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ENTRECRUZAMIENTO Y SEGURIDAD EN AUTOPISTAS 1/84

MATERIAL DIDÁCTICO NO COMERCIAL – CURSOS UNIVERSITARIOS POSGRADO ORIENTACIÓN VIAL

Traductor GOOGLE + + Francisco Justo Sierra [email protected] Ingeniero Civil UBA CPIC 6311 ingenieriadeseguridadvial.blogspot.com.ar Beccar, enero 2015

◊ http://nptel.ac.in/courses/105101008/554_Freeway/point9/point.html

Entrecruzamiento en autopistas p3 ◊

http://www.wsdot.wa.gov/research/reports/fullreports/515.1.pdf WEAVE ANALYSIS AND PERFORMANCE THE WASHINGTON STATE CASE STUDY

WA-RD 515.1 Research Report October 2001

Richard W. Glad, P.E., John C. Milton, & David K. Olson

ANÁLISIS Y DESEMPEÑO DEL ENTRECRUZAMIENTO p8

◊ http://www.its.uci.edu/its/personnel/recker/A71.pdf

Aspectos de seguridad de secciones de entrecruzamiento de autopistas p40

Thomas F. Golob - Wilfred W. Recker - Verónica M. Alvarez

Instituto de Estudios del Transporte de la Universidad de California

◊ http://d2dtl5nnlpfr0r.cloudfront.net/swutc.tamu.edu/publications/technicalreports/600451-00045-1.pdf

Desempeño de Seguridad

Entrecruzamiento en Autopista p55 Yi Qi, Jie Liu y Wang Yubian

◊




Autovía RN14 Entre Ríos km 100.7 – Acceso Colonia Elia

Autovía R2 Buenos Aires km 300 – Las Armas

‘Autopistas’ RN9 x RN8 Buenos Aires km 32




http://nptel.ac.in/courses/105101008/554_Freeway/point9/point.html

Entrecruzamiento en autopistas El entrecruzamiento se define como el cruce de dos o más flujos de tránsito que viajan en la misma dirección general y sentido a lo largo de una longitud significativa del camino, sin la ayuda de dispositivos de control de tránsito (con la excepción de señales guía). Los segmentos de entrecruzamiento se forman cuando una zona de convergencia (mezcla, fusión) es seguida de cerca por una zona de divergencia, o cuando una rama de entrada es seguida de cerca por una rama de salida y las dos están unidas por un carril auxiliar.

Los segmentos de entrecruzamiento requieren intensas maniobras de cambio de carril para que los conductores puedan tener acceso a los carriles adecuados en sus puntos de salida deseados. Por lo tanto, el tránsito en un segmento de entrecruzamiento está sujeto a la turbulencia, en exceso de la normalmente presente en los segmentos básicos de autopista. La turbulencia presenta problemas operativos especiales y requisitos de diseño. La Figura 1 muestra el segmento de entrecruzamiento sencillo formado por un único punto de convergencia, seguido por un solo punto de divergencia. Se pueden formar múltiples segmentos de entrecruzamiento donde una convergencia es seguida por dos puntos de divergencia, o donde dos puntos de convergencia son seguidos por un punto divergencia.

Figura 1: Segmento de entrecruzamiento simple

Configuraciones de entrecruzamiento

El aspecto más crítico de las operaciones en un segmento de entrecruzamiento es el cambio de carril. La configuración del segmento de entrecruzamiento (es decir, la colocación relativa de los carriles de entrada y salida) tiene un efecto importante sobre el número de cambios de carril requeridos por los vehículos de entrecruzamiento, para completar con éxito su maniobra. También hay una distinción entre los cambios de carril que se deben hacer para entrecruzar con éxito y los adicionales que son discrecionales (es decir, no son necesarios para completar la maniobra de entrecruzamiento). Los primeros deben tener lugar en la longitud confinada del segmento de entrecruzamiento, mientras que los segundos no se limitan al propio segmento de entrecruzamiento.

Hay tres categorías principales de configuraciones de entrecruzamiento: Tipos A, B y C.




Configuración de entrecruzamiento Tipo A

La característica de identificación de un segmento de entrecruzamiento tipo A es que todos los vehículos que se entrecruzan deben cambiar de carril para completar su maniobra con éxito. Todos estos cambios de carril se producen a través de una línea de carril que conecta directamente la zona del gore de entrada (nariz, nesga) con el gore de salida. Tal línea se conoce como línea de corona. Los segmentos de entrecruzamiento tipo A son los únicos que tienen una línea de corona. La forma más común de segmento de entrecruzamiento Tipo A se muestra en la Figura 2. El segmento está formado por una rama de entrada de un-carril, seguida por una rama de salida de un carril, conectada por un carril auxiliar continuo. La línea de carril entre el carril auxiliar y el carril derecho de la autopista es la línea de corona para el segmento de entrecruzamiento. Todos los vehículos de la rama de entrada que entran en la autopista deben cambiar de carril desde el carril auxiliar hasta el carril de banquina de la autopista. Todos los vehículos que salen de la autopista por la rama de salida deben cambiar de carril desde el carril de banquina de la autopista hasta el carril auxiliar. Este tipo de configuración también se conoce como rama de entrecruzamiento.

Figura 2: Rama de Entrecruzamiento

La Figura 3 ilustra un segmento de entrecruzamiento principal que también tiene línea de corona. Un segmento de entrecruzamiento principal se forma cuando tres o cuatro de los ramales de entrada y salida tienen varios carriles. Como en el caso de una rama de entrecruzamiento, todos los vehículos de entrecruzamiento, independientemente de la dirección de la trama, deben cambiar de carril a través de la línea de corona del segmento.

Figura 3: Entrecruzamiento Principal

Configuración de entrecruzamiento Tipo B

En las figuras. 4 a 6 se muestran segmentos de entrecruzamiento tipo B; todos caen en la categoría general de segmentos de entrecruzamiento principales, en que tales segmentos siempre tienen al menos tres ramales de entrada y salida con múltiples carriles (excepto para algunas configuraciones colector-distribuidor). Es el cambio de carril requerido por los vehículos de entrecruzamiento que se caracteriza por la configuración de Tipo B:

1. Un movimiento de entrecruzamiento puede hacerse sin cambiar de carril, y 2. El otro movimiento de entrecruzamiento requiere a lo sumo un cambio de carril.

Las Figuras 4 a 6 muestran dos segmentos de entrecruzamiento Tipo B. En ambos casos, el equilibrio de carril definido por movimiento B-C (entrada a la derecha, salida a la izquierda) puede hacerse sin cambiar carril, mientras que el movimiento A-D (entrada a la izquierda, salida a la derecha) sólo requiere un cambio de carril. Esencialmente, hay un carril continuo que permite entrar por la derecha y salir por la izquierda.




En la Figura 4 esto se cumple dando un carril divergente en el gore de salida. A partir de este carril, un vehículo puede avanzar por cualquier ramal de salida sin cambiar de carril. Este tipo de diseño también se conoce como carril equilibrado, es decir, el número de carriles que salen de la divergencia es uno más que el número de carriles que se aproximan a ella.

Figura 4: Entrecruzamiento principal con carril equilibrado en el gore de salida

En la Figura 5, el mismo escenario de cambio de carril es dado por tener un carril desde el ramal A convergente con un carril de ramal B en el gore de entrada. Esto es un poco menos eficiente que dar un carril equilibrado en el gore de salida, pero produce un número similar de cambios de carril de los vehículos de entrecruzamiento.

Figura 5: Entrecruzamiento principal con convergencia en el gore de entrada

La configuración mostrada en la Figura 6 es única; tiene una convergencia de dos carriles en el gore de entrada y un carril de equilibrio en el gore de salida. En este caso, ambos movimientos de entrecruzamiento pueden realizarse sin cambiar de carril. Con más frecuencia, estas configuraciones se encuentran en caminos colectores-distribuidores, como parte de un distribuidor.

Figura 6: Entrecruzamiento principal con convergencia en el gore de entrada y carril de equilibrio en el gore de salida

Configuración de entrecruzamiento Tipo C

Los segmentos de entrecruzamiento Tipo C son similares a los de Tipo B en que se proveen uno o más carriles directos para uno de los movimientos de entrecruzamiento. La característica distintiva de un segmento de entrecruzamiento Tipo C es que el otro movimiento de entrecruzamiento requiere un mínimo de dos cambios de carril para completar con éxito una maniobra de entrecruzamiento. Por lo tanto, un segmento de entrecruzamiento Tipo C se caracteriza por lo siguiente:

1. Un movimiento de entrecruzamiento puede hacerse sin cambiar de carril, y 2. El otro movimiento de entrecruzamiento requiere dos o más cambios de carril.

Las Figuras 7 a 8 muestran dos tipos de segmentos de entrecruzamiento Tipo C. En la Figura 7 el movimiento B-C no requiere cambio de carril, mientras que movimiento A-D requiere dos cambios de carril. Este tipo de segmento se forma cuando no hay convergencia de carriles en el gore de entrada ni equilibrio carril en el gore de salida, y no existe ninguna línea de corona.




Aunque tal segmento es relativamente eficiente para los movimientos de entrecruzamiento en el sentido del flujo de la autopista, no puede manejar eficientemente grandes flujos de entrecruzamiento en el otro sentido.

Figura 7: Mayor Entrecruzamiento sin carril Equilibrio o Fusión

La Figura 8 muestra un segmento de entrecruzamiento de dos caras. Se forma cuando una entrada de mano-derecha es seguida por una rama de salida de mano-izquierda, o viceversa. En tales casos, el flujo directo de la autopista opera funcionalmente como un flujo de entrecruzamiento. Los vehículos de rama a rama deben cruzar todos los carriles de la autopista para realizar su maniobra deseada. En efecto, los carriles de la autopista son carriles de entrecruzamiento directo, y los vehículos de rama-a-rama deben hacer múltiples cambios de carril al cruzar desde un lado de la autopista al otro.

Figura 8: Entrecruzamiento a doble cara

Efecto de la configuración de entrecruzamiento

La configuración del segmento de entrecruzamiento tiene un marcado efecto sobre las operaciones, debido a su influencia en el comportamiento de cambio de carril. Un segmento de entrecruzamiento con 1000 veh / h que se entrecruzan a través de 1000 veh / h en el otro sentido requiere al menos 2000 cambios de carril por hora en un segmento Tipo A, ya que cada vehículo hace un cambio de carril. En un segmento de tipo B, sólo un movimiento debe cambiar de carril, reduciendo el número de cambios de carril requeridos por hora a 1000. En un segmento de tipo C, un flujo de entrecruzamiento no tendría que cambiar de carril, mientras que el otro tendría que hacer al menos dos cambios de carril, para un total de 2000 cambios de carril por hora.

La configuración tiene un efecto adicional sobre el uso proporcional de carriles por entrecruzamiento y carriles de vehículos sin entrecruzamiento. Dado que los vehículos de entrecruzamiento deben ocupar carriles específicos para completar de manera eficiente sus maniobras, la configuración puede limitar la capacidad de los vehículos de entrecruzamiento de utilizar los carriles exteriores del segmento. Este efecto es más pronunciado para los segmentos de tipo A, ya que los vehículos que se entrecruzan deben ocupar principalmente los dos carriles adyacentes a la línea de la corona. Es menos grave para los segmentos de tipo B, ya que estos requieren la menor cantidad de cambios de carril para vehículos de entrecruzamiento, lo que permite una mayor flexibilidad en el uso de carril.




Auto a Rosario Entrecruzamiento Tipo C Doble - RN9xRN8 Camión a Pilar




http://www.wsdot.wa.gov/research/reports/fullreports/515.1.pdf

WEAVE ANALYSIS AND PERFORMANCE THE WASHINGTON STATE CASE STUDY

WA-RD 515.1 Research Report

October 2001

Richard W. Glad, P.E., John C. Milton, & David K. Olson

ANÁLISIS Y DESEMPEÑO DEL ENTRECRUZAMIENTO




Análisis y desempeño del entrecruzamiento Estudio de Caso del Estado de Wáshington. Departamento de Transporte

RESUMEN

Este estudio de investigación resume las prácticas actuales para diseñar la sección de entrecruzamiento y su desarrollo a partir de una revisión de la bibliografía. Se evaluaron las metodologías y técnicas actuales de modelización y se probaron con características reales de una importante sección de entrecruzamiento en el estado de Washington. El análisis comparó el estimado nivel-de-servicio para la configuración existente y opciones de diseño para evaluar las oportunidades de mejoramientos operacionales. Se analizó la seguridad según el tipo y gravedad de los choques a partir de su historia en secciones de entrecruzamiento y se estimaron oportunidades de reducir los choques mediante la revisión de las proyecciones de tránsito y las características viales antes de la aplicación, para evitar efectos operacionales que pudieran extenderse más allá de la sección de entrecruzamiento. Se recomienda más investigación sobre los efectos de seguridad en secciones de entrecruzamiento.

CONTENIDOS

RESUMEN 9

1. INTRODUCCIÓN 10

2. REVISIÓN DE BIBLIOGRAFÍA 11 2.1. SECCIONES DE ENTRECRUZAMIENTO 11 2.2. SEGURIDAD 17 2.3. RESUMEN 17

3. METODOLOGÍA 18 3.1. DEFINICIONES 18 3.2. MÉTODOS EXISTENTES PARA ENTRECRUZAMIENTO DISEÑO Y ANÁLISIS 19 3.3. MÉTODOS DE MODELIZADO DE SIMULACIÓN 20

4. RESULTADOS ENTRECRUZAMIENTO ESTUDIO DE CASO 21 4.1. ANÁLISIS OPERACIONAL (OPERACIONES ACTUALES) 21 4.2. ANÁLISIS DE DISEÑO (OPERACIÓN PREVISTA) 22 4.3. EXAMEN DE FACTORES EN LA SECCIÓN DE ENTRECRUZAMIENTO 25 4.4. ANÁLISIS DE SEGURIDAD 29 4.5. CALIBRACIÓN DEL MODELO DE ENTRADA 32 4.6. VALIDACIÓN DE LOS RESULTADOS DEL MODELO 34

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 36

REFERENCIAS 39




1 INTRODUCCIÓN

Dado que la demanda de vehículos sigue aumentando en los caminos del país, algunos elementos anteriormente pasados por alto se convertirán en fundamentales para optimar la operación vial. Existe mucha investigación sobre las operaciones en el camino durante los períodos de máxima demanda. Esta investigación muestra que las autopistas urbanas pueden desempeñarse adecuadamente bien hasta durante una perturbación, como un choque de tránsito. También se analizaron los recurrentes problemas operacionales localizados, tales como en secciones sobrecargadas de entrecruzamiento. Si bien es claro que la seguridad y la movilidad pueden mejorarse mediante una sección de entrecruzamiento bien diseñada, no se conoce el efecto de muchas decisiones de diseño sobre el desempeño actual y futuro de las secciones de entrecruzamiento.

El DOT del Estado de Washington, WSDOT, tiene experiencia limitada en el estudio de las principales secciones de entrecruzamiento, pero tiene una serie de secciones de entrecruzamiento en operación, cuyos problemas de congestión y demoras se estudian y experimentan rutinariamente.

Actualmente las secciones de entrecruzamiento se diseñan de acuerdo con el Highway Capacity Manual, HCM. El WSDOT y la FHWA reconocieron la necesidad de analizar la eficacia de este procedimiento y considerar otras herramientas para evaluar el rendimiento y la previsión de las secciones de entrecruzamiento. Un beneficio directo de este proyecto dará análisis y orientación para el personal WSDOT en el uso del ITRAF, programas de modelado de simulación desarrollado para la FHWA.

Además del análisis de estos métodos, WSDOT anticipa beneficios directos en la evaluación de un estudio de caso de una sección de entrecruzamiento en la Interestatal 5 en el corredor Olimpia, que actualmente exhibe problemas operativos.

La investigación descrita en este documento comprende: (1) búsqueda en la bibliografía de análisis de entrecruzamiento, (2) evaluación de las metodologías actuales y técnicas de modelización para predecir tránsito en secciones de entrecruzamiento, y (3) comparación de los resultados previstos de las características reales de los programas de análisis de secciones de entrecruzamiento.




2 REVISIÓN DE LA BIBLIOGRAFÍA

2.1 Secciones de entrecruzamiento

El HCM presentó por primera vez en 1950 una metodología para diseñar y analizar el entrecruzamiento. Se basó en los datos de campo recogidos en 1947 en seis sitios de entrecruzamiento en el Washington DC y Arlington, Virginia. Desde entonces se desarrollaron varios enfoques para analizar secciones de entrecruzamiento. Gran parte de este trabajo se basó en los datos recogidos a finales de 1960 y 1970. Esta sección de bibliografía repasa cronológicamente la investigación de entrecruzamiento, modelado y desarrollo del modelo, e investigación de seguridad.

El HCM de 1950 manifiesta que en ningún momento podría el número de vehículos en el acto de cruzar la línea de la corona superior al número que pueden desplazar a un solo carril. Así, el número total de vehículos que pasan a través de una sección de entrecruzamiento, si todos los vehículos deben realizar maniobras de entrecruzamiento más o menos simultáneamente, no puede exceder la capacidad de un solo carril. El manual declaró que la longitud efectiva de una sección de entrecruzamiento está influenciada, por lo menos en los mejores niveles de servicio, por la distancia por adelantado de la sección de entrecruzamiento que los conductores en una camino de acceso pueden ver el tránsito en el otro camino de acceso. Esta distancia es usada por los conductores ajustar sus velocidades y posiciones antes de llegar a la sección del entrecruzamiento. El manual también indica que la velocidad en combinación con la longitud de la sección también juega un papel importante en la función de la sección de entrecruzamiento. Desde que se entiende que a menos que una sección tenía huecos suficientes en el flujo de tránsito, los conductores podrían necesitar detenerse antes de entrar en el flujo de tránsito por lo que una instalación con entrada oblicua ordinario tiene una capacidad de alrededor de 1.200 vehículos por hora. Esto equivale a una pérdida de la capacidad de los máximos de 1500 vehículos por hora de funcionamiento a 40 millas por hora. El manual se encontró que los volúmenes máximos de secciones de entrecruzamiento se producen a velocidades de entre 20 y 30 millas por hora. Las altas velocidades son posibles sólo cuando los volúmenes y la densidad del tránsito fueron menores. El manual indica que cada vez que la densidad del tránsito excede la densidad crítica, velocidades caen por debajo de 20 millas por hora, las capacidades se bajan, y la congestión completa o estancamiento puede ocurrir dentro de unos pocos segundos. La duplicación del volumen de tránsito triplica la longitud de la sección requerida y duplica el número de carriles necesarios para los vehículos de entrecruzamiento. Una carta fue presentada para determinar las características de funcionamiento de las secciones de entrecruzamiento. La investigación adicional amplió considerablemente el capítulo dedicado a las secciones de entrecruzamiento en la próxima revisión del HCM (1965). El gráfico de 1950 HCM usado para determinar las características de funcionamiento de las secciones de entrecruzamiento, los volúmenes de tránsito y velocidades de funcionamiento alcanzados por ellos, se desarrolló aún más en forma gráfica. El gráfico se usa en conjunción con una fórmula relacionada con analizar una sección de entrecruzamiento. La relación entre la calidad del flujo y volúmenes de servicio de carril máxima se presenta en una tabla para determinar el número de carriles que se requerían en la sección de entrecruzamiento en condiciones de flujo pesados. El HCM 1965 reconoció que entrecruzamiento rendimiento es fundamentalmente dependiente de la longitud y anchura de la sección de entrecruzamiento, así como la composición del tránsito. El HCM 1965 sugirió que, independientemente de la longitud o número de carriles, una sección de entrecruzamiento llegará a ser mal congestionado cuando el número de vehículos que se entrecruzan acercarse a la posible capacidad de dos carriles de tránsito. El manual también declaró que el artículo nunca funcionará satisfactoriamente a menos que el tránsito en el enfoque de la calzada está muy por debajo de las capacidades prácticas de estos enfoques y la sección de entrecruzamiento tiene un carril más de lo que normalmente se requiere para el tránsito combinado de ambos enfoques.




