En el gráfico siguiente se agrupan los modelos más importantes que conectan la V85 y la CCRs. La función es meramente recapitulatoria, dado que

cada modelo se definió en precisas condiciones que los hacen difícilmente comparable con otros aparentemente similares.

Figura 2: Modelos principales de velocidad de operación para caminos rurales de dos-carriles (V85 = V85(CCRs))

En la figura se verifica que la mayoría de las velocidades de operación de los modelos representados están cerca de de la velocidad la velocidad media de operación con diferencias en el rango de 10 – 18%.

La Tasa de Cambio de Curvatura definida en los Criterios de Seguridad de Lamm según la velocidad de operación también especifica el concepto de coherencia de diseño, cuyo test para evaluar el nivel de seguridad intrínseca y la comodidad del trazado se basa en el análisis de las características geométricas del eje (índices de alineamiento, en la evaluación de la carga de trabajo del conductor y en el análisis de la variación de velocidad de operación a lo largo de los trazados.

Los estudios muestran una fuerte correlación entre la coherencia de diseño y el comportamiento del conductor, la cual en la práctica por la tendencia a

reaccionar en una forma específica ante una situación específica.

La violación de la coherencia de diseño y de la expectativa del conductor podría causar comportamientos erróneos de conducción o no previstos en el diseño. Lunenfeld Alexander [6] distinguieron dos clases de expectativas conectadas con la práctica: la a-priori, desarrollada durante la vida del conductor, y la ad-hoc, basada en el ambiente vial en el sentido más amplio.

Respecto de la expectativa del conductor, en Australia ponen énfasis en la importancia de controlar la coherencia durante diseño; otros, como Francia, hacen esta evaluación comprando las condiciones visuales garantidas por el trazado y las estimadas con la V85. Por otra parte, Italia y Suiza usan el diagrama de velocidad para estimar el nivel de coherencia de diseño.




Suponen que la velocidad de viaje depende sólo de la curvatura planimétrica. No toman en cuenta en cuenta la altimetría. El test es positivo si la variación de la velocidad diseñada de los elementos viene después que cada elemento a lo largo del trazado respeta ciertos valores. Por el contrario, España no informa ninguna indicación significativa sobre el tema, sólo criterios indicativos porque, según las regulaciones, uno de los objetivos del diseño es evitar que el usuario debe adoptar seguidas variaciones de velocidad para respetar la tendencia del trazado [5].

El concepto coherencia de diseño también se conecta con la carga de trabajo del conductor (Messer y otros). Este parámetro es inversamente proporcional al tiempo disponible para las tareas de conducir (operaciones mentales y físicas asociadas con el viaje en el camino14), en tanto la tarea varía mucho en dificultad y frecuencia [47]. Al principio de los 1980s, Messer y otros desarrollaron un método para estimar la coherencia de diseño, basados en la carga de trabajo del conductor. La ausencia de coherencia, especialmente en los caminos interurbanos, determina un peligroso aumento de la carga de trabajo del conductor debido a la

violación de sus expectativas, favorecimiento de comportamientos erróneos de conducción o no previstos en el diseño.

Para estudiar tal carga de trabajo, Cafiso S., Di Graziano A., La Cava G., Heger R., Lamm R explican un modelo para evaluar parámetros del comportamiento del conductor [47].

Finalmente, la velocidad de operación está condicionada por las características geométricas de la sección transversal, por la velocidad de aproximación, y así por las características geométricas del camino precedente. Por esta razón las normas de diseño de diferentes países piden la verificación de la compatibilidad entre velocidad y características geométricas de los elementos simples que se suceden a lo largo del alineamiento horizontal, y además controlan las velocidades de viaje de elementos adyacentes para limitar la diferencia entre sus valores. Normalmente estos controles usan una velocidad de operación que es una buena aproximación de la real velocidad de viaje. En efecto, para estimar la velocidad de operación se usaron modelos obtenidos mediante análisis estadísticos de los datos recogidos durante un relevamiento experimental [48].

Más modelos que consideran el factor humano en el d iseño vial

Aparte de la velocidad de

operación, otra “expresión” del comportamiento del conductor es la real trayectoria seguida, la cual fue objeto de varios estudios, algunos de ellos dedicados a las secciones de convergencia, tal como los estudios de Fukutome y Moskowitz 15, desde los cuales surgió que las longitudes de inserción vehicular son inversamente proporcionales a la densidad.

Sobre este mismo tema, Worrall 16 enfatizó la importancia de la velocidad relativa entre la corriente principal y la secundaria en la longitud de las secciones de convergencia. En relación con la velocidad en la corriente principal, AASHTO observó que para un funcionamiento ideal los vehículos que entran en las secciones de convergencia deben alcanzar una velocidad del orden del 80% de la del flujo principal.




