Propuesta de implementación de alternativas de seguridad vial, mediante el análisis comparativo de manuales de diseño geométrico y/o seguridad vial de América (Perú, Chile, Bolivia, México y USA) – Aplicado
a cuatro distritos del cono sur de Lima metropolitana
Item Type info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
Authors Cordero Campos, Leonard Nelson; Huapaya Tenazoa, Héctor Daniel
Citation Cordero Campos, L. N., & Huapaya Tenazoa, H. D. (2020).
Propuesta de implementación de alternativas de seguridad vial, mediante el análisis comparativo de manuales de diseño geométrico y/o seguridad vial de América (Perú, Chile, Bolivia, México y USA) – Aplicado a cuatro distritos del cono sur de Lima metropolitana. Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC).
http://hdl.handle.net/10757/648741 DOI http://doi.org/10.19083/tesis/648741
Publisher Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)
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UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADAS
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA ACADÉMICO DE INGENIERÍA CIVIL
Propuesta de implementación de alternativas de seguridad vial, mediante el análisis comparativo de manuales de diseño geométrico y/o seguridad vial de
América (Perú, Chile, Bolivia, México y USA) – Aplicado a cuatro distritos del cono sur de Lima metropolitana
TESIS
Para optar el título profesional de Ingeniero Civil AUTORES
Cordero Campos, Leonard Nelson (0000-0003-3265-0852) Huapaya Tenazoa, Héctor Daniel (0000-0002-9161-4117)
ASESOR
Reyes Ñique, José Luis (0000-0002-4614-8778) Lima, 16 de enero de 2020
I DEDICATORIA
Dedicado a mis queridos padres por su esfuerzo y apoyo en mis años de estudiante, a mis hermanos por siempre estar conmigo. Para Gabriela Luyo Sánchez, mi familia y los que estuvieron a mi lado hoy y siempre.
H.D.H.T
La presente investigación, para optar el grado de ingeniero la dedico con mucho amor a mi madre Julia Aurora Campos Avellaneda y padre Nelson Martín Cordero Choque, a mis hermanos Iara y Brian; que a largo de mi etapa universitaria me dieron su confianza y apoyo para poder conseguir mis objetivos y sueños planteados.
L.N.C.C.
II
AGRADECIMIENTOS
Retribuimos el agradecimiento principalmente al Ing. José Luis Reyes Ñique, por las instrucciones y disposición compartida, que sin interés alguno nos apoyó incondicionalmente con la asesoría de la investigación, además por su larga experiencia como maestro y profesional en la ingeniería que nos apasiona. Sin más palabras muchas gracias, Ingeniero Reyes.
III RESUMEN
Según la OMS, los accidentes de tránsito son una de las causas de mortalidad más grande que existe en el mundo actualmente. El Perú no es ajeno a esta situación, debido al aumento de la población, educación vial deficiente, mal manejo del parque automotor, los accidentes han aumentado considerablemente durante las últimas décadas. Durante el desarrollo del presente trabajo, se plantea y se presentan alternativas de solución en seguridad vial, para el caso práctico en el sur de Lima dentro de los km 35 y 55 de la carretera Panamericana Sur, en los distritos de Punta Hermosa, Punta Negra, San Bartolo y Santa María del Mar.
Se realizó el levantamiento y comparativa de información en base a los manuales a trabajar, se exponen las metodologías para el análisis vial, la cual se basó en la recolección de información de estándares de los países Chile, Bolivia, México y USA – usando herramientas de Highway Safety Manual (HSM) – estos incluyen señalización, vertical y horizontal, dispositivos de seguridad y facilidades peatonales. Se desarrollan cuadros comparativos, con los cuales serán aplicados al caso práctico a evaluar
Se define el TCA ubicado entre las progresivas 49+400 hasta 50+300, siendo este tramo el que contara con mejoras en seguridad vial. Aplicando la metodología predictiva del HSM se obtiene el valor de Nprevisto (accidentes previstos en la zona). Finalmente, se obtiene un porcentaje de disminución de los accidentes a partir de la aplicación de los valores FMC de Clearinghouse.
Palabras clave: Accidentes de Tránsito; Seguridad Vial; Método Predictivo HSM, Valores FMC Clearinghouse.
IV Proposal for the implementation of road safety alternatives, through the comparative analysis of geometric design manuals and / or road safety of america (Peru, Chile, Bolivia,
Mexico and USA) - applied to four districts of metropolitan Lima south area ABSTRACT
According to the WHO, traffic accidents are one of the biggest causes of mortality in the world today. Peru is no stranger to this situation, due to population growth, poor road education, poor management of the car fleet, accidents have increased considerably during the last decades. During the development of this work, it proposes and presents alternatives for road safety solution, for the practical case in the south of Lima within km 35 and 55 of the Panamericana Sur highway, in the districts of Punta Hermosa, Punta Negra, San Bartolo and Santa María del Mar.
The information was collected and compared based on the manuals to work, expose the methodologies for the road analysis, which was based on the collection of information on the processes of the countries Chile, Bolivia, Mexico and USA - using Highway Safety Manual (HSM) tools: these include signaling, vertical and horizontal, safety devices and pedestrian facilities. Comparative tables were analyzed, with which they will be applied to the case study to evaluate
The TCA located between the progressive 49+400 up to 50+300 is defined, this section being the one that will have improvements in road safety. Applying the predictive methodology of the HSM, the value of Npredictive (expected accidents in the area) is obtained. Finally, a percentage of accident reduction is obtained from the application of the Clearinghouse FMC values.
Keywords: Traffic Accidents; Road safety; HSM Predictive Method, FMC Clearinghouse
V TABLA DE CONTENIDOS
1 GENERALIDADES ... 1
1.1 INTRODUCCIÓN ... 1
1.2 FUNDAMENTACIÓN ... 2
1.2.1 Problemática actual... 2
1.2.2 Delimitación del problema ... 5
1.2.3 Formulación del problema ... 5
1.2.4 Formulación de la hipótesis ... 5
1.3 OBJETIVOS ... 6
1.3.1 Objetivo general ... 6
1.3.2 Objetivos específicos ... 6
1.4 METODOLOGÍA DE INVESTIGACIÓN ... 7
1.5 INDICADORES DE LOGRO ... 7
1.6 ALCANCE DE TESIS ... 8
2 FUNDAMENTO TEÓRICO ... 8
2.1 ANTECEDENTES ... 8
2.2 BASES TEÓRICAS... 11
2.2.1 Seguridad ... 11
2.2.2 Seguridad vial ... 12
2.2.3 Estándares de seguridad... 13
2.2.4 Factores que provocan accidentes en carreteras ... 14