El manual presenta métodos para múltiples secciones de entrecruzamiento. Aunque el HCM de 1965 fue un mejoramiento importante para analizar la sección de entrecruzamiento, no sin contradicciones. La investigación de Roess, McShane, y Pignataro (1974) entiende que los métodos del 1965 HCM eran inexactos en la predicción de nivel-de-servicio (LOS) y que estas imprecisiones se podrían remontar a ambigüedades en la especificación de los estándares de servicio y la k- factor de mecanismo de expansión equivalencia del procedimiento entrecruzamiento HCM. Los autores especularon además que inexactitudes se atribuyeron al hecho de que la configuración de carril no se consideró como un parámetro en el procedimiento de diseño y análisis. El método HCM sólo determina el número de carriles necesarios y no el uso de cada carril. Los autores revisaron dos configuraciones posibles de carril. Definieron una sección de entrecruzamiento rama como una sección formada por el entrecruzamiento sobre consecutiva y ramas unidas por un carril auxiliar. Una sección importante del entrecruzamiento se define como uno en el que tres o más patas de entrada y salida tienen dos o más carriles que forman un tenedor importante, un punto de convergencia mayor, o ambos. Los autores analizaron los efectos de diseño diferentes y encontraron que la configuración de carril veces resultó en vehículos de entrecruzamiento usando sólo pequeñas porciones del camino. Los autores encontraron que proporcionar el número total correcto de los carriles no era suficiente para garantizar las características de funcionamiento previstos que fueron sugeridas por el 1965 HCM.

Los autores también concluyeron que los movimientos de entrecruzamiento en una rama de entrecruzamiento se realizan en el hombro y carriles auxiliares. En los principales entrecruzamientos, los flujos de entrecruzamiento tienden a dominar los movimientos a través de la sección de entrecruzamiento. Cuando existen las piernas de entrada y salida de varios carriles, vehículos de entrecruzamiento a menudo ocupan la mayoría de la calzada. La mayor velocidad de no-entrecruzamiento vehículos en el caso de rama de entrecruzamiento flujo indicó que se expandiría para los carriles externos si la configuración del carril y la longitud permitido. Donde había un uso equilibrado del espacio vial, una sub-uso fue evidente en los carriles externos y la congestión se produjo en los carriles de entrecruzamiento. En los casos de las diferencias de velocidad de ancho, la configuración del carril dicta que los vehículos se convierten en entrecruzamiento restringido a una porción limitada de la calzada. Los autores encontraron que en las principales secciones de entrecruzamiento hay una tendencia a tener volúmenes de entrecruzamiento más altas y por lo tanto, se podría esperar que los vehículos que se entrecruzan tomaran una parte mayor de la sección de calzada. Los autores encontraron que el espacio adicional es a menudo disponible al tránsito en las inclinaciones de los entrecruzamientos pero las limitaciones exteriores prevenir su uso. Las diferencias de velocidad de entrecruzamiento y vehículos no-entrecruzamiento en las principales secciones de entrecruzamiento son menos frecuentes y tienden a ser más pequeños y el uso de carril en los carriles exteriores es ligeramente más alto que en las inclinaciones de los entrecruzamientos.

En 1975, el NCHRP Informe 159 fue publicado con un nuevo procedimiento que toma en cuenta variables adicionales, incluyendo geometría, composición del tránsito, el volumen de vehículos de líneas principales, y los volúmenes de entrecruzamiento de vehículos para entrecruzamiento análisis de sección. El estudio se realizó a partir de los datos de campo recogidos en 14 sitios del noreste. La intención de NCHRP Informe 159 fue analizar la estructura de los procedimientos de HCM existentes, evaluar la exactitud de cada procedimiento, y analizar la consistencia de los procedimientos de predicción del rendimiento. El estudio encontró que LOS y calidad del flujo no dependen funcionalmente una sobre la otra, que era una creencia fundamental del 1965 HCM. Una representación más precisa de las normas de LOS para entrecruzamiento y vehículos no-entrecruzamiento parecía producir una descripción más exacta de entrecruzamiento las características del servicio sección. Más importante aún, la investigación encontró que la configuración geométrica es un factor de diseño vital. El nivel de precisión en el procedimiento de servicio de 1965 se encontró en general a ser pobre con las predicciones LOS que se encontraron a menudo para ser más alto que las condiciones reales de campo.




Los autores propusieron las siguientes modificaciones para entrecruzamiento análisis: (1) Espacio significa velocidades (velocidades medias para entrecruzamiento y entrecruzamiento el tránsito no) en lugar de las velocidades de funcionamiento deben ser usados para desarrollar LOS.

(2) los conceptos de volumen de servicio del HCM podrían ser adaptados y usados para el desarrollo de LOS de no-entrecruzamiento tránsito. (3) Los volúmenes deben ser considerados en equivalentes de turismos ajustados de acuerdo con el HCM y que LOS debe definirse por separado para entrecruzamiento y flujos no-entrecruzamiento. (5) se deben usar ecuaciones separadas para las principales secciones de entrecruzamiento y secciones de entrecruzamiento rama. (6) Diseño equilibrado se busca, pero hay que reconocer que la configuración puede evitar que sea realizado.

Pignataro, McShane, Roess, Crowley, y Lee (1975) hicieron un seguimiento de la investigación NCHRP y encontró que las mejores relaciones describen el tránsito de entrecruzamiento se desarrollaron a partir del supuesto de que la relación de entrecruzamiento de carril para carriles total es proporcional a la relación de volumen de entrecruzamiento al volumen total. Ellos encontraron que la anchura requerida por el entrecruzamiento de los vehículos está directamente relacionada con el porcentaje del tránsito total que los vehículos constituyen. Uno de los resultados principales de la investigación que conduce al nuevo procedimiento fue la determinación de la anchura máxima que puede ser usado por el entrecruzamiento de tránsito, que era dependiente de la configuración. El procedimiento permitió soluciones analíticas o nomográfico y se recomienda su uso en lugar del 1965 HCM.

En 1979, Leisch presentó el Highway Capacity y Comité de Calidad de Servicio con un procedimiento usando nomogramas para todas las soluciones que había desarrollado usando los datos disponibles de trabajos anteriores por la Oficina de Caminos Públicos en 1963 y del informe NCHRP.

Los usuarios encontraron los procedimientos presentados en el NCHRP informan difícil de aplicar, a pesar de que los procedimientos demostraron precisión y sensibilidad a la configuración de carril. Así, un procedimiento modificado fue desarrollado y los resultados se publicaron en un procedimiento de entrecruzamiento provisional.

La circular también incluía el procedimiento de entrecruzamiento nomográfico desarrollado por Leisch. Circular 212 se publicó aunque los dos procedimientos que se entrecruzan a menudo produjeron resultados sustancialmente diferentes.

La FHWA patrocinó un esfuerzo para comparar los dos procedimientos y hacer recomendaciones para el cambio en el 1985 HCM. Reilly, Kell, y Johnson (1984) informaron que, de los dos métodos en la Circular 212, tampoco era capaz de describir las operaciones sección entrecruzamiento y esto llevó al desarrollo de otro procedimiento, el procedimiento JHK.

La capacidad y calidad de Comité de Servicio de Caminos encargó un proyecto para resolver este conflicto entre los procedimientos y desarrollar un procedimiento revisado que finalmente se adoptó en el 1985 HCM. Roess (1987) informó sobre ese esfuerzo. Descripción completa y definiciones de los tipos de configuración para las secciones de entrecruzamiento ahora se les dio y se definen por el número de cambios de carril que se deben hacer para completar con éxito cada maniobra entrecruzamiento. (Estas descripciones se incluyen en el informe bajo la metodología en la página 20.) Fueron derivados Fórmulas que predice si el número de carriles disponibles estaría restringida u operaciones sin restricciones en la sección de entrecruzamiento. Capacidad entrecruzamiento se estableció en 1800 los vehículos de pasajeros por hora (PCPH) para Tipo A entrecruzamiento y 3000 PCPH de tipo B y C configuraciones. El caudal máximo por carril se estableció como 1.900 coches de pasajeros por hora por carril (pcphpl), en reconocimiento a la turbulencia que existe en secciones de entrecruzamiento. Se establecieron criterios de nivel de servicio. Roess informó que el hecho más polémico de esta investigación fue el establecimiento de criterios de máxima longitud que entrecruzamiento a 2.000 pies de tipo A de configuración y 750 m de tipo B y C configuraciones. El autor sugirió que estos límites se basan en el hecho de que las operaciones más allá de estas longitudes eran básicamente aisladas convergencia y divergente acciones en lugar de los movimientos de entrecruzamiento.




Fazio y Rouphail, (1986) examinaron los tres procedimientos (Leisch, JHK, y 1985 HCM) proponer mejoras específicas para tener en cuenta la distribución carril de tránsito aguas arriba de la sección de entrecruzamiento y el tránsito de cambios de carril haría en la sección de entrecruzamiento. Pruebas estadísticas del procedimiento refinado contra los tres procedimientos en más de 50 sitios en todo el país indicó que sus cambios tendían a predecir observado entrecruzamiento medio de funcionamiento y velocidades no-entrecruzamiento más de cerca que los demás procedimientos. Los investigadores señalaron que el procedimiento HCM 1985 sigue siendo limitada en su aplicación, ya que muchos lugares que merecen análisis no lograron satisfacer las restricciones en la capacidad de entrecruzamiento sección o longitud. Los investigadores informaron que el número total de cambios de carril requeridos por los conductores en secciones de entrecruzamiento afectado tanto entrecruzamiento y velocidades no-entrecruzamiento. Por lo tanto, la inclusión de cambio de carril como una variable independiente en promedio de entrecruzamiento en marcha y modelos de velocidad no-entrecruzamiento mejorado considerablemente la capacidad de predicción de los modelos. Los investigadores sugirieron que los modelos propuestos produjeron las mayores correlaciones con el entrecruzamiento real y velocidades no-entrecruzamiento. Los investigadores recomendaron que las características de seguridad de atado (tales como la frecuencia de choques, tipo y ubicación) para diseñar y procedimientos de análisis pueden dar lugar a la definición de cotas inferiores de longitud de la sección y el número de carriles de secciones de entrecruzamiento.

Los investigadores del Instituto de Estudios del Transporte de la Universidad de California Berkeley secciones de entrecruzamiento en autopista estudiaron en California con modelos de simulación. Ellos describen el modelo integrado de simulación de tránsito microscópico (INTRAS), así como las modificaciones y mejoras realizadas en el modelo para su estudio. Este estudio usó ocho secciones principales de entrecruzamiento en autopista para la aplicación del modelo. Los lugares elegidos tenían varias configuraciones de sección y las características de diseño, como la longitud, número de carriles, el número de carriles de la autopista que se aproximan, y el número de carriles por el a la rama y la rama. Los datos para este análisis fueron recolectados a través de grabaciones de vídeo. Seis horas de operaciones fueron filmadas en cada sitio para obtener una gama de condiciones de tránsito. El modelo se usó para evaluar si la simulación puede predecir la operación de entrecruzamiento secciones con una precisión razonable. Se investigó el potencial de simulación para aumentar los datos de campo en el desarrollo de mejores métodos para el diseño y análisis de las secciones de entrecruzamiento. Clasificaciones de las secciones de entrecruzamiento fueron de las definiciones previstas en el HCM 1985. El modelo se aplicó a los datos de los sitios de prueba sin ajustes a los parámetros por defecto. Los resultados de los modelos se prevé medidas de efectividad (MOE), incluyendo la velocidad media, recorrido total (veh-mi), promedio de tiempo y de viaje total, el volumen, la densidad, el número de cambios de carril, y la demora media y total. Las características de modelo asignado conductor/vehículo al azar y pruebas realizadas en un número de conjuntos de datos indicaron que la variación en la velocidad de predichos era de entre 1 y 2%. Además, las pruebas de la duración de tiempo de simulación indicaron que esta variación fue mínima y que los resultados del modelo se mantuvieron estables. Los investigadores también aplicaron los procedimientos vigentes del HCM y de Leisch a los ocho sitios para la comparación con el método de simulación. La investigación llegó a la conclusión de que todos los métodos analíticos subestimaron las velocidades en secciones de entrecruzamiento, y no se observaron grandes diferencias entre los sitios. Algunos de los métodos tenían límites para ciertos parámetros geométricos y de tránsito que impidieron su aplicación en un número de sitios con las condiciones que ocurren comúnmente. Resultados INTRAS para velocidades medias estaban cerca de los datos de campo. Los patrones de los resultados de la simulación fueron consistentes para toda la gama de condiciones de tránsito en los ocho sitios, independientemente de las características de diseño y los patrones de demanda. Este no fue el caso de los procedimientos analíticos existentes, que produjeron resultados inconsistentes para los conjuntos de datos recopilados de varios lugares. Cassidy, Skabardonis, y May (1989) usan los mismos datos de los ocho sitios modelados en Skabardonis y otros (1989) con los seis métodos existentes para entrecruzamiento análisis en un intento de desarrollar resultados más fiables para las velocidades medias predichas de entrecruzamiento y vehículos no-entrecruzamiento. El modelo JHK existentes y el modelo HCM resultaron ser predictores pobres de estos datos.




Dos tipos de análisis se realizaron sobre los datos. Los resultados del análisis de regresión fueron calibrados para los ocho sitios, pero cada modelo era único y llevaron a los investigadores a concluir que el desarrollo de un modelo para tener en cuenta todos los factores geométricos y tránsito sería difícil. Usando una técnica de análisis estadístico desarrollado por Breiman (1984), los investigadores construyeron un análisis de las secciones de autopista sin entrecruzamiento secciones, y luego compararon los resultados con los resultados del análisis con factores relacionados con los fenómenos de entrecruzamiento (por ejemplo, conflictos entre vehículos de entrecruzamiento). Los factores que tienen mayor influencia en las principales secciones de entrecruzamiento en autopista no pudieron ser identificados debido al tránsito y variaciones geométricas de ubicación a ubicación. Los investigadores concluyeron que el funcionamiento de las secciones de entrecruzamiento de autopista podría ser influenciada en gran parte por lo que está ocurriendo en los carriles individuales en los que la congestión en secciones de entrecruzamiento de autopista a menudo se produce como consecuencia de una avería en un solo carril.

Cassidy y May (1991) propusieron un procedimiento más fiable que evalúa el comportamiento del flujo de tránsito en los carriles individuales de las secciones de entrecruzamiento mediante la predicción de la distribución de vehículos en cualquier lugar dentro de los carriles más a la derecha de un entrecruzamiento importante. El estudio usa datos empíricos que se reunió por filmar en el carril auxiliar y el carril de la autopista más a la derecha de las secciones de entrecruzamiento en nueve lugares. Cada sección de entrecruzamiento se divide en longitudes fijas para medir los volúmenes, y todo el entrecruzamiento y los movimientos no-entrecruzamiento se extrajeron. Los datos se representaron, y el parámetro de flujo de tránsito, que parece ser más claramente influir en el comportamiento de los vehículos de autopista a rama fue la tasa de flujo de entrecruzamiento. Sugirió que, como el entrecruzamiento fluye aumento, los automovilistas de autopista a rama se vuelven más ansiosos por hacer maniobras de cambio de carril en distancias más cortas recorridos. Esto sugiere que las características de cambio de carril son una función de la disponibilidad de vacío en los flujos de tránsito en conflicto.

Dependiendo de la longitud de la sección de entrecruzamiento, gráficos empíricos definen una técnica para evaluar los volúmenes de cambio de carril en la sección de entrecruzamiento. Presegregation y cambio de carril dentro de la sección de entrecruzamiento que se produce con una rama de dos carriles off podría limitar el uso de la técnica. El uso de modelos de simulación extensa con INTRAS para probar el método, la investigación indica que la capacidad de la sección de entrecruzamiento demostró ser 2200 PCPH en cualquier punto en la sección de entrecruzamiento, y la capacidad de cambio de carril se comprobó que oscila de 1.100 a 1.200 PCPH a través de un solo carril línea sobre cualquier segmento de 250 metros dentro de la sección de entrecruzamiento. Cuando la aplicación de esta técnica produjo un mayor flujo y carril cambio de valores, se esperaba desglose operacional y los usuarios considerarían modificaciones geométricas. Los investigadores también encontraron que el valor de la densidad en la capacidad de ser más o menos 46 vehículos de pasajeros por milla por carril. En comparación con el valor 85 HCM para los segmentos básicos autopista a ser 67 pcphpl, se esperaba que este valor sea inferior debido a la turbulencia creada por el entrecruzamiento de flujos de tránsito que reduce las densidades óptimas y genera velocidades de tránsito reducido.

Ostrom, Leiman, y May (1993) estudiaron el programa de modelado de simulación llamado FREWEV que fue desarrollado por el Instituto de Estudios del Transporte de la Universidad de California en Berkeley para comparar diseños alternativos de las principales secciones de entrecruzamiento. Se usa el concepto de flujo de punto, que los autores informan que es más fiable para estimar el comportamiento de la sección de entrecruzamiento en la derecha dos carriles de la autopista y el carril auxiliar rama.

Wang, Cassidy, Chan, y May (1993) trataron de evaluar la capacidad de las secciones de entrecruzamiento en autopista y para definir la región crítica de un entrecruzamiento en autopista y un valor funcional de la capacidad de entrecruzamiento en esta región. El proyecto de investigación usó datos recogidos por las grabaciones de vídeo para la investigación anterior para uno de tipo B sección importante entrecruzamiento. El modelo de simulación INTRAS se usó para predecir los flujos y carril- tasas cambiantes dentro de la sección de entrecruzamiento.




Los investigadores aumentaron gradualmente los volúmenes de tránsito de forma secuencial en corridas de simulación repetidas. Simulación se usó para identificar las condiciones de flujo en el advenimiento de la congestión.

La capacidad se define como el valor combinado de flujo y las tasas de cambio de carril que se acercaba el límite entre la operación no congestionada y congestionado. Cinco horas de datos en condiciones de flujo libre se reunieron para calibrar el modelo, ya 30 minutos de datos de alto flujo se recogió y se usan para validar el modelo. Análisis de los datos empíricos reveló dos consideraciones importantes: (1), los flujos de puntos más altos se producen en los primeros 250 metros de la sección de entrecruzamiento (la región crítica), y (2), la convergencia y los movimientos divergentes crean flujos muy altos en un solo punto (o segmento de carril) dentro de la sección de entrecruzamiento. Los investigadores hicieron ajustes en el modelo y se probaron los ajustes hasta que la salida de simulación muy igualada observó condiciones. Los investigadores especifican un signo de alerta avanzada, ajustar la distribución de vehículos a través de los carriles en sentido ascendente, y se ajustan los parámetros de tipo de conductor (había 12 tipos de controlador en el modelo, que van desde muy tímida a agresivo). El modelo se aplicó para identificar el límite entre la operación no congestionada y congestionada y los investigadores se basó en los mensajes de error generados por el programa, cuando los vehículos no podían ejecutar maniobras deseadas como resultado de la actividad del vehículo denso, para reflejar congestionada o "ruptura" condiciones. Los hallazgos fueron que la capacidad de una sección de entrecruzamiento en autopista se supera si el flujo funcional en la región crítica es superior a 5.900 PCPH. Esta tasa es la tasa total de vehículos que pueden ocupar cualquier parte de la región crítica, en lugar de los flujos de movimiento pasantes. La sección también se dice que exceda la capacidad cuando la demanda total de tránsito excede 2.200 pcphpl. La investigación observó que la mayor concentración de actividad vehicular se produce cerca de la combinación de sangre, especialmente en la sección del entrecruzamiento alcanza su capacidad. Cuando se observan o flujos y tasas de cambio de carril en el enfoque crítico región predicho o exceder la capacidad, los problemas operativos pueden ser anticipados.