Otros estudios advirtieron la inutilidad de largos carriles de alimentación porque la gran mayoría de los usuarios completan la maniobra sin usar todo el espacio disponible. Según algunos análisis empíricos, D'Andrea y Urbani 17 definieron una longitud mínima de 25-30 m para las secciones de convergencia, porque en longitudes más cortas los conductores tienden a detenerse, lo cual debe evitarse absolutamente. Además, observaron que los conductores cerca del fin de las secciones de convergencia no respetan la señal de “ceda el paso” y fuerzan su entrada en la corriente principal, sin crear condiciones peligrosas.

También Bonin G., Cantisani G. Loprencipe G., y Di Giampietro L. [31] realizaron algunos estudios sobre las secciones de convergencia.

Subrayaron la falta de relaciones analíticas referidas a las condiciones de funcionamiento. Justificaron esta falta apelando a la dificultad para identificar el funcionamiento real de los carriles de alimentación debido a las relaciones complejas entre la corriente principal y la secundaria. Una de sus investigaciones se realizó usando técnicas de video para obtener información acerca de la extensión y composición de los flujos, variaciones de velocidad, aceleraciones y trayectorias seguidas por los conductores. Se confirmó la presencia de una interdependencia entre las corrientes principal y secundaria, la influencia sobre el conductor de la configuración final de la entrada y la existencia de un valor límite inferior a la longitud de la sección de convergencia. F. Canestrari, A. Graziani, y A. Virgili [19], compilaron dos expresiones que describen las variaciones en le velocidad de girar el volante (conectada con la trayectoria seguida) y las

aceleraciones lineales establecidas por el conductor. Utilizando un modelo matemático para el integrado diseño planialtimétrico de las intersecciones viales completaron la estructura analítica de un grupo de intersecciones planialtimétricas, adaptable a varios modelos de comportamiento y estudiaron las características dinámicas de la intersección genérica.

También C. Benedeto y otros [17] [30] estudiaron el tema del desarrollo de un trazado planimétrico, sobre el efecto de la inserción de clotoides en la dispersión de las trayectorias en condiciones de velocidad impuesta. Los tests se refieren a la respuesta del conductor a la diferente geometría del eje, considerando el movimiento de los vehículos en buenas condiciones de tiempo y ambientales en caminos con inclinación transversal coherente con los actuales marcos regulatorios. Desde las primeras elaboraciones notaron la eficiencia de realizar tests en un contexto de realidad virtual, la incidencia en las condiciones de conducción de las normas adoptadas para la geometría del eje y la presencia relativa de beneficios debidos a la inserción de la clotoide, concordando principalmente con la reducción del desarrollo de la sección circular, donde ocurre la mayor dispersión. Respecto de la inserción de las curvas de transición, es importante notar que esta clase de intersecciones con un radio variable se usa para eliminar la incomodidad del conductor causada por el inmediato pasaje desde un camino rectilíneo a la curva circular. La clotoide está presente en la mayoría de las guías nacionales.

B. Crisman, A. Marchionna, P. Perco, R. Roberti [23] [48] informaron que la curva se considera el elemento del trazado planimétrico sobre el cual ocurren más accidentes.




Para establecer la correlación entre las características del trazado y la accidentalidad (causada por una conducción anómala), tuvieron en cuenta las características de la curva y las del trazado corriente arriba, condicionando la velocidad de aproximación a la curva. Donges18 y Godthelp19 también describieron el comportamiento en una curva mediante dos mecanismos de respuesta, uno anticipatorio, concerniente a cualquier información que provenga del entorno del camino y desde la propia experiencia de conducción, y otra compensatoria que permite ejercer una función de control del vehículo sólo por medio de la información que recibe durante el movimiento. El estudio se enfocó en el comportamiento del conductor sobre las áreas de transición entre rectas y curvas, e indicaron que, sin la clotoide, el conductor comienza a maniobrar en el camino recto y termina la maniobra después del punto de tangencia de la curva, con un grado de movimiento del volante que varía coherentemente en el tiempo.

Según (1978) el conductor recibe del camino dos informaciones diferentes, una señal anticipatoria derivada de la discrepancia angular entre la dirección del movimiento y los bordes del camino, y una señal retroalimentadora desde el borde del carril más cercano al vehículo, que provee una fina-sintonía para mantener el vehículo en el carril. El primer mecanismo es útil para estimar la curvatura que viene, en tanto que el

segundo permite algunos pequeños ajustes requeridos para controlar la posición del auto dentro de la sección transversal del camino [43].