2.2.4.1 Factor humano ... 14
2.2.4.2 Factor automovilístico ... 15
2.2.4.3 Factores externos ... 15
2.2.4.4 Manual de diseño geométrico ... 16
2.2.4.5 Plan de seguridad vial ... 16
2.3 METODOLOGÍAS DEL HIGHWAY SAFETY MANUAL (HSM) ... 17
2.3.1 Exposición e índice de accidentabilidad ... 18
2.3.1.1 Exposición promedio ... 19
2.3.1.2 Índice de accidentabilidad ... 19
VI
2.3.1.3 Índice relativo de accidentabilidad ... 19
2.3.2 Tramos de concentración de accidentes (TCA) ... 19
2.3.2.1 Definición ... 19
2.3.2.2 Índice de peligrosidad ... 19
2.3.2.3 Umbral de índice de peligrosidad ... 20
2.3.2.4 Método de la ventana flotante (HSM) ... 20
2.3.3 Método predictivo HSM ... 20
2.3.3.1 Condiciones de base calculadas con la FDS correspondiente ... 22
2.3.3.2 Condiciones de base calculadas con la FDS correspondiente adaptadas a condiciones locales ... 22
2.3.4 Factores de modificación de colisiones (FMC) ... 23
2.3.5 Factor de calibración ... 31
3 LEVANTAMIENTO Y COMPARATIVA DE INFORMACIÓN ... 32
3.1 LEVANTAMIENTO Y COMPARATIVA DE INFORMACIÓN DE LOS MANUALES INTERNACIONALES DG DE CARRETERAS ... 32
3.1.1 Levantamiento de información del manual DG y del manual de Seguridad Vial de Carreteras del Perú ... 32
3.1.2 Comparativa señales verticales, horizontales, dispositivos de seguridad y facilidades peatonales ... 38
3.1.3 Comparativa principales características forma, color, ubicación ... 41
3.1.4 Comparativa dispositivos de seguridad ... 45
3.1.5 Comparativa facilidades peatonales ... 48
3.2 LEVANTAMIENTO DE INFORMACIÓN PANAMERICANA SUR KM 35-55 ... 52
3.2.1 Descripción de la carretera de estudio ... 52
3.2.2 Volumen de tránsito... 52
3.2.3 Número de accidentes de tránsito ... 53
3.2.4 Tipos de accidentes ... 55
3.2.5 Análisis de causalidad de accidentes y severidad ... 56
3.2.6 Mortalidad ... 58
3.2.7 Crecimiento poblacional ... 59
3.2.8 Señalética en la carretera ... 60
3.2.9 Puentes peatonales ... 63
VII
4 ANÁLISIS Y ADAPTACIÓN DE INFORMACIÓN ... 66
4.1 ANÁLISIS DE INFORMACIÓN ... 66
4.1.1 Manual de DG de carreteras – seguridad vial del Perú ... 66
4.1.1.1 Señales verticales ... 66
4.1.1.2 Señales horizontales ... 67
4.1.1.3 Dispositivos de seguridad ... 68
4.1.1.4 Facilidades peatonales ... 68
4.1.2 Manual de DG de carreteras de Chile ... 68
4.1.2.1 Señales verticales ... 69
4.1.2.2 Señales horizontales ... 69
4.1.2.3 Dispositivos de seguridad ... 69
4.1.2.4 Facilidades peatonales ... 69
4.1.3 Manual de DG de carreteras de México ... 70
4.1.3.1 Señales verticales ... 70
4.1.3.2 Señales horizontales ... 70
4.1.3.3 Dispositivos de seguridad ... 70
4.1.3.4 Facilidades peatonales ... 71
4.1.4 Manual de DG de carreteras de Bolivia... 71
4.1.4.1 Señales verticales ... 71
4.1.4.2 Señales horizontales ... 71
4.1.4.3 Dispositivos de seguridad ... 71
4.1.4.4 Facilidades peatonales ... 72
4.2 ADAPTACIÓN DE ESTÁNDARES DE SEGURIDAD VIAL DE LOS MANUALES INTERNACIONALES DE CARRETERAS DG ... 72
4.3 PROPUESTA DE IMPLEMENTACIÓN DE ESTÁNDARES DE SEGURIDAD VIAL ... 74
4.3.1 Sistema de señalización propuesto ... 74
4.3.1.1 Señal vertical ... 74
4.3.1.2 Señal horizontal ... 74
4.3.1.3 Dispositivos de seguridad ... 74
4.3.1.4 Facilidades peatonales ... 74
5 APLICACIÓN – CASO PRÁCTICO ... 79
5.1 DESARROLLO DEL CASO PRÁCTICO ... 79
VIII
5.1.1 Presentación del caso práctico ... 79
5.1.2 Fundamentación... 80
5.1.3 Antecedentes ... 80
5.1.4 Accidentes atribuidos a los usuarios de la vía ... 81
5.1.5 Parque automotor en el Perú y relación con los accidentes de tránsito ... 82
5.1.6 Situación de la infraestructura vial ... 83
5.2 ANÁLISIS DEL TRAMO ESCOGIDO ... 84
5.2.1 Identificación de tramos de concentración de accidentes (TCA) ... 84
5.2.2 Situación actual de la vía ... 85
5.3 PROPUESTA DE IMPLEMENTACIÓN ... 86
5.3.1 Desarrollo de la propuesta ... 86
5.3.2 Análisis HSM para tramo seleccionado... 87
5.3.3 Aplicación FMC para TCA seleccionado ... 90
5.3.4 Consideraciones ... 92
5.3.4.1 Retroreflectancia ... 92
5.3.4.2 Distancias mínimas ... 93
6 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ... 94
6.1 CONCLUSIONES... 94
6.2 RECOMENDACIONES ... 96
7 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 97
8 ANEXOS... 100
ANEXO1.FORMATODEINSPECCIONDECARRETERAS(FIC) ... 100
ANEXO2.FICHAINCIDENCIADESEGURIDADVIAL ... 101
ANEXO3.FICHADEINSPECCIÓNPANAMERICANA ... 102
ANEXO4.TRAMODECONCENTRACIÓNDEACCIDENTES(TCA) ... 103
ANEXO5.PLANO–IMPLEMENTACIÓNDESISTEMADESEÑALIZACIÓN ... 108
ANEXO6.PLANO–VISTAELEVACIÓNSISTEMADESEÑALIZACIÓN ... 109
ANEXO7.PLANO–VISTAEN3DDEIMPLEMENTACIÓN ... 110
IX ÍNDICE DE TABLAS
TABLA 1FMC1R -FMCRA ANCHO DE CARRIL ... 25
TABLA 2FMC2R –FMCWRA ANCHO DE BERMA ... 26
TABLA 3FMC2R -FMCTRA ANCHO DE BERMA ... 26
TABLA 4FMC5R –PENDIENTE LONGITUDINAL ... 28
TABLA 5FMC10R – VALOR RHR ... 30
TABLA 6CUADRO COMPARATIVO TEMAS DE SEGURIDAD. ... 38
TABLA 7CUADRO COMPARATIVO FORMA, COLOR UBICACIÓN E ILUMINACIÓN. ... 41
TABLA 8CUADRO COMPARATIVO DISPOSITIVOS DE SEGURIDAD. ... 45
TABLA 9CUADRO COMPARATIVO FACILIDADES PEATONALES ... 48
TABLA 10FLUJO VEHICULAR PEAJE CHILCA 2016–2018. ... 53
TABLA 11IMDAPEAJE CHILCA 2014-2017. ... 53
TABLA 12ACCIDENTES DE TRÁNSITO KM 35-55. ... 54
TABLA 13ACCIDENTES DE TRÁNSITO SEGÚN TIPOLOGÍA KM 35-55 ... 55
TABLA 14FACTORES DE CAUSALIDAD ACCIDENTES DE TRÁNSITO KM 35-55... 57
TABLA 15EVOLUCIÓN DE LA POBLACIÓN 2010-2015 ... 59
TABLA 16PUENTES PEATONALES EN EL INTERVALO KM 35-55 ... 63
TABLA 17ESTANDARES PROPUESTOS ... 76
TABLA 18PARQUE AUTOMOTOR VS.ACCIDENTES DE TRÁNSITO ... 82
TABLA 19ANÁLISIS TCA TRAMO DE ESTUDIO ... 85
TABLA 20RESUMEN DE LA SITUACIÓN DEL TRAMO DE ESTUDIO KM 35–55 ... 87
TABLA 21ANÁLISIS HSM MÉTODO PREDICTIVO –AÑO 2015 ... 88
TABLA 22ANÁLISIS HSM MÉTODO PREDICTIVO –AÑO 2016 ... 89
TABLA 23ANÁLISIS HSM MÉTODO PREDICTIVO –AÑO 2017 ... 89
TABLA 24RESUMEN N PREVISTO. ... 90
TABLA 25FACTORES DE MODIFICACIÓN DE COLISIONES (FMC)... 90
TABLA 26RETROREFLECTANCIA INICIAL A 30 DÍAS. ... 93
TABLA 27DISTANCIA MÍNIMA ENTRE SEÑALES. ... 93
X ÍNDICE DE FIGURAS
FIGURA 1GRÁFICO ACCIDENTES DE TRÁNSITO OCURRIDOS EN EL PERÚ (2016). ... 3
FIGURA 2GRÁFICO MUERTOS POR ACCIDENTES DE TRÁNSITO 2006-2017. ... 4
FIGURA 3GRÁFICO HERIDOS POR ACCIDENTES DE TRÁNSITO 2006-2017. ... 4
FIGURA 4GRÁFICO ACCIDENTES DE TRÁNSITO OCURRIDOS EN EL PERÚ (1990-2012). ... 9
FIGURA 5GRÁFICO PARQUE AUTOMOTOR NACIONAL 1995-2015 ... 9
FIGURA 6GRÁFICO ACCIDENTES DE TRÁNSITO 2005–2015 ... 10
FIGURA 7GRÁFICO CAUSAS DE ACCIDENTES DE TRÁNSITO EN EL PERÚ ... 16
FIGURA 8DIAGRAMA DE LA GESTIÓN DE LA SEGURIDAD VIAL. ... 18
FIGURA 9TIPOS FMC ... 24
FIGURA 10DIAGRAMA DE PROCESO DE GESTIÓN DE LA SEGURIDAD VIAL ... 37