Roess, McShane, y Prassas (1998) desarrollaron versiones de los procedimientos 1985 HCM porque se encontraron los procedimientos existentes para ser subestimar las velocidades de operación promedio de entrecruzamiento y no-entrecruzamiento vehículos en muchas secciones para las que los datos se había convertido en disponibles para su verificación. Los cambios fueron aprobados por el HCM 1997.

El NCHRP patrocinó otro estudio de entrecruzamiento la Sección de Operaciones (Proyecto 3-55 (5)) para la actualización de la cuarta edición del HCM 2000. Este proyecto se basó en gran medida de la simulación para producir una amplia gama de datos. Se desarrolló un nuevo modelo que difieren sustancialmente en su definición de la capacidad y en sus resultados de trabajos anteriores en el HCM, y el modelo fue rechazado. La Capacidad de Caminos y Comité de Calidad de Servicio continuación patrocinaron otro proyecto para revisar las fórmulas existentes en el HCM e incorporar algunos de los conceptos de capacidad de Proyecto 3-55 (5), si es posible. El proyecto produjo mejoras incluidas las variaciones para las velocidades de entrecruzamiento y no-entrecruzamiento vehículos, ajustes a las constantes que generan los factores de intensidad de entrecruzamiento, y un intento de desarrollar un modelo de capacidad de una sección de entrecruzamiento. Los investigadores usaron una base de datos de 21 horas de datos de 18 sitios diferentes se reunieron en 1983 para llegar a las constantes que no variará en función de si la operación no está restringido o limitado. Los nuevos modelos siguen sugieren que la capacidad se ve afectada por la longitud de las secciones de entrecruzamiento. Para las configuraciones de tipo A no parece haber una gran sensibilidad a la longitud. Tipo secciones B y C muestran una pequeña diferencia en la capacidad. Los autores también encontraron que, cuando se alcanzan velocidades de flujo libre más altos, mayores valores de capacidad se producirán.




2.2 Seguridad

Existe poca investigación que haya abordado específicamente el entrecruzamiento y el desempeño de la seguridad. Seguridad, junto con la capacidad, velocidad, flexibilidad operativa, costo y nivel de servicio, constituyen criterios fundamentales de diseño.

Cirillo (1970) analizó la longitud efectiva de las secciones de entrecruzamiento, carriles de aceleración y carriles de desaceleración y el efecto sobre las experiencias de choques de estas instalaciones. Examinó las experiencias de choques entre las secciones de entrecruzamiento, carriles de aceleración y carriles de desaceleración de 700 secciones de entrecruzamiento en veinte estados sobre la base de los datos recogidos en la década de 1960. Concluyó que para TMD > 10 000, la prestación de secciones de entrecruzamiento más largas reduce efectivamente el índice de choques. Para TMD < 10 000 no se encontró una tendencia discernible. A medida que el porcentaje de la convergencia o divergencia del tránsito aumenta, el índice de choques también aumentó, independientemente de la longitud de los carriles de cambio de velocidad. Las tasas de choques eran sustancialmente más altas para carriles de aceleración que para los de desaceleración. Cirillo encontró que cuando más corta es la longitud del carril, más alto es el índice de choques, independientemente del porcentaje del tránsito convergente o divergente. El efecto de aumentar la longitud de los carriles de aceleración parece ser sustancial cuando el porcentaje de la convergencia de tránsito es mayor que 6%, y por debajo del rango de mejoramiento del 6% era especulativa y probablemente sin costo beneficioso. Se informó de resultados similares para carriles de desaceleración, pero el mejoramiento mediante el aumento de la longitud de carriles de desaceleración no fue tan grande.

Fazio, Holden, y Rouphail (1993) examinaron diez secciones de ramas de entrecruzamiento con recuentos de choque y modeló cada sitio en el INTRAS, que rigurosamente se había validado en secciones de entrecruzamiento en la investigación anterior. El programa de simulación microscópica autopista contaría dos tipos de conflictos: a raíz de conflictos, que podrían conducir a choques traseros, y cambio de carril conflictos, lo que podría conducir a refilón o se bloquea ángulo. Los autores señalaron que los conflictos no tienen que estar asociados con choques de ser un buen indicador de la seguridad, y que la tasa/choque conflicto deben ser examinados para reforzar el argumento de análisis de conflictos. Los autores concluyeron que las secciones que se entrecruzan con longitudes más cortas (≤ 150 m) tienen conflictos más altos, pero las tasas de choques más bajas. Una subrutina conflicto extracción podría ser usado con el programa para permitir que el ingeniero para modelar alternativas instalación autopista propuestos para determinar que el diseño sería menos peligrosos.

2.3 Resumen

La comunidad de ingenieros dio las herramientas para analizar la sección de entrecruzamiento en el HCM, desarrollado a lo largo de muchos años, y con mucha atención a la precisión por el Highway Capacity y Comité de Calidad de Servicio. Hasta que se construyan las bases de datos adecuadas de rendimientos reales de sección de entrecruzamiento, los ingenieros deben usar las herramientas de HCM con cuidado, especialmente en el examen de las secciones con niveles más bajos previstos y/u observados de capacidad y servicio.

Los modelos de simulación son prometedores en la evaluación de las secciones de entrecruzamiento. Todavía se necesita un análisis de las secciones de entrecruzamiento para realzar o mejorar la seguridad.




3 METODOLOGÍA

3.1 Definiciones

Una sección de entrecruzamiento de autopista se forma típicamente cuando una rama de entrada es seguida de cerca por una rama de salida, y los dos están unidos por una o más carriles auxiliares. Las secciones de entrecruzamiento requieren intensas maniobras de cambio de carril, ya que los conductores deben tener acceso a los carriles adecuados para su punto de salida deseada. Por lo tanto, el tránsito en una sección de entrecruzamiento está sujeto a excesiva turbulencia, en relación con la normalmente presente en secciones básicas de autopista.

Cuatro tipos de movimientos ocurren en una sección de entrecruzamiento de autopista: 1. Autopista→autopista (movimiento sin entrecruzamiento), 2. Autopista→rama de salida (movimiento de entrecruzamiento) 3. Rama entrada→autopista (movimiento de entrecruzamiento), 4. Rama de entrada→rama de salida (un movimiento sin entrecruzamiento).

Los tipos de secciones de entrecruzamiento se definieron en el HCM 1985: Tipo A - Movimientos de entrecruzamiento desde la autopista hasta la rama de salida, y desde la rama de entrada hasta la autopista con solo un cambio de carril para realizar el movimiento deseado. Tipo B - Un movimiento de entrecruzamiento puede realizarse sin hacer ningún cambio de carril y el otro movimiento de entrecruzamiento requiere como máximo un cambio de carril. Tipo C - Un movimiento de entrecruzamiento se realiza sin ningún cambio de carril y el otro movimiento de entrecruzamiento requiere dos o más cambios de carril. Principal - Tres ramales de entrada y salida de secciones de entrecruzamiento tienen por lo menos dos o más carriles.

En general, los vehículos en una sección de entrecruzamiento usarán los carriles disponibles de una manera tal que todos los flujos componentes alcancen aproximadamente la misma velocidad-de-operación promedio, con el flujo de entrecruzamiento algo más lento que los flujos de no-entrecruzamiento. Ocasionalmente, la configuración limita la capacidad de los vehículos de entrecruzamiento para ocupar la proporción de carriles disponibles requeridos para alcanzar esta operación equivalente o equilibrada. En tales casos, los vehículos que se entrecruzan ocupan una proporción menor de los carriles disponibles de lo deseado. Cuando esto ocurre, se clasifica la operación de la sección de entrecruzamiento como limitada, y vehículos de no-entrecruzamiento funcionarán a velocidades significativamente más altas que los vehículos de entrecruzamiento.

Las secciones de entrecruzamiento Tipo B son extremadamente eficientes en llevar grandes volúmenes de tránsito que se entrecruza, principalmente debido a la disposición de un carril a través de uno de los movimientos de entrecruzamiento. Las maniobras de entrecruzamiento se pueden realizar con un solo cambio de carril desde el carril o carriles adyacentes al carril a través. Los vehículos de entrecruzamiento pueden ocupar hasta 3,5 carriles en una sección tipo B. Tales configuraciones son más eficientes cuando los flujos de entrecruzamiento componen partes sustanciales del flujo de tránsito.




Dado que los vehículos que se entrecruzan pueden filtrarse a través de la mayor parte de los carriles en el segmento, los vehículos de no-entrecruzamiento tienden a compartir carriles y generalmente son incapaces de segregarse de los flujos de entrecruzamiento.

3.2 Métodos existentes para diseñar y analizar el entrecruzamiento

La metodología del HCM se basa en la investigación centrada en autopistas. Esta metodología evolucionó a lo largo de muchos años de estudio. El software desarrollado con los métodos de HCM refleja la actualización de 1997. El software fue usado para el análisis HCM en este informe.

Las características geométricas necesarias para analizar el entrecruzamiento son: longitud de entrecruzamiento, configuración (para determinar el tipo de entrecruzamiento y que se usarán valores constantes), y el ancho de entrecruzamiento (número de carriles en la sección). También se requieren las características de los vehículos por tipo y distribución en el flujo de tránsito. Estos números se convierten a las tasas de flujo por el software para el intervalo pico de 15 minutos bajo circunstancias ideales.

Un gráfico, Figura 1, en el Manual de Diseño WSDOT da el adecuado nivel de servicio, LOS, para diseñar tipos de caminos y topografía.

Tipo de Camino Rural Plano Rural Ondulado Rural Montañoso Urbano y SuburbanoArterial Principal B E B C

Arterial Secundario B B C C Colector C C b D

Acceso Local D D D D

TIPO DE ZONA Y NIVEL DE SERVICIO ADECUADO

Figura 1 - Nivel de Servicio del Manual WSDOT Diseño

El método gráfico desarrollado por Leisch en 1979 fue un método alternativo para estimar los niveles de servicio de secciones de entrecruzamiento, basado en el volumen de entrecruzamiento y la longitud de la sección de entrecruzamiento.

Las secciones de entrecruzamiento son una de las operaciones más complejas del tránsito para analizar. En el estado de Washington, el Manual de Diseño WSDOT, Capítulo 9 - Distribuidores, establece: "Dado que las secciones de entrecruzamiento causan considerable turbulencia, los diseños de distribuidores que eliminan el entrecruzamiento o lo eliminan del camino principal son deseables. Usar calzadas C-D para el entrecruzamiento de ramas cercanamente espaciadas adyacentes a caminos de alta velocidad; ero si una sección de entrecruzamiento se considera, diseñarla según el HCM”.




3.3 Métodos de modelado de simulación

A mediados de la década de 1970 la FHWA comenzó su apoyo para desarrollar un programa de modelado de simulación con los requisitos de uso del ordenador razonables que serían capaces de representar el flujo de tránsito en las grandes áreas urbanas que contienen redes y autopistas de la calle de superficie. FHWA apoyado desde una serie de proyectos para implementar este diseño y el desarrollo de software. WSDOT probó los modelos de simulación de mainframe INTRAS para la FHWA en el período de tiempo 1988-1989 (Jacobson, 1992). La investigación modeló una sección reconstrucción Interestatal usando el modelo de flujo Corredor macroscópico (CORFLO) y el modelo microscópico Autopista Simulación (FRESIM). Los investigadores recomendaron que el programa se desarrolló para PCs, se creará un preprocesador para la entrada de nodo y enlace de datos, pueden hacer mejoras para disminuir el tiempo necesario para el desarrollo y el código de la red de caminos , y acortar el tiempo para la depuración de la entrada cuando los errores son encontrado por el programa. También recomendaron más investigación para examinar la forma en que el modelo asigna las tareas de tránsito.

Muchas de estas recomendaciones se incorporaron en la versión para PC del programa. Para este proyecto el camino se modeló en la última versión de FRESIM, el componente de simulación autopista del modelo ITRAF. Entre las geometrías de autopista que FRESIM simula son la variación en la alineación vertical y horizontal y añadir, gota, y carriles auxiliares. El modelo también simula características operacionales como de cambio de carril y el comportamiento del conductor. Las ventajas de este modelo son: una simulación visual del rendimiento calzada, los datos que se puede comparar con el HCM, y la oportunidad de probar diferentes escenarios.

La salida de este modelo, llamadas medidas de efectividad (MOE), incluyen la velocidad media del vehículo, el vehículo se detiene, retrasos, vehículos-horas de viaje, los vehículos-kilómetros de recorrido, el consumo de combustible y las emisiones contaminantes. La validez de estos resultados se evaluó mediante la comparación de los resultados previstos de la densidad y la velocidad para el rendimiento real del tránsito capturado por los estudios de cintas de vídeo y velocidad.




4 RESULTADOS ENTRECRUZAMIENTO ESTUDIO DE CASO

4.1 SECCIÓN Análisis Operacional (Operaciones actuales)

A principios de 1980, el sistema de autopistas interestatal a través del área de Olimpia sufrió una importante reconstrucción, con la ampliación del puente y carriles adiciones. Estos cambios dieron lugar a importantes mejoras de capacidad. Las mejoras de autopistas fueron diseñadas para servir a las proyecciones de tránsito de veinte años para el año 1996. La sección de autopista modelado incluye la sección de entrecruzamiento que comenzó a experimentar problemas de funcionamiento durante las horas pico.

La sección de entrecruzamiento es un tipo B importante entrecruzamiento. El carril derecho de la autopista Interestatal (carril 2) es un movimiento que entrecruzamiento que pueden realizarse sin realizar ningún cambio de carril. El carril de la rama (carril 1) es un carril auxiliar añadido con opciones para permanecer en el carril de la caída de tomar la salida o un solo cambio de carril para entrar en el carril del camino interestatal derecha para continuar por la autopista. Es un entrecruzamiento importante, ya que tiene tres de entrada y salida de las piernas de las secciones de entrecruzamiento 'con dos o más carriles. (Figura 2)

Figura 2 – Alineamiento de sección de entrecruzamiento de estudio de caso

La sección de entrecruzamiento como se define en el Manual de Diseño WSDOT medido a 1.700 ft. De largo. (Figura 3)

Figura 3 - Determinar Entrecruzamiento Longitud

La sección de entrecruzamiento está en una curva horizontal, combinación curva vertical cresta. Es una curva horizontal a la derecha con un radio de 600 m, que cae con una serie de curvas verticales de la cresta, el más largo de los cuales es 200 m en una rebaja de 3%.




El principio de la sección del entrecruzamiento se reunió con una rama después de una pintada área de gore 900 pies en una aproximación abocinada 1:50 (1 grado).

La rama está separada de la autopista por barrera de concreto. La sección de la línea principal tiene una TMD de 56 000 vehículos en dirección sur con una hora pico promedio de alrededor de 5.800 vehículos. Divisiones principales son la línea 35% carril 2 (carril hombro), 35% carril 3 (carril central), y 30% carril 4 (carril mediana) medida en una estación permanente de aproximadamente una milla aguas arriba de la sección de entrecruzamiento. El tránsito de camiones se midió a 15% de TMD y en el 8% de TMD durante horas pico.

Como parte del diseño original, velocidad de diseño a través de la sección de entrecruzamiento se fijó en 60 mph. La configuración de diseño se eligió para evitar toma del medio ambiente, de derecha ferrocarril usurpaciones de vías, y sus consecuencias de costos. Los volúmenes de entrecruzamiento pico horas se muestran en la Figura 4 se reunieron durante el período de análisis.

Figure 4 – Movimientos de tránsito en la hora pico del estudio de caso

4.2 Análisis de Diseño (Operación prevista)

La sección de entrecruzamiento se analizó usando tres métodos, el modelo de simulación de ITRAF, el HCM, y el método Leisch (Figura 940-15 del Manual WSDOT Diseño). Modelado ITRAF Simulación

El primer paso en la construcción de las simulaciones es desarrollar la alineación. La configuración a través de la sección de entrecruzamiento es un tipo B importante entrecruzamiento, con un carril de tránsito rama que entra desde la derecha de unirse con los tres carriles de la autopista. La rama de salida es una configuración de dos carriles con el carril de la opción de ser el carril derecho de la autopista. La configuración actual y cuatro alternativas se desarrollaron para la comparación.

Los datos geométricos de la sección de calzada se extrajeron del registro de ruta del camino WSDOT y una base de datos de riesgo WSDOT. Los datos adicionales, tales como coordenadas, curvas verticales, ubicación de las ramas, y las longitudes del gore, fueron obtenidos de los planes de contrato conforme a obra.

Contadores se colocaron en todas las treinta y nueve ramas en el corredor de diez millas para recoger el volumen de tránsito y datos de movimiento de giro. Los datos fueron recogidos durante un período de una semana en enero de 1999. Los contadores permanentes siempre que la entrada/salida de volúmenes, composición de las flotas de transporte (automóviles, transporte colectivo, camiones y autobuses), y velocidades de operación. Una semana sin vacaciones o eventos especiales fue elegido para la recopilación de datos para evitar la probabilidad de flujo estacional de los volúmenes de tránsito. Después de evaluar los datos de tránsito, se usaron los recuentos hora pico de la tarde Miércoles para reflejar los flujos de tránsito más pesado (flujos Viernes no fueron recogidos en este momento).




Ver datos de volúmenes Apéndice A-nodos y para los datos geométricos y el tránsito que se usaron para construir el modelo. Ver Apéndice Diagramas A-red por los pasillos y ver Apéndice A-SB Sección del entrecruzamiento para el área de estudio de caso.

Escenarios alternativos para la calzada se desarrollaron luego de probar diferentes soluciones.

(1) La primera alternativa fue desarrollada con barrera para separar el tránsito de la rama a rama desde el tránsito de la autopista a través de la sección de entrecruzamiento. FRESIM se usa para modelar la opción para separar los carriles con la barrera. Esta alternativa creó una sección de entrecruzamiento sin rama a rama tránsito (Figura 2).

(2) La segunda alternativa implicado la adición de un cuarto carril de la autopista que comienza aguas arriba y continuando a través de la sección de entrecruzamiento.

(3) La tercera alternativa era un sistema de colector/distribuidor de segregar los que salen de los flujos de tránsito de centro de la ciudad y la SR 101, del camino interestatal y proporcionar un área de enlace para el tránsito de rama. (Figura 5) Para la línea CD, el modelo requiere el desarrollo de una subred con el programa de red de calles de la superficie (NetSim) además del modelo FRESIM. Una de dos carriles, la línea CD era necesaria para manejar los volúmenes de tránsito que salir en los dos intercambios.

(4) Alternativa cuatro fue desarrollado usando la medición rama.

Los costos de construcción de las diferentes alternativas no se compararon en esta revisión.