Wong20 chequeó que conducir en clotoides muy largas puede causar sensibles correcciones en el manejo. Esto no ocurre cuando cruzar las clotoides no implica tiempos cerca de los necesarios para girar el volante. En efecto, en este caso, las correcciones del volante, una vez alcanzado el valor del grado de giro del volante requerido por la curva circular, son limitadas, especialmente compararas con las que podrían requerirse en la ausencia de la curvas de empalme.

Blue21 y Harwood22 usando un simulador de conducción llegaron a la conclusión de que la presencia de las clotoides conduce a una variación más gradual y cómoda de la aceleración transversal.

No es posible comparar las varias longitudes de clotoides sugeridas por los diferentes estudios y recomendadas por los varios marcos regulatorias, para establecer un valor óptimo respecto de la expectativa del conductor, dado que se refieren a diferentes condiciones de borde.

De cualquier modo, varios investigadores ponen énfasis en que la adopción de grandes longitudes para las curvas de transición podría comprender maniobras inciertas de aproximación a la curva, con consecuentes correcciones de trayectoria y velocidad.

Más estudios en Italia

Colombrita 23 destacó el hecho de

que en Italia y algunos otros países, por muchos años se tomó por garantido que las normas se sostenían sobre una fuerte base de investigaciones y que la

seguridad era uno de los elementos más considerados. Diferentes estudios destacaron que estas creencias eran falsas, que más primaba la economía de construcción.




Por lo tanto, fue necesario promover intervenciones para favorecer la coherencia entre las características geométricas de los trazados y las funciones que cumplen, para actualizar las guías. Siguiendo esta tendencia, se realizaron muchos estudios en Italia también, en adición a los mencionados.

R. Colombrita [21] analizó la estricta correlación entre accidentalidad, densidad de acceso, intersecciones y necesidad de desarrollar intervenciones regulatorias de accesos e intersecciones, especialmente en el sector interurbano.

El objetivo del estudio fue identificar las intervenciones principales de recalificación de los caminos que conectan indicadores de tránsito, accidentalidad, y características

geométricas de los caminos, como para evitar un uso inadecuado de ellos y, por lo tanto, el desarrollo de comportamientos erróneos de los conductores.

G. Bosurgi, A. D'Andrea y O. Pellegrino [32] [43] compilaron un modelo que toma en cuenta las características sicofísicas del conductor y el entorno.

Este método permite conectar la actividad visual mientras se conduce y la complejidad del entorno encontrada, y permite establecer si algún escenario visual afecta o no la conducción. Una vez analizada el comportamiento del conductor, se cuantificaron los índices representativos de carga visual (Índice de Carga Visual, VLI), típica del trazado considerado, el cual podría ser útil también en el diseño vial:

(donde: ∆t¡ = tiempo de descanso durante el cual toma lugar la acción crítica i-esim, ni = número de comportamientos elementales que son parte de la acción crítica i-seim, ∆t = tiempo necesario para cubrir todo el trazado). Después se reforma el Índice de Carga Visual de cuantificación con otras variables relevantes para el comportamiento del conductor, tales como velocidad, aceleración longitudinal, geometría del camino. Los experimentos, realizados en un camino rural, mostraron que la excesiva carga visual, principalmente causada por la interacción vehicular y la singularidad geométrica, producida una disminución de la velocidad. La variación del radio, en cambio, no influye significativamente el estilo de conducción [43].

F. S. Capaldo [34], poniendo énfasis en la importancia de la información visual reunida mientras se viaja, sobre el comportamiento del conductor, comenzó un estudio interesante acerca de la influencia de la altura del ojo del conductor. Aunque la real altura media del ojo es más alta que el valor indicado en las Reglas (1.20 a 1.23 desde el piso), se estableció que la aceptabilidad del valor real mejoraría relativamente la seguridad de conducción debido a una mayor distancia visual disponible comparada con la estrictamente necesaria.




Tabla 7: Valor de la altura del ojo en las Reglas

M. Pisciotta [26], se basó en un estudio de P. Colonna24 acerca de las definiciones de las funciones de seguridad según el concepto de “calidad-de-control-en-línea” definido por G. Taguchi25, desarrolló un método para estimar el nivel de riesgo de un camino. Tal modelo se basa en la conciencia del fuerte condicionamiento sufrido por el conductor debido a las características del camino.

Los estudios acerca del comportamiento del conductor en túneles son muy interesantes porque condicional psicológicamente al usuario porque es un elemento de discontinuidad del trazado y por sus características.