FIGURA 11GRÁFICO ACCIDENTES DE TRÁNSITO POR DISTRITO Y POR AÑO KM 35-55. ... 54
FIGURA 12GRÁFICO DISTRIBUCIÓN PORCENTUAL DE ACCIDENTES POR DISTRITO. ... 55
FIGURA 13GRÁFICO TIPOS DE ACCIDENTES REGISTRADOS PERIODO 2010-2017 ... 56
FIGURA 14GRÁFICO MORTALIDAD PERIODO 2010-2017 ... 58
FIGURA 15GRÁFICO DISTRIBUCIÓN PORCENTUAL DE VÍCTIMAS. ... 58
FIGURA 16GRÁFICO DE CRECIMIENTO DE LA POBLACIÓN 2005-2015 ... 59
FIGURA 17FOTOGRAFÍA SEÑALES DE TRÁNSITO DE TIPO ADVERTENCIA. ... 61
FIGURA 18FOTOGRAFÍA SEÑALES DE TRÁNSITO DE TIPO INFORMATIVA. ... 62
FIGURA 19MAPA DE UBICACIÓN DE PUENTES PEATONALES EN EL INTERVALO KM 35-55 .... 63
FIGURA 20FOTOGRAFÍA PUENTES PEATONALES PUNTA HERMOSA Y PUNTA ROCAS ... 64
FIGURA 21FOTOGRAFÍA PUENTES PEATONALES PUNTA NEGRA Y PUNTA SAN BARTOLO .... 65
FIGURA 22DIAGRAMA DE SISTEMA DE SEÑALIZACIÓN PROPUESTO ... 75
FIGURA 23MAPA DE UBICACIÓN DEL CASO ESTUDIADO ... 79
FIGURA 24GRÁFICO PORCENTAJE DE ACCIDENTES SEGÚN INGRESO DEL PAÍS ... 81
FIGURA 25CUADRO DE ACCIDENTES ATRIBUIDOS A LOS USUARIOS DE LA VÍA. ... 82
FIGURA 26GRÁFICO PARQUE AUTOMOTOR VS.ACCIDENTES DE TRÁNSITO... 83
FIGURA 27GRÁFICO SITUACIÓN DE LAS VÍAS EN EL PAÍS 2015 ... 84
FIGURA 28GRÁFICO SITUACIÓN DEL PEATÓN EN LOS DISTRITOS ESTUDIADOS ... 86
FIGURA 29SEGMENTOS ANALIZADOS – METODOLOGÍA HSM ... 87
FIGURA 30ESQUEMA DE LA PROPUESTA DE SOLUCIÓN ... 91
1 1 GENERALIDADES
1.1 Introducción
Los accidentes viales son uno de los principales problemas de salud pública en el mundo, siendo el Perú uno de los países que se ve afectado por esta situación. Todos los años más de 1,2 millones de personas fallecen alrededor del mundo en accidentes de tránsito y otros 50 millones sufren traumatismos según la Organización Mundial de la Salud (OMS, 2015).
En otras palabras, cada 25 segundos en el mundo fallece una persona y otras 40 sufren traumatismo, como consecuencias de los accidentes de tránsito. 1 En nuestro país, los datos estadísticos del Instituto Nacional de Estadística e Informática (INEI) del 2014, se reportaron 2,334 accidentes de tránsito en la Red Vial Urbana y 98,770 en la Red Vial No Urbana (carreteras), además las víctimas fatales debido a estos accidentes en el mismo año se elevaron a 2,798 en todo el país. 2 Las cifras muestran un serio caso de accidentes y muertes en las carreteras de nuestro país, como consecuencia a una ausencia de cultura vial tanto del conductor como el peatón, el cual expone su vida al ser imprudente y no respetar las leyes de tránsito establecidas, las cuales tienen como finalidad velar por su integridad física y salud, la cual es posible salvaguardar haciendo uso de estándares de países que cuenten con una problemática similar. Esta investigación presenta una recopilación de diversos manuales de diseño geométrico y seguridad vial de los países de América, en donde presenten temas o capítulos con respecto a la seguridad vial, además de identificar las causas o factores que provocan accidentes de tránsito en las carreteras.
El objetivo de la investigación es presentar, el análisis y comparación de los estándares de seguridad vial estudiados. Los cuales podrían ser aplicados en el Perú, con la finalidad de aplicarlos en un caso práctico, donde se evidencia que la información obtenida ha sido relevante y pueda ser una solución viable para los problemas de seguridad vial que existen en la actualidad, disminuyendo accidentes y muertes fatales en carreteras. Los datos antes señalados demuestran que la situación de accidentes de tránsito en el Perú con costos mayor al 2% del PBI nacional está cobrando gran magnitud, que se traduce en la pérdida de vidas humanas, un aumento de la inseguridad en las carreteras y la violación de los derechos humanos: derecho a la vida, la seguridad, la integridad física, moral y psicológica.
1 Instituto Nacional de Estadística e Informática (INEI)
2 Instituto Nacional de Estadística e Informática (INEI)
2 Se evidencia que los accidentes de tránsito se han convertido en un problema de salud pública con una alta tasa de accidentes que cada año aumenta. Por lo cual, sugiere que los programas y estrategias que han sido propuestos no son aplicados o no son eficientes. En consecuencia, se busca realizar una implementación con nuevas políticas y técnicas innovadoras de seguridad vial.
1.2 Fundamentación 1.2.1 Problemática actual
La presente investigación se inicia debido a los constantes accidentes de tránsito en las carreteras de nuestro país, se debe tener en cuenta que existe una normativa para el diseño geométrico de las carreteras, la cual es la DG-2018 del Ministerio de Transportes y Comunicaciones (MTC), en este se explican los procedimientos para la etapa del diseño de la carretera. Sin embargo, en la actualidad, el presente manual de carreteras no presenta alguna temática de seguridad vial explícita en su contenido, pero sí el Ministerio de Transportes y Comunicaciones (MTC) emitió a mediados de año del 2017 un tomo de manera individual que es considerado como el manual de seguridad vial, el cual es el MSV- 2017. Por ello, con esta reciente publicación de la MSV-2017, la cual fue puesta en marcha recién hace pocos meses en nuestro país, podemos apuntar que se está implementando y llevando a cabo los puntos tratados actualmente. Y a comparación de otros países de América, las normativas de seguridad vial se encuentran dentro de los mismos manuales y se rigen a través de los ministerios de transportes correspondientes con periodo de 5 a 4 años ya ejecutados en los países a estudiar (Chile, México, Bolivia y USA). Estas normativas generan consciencia y buscan fomentar buenas prácticas de seguridad vial para poder proteger y velar por la integridad física de los usuarios, tanto conductor como peatón. Debido a la falta de seguridad vial dentro de las carreteras del país, los accidentes de tránsito son uno de los grandes problemas de salud constantes en la sociedad, el siguiente gráfico presenta los principales tipos de accidentes en las vías del Perú.
Los datos antes señalados demuestran que la situación de accidentes de tránsito en el Perú con costos mayor al 2% del PBI nacional está cobrando gran magnitud, que se traduce en la pérdida de vidas humanas, un aumento de la inseguridad en las carreteras y la violación de los derechos humanos: derecho a la vida, la seguridad, la integridad física, moral y psicológica.
3 Se evidencia que los accidentes de tránsito se han convertido en un problema de salud pública con una alta tasa de accidentes que cada año aumenta va en aumento por ello es un problema.
Figura 1 Gráfico Accidentes de tránsito ocurridos en el Perú (2016).