Salidas de velocidad y densidad generados por el modelo FRESIM comparar segmentos individuales de cada alternativa se incluyen en el Apéndice B-Simulación resultados de los modelos.

Método HCM

Se requieren características específicas para generar análisis con el software de HCM (datos de la alineación existente incluyen entre paréntesis):

Tipo de la sección (B), la longitud de la sección (1700 ft.), Número de carriles (4), la velocidad de flujo libre (60 mph), el terreno (grado), grado (-3%), longitud (0.32 mi.), el volumen de entrecruzamiento y el tránsito no-entrecruzamiento (ver Tabla 2, página 43, en el vph), y la composición del tránsito (10% camiones).

La condición existente y cada alternativa se examinaron con el software HCS.

Método Leisch

Desde el Manual de Diseño (Figura 940-15) en la sección de Intercambios de tránsito desarrollado por Leisch (1983), la sección de entrecruzamiento estima un LOS entre D y E.




(Pico 2600 PCPH y 1.700 metros de longitud). Todas las alternativas fueron examinadas con la tabla y se incluyen en el cuadro 1, Comparación de los métodos, en la página 31.

Figura 6 Estimación LOS con el Método Leisch

Comparativa de Herramientas de Análisis de Alternativas




Tabla 1 Comparación de las herramientas de análisis de alternativas

4.3 Examen de los factores importantes en la Sección de Operaciones del entrecruzamiento

Velocidad y Geometrías

Mientras que numerosas variables pueden afectar las capacidades operativas de la sección de entrecruzamiento está claro que las interacciones velocidad de diseño positiva o negativamente pueden afectar al rendimiento. Las velocidades de diseño bajados para esta sección podría decirse que producen niveles más bajos de servicio debido a las crecientes demandas de toma de decisiones. El Manual ITE de Ingeniería de Tránsito Quinta edición declara "velocidades de diseño restringidos afectan las operaciones y el nivel de servicio al obligar a los conductores a ser más cuidadoso en reaccionar a las alineaciones horizontales y verticales más duras, y viajar a velocidades ligeramente inferiores. En casos extremos, la capacidad de las instalaciones de varios carriles puede reducirse cuando se usan velocidades de diseño más bajas”.

La velocidad de diseño original se limitaba a 60 mph por toma del medio ambiente, ferrocarril usurpaciones derecho de paso, y sus consecuencias de costos.




Esta sección de la autopista incluye una curva horizontal, combinación cresta curva vertical aguas arriba de la sección de entrecruzamiento. Las alineaciones horizontal y vertical complican el carril de cambio de maniobras que se requieren de los conductores en esta sección. La interacción curva constriñe las velocidades de desplazamiento del tránsito de la autopista y ofrece al conductor un vista pobre de la sección de entrecruzamiento por delante de ellos. Además, los conductores en la autopista no pueden ver tránsito que se aproxima de las ramas a la derecha porque el tránsito entra a partir de una estructura elevada al lado del camino. Esto contribuye a la puesta en cola en la línea principal derecho carril de hombro (carril 2) durante las operaciones de pico (Figura 7).

Figura 7-Acercarse a la Sección Entrecruzamiento

Condes usados para recopilar las divisiones corroboran que los volúmenes y splits carriles mencionados en la página 26 y usados en el HCM confirman que los volúmenes no habían cambiado significativamente durante el período de tiempo del proyecto de investigación. Esto se explica con más detalle en la sección de validación más adelante en este informe. Los porcentajes indican que los conductores principales de línea tienen una tendencia a optar por el carril derecho de la autopista cuando se acercan a esta sección de entrecruzamiento para proteger su capacidad de tomar la salida, incluso en los casos de gestión de colas. Volúmenes pico horas promedio 4200 vph en la línea principal (carriles 2, 3 y 4) con 1.500 vph en el carril 2 solamente, y 1580 vph en la rama (carril 1), para un total de 5.780 vph.

Aunque esta investigación no determinó orígenes y destino de los conductores, se puede especular que hay una gran proporción de los conductores en los viajes de paso a través de las zonas costeras y el Parque Nacional Olympic. En estos casos, estos conductores serán vehículos de autopista a rama en la sección del entrecruzamiento que deseen salir. Estos controladores son aptos para elegir el carril derecho de la autopista cuando se acercan a la sección del entrecruzamiento para proteger su capacidad de tomar la salida. (Los choques tienen el potencial de aumentar cuando la congestión se produce en la sección de entrecruzamiento y disminuye por debajo de velocidades de autopista. Esto también crea desaceleraciones rodantes en las zonas en la línea principal antes de la línea de visión de la sección de entrecruzamiento.

El tránsito de rama es una combinación de dos ramas que se fusionan juntos antes de llegar a la sección de entrecruzamiento. El volumen de tránsito que se acerca al centro de la ciudad (Figura 9) es el doble del volumen de tránsito que se acerca en la rama de la calle 14. El tránsito de la calle 14 se reduce un grado largo vertical (Figura 8) y el tránsito de Centro de la ciudad viene de un grado. Esta acción convergencia retarda el tránsito rama acelera considerablemente (10).




La sección del entrecruzamiento comienza entonces después de unos 900 pies pintados área de Gore. Las ramas se funden con un enfoque conicidad de 1:50 (1 grado).

Después de combinar juntos, la rama tránsito procede hacia el entrecruzamiento sección, y pueden ser afectados durante operaciones congestionadas de tránsito de la autopista cortar a través de la zona de gore en la rama de carril en un esfuerzo para deslizarse por la turbulencia y la congestión de la derecha entrecruzamiento sección carril de la autopista

(Figura 11).

La investigación realizada por Cassidy (1991) mostró que el 5-10% del movimiento de entrecruzamiento de autopista a rama hará esto en una sección de entrecruzamiento congestionado.

Figura 11-Ramas fusionar y el área de la cornear




Señalización

Señalización Informativo y la elección carril desempeñan un papel fundamental a los conductores. Revisión de la colocación de la señalización y delineación puede proporcionar el mejoramiento operativo de esta sección. Es la opinión de los autores de este informe que

señalización y delineación no se proporciona en los puntos de decisión más beneficiosos para la autopista y pasan a través del tránsito, lo que contribuye a la congestión en el carril derecho de la autopista.

La Figura 12 muestra la primera muestra que notifica al conductor de que la salida está por delante, que se encuentra en el lado derecho de la sección de la autopista de tres carriles. La colocación en este lugar no indica claramente las acciones y decisiones que se avecinan.

Figura 12-Advance señalización # 1

La señalización y la canalización se muestra en la Figura 13 ilustran que un carril de complemento se está uniendo a la derecha. Sin embargo, el marcado de pavimento puede sugerir a los conductores que se mueve a través de la zona de la sangre derramada es una maniobra adecuada.

Figura 13-Carril Añadir señalización # 2

Alrededor de un tercio (600 pies) a través de la sección de entrecruzamiento de un signo de arriba se extiende desde el hombro, pero está desalineado con la calzada. En este punto, los conductores todavía no pueden ver la salida. Gran parte del tránsito entrecruzamiento en autopista rama To- fusiona en esta área para escapar de la salida sólo carril. Muchos conductores de autopista a rama erróneamente toman este signo en el sentido de que tienen que estar en el carril auxiliar para salir.




Con 500 pies que quedan en la sección de entrecruzamiento, señalización y delineación permiten a los conductores ver a su salida con claridad. La mayor parte de la de entrecruzamiento ya fue completada por este punto.

Hora Pico

En horas pico, el carril derecho de la autopista (calle 2) se aproxima a la capacidad y los huecos disponibles para la convergencia de los vehículos de la rama de acceso se reducen. El tránsito en el carril de la derecha se desacelera y las colas en estas condiciones. La puesta en cola limita el rendimiento en el camino y en un principio se traduce en mayores diferencias de velocidad entre el entrecruzamiento y la no-entrecruzamiento operaciones aguas arriba de la sección de entrecruzamiento. Como se alarga la copia de seguridad, la congestión del tránsito se incrementa cuando estos vehículos ralentizado mover hacia la izquierda en la calle 3 para ir por la congestión. Sólo durante la hora pico, se produce un incidente sobre cualquier otro mes. Si se evitan incidentes, estos movimientos suelen causar desaceleraciones en todos los carriles y el entrecruzamiento y velocidades no-entrecruzamiento nivelan. Viernes volúmenes pueden crear copias de seguridad de dos millas con cola en todos los carriles.

4.4 Análisis de Seguridad

Historia Actual Choques

Para evaluar los aspectos de seguridad de la sección del entrecruzamiento del Olimpia, se extrajeron los datos de choques a partir del período de tres años de 1994 a 1996. Los choques fueron examinados por tipo de choque y la gravedad. Los choques fueron trazados por ubicación y tipo. Una sección de dos millas se analizó aguas arriba y aguas abajo de la sección de entrecruzamiento.

La sección del entrecruzamiento está entre 104,6 y 104,9 MP en los siguientes gráficos.




Figura 16 - Choques de hora pico por tipo de Choque

Figura 17 – Choques de hora-pico por gravedad

Los choques predominantes grabadas durante las horas pico fueron Choques traseros ocurren aguas arriba de la sección de entrecruzamiento, lo que refleja la congestión causada por las colas de tránsito de la sección de entrecruzamiento. Estos choques ocurren a velocidades más bajas, con interrupciones súbitas de los flujos de tránsito. Los choques se produjeron durante la hora pico cada 52 días, en promedio, en esta sección de dos millas del corredor. Durante las horas de poca actividad, existe una mayor incidencia de choques refilón y choques finales traseras a través de la sección de entrecruzamiento, similar a las ocurrencias de choques en no-entrecruzamiento secciones. Plazos de envío se incrementan a través de la sección de entrecruzamiento para el tránsito de la autopista, así como para el tránsito de rama, que puede usar las ramas largas para generar velocidades que son mayores que las velocidades de autopista. La mayoría de los incidentes se producen en el entrecruzamiento en el carril derecho de la autopista, donde el cambio de carril de la rama y la convergencia de conflicto con tránsito de la autopista. Los choques también son más graves porque los vehículos están viajando a mayores velocidades. Esto también lleva a un ligero aumento en el nivel de las colisiones de objetos fijos de los conductores evitando colisiones con disminución o vehículos detenidos y se salga de la calzada.




Las siguientes tablas incluyen pico y no pico choques, donde los choques están ocurriendo alrededor de una cada ocho días.

Choques Olympia Autopista SB 1994-1996 Todos los choques por tipo de choque

Figura 18-Todos los choques por tipo de choque

Choques Olympia Autopista SB 1994-1996 Todos los Choques por Gravedad

Figura 19-Todos los Choques por Gravedad 40

Efectos de seguridad de las alternativas

Alternativa 1-Retire el tránsito de rama a rama de la sección de entrecruzamiento.

Esta alternativa elimina cerca de dos tercios del tránsito en el carril auxiliar mediante la adición de una salida sólo carril para los vehículos de rama a rama en el principio de la sección del entrecruzamiento. Esto mejora marginalmente las velocidades de los vehículos de entrecruzamiento, y sólo si existe el carril auxiliar a través de la sección de entrecruzamiento, lo que permite dos carriles fuera, además de la salida sólo carril.

Dos tercios de los Choques traseros y un tercio de los refilones se producen en el carril auxiliar a través de la sección de entrecruzamiento. Esta alternativa eliminaría las dos terceras partes del volumen en el carril auxiliar y proporcionaría una reducción del cuarenta% en estos tipos de choques.




También, choques por detrás de congestión causada que se estaban produciendo aguas arriba en el carril derecho de la autopista se reducirían en veintitrés%.

Alternativa 2 - Añadir un carril de la autopista existente

Para esta alternativa tenga éxito, se requerirían cambios significativos en las geometrías de la sección de entrecruzamiento para que el espacio adicional útil para el cambio de carril. El análisis HCS predice una mejora en el nivel de servicio de C para estos volúmenes. El tránsito de la autopista podría funcionar a velocidades más altas que el tránsito en pista, y probablemente se espera un aumento en los choques refilón. Sin embargo, la alternativa sería reducir los choques de extremo trasero causados por la congestión en la autopista, con una mejora estimada de treinta%.

Alternativa 3 - Proporcionar un coleccionista/distribuidor para eliminar el tránsito SR 101

Esta alternativa sería eliminar la mayoría de los choques refilón y choques traseros durante las operaciones de hora pico por la eliminación de la sección de entrecruzamiento. El LOS de la autopista mejoraría de E a choques finales C. traseras causados por las colas en la autopista se reduciría en un ochenta%.

Debido a que la alineación horizontal y vertical del camino a través de la sección sería más plana y recta, existiría mucho mejor distancia de visibilidad de los movimientos de tránsito. Sin embargo, el diseño de la capacidad suficiente para el volumen de tránsito que accede el CD sería un problema. Más tránsito se mueve a la SR 101 y Centro de la ciudad y la capital del estado sale de permanecer en el sur de la autopista. Necesitaría El tránsito rama para proporcionar carriles auxiliares para separarlo de la gran cantidad de SR 101 vehículos.

Alternativa 4 - medición 4-Rama

Medición Rama haría espaciar el concurrido tránsito en el carril de la autopista y el uso del carril auxiliar. La reducción del flujo de tránsito a la mitad durante la hora pico mejoraría el flujo de la autopista de LOS E a los choques finales LOS D. traseras en la sección de entrecruzamiento y en la autopista durante el pico se reduciría en un cuarenta%, y los choques en refilón la sección de entrecruzamiento se reduciría en un cincuenta%. Tránsito sería una copia de seguridad en la rama durante la hora pico, lo que puede llevar algo de tránsito local para usar rutas alternativas.

4.5 Calibración del modelo de entrada

El proyecto original fue desarrollado en el modelo ITRAF con el aporte de la topografía, las geometrías de camino, el volumen de tránsito, y gire movimientos. Se usaron los valores predeterminados para el comportamiento de motorista y divisiones de la flota de transporte (automóviles, transporte colectivo, camiones y autobuses). En el análisis inicial de los resultados generados por el proyecto, el modelo no refleja las condiciones de congestión existentes así. Se revisaron una serie de elementos para analizar los resultados. Las figuras geométricas, a su vez movimientos, y los elementos de la topografía se verificaron la exactitud. Los datos correspondientes a días aleatorios se examinaron para velocidades, divisiones de la flota de transporte y volúmenes.

Velocidades de circulación gratis

Se examinaron las velocidades reales para calibrar las velocidades de flujo libre en el modelo. Los números también se compararon con la salida predicha del modelo.




Se esperaría que estos números para ser un poco diferente, porque el corredor fue modelado con sólo los volúmenes pico horas. A partir de estas observaciones se adoptó la velocidad de flujo libre de 65 mph para el análisis. Esta velocidad es también la velocidad de flujo libre por defecto del modelo de simulación.

Permanente Ubicación

Fecha Nodos Modelado Gratis Speed Flow

TMD datos reales de

Estaciones Permanentes

Prevista (en el pico) Modelo

Marvin camino 13.01.99 2.4 65 64.8 61.53

09.03.99 65 65.5

08.02.00 65.2

Bulevar Camino 03.09.00 25-26 65 62 54.25

05.02.00 65 60

Tabla 2-Free flujo Comparación de velocidades en las ubicaciones permanentes

Libre velocidad de flujo a través de la sección de entrecruzamiento

Un estudio coche flotante se hizo para evaluar las velocidades de flujo libre a través de la sección de entrecruzamiento. El estudio indica una variación significativa la velocidad de carril, como se señala en la tabla 3. Fue difícil para los investigadores para llegar a la sección del entrecruzamiento sin impedimentos por los movimientos de tránsito, especialmente en el carril de la derecha.

Flotante Pass # Carril 4 Carril 3 Carril 2 Promedio

Velocidad en MPH

1 50

2 51.4

3 63.8

4 61

5 61

6 66.9

Promedio 65.35 61 50.7 59.0

Tabla 3-Free flujo velocidad a través de la Sección Entrecruzamiento

Movimientos de tránsito antes de la sección del entrecruzamiento parecían causar la mayor congestión en el carril derecho. Los conductores se mueven al carril de la derecha antes de la curva horizontal corta y se quedan allí para posicionarse para la sección de entrecruzamiento.

Sobre la base de las velocidades de flujo libre observada en el carril 4 a través de la sección de entrecruzamiento y la información de velocidad de diseño, se adoptó una velocidad de flujo libre de 60 mph para la sección del entrecruzamiento en los modelos. Esto coincide con la velocidad de diseño de 60 mph que se discutió en la página 27.




Tipo de vehículo Especificaciones

La clasificación eje para el tránsito de camiones estaba disponible desde la primera estación permanente del corredor.

Porcentaje de Camiones Solo Semi w/med carga

Semi w/completo

carga

Double bottom remolque

Modelo Default-10% camiones 31% 36% 24% 9%

Actuals-aprox. El 14% de todos los vehículos de TMD

32% 45% 11% 12%

Horas pico (3-7 pm) -approx. 8% de todos los vehículos

40% 50% 7% 3%

Tipo de tabla 4-Vehicle Especificaciones para el Modelo de Simulación

Debido a la pequeña muestra de datos, se usan los valores predeterminados.

4.6 Validación de los resultados del modelo

Los cheques Volumen

Dieciocho días de volúmenes diarios horas pico se promediaron para evaluar la validez de los volúmenes de tránsito usados en el modelado. Los datos se incluirán en el Apéndice Cheques C-Volumen. El promedio en comparación estrechamente a los volúmenes que se usaron en el modelado. Las velocidades medias horas pico también fueron consistentes con velocidades medias diarias señaladas en la sección de calibración.

Ubicación Volumen Promedio Pico (18días)

Siguiendo el modelo de volumen

Velocidad media

Marvin Road-principio de la sección 3441 3461 65.1

Bulevar Camino-up corriente de lasección de entrecruzamiento

4714 4892 59.5

Tabla 5 volúmenes de tránsito para el Modelo de Simulación

Dispersiones Carril

Los resultados del modelo se compararon con el rendimiento real de un segmento del camino grabado con cinta de vídeo. La sección de cinta de vídeo corresponde a una sección incluida en el modelo. Esta sección fue grabado durante un viaje por la noche poco después se dieron los conteos de tránsito. Cargos de la densidad del tránsito en cada carril a intervalos de un minuto se tomaron de la de vídeo y el modelo. Once conteos se hicieron y los condes de datos en bruto están incluidos en el Apéndice C-Modelo y Condes de vídeo.

Condes de vídeo Densidad media del vehículo para una sección de 545 pies

Fecha/Hora Carril 4 Carril 3 Carril 2 Carril 1 Total

09.03.99 2.9 3.7 6.4 5.8 18.8

Std Dev. 1.76 1.35 2.01 2.04

Promedio de densidades por carril a travésde horas pico sección-

(18,8 V) (5280ft/milla)/(4 carriles) (545 pies) = 45.5




Tabla 6-Actual Densidades carril de la Sección Entrecruzamiento

Predicción de Modelo Promedio de Vehículos contenidas en la sección [545 pies]

Fecha/Hora La mediana delcarril

Medio Carril Carril Derecho Rama Total

Hora Pico 2.1 2.7 8.4 5.2 18.4

Std Dev. 1.70 1.49 3.20 1.94

Promedio de densidades por carril a través dehoras pico sección-

48.7

Tabla 7-Modelo Carril densidades de la Sección Entrecruzamiento

Las densidades estimadas a partir de la cinta de vídeo y del modelo son algo comparable, pero los resultados del modelo no se pudieron demostrar estadísticamente válidos con los escasos datos disponibles en esta investigación.