La presencia de un túnel a lo largo de un trazado determina una variación abrupta del entorno percibido, causado, por ejemplo, por la restricción de las paredes, la cubierta, el aparente o real angostamiento de la calzada, la iluminación artificial.

Obviamente, esta percepción determina una variación en cómo el conductor percibe el riesgo, con un incremento en la carga de trabajo y la variación de la conducción.

El marco regulatorio en vigor en Europa 26 27 28 29 introduce algunas disposiciones para reducir la tasa y la gravedad de los accidentes en túneles. Estas reglas se enfocan en los aspectos estructurales e ingenieriles (ventilación, rociadores, sistema de iluminación, caminos de escapa, etc.), sin mencionar la relación entre el hombre y el camino, y su involucramiento en la seguridad de las circulación de los vehículos.

A. Simone y K. Biasuzzi [28], testearon las diferentes reacciones del conductor que se aproxima, cruza y sale de un túnel, para dar sostenes útiles a la construcción de estructuras respetuosas de las expectativas del conductor, donde los elementos simples están coordinados entre ellos, sin ser factores que causen la evaluación del usuario de los errores o de comportamientos erróneos. El estudio usa la técnica de cuestionario-entrevista (consistente en preguntar a una muestra seleccionada para expresar un juicio acerca del riesgo personal en situaciones diferentes que puedan ocurrir en una sección de un túnel), ilustra un método de relevamiento acerca del comportamiento del conductor en túnel para dar información útil para actualizar, completar y mejorar la norma referida, y subraya el riesgo percibido en el túnel, las variaciones de velocidad y el movimiento lateral hacia la izquierda en la zona de acceso al túnel. Además, subraya que un sistema de iluminación suficiente es lo que más reasegura a los conductores, junto con la presencia de señales de mensajes variables que los informan acerca de la situación en el túnel.

S. Canale y S. Leonardi [33] idearon un indicador sintético para definir las condiciones de iluminación en los túneles viales.

L. Domenichini, F. La Torre, y L. Rossi investigaron las implicaciones de asegurar distancias visuales compatibles con las requeridas distancias de detención en términos de costos de construcción de túneles [50].




L. Domenichini y otros [51] estudiaron la administración del tránsito en túneles mediante microsimulación y sus indicadores derivados. Este trabajo permite identificar preventivamente situaciones de riesgo potencial. Las investigaciones sobre el comportamiento del conductor en una galería son muchos. Usando diferentes métodos empíricos, casi todos confirman la necesidad de

promover intervenciones para mejorar el sistema de iluminación, introducir banquinas duras, cuya presencia podría reducir o eliminara el movimiento hacia el centro de la calzada de la trayectoria seguida por el conductor en la entrada y a lo largo del trazado, para insertar las señales con mensajes variables que reducen la carga-de-trabajo del conductor gracias a la conciencia de tener la situación bajo control para respetar la expectativa del conductor.

CONCLUSIONES

Cada vez más, el análisis del intercambio del proceso de información entre el camino y el usuario se vuelve más importante la investigación y en la normativa.

Se desarrollaron conceptos tales como guía positiva, legibilidad del camino, autoexplicación y auto-obligación, Auditorias de Seguridad Vial (proyectos), Revisión de la Seguridad Vial (caminos existentes). Se subraya la importancia de alcanzar normas con mayor seguridad y permitir identificar los elementos del alineamiento que principalmente influyen sobre el comportamiento del conductor.

Para prever esta conducta, conectada a la composición del eje por medio de limitado número de parámetros, se formularon varias teorías, basadas en las principales dimensiones cinemáticas y geométricas, para chequear la coherencia de diseño.

La dificultas principal de los modelos que analizan las relaciones entre el comportamiento del conductor y el entorno del camino es la colección de datos y definir una forma realista del mecanismo visual durante la conducción. Esta es la razón de porqué a menudo se usaron sofisticados sistemas de simulación que permiten reproducir situaciones típicas que causan situaciones peligrosas.

Entre los varios modelos cuyas formas finales dependen del grado de precisión considerado, a menudo se prefieren modelos simples en los cuales la velocidad se manifiesta como la única variable principal. Esta simplificación a menudo determina la reducción del índice de buen-ajuste, R2. Las diferentes expresiones de la V85 a menudo usan los parámetros geométricos siguientes [5]:

- radio de curva R [m] o curvatura 1/R [rad/m] - grado de curvatura DC= 180° / ppppR [°/100 m] - tasa de cambio de curvatura de una curva simple CCRs = ∆/L = (θLe1 + ∆c +

θLe2)/L [gon/km] o tasa de cambio de curvatura para elementos adyacentes CCRi = Σ∆i/L [gon/km].




