Calibración del módulo de accidentes (IHSDM) Caso de aplicación a San Juan – Argentina Altamira...

Calibración del módulo de accidentes (IHSDM)Caso de aplicación a San Juan – Argentina

Altamira AníbalGarcía YasmanyEscuela de Ingeniería de Caminos de MontañaUniversidad Nacional de San Juan

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Contenido de la presentación

1. Introducción2. IHSDM

1. Predicción de accidentes3. Calibración

1. Datos de ingreso2. Factor de calibración3. Condiciones base - modificación

4. Validación5. Conclusiones

3

1. IntroducciónAccidentes = Costo social alto (mat., suf., rend., hosp.)

Calibrar el módulo de predicción de accidentes del Manual de Seguridad Vial usando el IHSDM

Predicción = prevención, consistencia, alternativas

4

2. IHSDMInteractive Highway Safety Design

Model, FHWA – 1994Herramientas de análisis

complementariasPredecir la funcionalidadTodas las fases de diseñoCuantitativa (refuerza decisiones)Fácil con interfaz gráfica y compatible

con CAD

5

2.1. Predicción de accidentes

•Volumen 2 – Parte C del Manual de Seguridad Vial (AASHTO, 2010)

•Frecuencia y distribución de accidentes

•Carreteras rurales de dos carriles, rurales multicarril y en arteriales urbanas y suburbanas

•Bases de datos de los Estados Unidos, Noruega y Suiza

•Calibración

6

San Juan - Argentina

Buenos Aires

7

Montañoso, seco y de escasas precipitaciones

•Rutas nacionales•Rural – 2 carriles•Similares•Estadísticas -

DNV

8

3. Calibración - Fórmula general

• Sección transversal• Alineamiento• Pendiente• Carriles:

adelantamiento y de giro

• Operación de carretera

• Locales y geográficas

Nestimados = Nbase * (CMF1r * CMF2r *…* CMF12r) * Cr

Nbase = TMDA * L * 365 * 10-6 * e(-

0.312)

9

Registros de accidentes

AñosNúmero de meses

ACCIDENTES POR MES

TOTALENE

FEB MAR ABRMAY

JUN JULAGO

SEP OCT NOV DEC

2003 4 1 2 1 8 12

2004 12 0 4 11 1 3 1 1 3 3 1 2 1 31

2005 4 3 1 1 3 8

2008 12 8 6 5 0 0 5 5 6 6 3 3 3 50

2009 12 8 4 2 9 3 4 0 1 4 2 2 3 42

2010 6 4 1 7 1 1 2 16

TOTAL 21 17 19 25 6 10 7 14 14 6 8 12 159

10

3.1 Datos de ingreso

•Distribución general de accidentes (gravedad)

•Distribución por tipo de colisión•Geometría (Long. , ancho de carril y

banquina, tipo, curvatura, i, TWLT)•Tránsito y accidentes (TMDA y accidentes)•Datos deseables (Espirales, Peralte var.,

accesos, franja sonora, carril de adel., RHR, ilumin., sistema autom. vel.)

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3.2 Factor de calibración (Cr)

Nº RutaNº de

años de datos

Nº de accidentes observados

Nº de accidentes previstos

1 RN20 3 53 1952 RN40 3 37 2223 RN141 3 29 1404 RN149 3 2 475 RN150 3 2 346 RN153 3 0 15

TOTAL 123 653

Cr = 0,19

12

Fórmula general

• Sección transversal• Alineamiento• Pendiente• Carriles:

adelantamiento y de giro

• Operación de carretera

• Locales y geográficas

Nestimados = Nbase * (CMF1r * CMF2r *…* CMF12r) * 0,19

Nbase = TMDA * L * 365 * 10-6 * e(-

0.312)

Nestimados = Nbase * (CMF1r * CMF2r *…* CMF12r) * Cr

13

3.3 Condiciones base

Año RNLong. (mi)

TMDA (veh/d)

Nº de acc.