5 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Se realizó un estudio de caso de una sección de entrecruzamiento para evaluar los esfuerzos en curso para mejorar el análisis de entrecruzamiento, poner a prueba el programa de simulación ITRAF en una sección de entrecruzamiento compleja, y analizar los temas relacionados con el sitio para una sección de entrecruzamiento en la SR 5 en Olympia, Washington. La búsqueda en la bibliografía reveló que la metodología del HCM fue objeto de examen continuo y modificaciones desde su inclusión en 1950. Estas modificaciones originaron las metodologías actuales del HCM 1997, pero nunca se consideraron para retratar con precisión muchas condiciones en el terreno. Los métodos usados en los análisis están contenidos en el HCM 1997 y Tránsito Sistema de la FHWA Software Integrado (ITRAF) con el modelo FRESIM. Los resultados previstos del programa de modelos de simulación y el HCM se compararon para el estudio de caso de la sección de entrecruzamiento para ambas características de diseño, reales y alternativas, de la sección de entrecruzamiento. Con su salida, el modelo de simulación permitió evaluar la interacción de muchos de los aspectos geométricos de la sección de entrecruzamiento en autopista. Produjo velocidades que eran más bajas que el método de HCS en la condición existente y todas las alternativas. El modelo también permite la capacidad de evaluar la congestión que ocurre en los carriles individuales con el programa de simulación visual. Aunque los resultados del modelo no demostraron ser estadísticamente válida, parecen reflejar las condiciones de los caminos existentes y mostraron coherencia en las alternativas.

La investigación de seguridad anterior específica a las secciones de entrecruzamiento era limitada. Para el estudio de caso presentado Olympia, se examinó un período de tres años de los choques. Los choques predominantes que se produjeron durante la hora pico eran choques traseros, que se producen aguas arriba de la sección de entrecruzamiento como conductores reaccionan a la congestión causada por las colas de tránsito en la sección de entrecruzamiento o entrecruzamiento vehículos sostenidos en la rama a medida que buscan un espacio para incorporarse a la autopista. En caso de volúmenes más bajos en las horas de menor la sección de entrecruzamiento mostró una mayor incidencia en los choques refilón y choques extremo trasero en Calle 1, el carril de complemento de la autopista.

El Manual de Caminos de capacidad sigue siendo el último recurso para las definiciones y procedimientos para examinar secciones de entrecruzamiento en autopista claras. Los investigadores continúan para tratar de mejorar los procedimientos existentes de los métodos de HCM para predecir con fiabilidad cómo funcionarán las secciones de entrecruzamiento. Los resultados fueron limitados por los datos disponibles para su examen y fueron difíciles para ser juzgado estadísticamente adecuada en muchos casos. El último esfuerzo para modificar los métodos en el HCM para la edición de 2000 refleja este problema de datos, aunque se desarrollaron cambios incrementales que se espera mejorar las predicciones. Los modelos de simulación se usan cada vez más para analizar los patrones y las operaciones de flujo de tránsito complejas y parecen ser eficaces, como se refleja en los resultados de este proyecto de investigación. El programa de simulación de modelado ITRAF era laborioso, que requiere la edición y revisión significativa para cada cambio introducido en el archivo del proyecto.




Se requiere un alto grado de esfuerzo para desarrollar, introducir y depurar los datos geométricos a través del programa de preprocesador. Los ingenieros necesitan una formación importante para aprender a usar el programa. Una nueva versión del programa fue lanzado durante el curso de este estudio, que requiere algunos ajustes en los archivos de entrada, pero se encontró que era más fácil de usar.

La producción en el visor gráfico del programa de simulación refleja la disparidad de velocidades y desaceleraciones de la congestión en Calle 2 de la sección de entrecruzamiento que fue confirmado en las revisiones de campo y un estudio coche flotante. La densidad de salida del modelo se convirtió en LOS usando los criterios de HCM para la comparación con la LOS generada por el software HCM. Las velocidades se presentan como una velocidad media de un enlace en el modelo, que no son directamente comparables con el camino Capacidad de salida Manual de entrecruzamiento y velocidades no-entrecruzamiento. Es necesario el juicio Ingeniería de comparar los dos métodos, especialmente para la velocidad.

Cuatro alternativas fueron modelados para la sección y las salidas se compararon con densidades y velocidades de la autopista 1997 Capacidad Manual software. El modelo- predijo velocidades eran más bajos que el método HCS para la condición existente y todas las alternativas, que también genera diferentes LOS basado en sus valores. Los resultados parecen reflejar las condiciones de los caminos existentes y, si bien los resultados del modelo no se pudo demostrar estadísticamente válida con los datos disponibles en esta investigación.

Los volúmenes de tránsito a través de la sección de entrecruzamiento están llegando a los límites de capacidad para una sección B entrecruzamiento Tipo durante temporadas altas horas. La sección de la calzada tiene ciertos elementos geométricos que afectan la esperanza de conductor y juicios. La combinación curva horizontal y vertical se traduce en velocidades más lentas, lo que contribuye a la congestión ya que ocurren debido a problemas de capacidad a través de la sección. Una alternativa fue examinado que elimina todo el tránsito rama no-entrecruzamiento de la sección de entrecruzamiento. Una segunda alternativa examinó una línea de colector-distribuidor para eliminar la sección de entrecruzamiento de la autopista. Una tercera alternativa añadió un carril de la autopista sin peaje adicional a través de la sección de entrecruzamiento. Una cuarta alternativa examinada medición rama para controlar las brechas de vehículos que se acercan desde la rama. La alternativa colector/distribuidor se demostró que el más prometedor de mejoras operativas en la sección de estudio de caso. Los costos no fueron examinados en la investigación para cualquiera de las alternativas. También habrá que tener en cuenta en el diseño de mejoras para la sección de las proyecciones de tránsito futuros. El análisis operativo sugirió que los mejores de señalización y marcas de carril para la notificación conductor pueden mejorar el flujo a través de la sección de entrecruzamiento.

Este proyecto generó resultados prometedores como el programa de simulación parecía representar el funcionamiento real del tránsito carril por carril bastante bien. Las alternativas modeladas parecía proporcionar resultados consistentes cuando se compara con el manual del camino Capacidad procedimientos. Los hallazgos sugieren que el modelo de la validez de la MCH es ciertamente cuestionable cuando se complican las geometrías.




Sin embargo, se proponen nuevos proyectos de modelado con el programa ITRAF para generar más confianza con los resultados antes de recomendaciones de políticas se hacen en el uso de los modelos de simulación para el diseño ITRAF proyecto en el futuro.

Esta investigación recomienda que se analizaran las secciones de entrecruzamiento por sus efectos en las operaciones en general a una autopista. La investigación anterior, así como el estudio, indica claramente los efectos que Las secciones de entrecruzamiento actuaciones tienen sobre todo el sistema de autopistas. Ya no es aceptable para revisar únicamente el entrecruzamiento como un fenómeno localizado. La política actual para entrecruzamiento diseño de sección seguirá haciendo hincapié en los criterios de ingeniería cuando se usa la metodología de HCM y/o modelado de programas de análisis, especialmente con complicaciones geométricas. En el lugar los exámenes de las secciones de entrecruzamiento deben realizarse para garantizar la adecuación al considerar el modelado con el software ITRAF. Además, sigue siendo necesaria la investigación futura para examinar más a fondo los efectos de seguridad en secciones de entrecruzamiento.




Referencias

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Safety aspects of freeway weaving sections http://www.its.uci.edu/its/personnel/recker/A71.pdf

Aspectos de seguridad de secciones de entrecruzamiento de autopistas

Thomas F. Golob - Wilfred W. Recker - Verónica M. Alvarez

Instituto de Estudios del Transporte de la Universidad de California

2003

Resumen

Las secciones de entrecruzamiento de las autopistas -donde una convergencia y una divergencia próxima exigen a los vehículos que entran o salen de la autopista a realizar uno o más cambios de carril- son una fuente de conflictos vehiculares. Se examinaron los datos de choques ocurridos en el sur de California en tres tipos de secciones de entrecruzamiento definidos en la ingeniería de tránsito: Tipo A, en el que cada vehículo que converge o diverge debe cambiar de carril, Tipo B, donde la convergencia o divergencia puede hacerse sin cambiar de carril, y Tipo C, donde la maniobra requiere al menos dos cambios de carril.

No se encontraron diferencias entre estos tres tipos en función de los índices globales de choques en 55 secciones de entrecruzamiento durante más de un año (1998). Sin embargo, hubo diferencias significativas en cuanto a los tipos de choques que se producen en términos de gravedad y ubicación del choque, factores que causan el choque, y el período de tiempo durante el que es más probable que ocurra el choque. Estas diferencias en los aspectos de seguridad implican la necesidad de algunos mejoramientos.




ÍNDICE

1 INTRODUCCIÓN 42

2 DATOS 44 2.1 Entrecruzamiento en cinco autopistas del Condado de Orange 44 2.2 Información sobre choques y exposición 44

3 PERFILES DE SEGURIDAD EN ENTRECRUZAMIENTOS 46 3.1 Tipo de choques y características relacionadas 46 3.2 Ubicación de choque 46 3.3 Otras características de los choques 46

4 PERFILES DE SEGURIDAD ENTRE TIPOS DE ENTRECRUZAMIENTOS 47 4.1 Tipo de choque 47 4.2 Momento del choque 48 4.3 Estado del camino en el momento del choque 48 4.4 Otras características de los choques 49

5 MODELO PROBIT MULTIVARIANTE DE TIPOLOGÍA DEL CHOQUE 49 5.1 Choques en entrecruzamiento tipo A 50 5.2 Choques en entrecruzamiento tipo B 51 5.3 Choques en entrecruzamiento tipo C 51

6 RESUMEN Y CONCLUSIONES 51

REFERENCIAS 53




1 INTRODUCCIÓN

Para alcanzar operaciones de autopista más seguras y eficientes, los ingenieros de tránsito buscan la manera de rediseñar la infraestructura y administrar el tránsito para mitigar la congestión, y reducir los conflictos vehiculares propensos a choques derivados de la congestión no recurrente. Una fuente de conflictos es la sección de entrecruzamiento de autopista, donde una convergencia y divergencia están en estrecha proximidad; es decir, separadas por menos de 0,6-0,8 km, según el tipo de sección de entrecruzamiento.

Tradicionalmente, en la ingeniería de tránsito se distinguen tres tipos de secciones de entrecruzamiento, en función del número mínimo de cambios de carril necesarios para completar las maniobras de entrecruzamiento: Tipo A: Cada vehículo de entrecruzamiento (un vehículo que converge o diverge) debe

ejecutar un cambio de carril. La configuración Tipo A es la más común; se compone de una rama de entrada y otra de salida conectadas por un carril auxiliar.

Tipo B: Un movimiento de entrecruzamiento se puede hacer sin cambiar de carril, mientras que el otro movimiento de entrecruzamiento requiere como máximo un cambio de carril. Una configuración común de tipo B tiene un carril añadido en una rama de entrada; el tránsito que converge no necesita cambiar de carril, pero el tránsito que diverge aguas abajo debe cambiar en este carril añadido para salir por la rama de salida.

Tipo C: Un movimiento de entrecruzamiento puede hacerse sin cambiar de carril, mientras que el otro requiere al menos dos cambios de carril.

Es posible que dos de estos tipos de secciones de entrecruzamiento se solapen. En tal situación, la resultante sección de entrecruzamiento compuesto tendrá características conjuntas de los dos tipos anteriores.

Los últimos procedimientos del Highway Capacity Manual (HCM) para las secciones de entrecruzamiento implican calcular las velocidades de los vehículos de entrecruzamiento y no entrecruzamiento, calcular densidades, y después asignar un nivel-de-servicio según tabla. Características geométricas necesarias para analizar secciones de entrecruzamiento: longitud, configuración (para determinar qué tipo de entrecruzamiento y valores de parámetros), y anchura (número de carriles en la sección).

Además deben tenerse en cuenta las características de los vehículos por tipo y su distribución en el flujo de tránsito.

Para analizar el comportamiento de los diseños de secciones de entrecruzamiento en términos de velocidad media de viaje y nivel-de-servicio se desarrollaron varios métodos. Normalmente los estudios existentes que implican secciones de entrecruzamiento se centran en las características operativas y de comportamiento relacionadas con las condiciones del flujo de tránsito en la sección de entrecruzamiento. En general, la investigación sugiere que la velocidad promedio de viaje no puede ser una medida ideal de la eficacia.

A pesar de la aceptación general de que la seguridad, además de la capacidad, velocidad, flexibilidad operativa, costo y nivel-de-servicio, constituye un criterio fundamental de diseño, relativamente pocos estudios se centraron en analizar la relación entre las características de las secciones de entrecruzamiento y la seguridad del tránsito.




Cirillo (1970), estudiando las experiencias de choques en secciones que se entrecruzan, de 700 secciones de entrecruzamiento en 20 estados, sobre la base de datos recogidos en la década de 1960, determinó que los carriles más cortos de aceleración y desaceleración exhibieron índices de choques más altos, para todos los porcentajes de tránsito convergente o divergente. El efecto de aumentar la longitud de carriles de aceleración parece ser sustancial cuando el porcentaje de la convergencia de tránsito es mayor que 6%, y debajo de la mejora rango de 6% era especulativa y probablemente no costará beneficioso. Se informó de resultados similares para carriles de desaceleración, pero la mejora debido al aumento de la longitud de carriles de desaceleración no fue tan grande como en el caso carriles de aceleración.

Fazio y otros (1993), proponga a utilizar las tasas de conflicto en lugar de las tasas de choques como un indicador de la seguridad del tránsito en un centro de autopista. Se analizaron dos tipos de conflicto en las secciones de entrecruzamiento: parte trasera y cambio de carril, y sus posibles interacciones. El software de simulación INTRAS se utilizó, considerando 10 sitios diferentes en el camino interestatal 294 en el área metropolitana de Chicago, la generación de tales tipos de conflicto. Los autores concluyeron que los resultados mostraron una correlación positiva entre estos dos tipos de tasas de los conflictos y las tasas de choques para el entrecruzamiento de secciones de longitud moderada. Además, los índices de choques tenderán a estabilizarse para entrecruzamiento secciones con longitudes mayores de 220 m. Concluyen que los conflictos no tienen que estar asociados con choques reales para ser un buen indicador de la seguridad, argumentando que las tasas de conflicto tienen más ventajas que los índices de choques desde Por ejemplo, no todos los choques se reportan o la ubicación exacta y el momento del suceso puede no ser representativa.

El DOT de Wáshington, recientemente los choques que ocurren en una zona de entrecruzamiento particular tipo de choque y gravedad, desde 1994 a 1996, encontrando que los tipos de choques predominantes durante horas temporadas altas fueron las choques posteriores que ocurren en velocidades más bajas aguas arriba de la sección de entrecruzamiento, mientras que durante las horas de menor actividad, la incidencia de choque lateral, así como las choques posteriores aumentaron considerablemente. Por otra parte, el análisis mostró que la mayoría de los choques ocurrieron en el carril derecho de la zona con la gravedad en función de la velocidad. El uso de HCM y el modelo de simulación de tránsito ITRAF, se simularon cuatro alternativas para estimar el efecto de los nuevos diseños en la seguridad de esta sección entrecruzamiento particular. El estudio recomendó que se investiguen los efectos de seguridad en secciones de entrecruzamiento.

En la presente investigación, la principal preocupación es la seguridad de los diferentes tipos de secciones de entrecruzamiento en las autopistas urbanas. Usando los datos de choques para el Condado de Orange, en el sur de California, ocurridos durante 1998 en cinco autopistas principales, se desarrolló una serie de modelos que distinguen características de los choques entre los distintos tipos de secciones de entrecruzamiento. Luego de una breve descripción de los datos que sostienen el análisis, se presenta un análisis comparativo de los choques en las secciones de entrecruzamiento en relación con el tipo de sección de entrecruzamiento, la población general de los choques ocurridos en los tramos de la línea principal de las autopistas. A continuación se desarrollaron modelos probit de estimación multivariante (MPM) de la tipología de choques de las secciones de entrecruzamiento. Con base en los resultados, se extrajeron conclusiones y orientaciones para futuras investigaciones.




2 DATOS

2.1 Entrecruzamiento s en cinco autopistas del Condado de Orange

Secciones Entrecruzamiento se identificaron utilizando diagramas como integradas por cinco autopistas Condado de Orange: Interstate rutas 5 y 405 y el estado encamina 22, 55, y la longitud direccionalmente específicos 57. El total de estas rutas es de 360 km millas. Contienen 55 secciones de entrecruzamiento, cubre una longitud total de 36 km, o un agregado de 10,3% de las rutas. La distribución de las secciones de entrecruzamiento por tipo se muestra en la Tabla 1. Ocho de estas 55 secciones de entrecruzamiento son tipos de compuestos, ya que se componen de dos secciones de entrecruzamiento superpuestas de estándar Tipo A, B, o C; en el análisis que sigue, no hacemos distinción de estas secciones compuestos del tipo precede a la otra. El uso de procedimientos estándar de ingeniería de tránsito, cada sección entrecruzamiento se define para cubrir el tramo de autopista de la sangre derramada de la convergencia de la sangre derramada de la divergen.

2.2 Información sobre choques y exposición

Los datos de choques se tomaron de la base de datos (Caltrans, 1993) Sistema de Vigilancia y Análisis de Choques de Tránsito (MASA). Tasas cubre choques reportados por la policía que se producen en el Sistema de Caminos del Estado de California. Había 7.400 choques de la línea principal reportados (se bloquea) en la base de datos de Tasas para 1998 en nuestros cinco autopistas. De éstos, 829 (11,2%) estaban en los límites de una de las secciones de entrecruzamiento 55. El porcentaje de choques que está en secciones de entrecruzamiento es más o menos comparable al porcentaje de la longitud de la autopista que está en secciones de entrecruzamiento (10,3%). Uno de nuestros objetivos es determinar cómo la sección de choques de entrecruzamiento difiere de los choques en los tramos de autopista de la línea principal, y cómo choque tipología se relaciona con el entrecruzamiento sección tipología.

Tabla 1 Los datos físicos de 55 secciones de entrecruzamiento en cinco autopistas del Condado de Orange

Entrecruzamiento

tipo de sección

Número total de las secciones

Longitud media

en millas

Distribución por vía autopista

I-5 SR-22 SR-55 SR-57 I-405

A 21 0.36 9 3 2 4 3

B 19 0.37 5 4 4 2 4

C 7 0.41 1 1 2 2 1

AB 1 0.72 1

AC 3 0.59 2 1

BC 4 0.74 1 3

Total 55 17 9 13 8 8

La base de datos TASAS contiene información sobre las características de cada choque, incluyendo: (a) el número de partidos (normalmente los vehículos) que participan, (b) los movimientos de cada vehículo antes de la choque, (c) el lugar de la choque que involucra cada parte, (d) el objeto (s) alcanzado por cada vehículo, y (e) la gravedad, como la representada por el número de los perjudicados y fatalmente heridos en cada vehículo implicado.




La base de datos también incluye información sobre el clima y los caminos y las condiciones de iluminación ambiental. No hubo información disponible para nosotros acerca de los conductores o marcas y modelos. La base de datos no cubre los choques para los que no existen informes de la policía. La mayoría de los choques incluidos en la base de datos de Tasas fueron investigados en el campo, pero algunos fueron reportados después de los hechos a través de over-the-counter informes presentados a los departamentos de policía. La base de datos MASA también contiene estimaciones de viajes anual media diaria (IMD) en todos los tramos de autopista. Estas estimaciones ATMD para 1998 se utilizaron para generar vehículos millas diarias anuales medios de viaje (DVMT) para cada una de nuestras 55 secciones de entrecruzamiento.