Fuente: INEI VI Censo Nacional de Comisarias
Como se observa, existen diversas causas que generan los accidentes de tránsito, los cuales se rescatan los siguientes:
Exceso de velocidad (23.9%)
Invasión del carril / maniobras no permitidas (20.5%) Impericia del conductor y peatón (18.1%)
Estos porcentajes pertenecen a un total de 116 659 accidentes en carreteras. 3 Esta problemática, conlleva a que las personas tanto conductores como peatones, tomen una decisión errada y puedan causar y/o sufrir consecuencias, como accidentes (lesiones leves, graves y muy graves) o incluso el deceso (muerte). En el siguiente cuadro, se detalla lo expuesto previamente.
3 Instituto Nacional de Estadística e Informática (INEI)
4
Figura 2 Gráfico Muertos por accidentes de tránsito 2006-2017.
Fuente: PNP – Dirección de estadística
Figura 3 Gráfico Heridos por accidentes de tránsito 2006-2017.
Fuente: PNP – Dirección de estadística
En las Figuras N°2 y N°3, se puede observar que el índice de muertos y heridos en nuestro país en el periodo del 2006 al 2017 ha ido disminuyendo paulatinamente en el tiempo; sin embargo, se percibe que el índice de fatalidad y heridos en zonas urbanas aumentó con respecto al 2014, lo cual puede generar preocupación en la población y en el gobierno local, como en el gobierno central.
5 Se debe tener en cuenta, que esta cantidad de muertes y heridos no se deben solamente al mal estado de las calzadas o inadecuada cultura vial; sino también a la falta estándares de seguridad vial en nuestro país, como normas estandarizada e implementada.
1.2.2 Delimitación del problema
Previo al análisis comparativo, se explorarán las causas principales de los accidentes de tránsito, enfocado tanto en el peatón como el conductor. A través de datos estadísticos fehacientes, se encontrará el principal problema y por ende se dará mayor cobertura a este y por lo tanto se buscará las soluciones pertinentes. La limitación del problema abarca 20 kilómetros de vía, entre los kilómetros 35 y 55 de la autopista Panamericana Sur, debido al alto tránsito y tamaño de la población en la zona sur de Lima, a partir del distrito de Punta Hermosa hasta el distrito de Santa María del Mar. La investigación tendrá un periodo de tiempo de un año. Se estudiará en base a cinco manuales de Diseño Geométrico – Seguridad Vial, donde se obtendrá la información resaltante, la cual será de utilidad como propuesta de solución en la zona en mención.
1.2.3 Formulación del problema
Este tema tiene gran importancia debido al incremento de la construcción de carreteras y en el parque automotor en el Perú, este auge se debe al aumento de la población y la necesidad de comunicación e interconexión de los diversos centros poblados, ya que gran parte del comercio y población son transportadas por vía terrestre, por lo tanto es de suma importancia brindar la demanda necesaria de vías asfaltadas que generen confianza a la población, ya que anualmente existe una gran cantidad de accidentes de tránsito, que generan lesiones leves, graves, muy graves e incluso la fatalidad (muerte) de los usuarios. Por ello, se ha planteado la siguiente interrogante:
¿Es posible implementar a un caso específico, metodologías y estándares internacionales que velen por la seguridad vial del conductor y peatón para disminuir los accidentes de tránsito y salvaguardar la integridad física de los implicados?
1.2.4 Formulación de la hipótesis
Se desea conocer si los estándares actuales utilizados en el Perú pueden ser mejorados con estándares internacionales de los países mencionados previamente, los cuales puedan evidenciar una disminución en cantidades de accidentes y lesiones. Se validará la diminución de accidentes en la zona a través de métodos innovadores en seguridad vial
6 A partir de la recolección de información de estándares de seguridad vial de diversos los países de América a investigar, se busca proponer nuevos y mejores estándares de seguridad vial a un caso práctico en una de las vías de mayor importancia en el país. Estos, previamente comparados y analizados puedan brindar una solución para prevenir accidentes de tránsito y con ello también evitar que se puedan originar mayor cantidad pérdidas humanas y materiales dentro de un tramo de la Panamericana Sur. Se presenta a continuacion la hipótesis del presente trabajo:
A través de métodos innovadores y correlacionando los estándares internacionales de los países mencionados con valores de mitigación, se evaluarán propuestas de mejora en seguridad vial, que reflejen una disminución de accidentes de tránsito en la zona de estudio en un 30%.
1.3 Objetivos
1.3.1 Objetivo general
Analizar la seguridad entre los km 35 y 55 de la carretera Panamericana Sur. Aplicando un análisis comparativo de los estándares internacionales de seguridad vial en los manuales de Diseño Geométrico y/o Seguridad Vial de los países de América (Perú, Chile, México, Bolivia y USA). Proponer mejoras en seguridad vial a través de la metodología HSM, con la finalidad de disminuir los índices de accidentes de tránsitos en el tramo mencionado.
1.3.2 Objetivos específicos
• Realizar un análisis comparativo entre los manuales Diseño Geométrico y Seguridad Vial de América (Perú, Chile, México, Bolivia y USA).
• Determinar la cantidad y tipos de accidente más frecuentes, tasas de mortalidad en un periodo de 07 años en los distritos de Lima Sur; Punta Hermosa, Punta Negra, San Bartolo y Santa María del Mar; y dar a conocer la evolución de la población durante los últimos 20 años en los distritos mencionados (a mayor población mayor probabilidad de accidentes, es necesario una mejora en la infraestructura y cultura de seguridad).
• Determinar el Tramo de Concentración de Accidentabilidad (TCA) dentro de la zona de estudio en el caso práctico.
7
• Aplicar la metodología predictiva del HSM, para prever la cantidad de accidentes en los 20 km de tramo de estudio.
• Reducir la cantidad de accidentes previstos aplicando los valores FMC relacionado con los cuadros comparativos que pueden ser aplicados dentro de la zona de estudio.
1.4 Metodología de investigación
La metodología por emplear para la investigación será el análisis y comparación de estándares internacionales de seguridad vial mediante cuadros comparativos, la información será extraída de los manuales de Diseño Geométrico y/o Seguridad Vial de carreteras de Chile, México, Bolivia y USA además del vigente manual del Perú, con los cuales será posible realizar las comprar acciones necesarias para luego brindar la propuesta de solución al problema formulado.
Además, haciendo uso de la metodología HSM, en específico el método predictivo, se podrá tener la cantidad de accidentes previstos en la zona durante un periodo de tiempo delimitado.
Posteriormente, se aplicarán los valores FMC mitigantes con la finalidad de disminuir la cantidad de accidentes previstos.
Realizar visitas técnicas, a los distritos mencionados donde será aplicada la propuesta de solución, conocer la realidad problemática in situ, ver la evolución de la seguridad vial en la zona, a partir de datos estadísticos recolectados.
Los documentos principales por revisar serán:
• Manuales de Diseño Geométrico (DG).
• Papers seguridad vial.
• Datos estadísticos de seguridad vial.
• Planes de seguridad vial del Perú e internacionales.
• Tesis de seguridad vial en carreteras del Perú e internacionales.
1.5 Indicadores de logro
La presente investigación tendrá los siguientes indicadores, los cuales reflejarán los logros obtenidos en base al problema delimitado. Los entregables serán brindados, mediante la recolección de los manuales de Diseño Geométrico y/o Seguridad Vial de carreteras
8 estudiados. Realizando su síntesis, analizando y comparando, los cuales se verán reflejados en informes. A continuación, se detallan los indicadores para el presente trabajo:
• Presentar tablas comparativas entre los diferentes manuales internacionales de seguridad vial, de los cuales se seleccionarán aquellos estándares más frecuentes y de mayor alcance.
• Presentar cuadros estadísticos de accidentes en los distritos a estudiar durante los últimos 7 años, resaltando los más frecuentes y de mayor incidencia para conocer la problemática en la zona. Presentar cuadros estadísticos del aumento de la población en los distritos a estudiar durante los últimos 10 años.
• Presentar el cálculo del TCA utilizando el método de la ventana flotante, según el HSM.
• Calcular el valor N predictivo de los accidentes de tránsito en la zona durante un periodo determinado.
• Aplicar los valores FMC y presentar el porcentaje de disminución de la accidentabilidad en la zona de estudio.
1.6 Alcance de tesis
La siguiente investigación a elaborar tendrá un alcance a partir de la recopilación y comparación de nuevos estándares internacionales de seguridad vial en base a un caso práctico que concierne a 20 km de la Panamericana Sur entre los km 35 y 55. El uso de la recopilación y adaptación de estos estándares de seguridad vial enfocados como nuevas alternativas de solución para nuestra seguridad vial que puedan ser implementados, es la base de la propuesta, con la cual se pretende llegar a una solución alcanzable y con proyección de ser una propuesta aplicable a la realidad nacional.
