Vehículos autónomos y diseño de carreteras (I)

Actualmente ya se encuentran circulando por nuestras carreteras vehículos autónomos con niveles de automatización 2 y 3. En esta línea, para 2030 se espera que ya circulen también vehículos de nivel 4 y que los niveles 2 y 3 representen gran parte del parque vehicular. Sin embargo, la fiabilidad de los sistemas de asistencia a la conducción autónoma depende en gran medida de las características de la infraestructura. En este sentido, la geometría de la carretera constituye una de las principales restricciones para la conducción automatizada.

Figura 1. Influencia del trazado en planta en la operación de vehículos autónomos.

Por ello, durante este mes de junio presentaré los resultados de los distintos estudios que hemos llevado a cabo recientemente en el Grupo de Investigación en Ingeniería de Carreteras (GIIC) de la Universitat Politècnica de València con el propósito de identificar aquellas configuraciones que conducen a los vehículos semiautónomos a ceder el control al conductor, es decir, bajo qué condiciones el vehículo no puede operar de manera automática o automatizada.

Específicamente, en esta primera entrada hablaré sobre los resultados relativos a la influencia del trazado geométrico en planta.
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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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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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Jornada técnica en el Día Internacional de la Conservación de Carreteras – #IRMD2020

El pasado 2 de abril pudimos celebrar el International Road Maintenance Day (IRMD) de la mano de ITAFEC, que organizó una excelente jornada online gratuita para darle el valor que se merece a este aspecto de las carreteras desde el punto de vista no solo técnico, sino social y medioambiental. Lo que aquí recojo es parte de las ponencias que pude ver en streaming durante la parte mañanera de la misma. Sigue leyendo