2004

20 92.2 1149 740 97.9 3566 7

141 19.7 926 1150 53.2 62 1

200820 69.0 1293 1240 39.2 4014 9

141 39.2 1042 12

2009

20 3.0 6830 340 23.0 4359 5

141 44.1 1054 17149 125.3 296 2

Nbase = TMDA * L * 365 * 10-6 * e(-0.312)

Exp. Cr

-1.742 0.79-2.260 1.32-1.823 0.85-1.080 0.41-1.433 0.58-1.804 0.84-1.095 0.41-1.403 0.56

-1.864 0.89-0.999 0.38-1.830 0.86

Exp. Cr

-1.742 0.79-2.260 1.32-1.823 0.85-1.080 0.41-1.433 0.58-1.804 0.84-1.095 0.41-1.403 0.56

-1.864 0.89-0.999 0.38-1.830 0.86

Nbase = TMDA * L * 365 * 10-6 * e(-1,864)

14

Nestimados = Nbase * (CMF1r * CMF2r *…* CMF12r) * Cr

Fórmula general

• Sección transversal• Alineamiento• Pendiente• Carriles:

adelantamiento y de giro

• Operación de carretera

• Locales y geográficas

Nbase = TMDA * L * 365 * 10-6 * e(-

0.312)

15

4. Validación

•Datos 2004 – 2008 – 2009•Datos incompletos 2003 – 2005 – 2010

2002 2004 2006 2008 20100

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Método cociente - normalMétodo de la razónMétodo de interpolaciónMétodo de regresión linealMétodo de regresión polinomial

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4.1. Relleno de datos

AñosNúmero de meses

ACCIDENTES POR MES

TOTALENE

FEB MAR ABRMAY

JUN JULAGO

SEP OCT NOV DEC

2003 4 1 2 1 8 2 3 2 3 4 2 2 2 32

2004 12 0 4 11 1 3 1 1 3 3 1 2 1 31

2005 4 5 5 6 3 2 3 2 3 1 2 1 3 36

2008 12 8 6 5 0 0 5 5 6 6 3 3 3 50

2009 12 8 4 2 9 3 4 0 1 4 2 2 3 42

2010 6 4 1 6 7 2 3 1 1 4 2 2 2 35

TOTAL 26 22 31 28 12 19 11 17 22 12 12 14 226

17

4.2. Validación (2003 – 2005 – 2010)

Nº RutasLong TMDA

prom. Nº de accidentes

(km) (veh/día) Observados Previstos (Cr=0,19)

Previstos (Nbase)

1 RN20 276.23 1347 35 37 432 RN40 190.88 1829 40 42 40

3 RN141 229.63 995 20 27 27

4 RN149 285.89 281 4 9 10

5 RN150 261.65 225 4 6 7

6 RN153 60.14 371 0 3 3

TOTAL 103 124 130

18

5. Conclusiones

•Necesidad de calibrar el modelo•Zonas con mayor riesgo de accidentes•Información de acceso público•Estadísticas confiables de accidentes

de tránsito•Agrupar las carreteras comunes•Calibrar cada cierto periodo de tiempo

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GRACIAS POR SU ATENCIÓN…

Dr. Ing. Aníbal L. Altamiraaltamira@eicam.unsj.edu.ar

Ing. Yasmany D. García R.yasmany_garcia@hotmail.com

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Condiciones base• Ancho de carril 12 pies (3,66

m)• Ancho de banquina 6 pies (1,83 m)• Tipo de banquina pavimentada• Tasa de peligrosidad de los bordes de la carretera 3• Densidad de accesos 5 accesos/milla• Curvatura horizontal y longitud Ninguna• Banda central sonora Ninguna• Carril de adelantamiento Ninguna• Carriles de giro a la izquierda Ninguna• Iluminación en la carretera Ninguna• Sistema de ayuda automática de la velocidad Ninguna• Pendiente longitudinal 0%

ANEXOS

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a) Distribución general de accidentes

Tipo o grupo de accidentes

Estudio IHSDM

Acc. % %

Accidentes relacionados 34 13,82 57,40Noche: muerto + lesión 49 84,48 38,52Noche: daños materiales 9 15,52 61,80Noche: Todos los datos 58 23,58 37,00

Giro a la izquierda 0 0.00 50,00Accidentes mortales 24 9,76 1,30

Accidentes con incapacidad 0 0,00 5,40

Accidentes sin incapacidad 53 21,54 10,90

Accidentes con posible incapacidad 19 7,72 14,50

Para la distribución de accidentes (CMFs y dist.)

22

b) Distribución por tipo de colisión

Tipo de accidenteEstudio IHSDM

FI + PDO (%)

FI + PDO (%)

Accidentes con un solo vehículoColisiones con animales 13,82 12,10Colisiones con ciclistas 6,50 0,20Colisiones con peatones 3,25 0,30

Vuelco del vehículo 17,89 2,50Salida de la carretera 18,70 52,10

Otros accidentes con un solo vehículo 5,69 2,10Accidentes que involucran dos o más vehículos

Colisión en ángulo 7,32 8,50Colisión frontal 5,69 1,60

Colisión por la parte trasera 12,20 14,20Colisión por refilón o lateral 6,50 3,70

Otros accidentes que involucran dos o más vehículos 2,44 2,70

Para la distribución de accidentes (CMFs y dist.)