La distribución entrecruzamiento tipo de sección y el número de choques ocurridos en cada área durante 1998 se resume en la Tabla 2. La media de las tasas de choques por vehículo millas de viaje variar a través de los seis tipos de secciones de entrecruzamiento, pero estas diferencias de medias no son estadísticamente diferentes debido a altas variaciones entre entrecruzamiento secciones dentro del mismo tipo. Del mismo modo, no hay ninguna diferencia estadísticamente significativa en las tasas de choques entre los tres tipos principales de las secciones de entrecruzamiento (tipos A, B y C), como también se muestra en los resultados de las pruebas que figuran en el Cuadro 2.

Es muy posible que los choques que se producen en las secciones de entrecruzamiento estén relacionados con la distribución del tránsito total en términos de la cantidad de vehículos que salen y entran en la autopista, frente a los que están viajando directamente a través de la sección de entrecruzamiento. Desafortunadamente, debido a la falta de datos en uno o más crítico estación detector de lazo en una rama o en la línea principal autopista, sólo 13 de las 55 secciones de entrecruzamiento , con un total de 77 choques, tenía datos de flujo de tránsito suficientes para calcular los totales de entrecruzamiento y proporciones de diferentes tipos de flujos. Alvarez (2002) informa sobre los análisis estadísticos relativos desglose de los tipos de choques para diversas mediciones de los movimientos de la sección de entrecruzamiento comúnmente usados en la ingeniería de tránsito, pero estos resultados no concluyentes analiza todos cedidos debido al pequeño tamaño de la muestra. Ampliación del presente análisis utilizando datos detallados sobre el flujo de tránsito en las secciones de entrecruzamiento es un tema para futuras investigaciones.

Tabla 2 Las estadísticas de choques de agregados para 55 secciones de entrecruzamiento en cinco autopistas del Condado de Orange

Entrecruzamiento

tipo de sección

Número de entrecruzamie

nto secciones

Número de choques

durante el año 1998

ACCI media abolladuras

por 106 vehículo diaria

millas

Std. desviaciónde choques

por 106 todos los días miles de vehículos

Prueba de igual

dad de los seis

choque significar

tasas

Prueba de igualdad dad de primero

tres media los índices de

choques

A 21 265 154.5 131.3 F549 = 0,707, F2M = 1,252,

B 19 224 165.7 94.9 p = 0,621 p = 0,296 C 7 145 233.6 119.3

AB 1 37 211.4 -

AC 3 40 114.5 58.0 BC 4 118 199.6 152.0

Total 55 829 170.6 115.2




3 PERFILES DE SEGURIDAD EN ENTRECRUZAMIENTOS

3.1 Tipo de choque y características relacionados

Empezamos comparando las características de los choques de la línea principal que se produjeron en las secciones de entrecruzamiento 55, frente a los choques de la línea principal que se produjeron en otros lugares de las cinco autopistas. Una forma de caracterizar los choques es escribiendo la choque primaria del choque. Los tres tipos principales de choques primarios para choques de autopista de largo recorrido son: extremo posterior, refilón y objeto golpeado. Tipos de choques que son relativamente raros en las autopistas, como de frente y choques del costado se combinaron en un 'otro' 'categoría'. Una tabulación cruzada de estos cuatro tipos de choques por ubicación espacial (sección frente a otros lugares entrecruzamiento) reveló que, como se esperaba, entrecruzamiento sección choques son más propensos a ser refilones. Si bien la diferencia espacial en las distribuciones es estadísticamente significativa (v2 = 11,97 con tres grados de libertad, p = 0,007), la diferencia en el porcentaje de refilones no es una dramática uno: 23,9% frente a 19,8%. Las características de seguridad de tránsito que distinguen a entrecruzamiento secciones son demasiado sutiles para ser capturado solamente por tipo de choque.

La mayor probabilidad de un choque lateral también se refleja en una diferencia estadísticamente significativa en términos de los movimientos realizados por los vehículos antes de la choque. Entrecruzamiento sección choques son más propensos a involucrar a los vehículos de cambiar de carril, ya que el requisito, ya sea para la convergencia o divergentes vehículos, o ambos, para ejecutar un cambio de carril es una característica definitoria de las secciones de entrecruzamiento. Además, los choques en las secciones de entrecruzamiento son más propensos a involucrar a las citas que no sean el exceso de velocidad, porque refilones son más propensos a ser atribuido a violaciones como no ceder el paso u otra conducción peligrosa.

3.2 Ubicación de choques

Las ubicaciones de las choques primarios para choques es significativamente diferente de la sección entrecruzamiento frente sección choques no de entrecruzamiento (p <0,0005). Como se muestra en la Figura 1, la ubicación de la choque primaria de 36,8% de entrecruzamiento sección choques es el carril interior (o carriles) de la autopista. Relativamente sección choques menos de entrecruzamiento se encuentran en los carriles de la izquierda o derecha de la autopista. Sin embargo, los análisis adicionales se llaman para, debido a esta diferencia podría ser debido en parte a las diferencias en el número de carriles de la autopista en las secciones de entrecruzamiento frente a otras ubicaciones.

3.3 Otras características de los choques

No hay diferencias estadísticamente significativas entre los choques localizados en las secciones de entrecruzamiento y los ubicados en otros lugares en las mismas autopistas en cualquiera de las siguientes características: intensidad (medida en términos de lesiones en comparación con sólo daños materiales), el número de vehículos, formen o no un camión estuvo involucrado en el choque, las condiciones climáticas, y las distribuciones temporales de choques por hora del día, día de la semana, y durante el día frente a la noche. En el resto de este artículo exploramos las diferencias de choques entre los tipos de secciones de entrecruzamiento.




Figura 1. Desglose de la ubicación de choque para los choques en el entrecruzamiento secciones frente a choques en otros lugares en las cinco autopistas.

4 PERFILES DE SEGURIDAD ENTRE DIFERENTES TIPOS ENTRECRUZAMIENTO

4.1. Tipo de choque

Para comprender mejor la tipología de choques, creamos una variable de tipo de choque compuesta con tres categorías en función de los movimientos de los vehículos implicados antes del choque, así como el tipo de choque. (1) los choques finales traseras se definen como aquellos en los que todos los principales vehículos viajaban en los mismos carriles. (2) los choques Entrecruzamiento fueron definidos para ser refilón o choques posteriores en los que al menos uno de los principales vehículos estaba ejecutando un cambio de carril. (3) los choques de objetos Hit se definen como todos los otros tipos de choques, la gran mayoría de los que participaron el principal vehículo golpea un objeto fijo, por lo general fuera del camino. Unos pocos choques definidas como '' objeto hit '' vuelcos de vehículos involucrados, de frente, u otros tipos de choques. Hay una diferencia estadísticamente significativa entre el tipo de choque y de la sección de entrecruzamiento (p <0,0005). Si bien, en general, los choques finales traseros tienen la mayor probabilidad de ocurrencia, los choques que se entrecruzan son altos entre los tres tipos de compuestos de secciones de entrecruzamiento, sobre todo de tipo AB (Figura 2).

Figura 2. Desglose de tipo de choque en seis tipos de secciones de entrecruzamiento.

Las conclusiones extraídas aquí y en otras partes en relación con las secciones de entrecruzamiento deben tomarse con cautela, debido al número relativamente pequeño de estas secciones en nuestro conjunto de datos; los resultados para

estas secciones pueden ser influenciados por aspectos situacionales localizadas, en lugar de las características inherentes del tipo definido).




En contraste, las secciones de entrecruzamiento de tipo C se asemejan más secciones no entrecruzamiento en términos de una preponderancia de los choques de extremo trasero y un relativamente bajo número de choques de objetos afectados. De los tres tipos simples de secciones entrecruzamiento, Tipo B tiene la mayor proporción de choques de entrecruzamiento. Similares diferencias en el tipo de choque se reflejan en la relación entre el tipo de sección de entrecruzamiento y el movimiento de los vehículos antes de la choque. Secciones de entrecruzamiento compuesto de tipo AB choques son más propensos a participar a los primeros carriles de vehículos cambio (18,2% frente a no más de 10,3% para los otros tipos de sección). Por el contrario, en la sección Tipo C entrecruzamiento choques son más propensos a implicar una desaceleración del vehículo o la parada (53,4% frente a un promedio general de 44,1% para todas las secciones choques entrecruzamiento). Los choques en los límites de las secciones de entrecruzamiento de tipo C parecen estar más relacionados con la congestión.

4.2 Momento del choque

La asociación de la congestión con tipo C choques se ve reforzada por la fuerte relación entre la sección Tipo y si los choques se producen durante las horas pico entre semana (definidos como 6:00 hasta las 9:00 de la mañana y 03:30 a través 06:30 por la tarde-noche, de lunes a viernes). Figura 3 muestra que los choques de tipo C, y también de tipo CA y BC choques, tienen más probabilidades de ocurrir durante las horas punta (p = 0,023). Los tipos A y B tienen una tasa casi idéntica de aproximadamente un 32% los choques en hora punta, mientras que casi la mitad de los de tipo C choques ocurren durante las horas punta. Este resultado es intuitivo, porque secciones Tipo C de entrecruzamiento se distinguen por tener ya sea una maniobra divergente o convergente que requiere dos o más cambios de carril. Eso parece tener consecuencias negativas de seguridad durante los períodos de flujos pesados.

Figura 3. Desglose de la oportunidad de choques para seis tipos de secciones de entrecruzamiento.

4.3 Estado de los caminos en el momento del choque

También hay diferencias entre entrecruzamiento tipos de sección en términos de la ruptura de sus choques por causas meteorológicas (p = 0,002). Choques de camino mojada son más frecuentes en el Tipo de CA y las secciones de entrecruzamiento AB, mientras que los choques de camino seco son más frecuentes en el Tipo de secciones C y BC (Figura 4). Especulamos que los tipos AB y CA exhiben la composición de efectos demostrados en sus tipos de secciones que lo componen.




Estas secciones compuestos requieren múltiples entrecruzamiento s por dos corrientes de tránsito (fusión y divergentes), produciendo una mayor propensión hacia choques en condiciones húmedas, mientras que el tipo compuesto BC requiere típicamente un entrecruzamiento múltiple por uno solo de los flujos de tránsito.

Figura 4. Distribución de las condiciones del camino en el momento de choque durante seis tipos de secciones de entrecruzamiento.

4.4. Otras características de los choques

Dimensiones taxonómicos que fueron estadísticamente no relacionado con el entrecruzamiento tipo de sección incluyen: lugar del choque (p = 0,115), la gravedad (p = 0,313), el número de vehículos implicados (p = 0,607 para una prueba F de la igualdad de medios), la participación de camiones (p = 0,610). Hubo una relación marginalmente significativa entre las condiciones de iluminación ambiente en el momento del choque, en términos de la luz del día frente a la oscuridad (p = 0,043), con una característica sobresaliente que los choques sección AB son más probable que ocurra en la noche (45,9% en oscuridad, frente a un promedio general de 23,9% durante la noche para todas las secciones choques entrecruzamiento). Estos resultados negativos de las pruebas bivariadas pesar, nos muestran a continuación que algunas de estas características de los choques son diferentes a través de los tipos de secciones de entrecruzamiento, considerados en su combinación.

5 MODELO PROBIT MULTIVARIANTE DE TIPOLOGÍA DEL CHOQUE

Los análisis bivariado encima de características de los choques pueden dejar de identificar las combinaciones importantes de características de los choques, porque muchas características de los choques individuales están correlacionadas. Para entender mejor la tipología del choque de secciones de entrecruzamiento se empleó un MPM para descubrir tales relaciones condicionales y para determinar qué características eran más importantes en la explicación de la tipología. Un MPM tiene múltiples variables dependientes discretas y un conjunto común de variables independientes. Aquí, hay T = 3 variables endógenas, en representación de la sección de entrecruzamiento los tipos A, B y C. El MPM modelo maneja la sección entrecruzamiento compuesto Tipos AC, BC y AC con elegancia, ya que estos son simplemente compuestos por combinaciones de las tres variables discretas que representan sección entrecruzamiento. Hay N = 829 observaciones, siendo el los choques que se produjeron en todo tipo de secciones de entrecruzamiento, incluyendo los tipos de compuestos. Para las observaciones (choques) que se producen en cualquiera de los tipos compuestos AB, CA, o BC, dos (en lugar de uno) variables discretas dependientes se activan. Para cada choque tenemos K = 12 en las variables exógenas. Once de las variables independientes representan categorías de características de los choques encontraron que es importante en el análisis univariado.




La variable independiente 12, DVMT, controla la exposición de vehículos en cada sección de entrecruzamiento. Estas variables se enumeran en la Tabla 3. La metodología subyacente a nuestra aplicación de MPM se describe en el Apéndice A.

El valor de chi-cuadrado de bondad de ajuste del modelo era 21.51 con 16 grados de libertad, que corresponde a p = 0,160. Este chi-cuadrado mide la diferencia entre la matriz de varianzas y covarianzas observada y la reproducida por el modelo. El nivel de significancia estadística indica la probabilidad de que las diferencias entre las dos matrices se deben a la variación del muestreo. Así, el objetivo es alcanzar un valor con p> 0,05 (intervalo de confianza del 95%) de chi-cuadrado. Nuestro modelo no puede ser rechazada como una representación exacta de la relación entre el tipo de sección de entrecruzamiento y características de los choques. Nuestro modelo también tiene un buen puntaje en todos los índices de bondad de ajuste basados chi-cuadrado que difieren en cuanto a la normalización utilizado para contabilizar los efectos del tamaño de la muestra y el modelo de la parsimonia de bondad de ajuste estadísticas.

El error cuadrático medio de aproximación (RMSEA) mide el modelo de discrepancia por grado de libertad. Una regla de dedo para un buen modelo es que el límite superior del intervalo de confianza del 90% de la RMSEA ser inferior a 0,05 (MacCallum y otros, 1996). El valor de la cota superior para nuestro modelo es 0,0408, menor que este valor crítico.

El Bayesiano criterio de información de Akaike o el criterio de información de Akaike compatible (CAIC; Bozdogan, 1987) se puede utilizar para comparar la bondad de ajuste frente a la dimensionalidad o el número de parámetros libres (parsimonia) de diferentes modelos. El modelo que produce el valor más pequeño de cada uno de estos criterios bayesianas se considera mejor. La AIC y CAIC para nuestro modelo son 229.51 y 824.42, respectivamente. La AIC y CAIC para un MPM con sólo tres variables independientes-exposición (DVMT) para cada tipo son 404.66 y 902.32. La AIC y CAIC para un modelo saturado en el que cada efecto de regresión está presente, incluso aquellos con coeficientes no significativos en thep = 0,05, son 240.00 y 926.43. En base a estos criterios, nuestro modelo supera tanto el modelo más parsimonioso sin efectos los tipos de choques y el modelo saturado.

Tabla 3

Estimaciones de coeficiente modelo probit multivariados

Los coeficientes de regresión estimados se enumeran en la Tabla 3. Estos valores de los coeficientes se pueden comparar directamente debido a que son normalizados, según la estimación que se realiza utiliza una matriz de correlación. Interpretamos estos resultados, los cuales controlan para la exposición del vehículo, como sigue.

5.1 Choques en entrecruzamiento tipo A

A Tipo A choque sección de entrecruzamiento es más probable que se encuentra en un carril interior. El choque es probable que sea menos grave que un choque en los otros dos tipos de secciones de entrecruzamiento. El choque es más probable que ocurra fuera de horas punta, especialmente después del anochecer.




También es más probable que se produzca sobre superficies de camino mojadas. Los choques en secciones de entrecruzamiento de tipo A no están estrechamente relacionados con los vehículos millas de viaje. Con base en estos resultados, los tratamientos posibles para mejorar la seguridad de las secciones de entrecruzamiento de tipo A se discuten en la Sección 6.

5.2 Choques en entrecruzamiento tipo B

Alternativamente, una sección de entrecruzamiento Tipo B choque es menos probable que se encuentra en una carriles interiores, y más probabilidades de producir lesiones. El choque es más probable que sea un vehículo implicar la ejecución de una maniobra de cambio de carril, y menos probable que sea un choque de extremo trasero con vehículos procedentes recto. El choque es más probable que sea causado por factores distintos del exceso de velocidad. Los choques en secciones de entrecruzamiento de tipo B están fuertemente relacionados con vehículos millas de viaje, una simple medida de la exposición. Esto indica que la disparidad de velocidad podría ser un factor causal en choques que se producen en las secciones de entrecruzamiento de tipo B, como se discute a continuación.

5.3 Choques en entrecruzamiento tipo C

Por último, un tipo C sección entrecruzamiento choque es más probable que ocurra durante las horas pico entre semana y más probable que se encuentra en el carril izquierdo. El choque es menos probable que implique un cambio de maniobra de carril y es menos probable que ocurra en superficies mojadas. Al igual que con el tipo B, los choques en las secciones de entrecruzamiento de tipo C están muy estrechamente relacionadas con vehículos millas de viaje.

6 RESUMEN Y CONCLUSIONES

La comparación estadística entre los choques que ocurren en secciones de entrecruzamiento frente a los de la línea principal de autopista ponen de relieve los factores que diferencian las condiciones de choque predominantes para estas dos situaciones. Se encontró que las influencias más importantes se relacionan con el tipo de movimiento realizado por los vehículos implicados en el choque, y el lugar exacto donde el incidente tiene lugar. Como era de esperar, las choques por refilones tienen la mayor probabilidad de ocurrencia en las secciones de entrecruzamiento, con la mayoría ocurrida en un carril interior, que también es la ubicación para la cual los choques de cualquier tipo tienen la mayor probabilidad de ocurrencia en áreas de entrecruzamiento. La evaluación más reveladora de las características distintivas de sección de entrecruzamiento se realizó utilizando un modelo multivariado de la tipología de choques a través de tipos de sección de entrecruzamiento A, B, C, y sus combinaciones. El uso de 11 variables independientes representa categorías de características de los choques. El modelo multivariado reveló distintos patrones de características de los choques. Una variable independiente duodécima se utiliza para controlar las diferencias en la exposición del vehículo entre las secciones de entrecruzamiento.




Debido a que este enfoque de modelado trata explícitamente la sección Tipos de entrecruzamiento compuesto AC, BC y AC como combinaciones de las tres variables discretas que representan entrecruzamiento la sección Tipos A, B, y C, el modelo multivariado minimiza los problemas asociados con el número relativamente pequeño de secciones compuestas.

Los resultados indican que la seguridad de entrecruzamiento secciones de tipo A, en el que cada vehículo convergencia o divergentes debe ejecutar un cambio de carril, se ve comprometida por conflictos de vehículos en los carriles interiores.

Estos conflictos son más frecuentes en períodos de menor actividad, especialmente por la noche, y en caminos mojadas. Aunque ningún tipo específico de choque es predominante, Tipo A sección de choques son la menos grave entre los tres tipos de secciones de entrecruzamiento. Con base en estos resultados, las mejoras de ingeniería de tránsito para el tipo A secciones de entrecruzamiento podría incluir la mejora de señalización, iluminación mejorada, y / o pavimento repavimentación en la forma de puntuación o con materiales húmedos fricción. Se recomienda que la comunicación con antelación de toda Tipo A las secciones de entrecruzamiento se revisarán para determinar si los conductores se les está dando una advertencia suficiente de la necesidad de cambiar de carril para salir o entrar a la autopista, especialmente por la noche y durante las inclemencias del tiempo, y cuando se viaja a velocidades publicadas en condiciones de flujo libre.