2 FUNDAMENTO TEÓRICO 2.1 Antecedentes
Según el Plan Nacional de Seguridad Vial 2015 – 2024 (PNSV, 2015), con respecto a los accidentes de tránsito ocurrido en el país, manifiesta lo siguiente:
Los accidentes de tránsito ocurridos en el Perú, a pesar de tener disminuciones cada cierto periodo de tiempo, han venido experimentando un constante crecimiento,
9 acumulando entre los años 1990 y 2012, 1.6 millones de accidentes. La cantidad de accidentes anuales se ha duplicado prácticamente en este periodo.
Figura 4 Gráfico Accidentes de tránsito ocurridos en el Perú (1990-2012).
Fuente: Accidentes Declarados en las Unidades de la PNP.
Los accidentes de tránsito son un problema serio y que siempre ha existido en el Perú, es así que, debido al aumento del parque automotor en las últimas décadas, contamos cada vez más con diversos tipos de automóviles, los cuales pueden producir diversos incidentes, con los cuales se producen pérdidas materiales e incluso pérdidas humanas. Se presentan los siguientes gráficos donde se exponen la realidad de los accidentes de tránsito y el parque automotor en el territorio peruano.
Figura 5 Gráfico Parque automotor nacional 1995 - 2015 Fuente: MTC – secretaria técnica del Consejo Nacional de Seguridad Vial
10
Figura 6 Gráfico Accidentes de tránsito 2005 – 2015
Fuente. MTC – Secretaria Técnica del Consejo Nacional de Seguridad Vial
Por otro lado, la historia del transporte a lo largo del tiempo en el Perú, ha ido evolucionando con el pasar de las décadas y con el trascurrir de los días, hoy en día se cuenta con un parque automotor en aumento constante y muy rápido de manera que la infraestructura vial que se tiene actualmente es muy precaria e inadecuada, como las insuficientes carreteras, viaductos, transporte terrestre y ferroviario; también, la implementación inadecuada y obsoleta de seguridad vial en las vías del Perú. De esta manera se contará como el transporte y las comunicaciones con el pasar de las décadas, desde la época prehispánica hasta la actualidad, su predominio en nuestra vida y su progreso a lo largo del tiempo.4
Por lo tanto, de manera algo coloquial y general se denominará por hitos de tiempo la evolución y progreso del transporte en nuestro país.
1. La llama y la complicada red vial de la época del Tahuantinsuyo.
En este primer hito histórico, en nuestro país el primer medio de transporte que se usó para comunicar pueblos y comunidades fue la llama, como medio de transporte de carga en zonas de alto accidente, por su fácil desempeño.5
2. El caballo y la rueda (movilizándonos sin caminar).
Como segundo hito histórico e importante, la llegada de la colonia española al Perú fue la incursión de sus costumbres y utensilios, entre ellos caballo y la rueda, lo cual permitió el
4 República del Perú. Defensoría del pueblo
5 Historia del Tahuantinsuyo
11 traslado de carga y personas, donde se construyeron carretas para este nuevo tipo de transporte.6
3. El ferrocarril, como nuevo transporte terrestre
En este tercer hito, en nuestro país se implementa la red ferroviaria como medio de transporte masivo, de carga y de personas, para distancias largas. De esta manera se dio la gran implementación de la construcción del ferrocarril en el Perú a mitad del siglo XIX.7
4. Ley de Conscripción Vial.
Por mediados de los 20’, durante el gobierno denominado, el oncenio de Leguía, se dicta una nueva ley de Conscripción Vial, la cual designaba a personas de sexo masculino de 18 a 60 años a realizar trabajos de manera gratuita por un tiempo de 10 años, para la construcción de las carreteras principales en el Perú, las que harían conexión entre departamentos, como la Carretera Central, Panamericana Sur y Panamericana Norte.8 5. El transporte público y el aumento del parque automotor es un peligro.
Para finalizar con estos hitos importantes de la evolución del transporte a lo largo del tiempo, llegamos al día de hoy donde el transporte terrestre es un verdadero caos y peligro para la población del Perú, ya sea urbano o interprovincial. Debido al gran aumento del parque automotor que se dio en las últimas décadas. La falta de carreteras y viaductos para la liberación del tráfico, y la poca gestión del gobierno central para su implementación rápida.9 2.2 Bases teóricas
2.2.1 Seguridad
La seguridad como concepto posee múltiples usos. Proviene del latín securitas.10, la cual hace foco en la característica de seguro, es decir, realza la propiedad de algo donde no se registran peligros, daños ni riesgos. Algo que es seguro es algo firme, cierto e indubitable.
La seguridad, por lo tanto, es posible considerarla como una certeza.
Existen diversos tipos de seguridad como, por ejemplo:
6 Historia del Tahuantinsuyo
7 Breve reseña histórica de los ferrocarriles en el Perú
8 La ley de Conscripción vial en los programas de modernización vial. Las alternativas de un desarrollo temprano: Perú 1900-1930
9 República del Perú. Defensoría del pueblo
10 Real Académica Española (RAE)
12
• Seguridad laboral.
• Seguridad social.
• Seguridad vial.
• Seguridad bancaria.
• Seguridad privada.
• Seguridad de la información.
2.2.2 Seguridad vial
Según el grupo Cultura Vial, con respecto al concepto de seguridad vial se tiene:
La seguridad vial es el conjunto de acciones y mecanismos que garantizan el buen funcionamiento de la circulación del tránsito, mediante la utilización de conocimientos (leyes, reglamento y disposiciones) y normas de conducta, bien sea como Peatón, Pasajero o Conductor, a fin de usar correctamente la vía pública previniendo los accidentes de tránsito. La seguridad vial se encarga de prevenir y/o minimizar los daños y efectos que provocan los accidentes viales, su principal objetivo es salvaguardar la integridad física de las personas que transitan por la vía pública eliminando y/o disminuyendo los factores de riesgo. (CULTURA VIAL, 2013)
Por otro lado, existen dos tipos de seguridad:
Seguridad vial activa:
Tiene como objetivo principal evitar que el accidente suceda. La seguridad vial activa se aplica a los siguientes factores: humano, vehículos y vías. Por ejemplo, las señales de tránsito son elementos de seguridad vial activa. 11
Seguridad vial pasiva:
Comprende una serie de dispositivos, los cuales consisten en tratar de disminuir al máximo la gravedad de las lesiones producidas a las víctimas de un accidente una vez sucedido el siniestro. Se tiene como ejemplo, que un elemento de seguridad pasiva es el cinturón de seguridad.12
11 ¿Qué es la seguridad vial?
12 ¿Qué es la seguridad vial?
13 2.2.3 Estándares de seguridad
2.2.3.1 Norma
La palabra norma se puede entender y manifestar de diversas maneras, mediante sinónimos;
por ello; es correcto tener una definición clara de lo que significa norma. Según la Real Académica Española (RAE, 2016), lo detalla de esta manera:
Regla que se debe seguir o a que se deben ajustar las conductas, tareas, actividades, etc.
Por otro lado, la RAE también lo define como un conjunto de criterios gramaticales que pueden llegar a regulan de una u otra manera lo correcto de una acción o acto. 13
Ley
La Real Academia Española (RAE, 2016), la palabra ley pude estar definida de diferentes maneras, debido que todo depende del contexto que se maneje y en el contexto que se quiera aplicar. Por ello, lo define de estas maneras:
Precepto dictado por la autoridad competente, en que se manda o prohíbe algo en consonancia con la justicia y para el bien de los gobernados.
En el régimen constitucional, disposición votada por las Cortes y sancionada por el jefe del Estado.
Lealtad, fidelidad, amor. Le tengo ley.
Calidad, peso o medida que tienen los géneros, según las leyes.
Como se mencionó, el significado de la palabra ley depende mucho del contexto circunstancia, lugar y tiempo en el que se deba utilizar; por lo que, la Real Academia Española (RAE, 2016) nos lo manifiesta como:
Ley básica. Der. Ley estatal que formula las bases de una regulación cuyo desarrollo, en la Constitución española, corresponde a las comunidades autónomas.