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a) Datos requeridos - geometría

Nº Ruta Long. (Km)

Carril (m)

Banquina grav. (m) Curvatura Pend

(%) TWLTIzq. Der. Izq. Der. R (m) L

(Km)

1 RN20 276,233,65

3,65

3,00 3,001200,0

0106,0

05 No

2 RN40 190,883,65

3,65

3,00 3,002300,0

032,90 5 No

3 RN141 229,63

3.65

3.65

2,50 2,501000,0

099,25 5 No

4 RN149 285,89

3,35

3,35

3,00 3,00 890,00127,3

56 No

5 RN150 261,65

3,35

3,35

3,25 3,25 760,00 87,25 5 No

6 RN153 60,14

3,35

3,35

1,50 1,50 650,00 18,25 6 No

Para obtención de los CMFs

24

b) Datos requeridos - tránsito

Nº

Ruta TMDA 2004

TMDA 2008

TMDA 2009

Nº de accidentes observado

s

1 RN20 1364 1293 1234 53

2 RN40 1325 2400 2732 37

3RN14

1 889 1116 1126 29

4RN14

9 252 288 296 2

5RN15

0 100 287 329 2

6RN15

3 127 450 579 0

Para obtención de los CMFs

25

c) Datos deseables

Nº Ruta EspiralesPeralte var. (%)

Accesos (u/milla)

Franja Sonora

Carril de

adel.RHR Ilumin.

Sistema

autom.vel.

1 RN20 Both ends 0,00 5 No No 3 No No

2 RN40 Both ends 0,00 5 No No 3 No No

3 RN141

Both ends 0,00 5 No No 4 No No

4 RN149

Both ends 0,00 5 No No 4 No No

5 RN150

Both ends 0,00 5 No No 3 No No

6 RN153

Both ends 0,00 5 No No 5 No No

Para obtención de los CMFs

26

a) Ancho de carril (CMF1r)

27

a) Ancho de carril (CMF1r)

Ancho de carril

TMDA (veh/día)

< 400 400 a 2000>

20009 pies o menos 1.05

1.05+2.81(10-4)(TMDA-400) 1.50

10 pies 1.021.02+1.75(10-4)(TMDA-

400) 1.30

11 pies 1.011.01+2.5(10-5)(TMDA-

400) 1.0512 o más 1.00 1.00 1.00

0 500 1000 1500 2000 25000.9

1

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

9 pies o menos10 pies11 pies12 o más

TMDA (veh/día)

CM

Fra

28

b) Ancho de banquina (CMF2r)

29

b) Ancho de banquina (CMF2r)

Ancho de banquina

TMDA (veh/día)

< 400 400 a 2000>

2000

0 pies 1.101.10+2.50(10-4)(TMDA-

400) 1.50

2 pies 1.071.07+1.43(10-4)(TMDA-

400) 1.30

4 pies 1.021.02+8.125(10-5)(TMDA-

400) 1.156 pies 1.00 1.00 1.00

8 pies o más 0.980.98+6.875(10-5)(TMDA-

400) 0.87

0 500 1000 1500 2000 25000.8

0.9

1

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

0 pies2 pies4 pies6 pies8 pies o más

TMDA (veh/día)

CM

Fw

ra

30

b) Ancho de banquina (CMF2r)

•CMFtra

Tipo de banquina

Ancho de banquina (pies)

0 1 2 3 4 6 8

Pavimentada

1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00

Grava 1.00 1.00 1.01 1.01 1.01 1.02 1.02Compuesta 1.00 1.01 1.02 1.02 1.03 1.04 1.06Césped 1.00 1.01 1.03 1.04 1.05 1.08 1.11

31

c) Curvas horizontales: longitud, radio y presencia o ausencia de espirales (CMF3r)

32

d) Curvas horizontales: Peralte (CMF4r)

33

e) Pendientes (CMF5r)

A nivel(≤

3%)

Moderado(3%<pendiente≤6

%)

Empinado

(>6%)

1.00 1.10 1.16

34

f) Densidad de accesos (CMF6r)

35

g) Banda central sonora (CMF7r) – 0.94h) Carril de adelantamiento (CMF8r) – 0.75i) Carriles de giro a la izquierda (CMF9r)

36

j) Diseño de los bordes de la carretera (CMF10r)

37

k) Iluminación (CMF11r)

l) Sistema de ayuda automática de la velocidad (CMF12r) – 0.93