Seguridad de las secciones de entrecruzamiento de tipo B, en el que uno de la convergencia o movimientos divergentes se puede hacer sin cambiar de carril, mientras que se requiere un cambio de carril para el movimiento opuesto, se ve comprometida por conflictos relacionados con el cambio de carril de vehículos, sobre todo en el lado derecho o carriles de la izquierda. Estos choques son probablemente la más grave que los choques en cualquier tipo de entrecruzamiento secciones C Tipo A o. Aparentemente, los resultados indican que la causa de estos choques puede provenir de la disparidad entre la velocidad del movimiento que requiere el cambio de carril y el de la convergencia a través y no de cambio de carril. En tales casos, las restricciones especiales de velocidad puede estar justificada, o una aplicación más eficaz de las velocidades fijadas. Señalización y educación vial también deben ser revisados como medios para alertar a los conductores de posibles problemas en Tipo de negociación secciones B entrecruzamiento.

La seguridad de las secciones de entrecruzamiento de tipo C, en un solo movimiento el entrecruzamiento se puede hacer sin hacer ningún cambio de carril, mientras que el otro movimiento de entrecruzamiento requiere al menos dos cambios de carril, se ve comprometida por conflictos de vehículos que tienden a ocurrir en el carril de la izquierda durante los días de semana rush horas. Es posible que no simple mediación de seguridad para estos choques con complejo carril sucesivo cambiar aparte de la restricción de la convergencia durante los períodos de mayor tránsito, que puede no ser práctico. Sin embargo, las señales de mensajes variables que advertían de los peligros potenciales en Tipo lugares sección C entrecruzamiento podrían ser eficaces para alertar a los conductores de los peligros potenciales durante los períodos de flujo de tránsito pesado.




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Informe Técnico Final SWUTC / 14 / 600451-00045-1 Septiembre 2014

http://d2dtl5nnlpfr0r.cloudfront.net/swutc.tamu.edu/publications/technicalreports/600451-00045-1.pdf

Desempeño de Seguridad

Entrecruzamientos en Autopistas Yi Qi, Jie Liu y Wang Yubian




Resumen

A menudo, las maniobras intensivas de cambio de carril en secciones de entrecruzamiento resultan en problemas operativos y de seguridad. Varios factores, incluyendo el diseño de ramas, carriles auxiliares y continuidad de los carriles, tendrán efectos significativos en el nivel de comportamiento de los servicios y en la seguridad de las secciones de entrecruzamiento. Este estudio investigó la eficacia de seguridad en secciones de entrecruzamiento de autopistas y desarrolló un modelo cuantitativo para predecir los efectos sobre la seguridad de los diferentes tipos de tratamientos geométricos.

En las secciones de entrecruzamiento de autopistas los resultados muestran: las secciones de mayor longitud tendrán una frecuencia más baja de choques, los mayores cambios de carril de los vehículos que divergen resultarán en más

choques, un mayor tránsito convergente reducirá ligeramente el riesgo de choque un mayor tránsito divergente aumentará el riesgo de choque.

Se desarrollaron Factores de Modificación de Choques (CMF) basados en un modelo de predicción de choques desarrollado para estimar los efectos de los diferentes tratamientos de seguridad sobre las secciones de entrecruzamiento de autopistas.




TABLA DE CONTENIDO

RESUMEN EJECUTIVO 58

1 INTRODUCCIÓN 59 1.1 Antecedentes de Investigación 59 1.2 Objetivo de la investigación 60

2 REVISIÓN DE LA BIBLIOGRAFÍA 60 2.1 Definición y tipos de secciones de entrecruzamiento 60 2.2 Factores de Modificación de Choques 64 2.3 Comportamiento de la seguridad de ramas 67 2.4 Comportamiento de la seguridad de entrecruzamiento 67

3 DISEÑO DEL ESTUDIO 69 3.1 Metodología 69 3.2 Procedimiento de investigación 72 3.3 Recolección de datos 72 3.4 Técnicas y Herramientas 77

4 RESULTADOS Y DISCUSIÓN 77 4.1 Modelos estadísticos para analizar efectos de seguridad 77 4.2 Factores estadísticamente significativos 79 4.3 Factores de Modificación de Choques (CMF) y Estudio de caso 80

5 RESUMEN, CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 83

REFERENCIA 84




RESUMEN EJECUTIVO Desde finales de 1960, el comportamiento de la sección de entrecruzamiento en autopistas fue un tema importante. El entrecruzamiento se define como el cruce de dos corrientes que viajan en el mismo sentido a lo largo de una longitud significativa de camino sin la ayuda de dispositivos de control de tránsito. Los vehículos que convergen y divergen necesitan uno o más cambios de carril en espacio y tiempo limitado, confinados por la longitud de la sección de entrecruzamiento. Las maniobras intensivas de cambio de carril combinadas con el volumen de tránsito pesado y condiciones de alta velocidad en las secciones de entrecruzamiento a menudo resultan en problemas de operación y seguridad. Diversos factores, como el diseño de las ramas, uso de carriles auxiliares, y la continuidad de los carriles tienen efectos significativos en el nivel-de-servicio, y en la seguridad de las secciones de entrecruzamiento.

El objetivo de esta investigación es investigar el comportamiento de seguridad de las secciones de entrecruzamiento de autopistas, y desarrollar un modelo cuantitativo para predecir los efectos sobre la seguridad de los diferentes tipos de tratamientos geométricas. El equipo investigador realizó las siguientes tareas principales: Revisión de la bibliografía sobre

comportamiento de la seguridad de secciones de entrecruzamiento en autopistas

Análisis de datos sobre factores contribuyentes a la frecuencia de choques en las secciones de entrecruzamiento

Desarrollo de un modelo cuantitativo para prever los efectos de seguridad de diferentes tipos de tratamientos geométricas

Recomendaciones para diseñar autopistas.

Para este estudio, en dos importantes ciudades, Houston y El Paso, Texas, se seleccionaron dieciséis secciones de entrecruzamiento con carriles auxiliares de diferentes configuraciones geométricas y diferentes arreglos de ramas. De las secciones estudiadas se recogieron los datos de campo e históricos de tránsito y choques.

Se usó el modelo de regresión de Poisson para investigar el efecto de diferentes factores sobre los choques ocurridos en las secciones de entrecruzamiento. Los resultados de los análisis estadísticos muestran que la frecuencia de choque en la sección de entrecruzamiento se vio afectada significativamente por la longitud de la sección de entrecruzamiento, número mínimo de cambios de

carril desde la autopista a la rama de entrada, tránsito medio diario en la rama de entrada, y tránsito medio diario en la rama de salida. Se halló:

Las secciones de entrecruzamiento con longitudes más largas tendrán menor frecuencia de choque por unidad de 300 m.

Más cambios de carril necesarios para vehículos divergentes resultarán en más choques en la sección de entrecruzamiento.

El aumento del tránsito convergente en las secciones de entrecruzamiento reducirá ligeramente el riesgo de choque en esta sección.

El aumento del tránsito divergente en las secciones de entrecruzamiento aumentará el riesgo de choque en esta sección.

Se obtuvieron Factores de Modificación de Choques (CMF) basados en un modelo de predicción de choques desarrollado para estimar los efectos de diferentes tratamientos geométricos de las secciones de entrecruzamiento de autopista. Para demostrar el uso de los CMF desarrollados se realizaron dos estudios de caso. Los resultados ayudarán a los ingenieros viales a comprender mejor el comportamiento de seguridad de las diferentes secciones de entrecruzamiento. Se provee una guía para evaluar cuantitativamente los beneficios de seguridad de diferentes tratamientos geométricos de secciones de entrecruzamiento.

De acuerdo con los resultados de esta investigación, se formulan recomendaciones de diseño para mejorar el desempeño de la seguridad de las secciones de entrecruzamiento de autopistas: El proyectista de la autopista debe considerar

el número necesario de los cambios de carril para el entrecruzamiento de los vehículos. Al reducir los cambios de carril requeridos para entrar o salir de la autopista disminuirá el riesgo de choque en las secciones de entrecruzamiento.

Para las secciones de entrecruzamiento cortas y de alto volumen de tránsito se recomienda con fuerte énfasis extender la longitud de entrecruzamiento. Así, los vehículos que se entrecruzan pueden tener más tiempo para completar las maniobras de entrecruzamiento con éxito.




1 INTRODUCCIÓN

1.1 Antecedentes de la Investigación

El comportamiento de la sección de entrecruzamiento en autopista fue un tema importante desde finales de 1960. El entrecruzamiento se define como el cruce de dos corrientes que viajan en el mismo sentido a lo largo de una longitud significativa del camino sin la ayuda de dispositivos de control de tránsito (HCM, 2000). Por lo general, tales secciones se forman cuando una zona de convergencias es seguida de cerca por una zona de divergencias, o cuando un carril de la rama de entrada es seguido de cerca por un carril de la rama de salida, ambos conectados por un carril auxiliar. Las secciones de entrecruzamiento requieren intensas maniobras de cambio de carril; usualmente los vehículos que convergen o divergen necesitan hacer uno más cambios de carril.

La Figura 1 muestra una sección de entrecruzamiento típica. Los flujos A - D y B - C son los flujos de entrecruzamiento. Los vehículos que viajan desde el ramal A al D deben cruzar la trayectoria de los vehículos que viajan del ramal B a C.

Figura 1 Formación de una sección de entrecruzamiento (HCM, 2000)

Los vehículos que convergen y divergen necesitan hacer uno o más cambios de carril en espacio y tiempo limitado, confinados por la longitud de la sección de entrecruzamiento. Por lo tanto, a menudo las intensivas maniobras de cambio de carril combinadas con el volumen de tránsito pesado y condiciones de alta velocidad en las secciones de entrecruzamiento resultan en problemas de operación y seguridad. Diversos factores, como el diseño de las ramas, uso de carriles auxiliares, y la continuidad de los carriles tienen efectos significativos en el nivel-de-servicio y en el comportamiento de seguridad de las secciones. En la aplicación de diferentes tipos de secciones de entrecruzamiento o de diferentes tratamientos geométricos para secciones de entrecruzamiento (tales como la adición de un carril auxiliar), los ingenieros de tránsito necesitan guías sobre la evaluación de los efectos sobre la seguridad de los diferentes tipos de diseños y tratamientos.

Debido a la gran dificultad y costo de la recolección de datos completos sobre las operaciones de tránsito de entrecruzamiento en autopistas se realizó un número limitado de estudios sobre el comportamiento de seguridad de las secciones de entrecruzamiento. El HSM de AASHTO 2010 sólo proporciona CMF para las secciones de las ramas de entrada y salida, y no da ningún CMF para el comportamiento de seguridad de las secciones de entrecruzamiento en autopistas, dejando a los ingenieros de tránsito que tomen sus decisiones confiando principalmente en su juicio (HSM, 2010).




Para este propósito, se estudiaron los datos históricos de choques en dieciséis secciones de entrecruzamiento de autopistas en Texas. Se colectaron datos de tránsito, de las condiciones geométricas, y de choques para investigar el comportamiento de seguridad de las secciones de entrecruzamiento. Se formularon conclusiones y recomendaciones sobre la base de las conclusiones del estudio. Los resultados ayudarán a los ingenieros de tránsito a evaluar cuantitativamente los beneficios de seguridad de los diferentes tratamientos geométricos de secciones de entrecruzamiento.

1.2 Objetivo de la Investigación

El objetivo de esta investigación es investigar el comportamiento de seguridad de las secciones de entrecruzamiento de autopistas y desarrollar un modelo cuantitativo para predecir los efectos sobre la seguridad de los diferentes tipos de tratamientos geométricos.

2 REVISIÓN DE LA BIBLIOGRAFÍA

En cuatro partes, la revisión bibliográfica se centró en el comportamiento de seguridad de las secciones de entrecruzamiento de autopista. 2.1 Definición y Tipos de Secciones de Entrecruzamiento

HCM 2000

Según el HCM 2000, sección entrecruzamiento se define como el cruce de dos o más corrientes de tránsito que viajan en el mismo sentido general a lo largo de una longitud significativa del camino sin la ayuda de dispositivos de control de tránsito. Puedan existir en cualquier tipo de instalación: autopistas, caminos multicarriles, de dos-carriles, áreas de distribuidores, calles urbanas, o calzadas colectora-distribuidora.

Tres variables geométricas influyen en las operaciones de la sección de entrecruzamiento: configuración, longitud y anchura. La configuración de una sección de entrecruzamiento indica la forma en que los carriles de entrada y salida están vinculados (HCM, 2000). Configuración - determina cuántos cambios de carril necesita un vehículo que entrecruza para completar con éxito la maniobra de entrecruzamiento. Longitud - distancia entre las áreas de convergencia y divergencia; tiene un fuerte efecto en la intensidad del cambio de carril, ya que los vehículos que se entrecruzan deben ejecutar los cambios de carril requeridos dentro del límite de la sección de entrecruzamiento límite. Anchura – Es el número total de carriles entre las áreas de las narices de entrada y salida áreas.

Los tres factores influyen en las actividades de cambio de carril del tránsito que se entrecruza en secciones de autopistas.

HCM 2000 identifica tres grandes categorías de configuraciones de entrecruzamiento: Tipo A, Tipo B y Tipo C. La definición del HCM 2000 se basa principalmente en el número mínimo de cambios de carril necesarios para los movimientos de entrecruzamiento.

La característica de una sección de entrecruzamiento de tipo A es que todos los vehículos que se entrecruzan deben hacer el cambio de un carril para completar su maniobra con éxito. Todos los cambios de carril se producen a través de una línea de carril que conecta la zona de entrada de nariz directamente a la salida de la zona de la sangre derramada. Dicha línea se conoce como una línea de corona (HCM, 2000).




La Figura 2 muestra la formación típica de secciones de entrecruzamiento Tipo A. Para la Figura 2 (a), la sección de entrecruzamiento está formado por un solo carril de la rama, seguido por un solo carril rama de salida con un carril auxiliar continuo conectado. En esta sección, todos los vehículos convergentes deben hacer un cambio de carril, desde el carril auxiliar hasta los carriles principales de la autopista. Todos los vehículos divergentes deben hacer un cambio de carril desde los carriles principales de la autopista hasta el carril auxiliar. Este tipo de configuración también se conoce como una rama de entrecruzamiento.

Una sección importante de entrecruzamiento se forma cuando al menos tres de los ramales de entrada y salida tienen múltiples carriles. La sección de entrecruzamiento ilustrada en la Figura 2(b) es una sección de entrecruzamiento Tipo A importante.

a. Entrecruzamiento rama: Todos los conductores que se entrecruzan deben ejecutar un cambio de carril a través de la línea de la corona

Entrecruzamiento importante: Tres o más ramales de entrada / salida tienen múltiples carriles

Figura 2 Secciones de entrecruzamiento Tipo A (HCM, 2000)

La característica de la configuración Tipo B es que: 1) un movimiento de entrecruzamiento se puede hacer sin cambios de carril y 2) el otro movimiento que entrecruza requiere, a lo sumo, un cambio de carril.

Todas las secciones de entrecruzamiento Tipo B caen en la categoría general de las secciones de entrecruzamiento principales, en que siempre tienen al menos tres ramales de entrada y salida con múltiples carriles (1).

La Figura 3 muestra dos secciones de entrecruzamiento Tipo B. En ambos casos, los vehículos que se entrecruzan no requieren cambios de carril desde el ramal B hasta el ramal C, pero desde el ramal A hasta el ramal D, tienen que hacer un cambio de carril.

a. Entrecruzamiento principal con rama de salida doble




b. Entrecruzamiento principal con rama de salida simple

Figura 3 Secciones de entrecruzamiento tipo B (HCM, 2000)

La característica de la configuración Tipo C es que: 1) un movimiento de entrecruzamiento se puede hacer sin cambios de carril y 2) el otro movimiento que entrecruza requiere al menos dos cambios de carril.

La Figura 4 muestra dos tipos de Tipo C secciones de entrecruzamiento. En la Figura 4 (a), el movimiento BC no requiere cambio de carril, mientras que el movimiento AD requiere dos cambios de carril. Figura 4 (b) muestra una sección de entrecruzamiento de dos caras. En tales casos, el flujo de rama a rama opera como un flujo de entrecruzamiento. Entrecruzamiento vehículos deben cruzar todos los carriles de la autopista para completar su maniobra de entrecruzamiento.

a. De un solo lado de la armadura

b. Dos lados de la armadura

Figura 4 Tipo secciones C entrecruzamiento (HCM, 2000)

HCM, 2010

Según el HCM 2010, hay dos categorías principales de secciones de entrecruzamiento: de un solo lado y de dos lados. En la de un lado no hay maniobras de entrecruzamiento que requieran más de dos cambios de carril para ser completadas con éxito (HCM, 2010); en la de dos lados al menos una maniobra de entrecruzamiento requiere tres o más cambios de carril para ser completada con éxito; o en los que un carril de la rama es seguido de cerca por un solo carril de la rama de salida en el lado opuesto de la autopista (HCM, 2010). Para secciones de entrecruzamiento con rama de acceso y rama de salida en el lado opuesto, el movimiento de la rama a rama es considerado como movimiento de entrecruzamiento. La mayoría de las secciones de entrecruzamiento son unilaterales.




La Figura 5 ilustra dos ejemplos de secciones de entrecruzamiento de un solo lado.

(a) Entrecruzamiento de rama de un lado

(b) Entrecruzamiento principal un lado

Figura 5 Secciones de entrecruzamiento de un lado (HCM, 2010)

La Figura 6 muestra dos ejemplos de secciones de entrecruzamiento de dos lados. La Figura 6 (a) muestra una forma común de sección de entrecruzamiento de dos lados. El movimiento de entrecruzamiento rama-a-rama requiere dos cambios de carril. La Figura 6 (b) muestra una sección de entrecruzamiento de dos lados en la que la rama tiene múltiples carriles. El movimiento de entrecruzamiento rama-a-rama requiere tres cambios de carril.

(a) Sección de entrecruzamiento dos lados con ramas de carril simple

(b) Sección de entrecruzamiento dos lados con tres cambios de carril

Figura 6 secciones de entrecruzamiento de dos lados (HCM, 2010)

Las categorías de la sección de entrecruzamiento de autopista cambian mucho de HCM 2000 a HCM 2010.

La Tabla 1 resume la relación entre las diferentes categorías definidas en el HCM 2000 y HCM 2010.




Tabla 1 Relaciones entre las diferentes categorías en HCM 2000 y HCM 2010

Categorías en HCM 2000 Sección de Entrecruzamiento Categorías en HCM 2010

Tipo A

Unilateral

Tipo B

Unilateral

Tipo C

Unilateral

,

Bilateral

Como el HCM 2000 considera más detalles sobre el número requerido de cambios de carril para las secciones de entrecruzamiento en autopista que el HCM 2010, este estudio utiliza la definición y categorías de secciones de entrecruzamiento en HCM 2000 para analizar el desempeño de la seguridad de las secciones de entrecruzamiento en autopista.