Por lo tanto, la bibliografía puso énfasis en el papel fundamental de la previsión del comportamiento del conductor. Hay un amplio rango de modelos aceptados en nivel internacional y a menudo usados como una referencia en la revisión de proyectos o durante el diseño los caminos.

La cantidad de modelos analíticos existentes es enorme: en este informe sólo se mencionaron los más famosos.

Los estudios que no se limitan a compilar una expresión matemática son muy interesantes porque proveen claves

para la investigación. En algunos países se puede

advertir cómo los significativos progresos de la investigación chocan con el nivel actual del marco regulatorio. En Italia se realizaron muchos estudios sobre la coherencia de diseño, pero ninguno se insertó en el marco regulatorio. La coherencia de diseño será la base de un preciso análisis destinado a relacionar los principios clave y los modelos italianos e internacionales más importantes.




REFERENCIAS [1] Kanellaidis G., Dimitropulos I., (1995), Investigation of current and proposed superelevation design practices on roadway curves, TRB (Transportation Research Board), International Symposium on highway geometric design practises, Boston, Massachussetts. [2] Lamm R., Psarianos B, Choueiri E. M., Soilemezoglou G., (1995), A pratical safety approach to highway geometric design international case studies : Germany, Greece, Lebanon and the United States, TRB (Transportation Research Board), International Symposium on highway geometric design practises, Boston, Massachusetts. [3] Polus A., Poe C., Mason J., (1995), Review of international design speed practices in roadway geometric design, TRB (Transportation Research Board), International Symposium on highway geometric design practises, Boston, Massachusetts. [4] Voigt A., Krammes R., (1995), An operational and safety evaluation of alternative horizontal curve design approaches on rural two-lane highways, TRB (Transportation Research Board), International Symposium on highway geometric design practises, Boston, Massachusetts. [5] Safety Standard For Road Design And Redesign (SAFESTAR), (1997), Design Consistency of Horizontal Alignment in Rural Roads. [6] Lamm R., Psarianos B., Mailaender T., (1999) Highway Design and Traffic Safety Engineering Handbook, McGraw-Hill, New York, U.S.A. [7] Benedetto C., (2000), Nuove Frontiere della Sicurezza stradale. L'adeguamento della viabilità in esercizio per una maggiore sicurezza stradale, Aracne, Roma, Italy. [8] Federal highway administration FHWA, (2000), Alternative design consistency rating methods for two-lane rural highways. [9] Federal highway administration FHWA, (2000), Evaluation of design consistency for two lane rural highway, executive summary. [10] Federal highway administration FHWA, (2000), Geometric Design practises for European rural roads. [11] Federal highway administration FHWA, (2000), Speed prediction for two lane rural roads. [12] Gaudry M., Lasserre S., (2000), Structural Road Accident Models, Pergamon, Oxford, U.K. [13] Canale S., Leonardi S., (2001), Nuova aspettativa di sicurezza per le gallerie stradali: il contributo della ricerca scientifica, XI Convegno Nazionale S.I.I.V., Verona. [14] Gatti G., Cavuoti E., (2001), L'influenza Della Configurazione Delle Curve Sul Comportamento Degli Utenti E Sullo Stato Di Rischio, XI Convegno Nazionale S.I.I.V., Verona, Italy, pp. 3-17.