Ley natural. Dictamen de la recta razón que prescribe lo que se ha de hacer o lo que debe omitirse.
13 Real Academia Española (RAE)
14 Ley fundamental. Der. Ley que establece principios por los que deberá regirse la legislación de un país.
2.2.4 Factores que provocan accidentes en carreteras
Entendemos por factor de riesgo a todo aquel elemento, fenómeno, condición, circunstancia o acción humana que incrementa la probabilidad de ocurrencia de un accidente. Estos factores suelen englobarse en los tres elementos generales implicados en toda situación de tráfico: el vehículo, la vía y su entorno, y el propio conductor. A continuación, se presentan los factores más comunes.
2.2.4.1 Factor humano
La naturaleza propia del ser humano no genera una idea de su imperfección como persona y la capacidad que tiene para poder cometer errores, si bien las estadísticas de accidentes muestran datos reales y exactos, demostrando que la mayoría de los accidentes son provocados por un error humano. Por otro lado, es muy importante saber el comportamiento del conductor al volante, porque hay una causa la cual está muy presente de manera común en los accidentes, este sería el ALCOHOL el cual estadísticamente está involucrado en más de la mitad de los accidentes mortales y accidentes de menor grado en las autopistas y/o carreteras.14
De esta manera definimos lo que significa factor humano de manera global.
Según (SEGOB, 2013), los factores humanos son la causa del mayor porcentaje de accidentes de tránsito, debido a las principales causas siguientes:
• Conducir bajo los efectos del alcohol, medicinas y estupefacientes.
• Realizar maniobras imprudentes y de omisión por parte del conductor, por ejemplo;
no respetar las señales viales.
• Conducir a exceso de velocidad (produciendo vuelcos, salida del automóvil de la carretera, derrapes).
• Salud física del conductor (ceguera, daltonismo, sordera).
• Conducir con fatiga, cansancio o con sueño.
14 Manual de carreteras de España
15 2.2.4.2 Factor automovilístico
El automóvil o vehículo no siempre suele ser la causa principal que generan los accidentes de tránsito, si solo si se encuentran en adecuado estado y/o tiene un buen mantenimiento, especialmente en viajes o tramos largos que se haga recorrido con la máquina. Puesto que los accidentes por parte del factor automovilístico son por fallas mecánicas, rotura de dirección, neumáticos en mal estado, entro otros. También, es importante decir que según (SEGOB, 2013) la velocidad es una de las causas por las cuales el factor máquina podría ser un generador de accidentes.15
El factor automovilístico es el siguiente en la lista con mayor porcentaje de incidentes. Las causas son las siguientes:
• Vehículo en condiciones no adecuadas para su operación (sistemas averiados de frenos, eléctricos, dirección o suspensión).
• Mantenimiento inadecuado del vehículo.
2.2.4.3 Factores externos
Sin lugar a duda, este tipo de componente denominado factor externo, es uno de los cuales es difícil comprender y acertar; por lo que, depende mucho del comportamiento de la naturaleza.16
A continuación, se presentan los factores externos los cuales comprenden desde el tipo de clima en la zona, hasta la mala señalización que existe en las carreteras.17 Se presentan las siguientes causas:
• Niebla, humedad, derrumbes, zonas inestables, hundimientos.
• Errores de señalamientos viales.
• Carreteras en mal estado o sin mantenimiento (baches, hoyos, pavimento deteriorado).
• La falta de pintura y reflejantes en las líneas centrales y laterales de la carretera.
15 Manual de carreteras de España
16 Manual de carreteras de España
17 Accidentes y sus factores ¿Qué ocasiona un accidente?
16 Finalmente, se muestra un gráfico donde se presentan las causas de los factores de riesgo en el país.
Figura 7 Gráfico Causas de accidentes de tránsito en el Perú Fuente: Dirección de Estadística del Estado Mayor de la PNP
2.2.4.4 Manual de diseño geométrico
El Manual de Carreteras “Diseño Geométrico”, es un documento normativo que organiza y recopila las técnicas y procedimientos para el diseño vial, en función a su concepción y desarrollo, y acorde a determinados parámetros. Abarca la información necesaria y los diferentes procedimientos, para la elaboración del diseño geométrico de los proyectos, de acuerdo con su categoría y nivel de servicio, en concordancia con la demás normativa vigente sobre la gestión de la infraestructura vial. (MDGC PERÚ, 2018)
2.2.4.5 Plan de seguridad vial
Los planes de seguridad vial son documentos que comprenden un conjunto de actividades y actuaciones encaminadas a mejorar los niveles de seguridad en una red vial, optimizando el empleo de los recursos disponibles. Los planes de seguridad vial según (BID, 2016), comprenden tres etapas distintas:
• Planificación de actuaciones. En esta etapa se identifican, diagnostican y plantean soluciones a los problemas de seguridad vial. Asimismo, se optimiza la asignación de recursos en función de su eficacia, estableciendo prioridades.
17
• Ejecución de medidas de mejora de seguridad vial, incluyendo proyecto y construcción de las obras planificadas y priorizadas.
• Seguimiento de las obras ejecutadas, determinando el efecto de las medidas implantadas en la producción de siniestros y aprovechando la experiencia obtenida para el futuro.
2.3 Metodologías del Highway Safety Manual (HSM)
La metodología por usar es una referencia al Highway Safety Manual (HSM) versión del 2010, ya que es necesario de aplicar un enfoque técnico con la finalidad de analizar la seguridad aplicando la ciencia. Este proporciona herramientas para realizar análisis cuantitativos, para así evaluar la seguridad y desarrollar un sistema de transporte más seguro y eficiente. 18
El manual proporciona a las profesionales herramientas útiles las cuales permiten tomar las mejores decisiones, las cuales derivan en la planificación, diseño, operaciones y manteamiento de las vías.
La estructura del HSM se encuentra divido den 4 partes: A, B, C y D, divida en 3 tomos:
• Parte A: Introducción, factores humanos y fundamentos
• Parte B: Proceso administrativo de la Seguridad Vial
• Parte C: Métodos predictivos
• Parte D: Factores de modificación de colisiones (accidentes) FMC El HSM es una recopilación de:
• Métodos para desarrollar un efectivo programa de administración de seguridad vial y la evaluación de sus beneficios.
• Métodos de predicción para estimar la frecuencia y gravedad de accidentes, y apoyar la toma de decisiones de proyecto.
Catálogo de FMC (Factor de modificación de colisiones) para estimar el efecto de una variedad de tratamientos geométricos y operativos.
18 Highway Safety Manual (HSM)
18 Los beneficios son los siguientes:
• Mejorar el proceso de toma de decisiones en temas de seguridad vial.
• Demostrar el impacto en la seguridad de varias alternativas de diseño.
• Atender necesidades específicas.
• Busca implementar medidas de seguridad en lugares con potencial a mejorar.
La herramienta para utilizar para este caso trata de desarrollar un programa eficaz de gestión de la seguridad vial y evaluar sus efectos.
A continuación, se especifica los pasos a seguir.
Figura 8 Diagrama de la gestión de la seguridad vial.
Fuente: HSM 2010
Finalmente, con la información obtenida del HSM, el caso práctico se verá reflejado en el estudio de cuatro distritos en Lima sur ubicados en la Panamericana Sur.
2.3.1 Exposición e índice de accidentabilidad
Es posible determinar tramos con mayor riesgo de accidentalidad. Este índice está en función a su volumen vehicular, numero histórico de accidentes y longitud de vía.
Gestión de la seguridad vial
Identificar
Factores y tipos que contribuyen a los accidentes.
Sitios potenciales a mejorar la
seguridad.
Diagnosticar y evaluar
Condiciones del sitio.
Determinar y proponer
Tratamientos potenciales en el
sitio.
