Exposición al riesgo y siniestralidad

Durante este último mes hemos estudiado el concepto de consistencia del diseño geométrico de carreteras y su relación tanto con la siniestralidad como con las emisiones de CO2 de los vehículos. Concretamente, vimos como el diseño de carreteras consistentes conduce a carreteras no solo más seguras, sino también más respetuosas con el medio ambiente.

Si recordáis, al hablar de consistencia global de carreteras se introdujo el concepto de Función de Estimación de la Siniestralidad (SPF, del inglés Safety Performance Function). Estas ecuaciones nos permiten estimar el número de accidentes con víctimas en un tramo homogéneo de carretera, principalmente, a partir de la exposición al riesgo y el nivel de consistencia.

Particularmente, en esta entrada nos centraremos en analizar la influencia de la exposición al riesgo, caracterizada por el volumen de tráfico y la longitud del tramo de carretera, en la siniestralidad. Para ello, se distinguirán dos tipos de tramos de carretera: libre y coartado. En este sentido, diremos que un tramo es coartado cuando al inicio y/o final del mismo se encuentra una intersección, cambio brusco de sección transversal o la entrada o salida de un núcleo urbano. En caso contrario, hablaremos de tramo libre.

Figura 1. Trazado geométrico.

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Deterioro de pavimentos urbanos

Uno de los principales activos de un país es su red de carreteras. Es fundamental que la red se encuentre en un estado óptimo para garantizar un adecuado crecimiento y desarrollo tanto a nivel económico como social y medioambiental. Por tanto, la importancia del mantenimiento de la red vial debería ser reconocida por las administraciones competentes de manera que se le dote de un presupuesto adecuado y esté correctamente gestionado.

En este sentido, varias administraciones alrededor del mundo han desarrollado y utilizan un Sistema de Gestión de Pavimentos (SGP) para analizar el ciclo de vida de la red de carreteras y gestionar y planificar de la mejor manera posible las actividades de mantenimiento y rehabilitación. En este contexto, juega un papel esencial la predicción del estado del pavimento, es decir, conocer cómo se va a deteriorar el pavimento a lo largo de los años.

Cabe destacar que existen diferentes investigaciones que han tratado de identificar qué factores son clave en el proceso de deterioro del pavimento. No obstante, la mayoría de estos estudios se han centrado en la calibración de modelos para predecir el estado del pavimento de carreteras interurbanas, los cuales no pueden aplicarse a una red vial urbana debido, fundamentalmente, a que existen importantes diferencias en cuanto a las características del tráfico, la estructura del firme, las propiedades de la sección transversal y la influencia del propio deterioro en la funcionalidad. Asimismo, muchos de los modelos calibrados han sido desarrollados en áreas muy concretas donde no existen apenas variaciones climáticas.

Por ello, desde el Grupo de Gestión del Proceso Proyecto-Construcción de la Universitat Politècnica de València hemos estudiado la influencia de la capacidad estructural del pavimento, las condiciones climáticas y el volumen de tráfico en el proceso de deterioro de pavimentos urbanos considerando un total de 53 tramos urbanos localizados en regiones con muy distintas condiciones climáticas. Todo ello empleando el Pavement Condition Index (PCI) como medida sustitutoria de la condición del pavimento.

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Consistencia del diseño geométrico y emisiones de CO2

En una entrada anterior vimos el impacto del diseño geométrico de carreteras en el consumo de combustible de los vehículos y en las emisiones de CO2, de manera que cuanto más sinuoso es un tramo de carretera mayores son las tasas de emisiones, principalmente debido a que esta tipología de vías implica mayores y más bruscas variaciones de la velocidad.

Asimismo, la pasada semana se presentó el concepto de consistencia del diseño geométrico de carreteras, que se puede definir como el grado en que el trazado de la carretera responde a las expectativas de los conductores. De este modo, un trazado consistente es aquel que lleva a una conducción harmoniosa libre de eventos que puedan sorprender a los conductores. Centrándonos en los modelos globales de consistencia, cuanto mayores son las variaciones de la velocidad a lo largo de un tramo de carretera, menos consistente es y, por consiguiente, mayor es la tasa de siniestralidad.

Fruto de estas investigaciones, en el Grupo de Investigación en Ingeniería de Carreteras de la UPV nos planteamos estudiar la relación entre la consistencia del diseño geométrico y las emisiones. En este sentido, si grandes variaciones de la velocidad conducen a mayores emisiones de CO2 y trazados más inconsistentes, entonces quisimos verificar la hipótesis de que cuanto más consistente es un tramo de carretera, menor es el consumo de combustible y, por tanto, menores son las emisiones.

Figura 1. Stop accidentes y emisiones de CO2.

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Consistencia del diseño de carreteras y velocidad de operación inercial

En esta entrada de hoy os traigo lo que fueron parte de los resultados que obtuve en mi Tesis Doctoral que presenté hace ahora un par de años. En este sentido, os intentaré explicar qué es la consistencia del diseño geométrico de carreteras y su relación con la seguridad vial y os presentaré el nuevo concepto de velocidad de operación inercial que definí en un primer momento en mi Trabajo Final de Máster y luego depuré su cálculo con el desarrollo de mi Tesis Doctoral. Así pues, ¡vamos a ello!

Introducción

Entre los diferentes factores que están presentes en la producción de un accidente de tráfico cabe destacar tres: el humano, el vehículo y la infraestructura. Particularmente, el factor infraestructura está presente en más del 30 % de los accidentes ocurridos en carretera. De hecho, los accidentes tienden a concentrarse en ciertos puntos de la red de carreteras. Por ello, el factor infraestructura y su interacción con el factor humano, que está presente en alrededor del 90 % de los accidentes, han sido estudiados profundamente en los últimos años a partir del concepto de consistencia del diseño geométrico de carreteras, que se define como el grado de adecuación entre las expectativas de los conductores y el comportamiento de la carretera.

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Evaluación del pavimento mediante inteligencia artificial

La Inteligencia Artificial (IA) es una ciencia en continuo desarrollo que cada vez tiene más aplicaciones en ciencias muy variadas, desde la propia informática, hasta las ciencias empresariales o de la salud (ver figura adjunta). En esta entrada, mostraré los primeros resultados de su aplicación en el campo de la Ingeniería de Carreteras y, más concretamente, en la identificación de deterioros en pavimentos urbanos.

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