[15] Leonardi S., (2001), Indagine sperimentale sulla corsia di immissione in ambito extraurbano: proposta di adeguamento geometrico-funzionale nel caso di strade a volumi di traffico medio-bassi, XI Convegno Nazionale S.I.I.V., Verone, Italy, pp.1-16. [16] Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti (2001), Decreto 5 Novembre 2001. Norme funzionali e geometriche per la costruzione delle strade, Italy. [17] Benedetto C., De Blasis M. R., Crisman B., (2002), La considerazione della "Memoria breve" per le verifiche di qualità del progetto stradale. Effetti della geometria d'asse sulla dispersione delle traiettorie, XII Convegno Nazionale S.I.I.V., Parma, Italy, pp. 2-10. [18] Bosurgi G., D'Andrea A., Pellegrino O., (2002), Considerazioni sulla composizione planimetrica dei tracciati stradali con i nuovi criteri normativi, XII Convegno Nazionale S.I.I.V., Parma, Italy, pp. 2-15. [19] Canestrari F., Graziani A., Virgili A., (2002). Formulazione generale dei raccordi planoaltimetrici definiti sulla base del comportamento dell'utente, XII Convegno Nazionale S.I.I.V., Parma, Italy, pp. 1-17. [20] Cavuoti E., (2002), L'affidabilità del flusso nei punti singolari: il caso della corsia di immissione, XII Convegno Nazionale S.I.I.V., Parma, Italy, pp. 2-13. [21] Colombrita R., (2002), Una procedura di verifica delle condizioni di sicurezza di una strada esistente, basata su sistemi "Safety Review" abbinati ad analisi rischio, XII Convegno Nazionale S.I.I.V., Parma, Italy. [22] Colonna P., D'Amoja S., Maizza M., Ranieri V., (2002), Il livello di servizio globale (GLS) come strumento di misura di performance delle strade, XII Convegno Nazionale S.I.I.V., Parma, Italy. [23] Crisman B., Marchionna A., Perco P., Roberti R., (2002), Considerazioni critiche sull'inserimento delle curve di raccordo nei tracciati stradali, XII Convegno Nazionale S.I.I.V., Parma, Italy, pp. 2-14. [24] De Luca M., Grossi R., Garofalo C., (2002), Indagine sperimentale sulle velocità attuate dai guidatori. Un modello comportamentale per la costruzione del diagramma velocità, XII Convegno Nazionale S.I.I.V., Parma, Italy, pp. 2-22. [25] Department of Transport, (2002), TD 9/93, Design Manual for Roads and Bridges. [26] Pisciotta M., (2002), I fattori di rischio nel trasporto stradali, XII Convegno Nazionale S.I.I.V., Parma, Italy. [27] Roberti R., (2002), La sicurezza di un tracciato stradale: velocità di progetto, aderenza trasversale e sopraelevazione, XII Convegno Nazionale S.I.I.V., Parma, It.




[28] Simone A., Biasuzzi K., (2002) Indagine della sicurezza in galleria in relazione al comportamento del conducente, XII Convegno Nazionale S.I.I.V., Parma, pp. 1-17. [29] Bella F., Pintus F., (2003), La verifica sperimentale del Design Consistency dei tracciati stradali mediante l'analisi del comportamento dell'utente in realtà virtuale, XIII Convegno Nazionale S.I.I.V., Padova, Italy, pp. 1-16. [30] Benedetto C., De Blasiis M. R., (2003), Verifica sperimentale della variabilità della soglia soggettiva di rischio per la manovra di sorpasso in funzione della densità veicolare, XIII Convegno Nazionale S.I.I.V., Padova, Italy, pp. 1-12. [31] Bonin G., Cantisani G. Loprencipe G. Di Giampietro L., (2003), Analisi sperimentali delle traiettorie veicolari nelle immissioni ad ago, XIII Convegno Nazionale S.I.I.V., Padova, Italy, pp. 2-16. [32] Bosurgi G., D'Andrea A., Pellegrino O., (2003), Il VLI (Visual Load Index) quale nuovo indicatore per i l controllo dei tracciati stradali, XIII Convegno Nazionale S.I.I.V., Padova, Italy, pp. 2; 6-17. [33] Canale S., Leonardi S., (2003), Sicurezza delle gallerie stradali: definizione di un indicatore sintetico per la caratterizzazione delle prestazioni offerte dagli impianti di illuminazione artificiale, XIII Convegno Nazionale S.I.I.V., Padova, Italy, pp. 2-17. [34] Capaldo F. S., (2003), Determinazione sperimentale dell'altezza dell'occhi del conducente ed implicazioni sulla sicurezza della circolazione, XIII Convegno Nazionale S.I.I.V., Padova, Italy, pp. 1-11. [35] Crisman B., Fugaro L., Marchionna A., Roberti R., (2003), Modello di previsione delle velocità praticate dagli utenti attraverso una definizione della velocità ambientale, XIII Convegno Nazionale S.I.I.V., Padova, Italy, pp. 2-12. [36] De Luca M., (2003), Velocità attuate dai guidatori in ambito autostradale. Indagine sperimentale condottasu un tronco di autostrada, XIII Convegno Nazionale S.I.I.V., Padova, Italy. [37] Di Giampietro L., Bonin G., Cantisani G., Loprencipe G., (2003), Analisi sperimentale delle traiettorie veicolari nelle immissioni ad ago, XIII Convegno Nazionale S.I.I.V., Padova, Italy. [38] Diomedi M., (2003), Proposta di curve di transizione per i tracciati stradali percorsi a velocità costante e variabile, XIII Convegno Nazionale S.I.I.V., Padova, Italy, pp. 1-15. [39] Esposito M., Mauro R., (2003), Fondamenti di infrastrutture viarie. La geometria stradale, Helvelius Edizioni, Italy. [40] Agostinacchio M., Albunia G., Olita S., (2004), Road Safety Evaluation: An Analytic Model Proposal For The Road Safety Audit And Review, XIV Convegno Nazionale S.I.I.V., Firenze, Italy.