19 2.3.1.1 Exposición promedio
𝐸 = (𝐼𝑀𝐷𝐴 ∗ 365 ∗ 𝐿) 100000
Ec. (1.0)
Donde:
L: Longitud de vía
IMDA: Índice medio diario de trafico N: Número de accidentes
2.3.1.2 Índice de accidentabilidad 𝐼 =𝑁
𝐸
Ec. (2.0)
2.3.1.3 Índice relativo de accidentabilidad 𝐼𝑅 = 𝐼𝑡𝑟𝑎𝑚𝑜𝑖
𝐼𝑡𝑜𝑑𝑎𝑙𝑎𝑣𝑖𝑎
Ec. (3.0)
2.3.2 Tramos de concentración de accidentes (TCA) 2.3.2.1 Definición
Representa un tramo donde el nivel de riesgo del accidente es mayor al medio en los tramos que cuentan con características similares, en los que se puede mejorar la infraestructura que puede conducir a una reducción efectiva de los niveles de accidentabilidad. Se consideran los siguientes puntos:
• Número de accidentes con víctimas en relación con el flujo vehicular.
• Longitud no superior a 03 km
• Vías con más de 03 años en servicio
• Proponer medidas correctivas adecuadas 2.3.2.2 Índice de peligrosidad
El índice de peligrosidad es el valor que relaciona los accidentes ponderados sucedidos en un tramo de carretera con el IMDA que soporta y la longitud del tramo en estudio. La ecuación es la siguiente:
20 𝐼. 𝑃. =𝐴𝑐𝑐𝑖𝑑𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑝𝑜𝑑𝑒𝑟𝑎𝑑𝑜𝑠 ∗ 108
𝐼𝑀𝐷𝐴 ∗ 365 ∗ 𝐿
Ec. (4.0)
Donde:
IMDA: Índice Medio Diario Anual en vehículos/día L: longitud del tramo en kilómetros
2.3.2.3 Umbral de índice de peligrosidad
Es necesario establecer un límite para detectar los tramos en los que se considera que su IP defiere en exceso del conjunto de los IP de los tramos de un mismo rango de IMDA. Se presenta la siguiente ecuación:
𝐼𝑃𝑂 =∑𝑁𝑖=1𝐼. 𝑃.
𝑁 + σest Ec. (5.0)
Donde:
N: es el número de tramos.
∑𝑁𝑖=1𝐼. 𝑃.: es la sumatoria de los índices de peligrosidad de los tramos de un mismo rango de IMDA.
𝜎𝑒𝑠𝑡: desviación estándar de los índices de peligrosidad de los tramos de un mismo rango de IMDA.
2.3.2.4 Método de la ventana flotante (HSM)
Este método es recomendado por el Hihgway Safety Manual (HSM) 2010, en la cual consiste en una evaluación sistemática a lo largo de la vía, donde se podrán identificar tramos, en los cuales los accidentes se concentran en función a los puntos siguientes:
• Proximidad entre accidentes
• Cantidad de accidentes
• Longitud determinada por el consultor 2.3.3 Método predictivo HSM
Se presenta una metodología utilizada para estimar la frecuencia media de accidentes esperados de un lugar, carretera o vía bajo un dado diseño geométrico y volúmenes de tránsito para un lapso específico.
21 El HSM proporciona un método predictivo para estimar la frecuencia media de accidentes esperada del lugar de investigación. La estimación se puede realizar en base a las condiciones existentes, o se pueden presentar condiciones alternativas, o nuevas propuestas de soluciones en vías. 19
Para las funciones de desempeño de seguridad FDS, pueden utilizarse modelos estadísticos para estimar la frecuencia media de accidentes esperados en caminos de cierto tipo, entre los cuales se presentan:
• Caminos rurales de dos carriles.
• Caminos rurales multicarriles.
• Caminos arteriales urbanos/suburbanos.
• Segmentos de caminos.
• Intersecciones.
• Distribuidores.
• Instalaciones especiales y situaciones geométricas especiales.
• Redes de caminos.
Funciones de predicción (FDS)
• Son ecuaciones regresivas.
• Predicen el promedio de accidentes/año en una intersección o segmento vial.
• Son funciones no lineales que evitan la suposición que los accidentes varían linealmente con el volumen de tráfico.
• FDS = f (volumen IMDA, número de carriles, diseño, control del tráfico.)
• FDS para segmentos de carreteras rurales de dos carriles.
𝑁𝐹𝐷𝑆 = 1.95 + (𝐼𝑀𝐷𝐴
10000)0.71+ 𝑒0.5310000𝐼𝑀𝐷𝐴 Ec. (6.0)
19 Highway Safety Manual (HSM)
22 Donde:
NFDS = Predicción de accidentes anuales por milla en vías rurales de dos carriles IMDA = Volumen de tráfico medio diario para un segmento determinado 2.3.3.1 Condiciones de base calculadas con la FDS correspondiente
Para determinar la frecuencia de accidentes predichos se utilizará la función de desempeño de seguridad especificada por el manual HSM para vías rurales de 2 carriles y de 2 vías:
𝑁𝐹𝐷𝑆 = (𝐼𝑀𝐷𝐴) ∗ (𝐿) ∗ 365 ∗ 10−6∗ 𝑒−0.4865 Ec. (7.0) Donde:
𝑁𝐹𝐷𝑆: Frecuencia de accidentes predichos para segmentos de carretera de dos carriles en condiciones “base”
IMDA: Índice Medio Diario Anual (vehículos/día) L: Longitud del segmento de carretera (millas)
2.3.3.2 Condiciones de base calculadas con la FDS correspondiente adaptadas a condiciones locales
Los FMCs y las funciones de desempeño de seguridad descritas en el manual HSM fueron desarrollados en base a investigaciones con un conjunto de datos completos y consistentes acerca de los accidentes de tránsito en Estados Unidos. Sim embargo la frecuencia de accidentes pronosticada puede variar de una jurisdicción a otra por una variedad de razones.
Es por ello por lo que el factor de calibración proporciona un método para incorporas datos locales para mejorar la frecuencia de accidentes estimada para ubicaciones específicas.20
𝑁𝑝𝑟𝑒𝑑𝑖𝑐𝑡𝑖𝑣𝑜 = 𝑁𝐹𝐷𝑆 ∗ (𝐹𝑀𝐶1𝑥∗ 𝐹𝑀𝐶2𝑥∗ … … . 𝐹𝑀𝐶𝑥𝑦) ∗ 𝐶𝑥 Ec. (8.0) Donde:
Npredictivo = Frecuencia promedio de accidentes mediante método predictivo FMC = Factor de modificación de accidentes
Cx = Factor de calibración local
20 Highway Safety Manual (HSM)
23 2.3.4 Factores de modificación de colisiones (FMC)
Corresponde a un índice en el cual se presenta la variación de accidentes asociada con una modificación dentro del diseño o control del tráfico. Estos FMC se pueden obtener de FMC Clearinghouse, además del mismo HSM en la parte D.
Un FMC es un factor multiplicador usado para calcular el número esperado de colisiones tras la implantación de una medida en un sitio o lugar específico. Resaltar que estos valores representan la reducción esperada de accidentes a largo plazo y dicha estimación se basa en la experiencia de varios estudios; por lo cual reducción real obtenida final puede variar.21
𝐹𝑀𝐶 =𝐸𝑡 𝐸
Ec. (9.0)
Donde:
Et = Frecuencia esperada de accidentes con tratamiento t.
E = Frecuencia esperada de accidentes sin tratamiento.
Complementando la información, existen tres rangos posibles de los FMC, los cuales y presentan a continuación:
• FMC = 1.00: El tratamiento no tiene efecto en la frecuencia esperada de accidentes.
• FMC <1.00: El tratamiento reduce la frecuencia esperada de accidentes.
• FMC >1.00: El tratamiento incrementa la frecuencia esperada de accidentes
Los FMC se utilizan para ajustar la estimación del 𝑁𝐹𝐷𝑆 (frecuencia de accidentes previstos en condiciones base) para el efecto del diseño geométrico y las características de control de tráfico del tramo analizado.