[41] Bella F., (2004), Driving Simulation In Virtual Reality For Work Zone Design On Highway: A Validation Study, XIV Convegno Nazionale S.I.I.V., Firenze, Italy. [42] Bevilacqua A., Di Mino G., Nigrelli J., (2004), An Experimental Investigation on the Relationship Between Speed and Road Geometry, XIV Convegno Nazionale S.I.I.V., Firenze, Italy, pp. 2-11. [43] Bosurgi G., D'Andrea A., Pellegrino O, (2004), Visual Activity as Indicator for the Analysis of Road Safety, XIV Convegno Nazionale S.I.I.V., Firenze, Italy. [44] Brouard J., (2004), Landscape and road legibility, Visual Activity as Indicator for the Analysis of Road Safety, XIV Convegno Nazionale S.I.I.V., Firenze, Italy. [45] Bucchi A., Biasuzzi K., Simone A., (2004), Evaluation Of Design Consistency: A New Operating Speed Model For Rural Roads On Grades, XIV Convegno Nazionale S.I.I.V., Firenze, Italy, pp. 2-13. [46] Canale, S., Leonardi, S., Pappalardo, G., (2004), Safety In Rural Intersections: Experimental Research For The Evaluation Of Sight Distance For Stop-Controlled Intersection, XIV Convegno Nazionale S.I.I.V., Firenze, Italy. [47] Cafiso S., Di Graziano A., La Cava G., Heger R., Lamm R. (2004), In Field Data Collection for Driving Behaviour Analysis using the DIVAS Instrumented Car, XIV Convegno Nazionale S.I.I.V., Firenze, Italy. [48] Crisman B., Marchionna A., Paolo P., Roberti R., (2004), Operating Speed Prediction Model For Two-Lane Rural Roads, XIV Convegno Nazionale S.I.I.V., Firenze, Italy. [49] De Luca M., (2004), Speed management in the freeway. Models for the esteem of V85 and FFS, XIV Convegno Nazionale S.I.I.V., Firenze, Italy. [50] Domenichini L., Giaccherini A., Di Volo N., (2004), Identification of Safety Indicators for Road Traffic Management in Tunnels Using Microsimulation Techniques, XIV Convegno Nazionale S.I.I.V., Firenze, Italy. [51] Domenichini L., La Torre F., Rossi L., (2004), Construction Issue of Insuring Sight Distances in Tunnels, XIV Convegno Nazionale S.I.I.V., Firenze, Italy. [52] Losa M., Terrosi Axerio A., (2004), Improving Consistency of RSAR for a Collector Rural Road, XIV Convegno Nazionale S.I.I.V., Firenze, Italy.




NOTAS 1 J. R. McLean, Speeds on Curves: Regression Analysis, International Report 200-3, ARRB (Australian Road Research Board), Melbourne, Australia, 1978. 2 J. R. McLean, J. F. Morrall, "Changes in Horizontal Alignment Design Standards in Australia and Canada", Interational Symposium on Highway Geometric Design Practices, Transportation Research Board, Boston, Massachusetts, U.S.A, August, 1995. 3 J. F. Morrall, R. S. Talarico, "Side Friction Demanded and Margins of Safety on Horizontal Curves", Transportation Research Record, vol. 1435, U.S.A., 1994. 4 SETRA/DLI, Vitesses Pratiquées et Géométrie de la Route, Note d'Information B-C 10, Ministère de l'Equipement, du Logement, de l'Aménagement du Territoire et des Transports, Paris, France, 1986. 5 Technical Recomandations for the General Design and Geometry of Roads, Highway Design Guide (except for motorways), Technical Guide August 1994 (Translation August 1995), Document Produced and Distributed by: SETRA, le Service des Etudes Téchniques des Routes et Autoroutes, Centre de la Sécurité et des Techniques Routières (French Administration for the Technical Studies of Roads and Motorways) Bagneux Cedex, France. 6 Guidelines for the Design of Rural Roads (RAL), Part II: "Alignment (RAL-L)", Section I: "Elements of the Alignment”, German Road and Transportation Research Association, Cologne, Germany, 1973 7 Guidelines for the Design of Roads (RAS), Part: "Alignment (RAS-L)", Section I: "Elements of the Alignment (RAS-L-1)", German Road and Transportation Research Association, Cologne, Germany, 1984. 8 R. Lamm, E.-U. Hiersche, T. Mailaender, "Examination of the Existing Operating Speed Background of the German Guidelines for the Design of Roads", unpublished manuscript, Institute for Highway and Railroad Engineering, university of Karlsruhe, Germany, 1992. 9 R. Lamm, B. Psarianos, D. Drymalitou, G. Soilemezoglou, Guidelines for the Design of Highway Facilities, vol. 3: Alignment (Draft III), Ministry for Environment, Regional Planning and Public Works, Athens, Greece, 1995. 10 B. Psarianos, "Establishment of the Greek Operating Speed Backgrounds", unpublished manuscript, Department of Rural and Surveying Engineering, National Technical University of Athens, Greece, 1994. 11 R. Lamm, E. M. Choueiri, "A Design Procedure to Determinate Critical Dissimilarities in Horizontal Alignment and Enhance Traffic Safety by Appropriate Low-Cost or High-Cost Projects", Report to the National Science Foundation, Washington, D.C., U.S.A., 1987. 12 R. Lamm, E. M. Choueiri, "Rural Roads Speed Inconsistencies Design Methods", Research Report for the State University of New York, research Foundation, Parts I and II, Albany, N.Y., U.S.A, 1987. 13 J. L. Ottesen, R. A. Krammes, "Speed Profile Model for U.S. Operating-Speed-Based Consistency Evaluation Procedure", paper prepared for the 73rd Annual Meeting of Transportation Research Board, Washington, D.C., U.S.A., January 1994. 14 Tali operazioni vengono eseguite su tre livelli: navigazione, guida e controllo (Luneunfeld et al) 15 I. Fukutome, K. Moskowitz, Traffic Behavior and On-Ramp Design, Highway Research Board Bulletin, Washington, 1960.