A continuación, se presentan los doce FMC a considerar:
21 Highway Safety Manual (HSM)
24
Figura 9 Tipos FMC Fuente: HSM 2010
Estos factores corresponden para una determinada medida de mitigación. La relación entre el FMC y los resultados de la evaluación posterior se da mediante la relación: FMC = 1 – (Efectividad en porcentaje). Es decir, si una medida mitigadora genera un 30% de reducción de accidentes, el FMC = 1 – 0.30 = 0.70. Del mismo modo si el valor de un FMC resulta ser superior a 1, entonces indica que el tratamiento aumenta el valor predicho de la frecuencia de accidentes. Se presentan los FMC respectivos y sus formulaciones según el manual HSM.22
FMC 1r Ancho de carril
Para el factor se calcula la siguiente ecuación:
FMC1r = (FMCra − 1. ) ∗ pra + 1 Ec. (9.1) Donde:
𝐹𝑀𝐶1𝑟: Factor de modificación de accidentes según el ancho de carril
22 Highway Safety Manual (HSM)
FMC
FMC1 Ancho de carril
FMC2 Ancho y tipo de
berma
FMC3 Curvas horizontales
FMC4 Peralte
FMC5 Pendiente
FMC6 Densidad de
acceso FMC7 Banda
sonora FMC8 Carril
sobrepaso FMC9 Carril
de giro FMC10 Indice
de peligrosidad
FMC11 Iluminacion
FMC12 Fisacalizacion
de velocidad
25 𝐹𝑀𝐶𝑟𝑎: Factor de modificación de accidentes según el ancho de carril en accidentes relacionados
𝑝𝑟𝑎: Proporción del total de accidentes constituidos por los accidentes relacionados (el valor por defecto utilizado según el HSM es de 57.4%, pero puede actualizarse a partir de datos locales como parte del proceso de calibración)
Para determinar el valor de 𝐹𝑀𝐶𝑟𝑎 se utilizará la siguiente tabla basada en el ancho de carril y el IMDA.
Tabla 1 FMC1r - FMCra Ancho de carril
Fuente: HSM 2010
Si los anchos de carril para las dos direcciones de desplazamiento en un segmento de carretera difieren, la FMC se determina por separado para el ancho de carril en cada dirección de desplazamiento y los FMC resultantes se promedian.
FMC 2r Ancho y tipo de berma
FMC2r = (FMCwra ∗ FMCtra − 1. ) ∗ pra + 1 Ec. (9.1) Donde:
𝐹𝑀𝐶2𝑟: Factor de modificación de accidentes según el ancho y tipo de berma
𝐹𝑀𝐶𝑤𝑟𝑎: Factor de modificación de accidentes para los accidentes relacionados basados en el ancho de la berma.
𝐹𝑀𝐶𝑡𝑟𝑎: Factor de modificación de accidentes para los accidentes relacionados basados en el tipo de berma.
𝑝𝑟𝑎: Proporción del total de accidentes constituidos por los accidentes relacionados (el valor por defecto es el mismo que el utilizado para calcular el 𝐹𝑀𝐶2𝑟)
26 Para determinar el valor de 𝐹𝑀𝐶𝑤𝑟𝑎 se utilizará la siguiente tabla basada en el ancho de la berma y el IMDA.
Tabla 2 FMC2r – FMCwra Ancho de berma
Fuente: HSM 2010
Para determinar el valor de 𝐹𝑀𝐶𝑡𝑟𝑎 se utilizará la siguiente tabla basada en el ancho y tipo de la berma.
Tabla 3 FMC2r - FMCtra Ancho de berma
Fuente: HSM 2010
Si los tipos de berma y/o los anchos para las dos direcciones de un segmento de carretera difieren, la FMC se determina por separado para el tipo de berma y el ancho en cada dirección de viaje y los FMC resultantes se promedian.
27 FMC 3r Curvas horizontales: Longitud, radio y transiciones espirales
𝐹𝑀𝐶3𝑟 =(1.55 ∗ 𝐿𝑐) + (80.2
𝑅 ) − (0.012 ∗ 𝑆) (1.55 ∗ 𝐿𝑐)
Ec. (9.3)
Donde:
𝐹𝑀𝐶3𝑟: Factor de modificación de accidentes para curvas horizontales.
𝐿𝑐: Longitud de la curva horizontal (millas) 𝑅: Radio de curvatura (pies)
S: 1 si la curva de transición espiral está presente, 0 si la curva de transición no está presente, 0.5 si una curva de transición espiral está presente en uno de los extremos de la curva horizontal pero no en ambos. Algunos segmentos de carretera que se analizan pueden incluir sólo una porción de una curva horizontal.
En este caso, Lc representa la longitud de toda la curva horizontal, incluyendo porciones de la curva horizontal que pueden estar fuera del segmento de la carretera de interés. Si el valor de FMC es menor que 1.00, el valor de FMC se establece igual a 1.
FMC 4r Curvas horizontales: Peralte
La condición base para el FMC4r para el peralte de una curva horizontal es el valor de peralte establecido por el Libro Verde de AASHTO.
𝐹𝑀𝐶4𝑟 = 1, 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑆𝑉 < 0.01
𝐹𝑀𝐶4𝑟 = 1 + 6 ∗ (𝑆𝑉 − 0.01), 𝑝𝑎𝑟𝑎 0.01 ≤ 𝑆𝑉 < 0.02 𝐹𝑀𝐶4𝑟 = 1 + 3 ∗ (𝑆𝑉 − 0.02), 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑆𝑉 ≥ 0.02
Ec. (9.4)
Donde:
𝐹𝑀𝐶4𝑟: Factor de modificación de accidentes para el efecto de la varianza del peralte.
𝑆𝑉: (ft/ft), que representa la varianza del peralte contenido en el Libro Verde de la AASHTO menos el peralte real de la curva.
28 FMC 5r Pendiente Longitudinal
La condición base para la pendiente es una carretera generalmente nivelada. Los factores son calculados a partir de la siguiente tabla:
Tabla 4 FMC5r – Pendiente longitudinal
Fuente: HSM 2010
FMC 6r Densidad de accesos
La condición base para la densidad de accesos es de cinco accesos por milla (3/Km). El modelo para la condición base se estableció para carreteras con esta densidad de accesos.
Los factores son calculados a partir de la ecuación:
𝐹𝑀𝐶6𝑟 = 0.322 + 𝐷𝐷 ∗ (0.05 − 0.005 ∗ ln (𝐼𝑀𝐷𝐴) (1.55 ∗ 𝐿𝑐) ∗ 3.22 + 5 ∗ (0.05 − 0.005 ∗ ln (𝐼𝑀𝐷𝐴)
Ec. (9.5)
Donde:
𝐹𝑀𝐶6𝑟: Factor de modificación de accidentes por el efecto de la densidad de accesos 𝐼𝑀𝐷𝐴: Índice Medio Diario Anual (vehículos/día)
𝐷𝐷: Densidad de accesos considerando los accesos a ambos lados del camino (accesos/milla)
Si la densidad de accesos (DD) es menor que 5 accesos/milla, el valor del 𝐹𝑀𝐶6𝑟 se establece igual a 1.
FMC 7r Banda sonora central
Si en el segmento analizado hay presencia de banda sonora central, el valor del 𝐹𝑀𝐶7𝑟 es de 0.94, en caso de la ausencia de la banda sonora central, el valor del 𝐹𝑀𝐶7𝑟 es igual a 1.
29 FMC 8r Carril de sobrepaso
Si se produce la ausencia de un carril de sobrepaso, el valor del 𝐹𝑀𝐶8𝑟 es igual a 1. Si existe un carril de sobrepaso en uno de los sentidos de la vía, el 𝐹𝑀𝐶8𝑟 es igual a 0.75 y si el carril de sobrepaso está presente en ambos sentidos de la vía, el 𝐹𝑀𝐶8𝑟 será igual a 0.65.
FMC 9r Carril de giro a la izquierda
La instalación de un carril central de dos vías de giro a la izquierda es una carretera para crear una sección transversal de tres carriles puede reducir los accidentes relacionados con las maniobras de giro en la calzada.
𝐹𝑀𝐶 9𝑟 = 1 − (0.7 ∗ pdwy ∗ pLT/D ) Ec. (9.6) Donde:
𝐹𝑀𝐶9𝑟: Factor de modificación de accidentes para el efecto de los carriles de doble sentido de giro a la izquierda.
𝑝𝑑𝑤𝑦: Accidentes relacionados con aceras como proporción del total de accidentes.
𝑝𝐿𝑇/𝐷: Accidentes de giro a la izquierda susceptibles de ser corregidos por un carril de giro a la izquierda en proporción de los accidentes relacionados con acera.
La instalación de FMC para carriles de giro a la izquierda no se aplica a menos que la densidad de accesos sea mayor o igual a cinco accesos por milla. Si la densidad de accesos es menor de cinco accesos por milla, el valor de FMC para la instalación del carril de giro a la izquierda es 1.