16 R. D. Worrrall, D. W. Coutts, H. Echterhoff-hammerschmid, D. S. Berry, Merging Behavior at Freeway Entrance Ramps' Same Elementary Empirical Considerations, Highway Research Record, Hwy Res Board, 1967. 17 A. D'Andrea, L. Urbani, Modelling Drivers' Behaviour on Tapered On-Ramps in International Conference "Road Safety on Three Continents", Moscow, 2001. 18 E. Donges, Two level model of driver steering behavior - Human Factors, Vol.20 (6), 1978. 19 H. Godhelp, Vehicle control during curve driving - Human Factors, Vol. 28 (2), 1986. 20 D. Stewart, The case of left-hand bend - The highway engineer, Vol. 24 (6), Institution of Highway Engineers, (1977). 21 Blue D. W., Kulakowsky B.T.: Effects of horizontal - curve transition design on truck roll stability. - Journal of Transportation Engineering, Vol. 117, No 1, American Society of Civil Engineers, New York (1991) 22 Harwood D. W., Mason J. M. : Horizontal curve design for passenger cars and trucks. - Transportation Research Record 1445, Transportation Research Board, National Research Council, Washington, D.C. (1994). 23 R. Colombrita, Una procedura di verifica delle condizioni di sicurezza di una strada esistente, basata su sistemi "Safety Review" abbinati ad analisi rischio, XII Convegno Nazionale S.I.I.V., Parma, 2002. 24 P. COLONNA, "Proposta di una funzione della sicurezza per la valutazione del livello di efficienza stradale", X Convegno nazionale S.I.I.V., Acireale, Ottobre 2000. 25 M.R. TAGUCI, "Un modello innovativo per la verifica della sicurezza stradale", Ed. Franco Angeli, Milano 1991. 26 AIPCR, Traduzione in lingua italiana delle Raccomandazioni del Gruppo di Esperti sulla Sicurezza nelle Gallerie Stradali emanate dalle Nazioni Unite-ECE. XXIV Convegno Nazionale Stradale, S.Vincent 26-29 Giugno 2002. 27 AIPCR, Traduzione in lingua italiana delle Norme Francesi, Tedesche ed Austriache per la Sicurezza nelle Gallerie Stradali. XXIV JO. 28 Quaderni AIPCR, Comitato C5, Sicurezza e ventilazione delle gallerie stradali. XXIV Convegno Nazionale Stradale, S.Vincent 26-29 Gi. 29 Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti (2001), Decreto 5 Novembre 2001. Norme funzionali e geometriche per la costruzione. 27 AIPCR, Traduzione in lingua italiana delle Norme Frances Convegno Nazionale Stradale, S.Vincent 26-29 Giugno 2002. 28 Quaderni AI Giugno 2002. 29 Ministero de delle strade, Pubblicato sulla G.U. N.5 del 4 gennaio 2002

14 pinna&piras 2008 elemento humano®lasdiseño

Engineering

Transcript of 14 pinna&piras 2008 elemento humano®lasdiseño