2.2 Factores de Modificación de Choques CMF

Para los tratamientos relacionados con el diseño de la autopista, HSM 2010 ofrece una función para calcular CMF para la longitud del carril de aceleración, Ecuación (1):

El HSM de AASHTO 2010 da CMF y resume los efectos de diversos tratamientos, tales como modificaciones geométricas y operacionales en un sitio. Los CMF son la relación de la frecuencia de choque de un sitio bajo dos condiciones diferentes y representan el cambio relativo en el riesgo de choque debido a un cambio. Por lo tanto, CMF se pueden utilizar para probar opciones alternativas de diseño y sirven como las medidas para cuantificar los efectos de un diseño o el control del tránsito tratamiento geométrico particular. Por lo tanto, CMF se utilizan generalmente para la evaluación de los efectos de un tratamiento en particular. Manuales de seguridad en los caminos proporcionan CMF para ayudar a los profesionales del transporte o los ingenieros de tránsito tomar decisiones de seguridad.

Los valores de CMF en el HSM 2010 se calculan para un conjunto específico de condiciones de base. Esto permite la comparación de las opciones de tratamiento contra una condición de referencia especificada. Bajo las condiciones de base (es decir, sin cambio en las condiciones), el valor de un CMF es 1. Valores de CMF inferiores a 1indican que el tratamiento alternativo reduce la frecuencia media de choques en comparación con la condición de base. Los valores CMF superiores a 1 indican que el tratamiento alternativo aumenta la frecuencia de choques en comparación con la condición de base.




Donde L es la longitud del carril de aceleración, como se ilustra en la Figura 7.

Figura 7 Carril de aceleración

Esto significa que, si se extiende la longitud del carril de aceleración de 0,12 millas a 0,20 millas, el CMF para el total de choques se puede calcular de la siguiente manera:

El resultado indica que la frecuencia de choque puede reducir en un 19% después de la ampliación de la aceleración de la longitud de carril de 0,12 millas a 0,20 millas.

La Tabla 2 presenta los efectos de choque y error estándar asociado con el aumento de la longitud del carril de desaceleración por 100 pies. .. Para carril de desaceleración que es menor que 690 pies de longitud, si el carril de desaceleración se extiende 100 ft existente en la longitud, la CMF se puede calcular como sigue:

CMF = 0,93 ± (2 * 0,06) = 0,81 a 1,05 El valor sugiere un posible aumento, disminución o ningún cambio en la frecuencia de choque promedio esperado.

Figura 8 Carril de desaceleración

Tabla 2 Efectos de choque puede tener la ampliación carriles de desaceleración (HCM, 2000)

Tratamiento Ajuste Volumen de Tránsito

Tipo Choque CMF Std. Error

Extienda carril de desaceleración por 100 pies.

No específicos

No específicos Todos 0.93 0.06

Condición Base: Mantener la desaceleración que es menor que 690 ft existente en longitud.




HCM 2000 también presenta los posibles efectos de choque de la modificación de área de dos carriles de cambio de fusión / divergen a un cambio de carril, como se ilustra en la Tabla 3. Si el área / divergir de combinación se modifica a partir de dos de cambio de carril a un carril cambia, el CMF se puede calcular como sigue:

CMF = 0,68 ± (2 * 0,04) = 0,60 hasta 0,76 El valor indica que este tratamiento puede disminuir la frecuencia de choque en un 24% - 40%.

a. Un cambio de un carril

b. Dos cambios de carril

Área de la figura 9 en dos de cambio de carril y de un solo carril de cambio de fusión / divergen

(HSM 2000)

Tabla 3 Efectos de choque potenciales de la modificación de dos carriles de cambio de fusión / divergen área a uno de cambio de carril (HSM)

Tratamiento Ajuste Volumen de Tránsito

Tipo Choque CMF Std. Error

Modificar de dos carriles a uno-carril de fusión / zona divergir

No específicos

No específicos Todos 0.68 0.04

Base Estado: Fusionar / área que requiere dos cambios de carril divergir.

Dado que la información cuantitativa de los posibles tratamientos para las secciones de entrecruzamiento en autopista no era suficiente para determinar un Manual CMF, Seguridad en los caminos (2000) no proporcionó CMF para los efectos de seguridad de diferentes diseños o tratamientos para las secciones de entrecruzamiento de la autopista, como cambiar la longitud de entrecruzamiento, anchura y la configuración. Para llenar este vacío, el estudio calcula CMF para el tratamiento geométrico de las secciones de entrecruzamiento en autopista bajo la demanda de tránsito dado.




2.3 Comportamiento de la seguridad de ramas

En esta sección se presentará un resumen de los estudios existentes sobre seguridad de ramas de la autopista. Nahr y otros (1999) realizaron un estudio para investigar la relación entre la frecuencia de choque y rama Media Diaria (IMD) y la longitud de carril de desaceleración. Bauer y Harwood (1998) se centró en la relación entre los choques de tránsito y los elementos de diseño geométrico y volúmenes de tránsito. Nahr y otros (1999) estudiaron la relación entre la frecuencia de choque en las ramas de autopistas y algunos factores que influyen, incluyendo TMD rama, autopista de la línea principal TMD, longitud de carril de desaceleración y la configuración geométrica. Basado en el modelo desarrollado por este estudio, se encontró que el aumento de la rama y a través de TMD. TMD puede aumentar la frecuencia de choque y la longitud del carril de desaceleración en la rama tiene un efecto positivo en el comportamiento de seguridad de la rama. Resultados de los análisis de sensibilidad indican que un aumento de 100 pies en longitud carril de desaceleración puede resultar en una reducción de 4,8% en la frecuencia de choque. Bauer y Harwood (1998) realizaron un estudio para investigar la relación entre los choques de tránsito y camino elementos de diseño geométrico y volúmenes de tránsito para las ramas de intercambio y carriles de cambio de velocidad. El estudio utilizó Poisson y enfoques (NB) de modelado de regresión binomial negativa, para predecir choques en secciones de rama y carriles de cambio de velocidad. Las variables explicativas incluyen: la autopista de la línea principal del tránsito medio diario anual (TPDA), rama ATMD, tipo de área (rural / urbano), tipo de rama (on / off), la configuración de rama, anchura del banquina derecho, y longitudes de rama y la velocidad de cambio de carril. Para estas variables explicativas, los resultados estadísticos mostraron que la rama ATMD explica la mayor parte de la variabilidad de los datos de choques. Aumenta la frecuencia de choque con el incremento de la IMD rama. Tanto de los resultados de los dos estudios indican que el volumen de rama influye en la frecuencia de choque en ramas de la autopista. Nahr y otros (1999) también presenta esa longitud carril de desaceleración tiene un efecto significativo en el desempeño de seguridad de ramas de la autopista.

2.4 Comportamiento de la seguridad de entrecruzamiento Hasta hace poco, se realizaron pocos estudios anteriores con respecto a la eficacia de la seguridad de las secciones de entrecruzamiento en autopista. En esta sección se presentará un resumen del número limitado de estudios existentes sobre el desempeño de la seguridad de las secciones de entrecruzamiento en autopista. Liu y otros (2010) estudia cómo los acuerdos de carril en las líneas principales autopistas y ramas afectan a la seguridad de las autopistas entrecruzamiento secciones. Se estudian tres tipos diferentes de arreglos para comparar el desempeño de seguridad. El sistema de tipo A tiene una rama de entrada de un solo carril, seguido de una rama de salida de un solo carril y sin carril auxiliar. Arreglo de tipo B tiene una rama de entrada de un solo carril y una rama de salida de dos carriles con un carril auxiliar. La diferencia entre los tipos C y B es que tipo C sólo tiene una rama de salida de un solo carril. Se desarrollaron modelos de predicción de choques para indicar la relación entre el número de choques y diversas variables que contribuyen, incluyendo longitud de la sección de entrecruzamiento, de la rama TMD, tipo de arreglo carril, TMD línea principal autopista, número de carriles y la velocidad.




Este estudio encontró que la longitud de la sección de entrecruzamiento, TMD y la velocidad de la rama tiene efectos en la seguridad de la sección de entrecruzamiento. Además, se encontró entre los tres tipos diferentes de disposiciones de carril, Tipo C tiene la frecuencia de choque promedio más bajo. Le y Porter (2012) realizaron un estudio que se centra en la relación entre el espaciamiento rama y la seguridad de la autopista mediante el desarrollo de un modelo de regresión binomial negativa. Los resultados de este estudio indican que la frecuencia de choque aumentó a medida que disminuyó el espaciamiento de rama, y los beneficios de seguridad de la utilización de la autopista sin peaje carriles auxiliares disminuyeron a medida que aumentó el espaciamiento rama. Golob y otros (2004) analizaron los choques que se produjeron en tres tipos típicos de secciones de entrecruzamiento según la definición de HCM 2000. Este estudio analizó la frecuencia de los diferentes tipos de choques, la ubicación de los choques, los factores que contribuyen a los choques de trabajo y el período de tiempo se produjo los choques. Además, se proporcionaron recomendaciones para mejorar el desempeño en seguridad de cada tipo de secciones de entrecruzamiento. Para las secciones de entrecruzamiento de tipo A, el mejoramiento de la señalización y la iluminación podría proporcionar una advertencia suficiente para cambiar de carril. Métodos eficaces de control de velocidad pueden mejorar el comportamiento de seguridad por tipo secciones B entrecruzamiento. En las secciones C Tipo de entrecruzamiento, se deben instalar señales de advertencia de los peligros potenciales. Batenhorst y Gerken (2000) estudiaron los efectos operativos de las secciones de entrecruzamiento creado por carriles auxiliares entre dos intercambios sucesivos. Se compararon los efectos operacionales de dos carriles diferentes arreglos basados en el análisis de simulación de tránsito: (1) el carril auxiliar se terminó en una rama de salida de un solo carril, y (2) el carril auxiliar se terminó en una rama de salida de dos carriles. La investigación encontró que el diseño de la rama de salida de dos carriles se tradujo en mayor retardo del sistema total que el diseño de la rama de salida de un solo carril. El aumento en el retardo total del sistema oscila entre 0,4 y 39,9% y un promedio de 33,7%. Park (2010) investigó los efectos de seguridad de elementos de diseño importantes para autopistas. Usó modelos de regresión binomial negativa para estimar los efectos de las variables independientes sobre los choques. El modelo final para la evaluación indicó que los choques en los segmentos de autopista se asociaron con TMD, la densidad de la rama, el número de carriles (por autopistas urbanas), y si el camino está en una zona urbana o rural. Off-rama densidad no fue un factor que influyó estadísticamente significativa. Los resultados de los modelos estadísticos se orientan hacia el desarrollo de la CMF para la densidad de la rama y las curvas horizontales para efectos de seguridad predicción. Todos estos estudios realizaron análisis sobre los factores que contribuyen a la frecuencia de choque para las secciones de entrecruzamiento en autopista. Tanto de los estudios realizados por Liu y otros (2010) y Le y Porter (2012) presentan una longitud más corta que el entrecruzamiento conduce a una mayor frecuencia de choque para las secciones de entrecruzamiento en autopista. Para el estudio, realizado por Batenhorst y Gerken (2000), los resultados mostraron que el diseño de la rama de salida de dos carriles se tradujo en mayor retardo del sistema total que un diseño de la rama de salida de un solo carril.




3 DISEÑO DEL ESTUDIO

En este capítulo, el diseño general de esta investigación se presenta en cuatro aspectos: 1) la metodología, 2) procedimiento de investigación, recopilación de datos 3) y 4) técnicas y herramientas.

3.1 Metodología

Esta investigación tiene como objetivo investigar la eficacia de la seguridad de las secciones de entrecruzamiento de autopistas y desarrollar un modelo cuantitativo para predecir los efectos sobre la seguridad de los diferentes tipos de tratamientos geométricas de secciones de entrecruzamiento en autopista.

Para alcanzar el objetivo de esta investigación se realizó un análisis histórico basado datos de choques para investigar la eficacia de la seguridad de las secciones de entrecruzamiento en autopista. Al principio, se seleccionaron un total de dieciséis secciones de entrecruzamiento de autopista para el estudio de campo. Los datos de tránsito de campo y datos históricos de choque se recogieron en las secciones de entrecruzamiento estudiado. Y luego, se realizó un test no paramétrico independiente para investigar los factores que contribuyen a los choques ocurridos en los sitios estudiados. Un modelo de predicción choque se desarrolló a partir del análisis de seguridad. Además, CMF se desarrollaron con base en el modelo de predicción choque desarrollado para estimar los efectos de los diferentes tratamientos de seguridad para las secciones de entrecruzamiento en autopista.

Modelos de regresión binomial negativa (NB) y regresión de Poisson se utilizaron para identificar los factores que contribuyen a los choques ocurridos en secciones de entrecruzamiento en autopista. La siguiente sección presenta estos dos modelos y métodos de selección de modelo.

Modelo de Regresión de Poisson

El modelo de regresión de Poisson es un modelo clásico para los datos escrutados. El paquete de software estadístico SPSS fue utilizado para el desarrollo de este modelo.

Los eventos críticos se distribuyen al azar y la frecuencia de los eventos críticos son números discretos y positivos. La relación entre el número esperado de eventos críticos que ocurren en Yi un par de enfoque de intersección i (variable dependiente Yi) y un conjunto de variables explicativas Xii, Xi2,... Xin que representan las características de las intersecciones (es decir, intersección geométrica, control de señal, volumen de tránsito condiciones) podría ser modelada como la ecuación (2):

Donde y¿ denota el número total de eventos críticos que se produjeron en el enfoque de intersección par i, y ¡i ¿es la media condicional de y¿, que es una función no lineal de y puede expresarse como sigue:

Entonces, el número esperado de eventos críticos en enfoque intersección par i puede ser estimado por:




Donde ß es el vector de coeficientes de regresión que pueden ser estimadas por el método de máxima verosimilitud de serie con la función de probabilidad dada por:

Negativa Binomial (NB) Modelo de Regresión

Una limitación del modelo de Poisson es su supuesto implícito de que la varianza depende de igual a su media. Cuando los datos de frecuencia de acontecimiento crítico son más dispersos, lo que significa que la varianza de los datos de frecuencia de acontecimiento crítico es mayor que su media, el modelo de regresión de Poisson no puede ser empleado. Para relajar la restricción de dispersión sobre un modelo de regresión binomial negativa es de uso general. Se generaliza el modelo de Poisson mediante la introducción de un término de error distribuido independientemente en la media condicional en la Ecuación (1), de tal manera que

Donde exp (£ j) es un término de error gamma-distribuido con media y varianza uno a. Se puede derivarse que la media condicional de la variable independiente sigue una distribución binomial negativa, que puede expresarse como sigue:

Donde u = 1 / a (1 / a + fa). La media de la distribución binomial negativa sigue siendo el mismo que la distribución de Poisson, que es, y su varianza puede ser expresada por la ecuación siguiente

Donde a es la varianza del término de error gamma-distribuido. De la ecuación (8), se puede observar que la introducción de los resultados en que la varianza de difiere de la de su media. Es una medida de la dispersión de los datos y cuando a ^ 0 la binomial negativa se convierte en la distribución de Poisson (que se puede derivar sobre la base de la ecuación (7)). Al igual que en el modelo de regresión de Poisson, el valor del parámetro a y los coeficientes de las variables independientes se puede estimar por máxima verosimilitud de registro estándar dada por la función:

Selección del modelo

Cameron y Trivedi (1990) y Greene (2000) desarrollaron una prueba que puede utilizarse para elegir entre el modelo de regresión de Poisson y el modelo binomial negativa. Su ensayo se basa en las siguientes hipótesis:




En segundo lugar, cuando el parámetro a en la ecuación (8) cerca de 0, binomial negativa se convierte en la distribución de Poisson. Así, por probar la hipótesis de H0: a = 0 vs. Hx: a ^ 0, el modelo apropiado puede ser el seleccionado para los datos de los eventos críticos utilizados en este estudio. Esta prueba puede ser realizada por un t-test para un estimado, una prueba de razón verosimilitud, o una prueba de Lagrange múltiple (LM).

La prueba de razón de verosimilitud es una prueba estadística que se usa para comparar el ajuste de dos modelos. El cociente de probabilidad o equivalentemente su logaritmo se pueden utilizar para calcular un valor de p para decidir si desea rechazar el modelo nulo en favor del modelo alternativo. La prueba de razón de verosimilitud se basa realmente en la relación de función de verosimilitud L y L se describe en las ecuaciones (5) y (9). La relación de probabilidad de X se puede escribir como:

De acuerdo con (Greene, 2-), la siguiente .ariaole tiene una distribución chi cuadrado con un (1) grado de libertad:

En comparación con la prueba de razón de verosimilitud, Lagrange prueba múltiple también se basa en la función de verosimilitud, pero sólo implica un modelo. La probabilidad de registro máximo para la regresión NB es una función del parámetro a como se muestra en la Ecuación (9) .La prueba multiplicador de Lagrange está utilizando la función de máxima verosimilitud para generar una puntuación multiplicador de Lagrange variable. El multiplicador de Lagrange puntuación - (a) puede ser escrita como:

- (A) = 2 ^




Esta estadística prueba Multiplicador de Lagrange LM sigue una distribución chi-cuadrado y se puede utilizar para calcular un valor de p para decidir si se rechaza el modelo nulo a = 0 o acepte el modelo nulo.

3.2 Procedimiento de investigación

De acuerdo con el objetivo y la metodología de esta investigación, el procedimiento de investigación se divide en cuatro pasos. Paso 1 es revisar la bibliografía para resumir los resultados de los estudios anteriores sobre el análisis de seguridad de ramas de la autopista y las secciones de entrecruzamiento. Paso 2 es recoger información detallada y datos de tránsito, así como los datos de choques históricos para secciones de entrecruzamiento en autopista estudiados. El paso 3 es para analizar la seguridad. Paso 4 es hacer conclusiones y recomendaciones. El procedimiento general de la investigación se muestra como sigue.

Paso 1: Revisión de la bibliografía

Con base en la revisión de la investigación anterior, los resultados de los estudios anteriores sobre el análisis de seguridad de ramas de la autopista y las secciones de entrecruzamiento se resumieron.

Paso 2: Recolección de datos

Se recogieron los datos de tránsito y datos históricos de choque. En cada sección de entrecruzamiento, se recogieron datos de tránsito durante las horas pico de la mañana y de la tarde hora pico datos de choques. Datos históricos fueron recogidos para las secciones estudiadas durante un período de cinco años (2007-2011) del Departamento de Transporte de Texas (TxDOT) Choque Record Sistema de Información (CRIS).

Paso 3: Análisis de datos

En este estudio, el modelo de regresión de Poisson se desarrolló para el análisis de los factores que influyen en el comportamiento de la seguridad de las secciones de entrecruzamiento en autopista y para derivar CMF para cuantificar los efectos de los diferentes tratamientos de seguridad.

Paso 4: Conclusiones y Recomendaciones

Con base en los resultados de análisis de datos, se obtuvieron los resultados clave sobre el desempeño de la seguridad de las secciones de entrecruzamiento de autopista.

3.3 Recolección de Datos

Selección de las secciones de entrecruzamiento

En este estudio, se seleccionaron dieciséis secciones de entrecruzamiento con diferentes configuraciones geométricas (diferente número de carriles auxiliares y arreglos de rama) en dos importantes ciudades, Houston y El Paso, Texas. Entre ellos, hay siete secciones Tipo A entrecruzamiento, tres secciones de tipo B de entrecruzamiento y seis Secciones tipo C de entrecruzamiento. La Tabla 4 presenta la información detallada acerca de estas secciones de entrecruzamiento en autopista seleccionados. En esta tabla, LS es la longitud de entrecruzamiento que se mide desde el área de la sangre derramada de combinación para el divergen zona sangre derramada; N es el número total de carriles en el área de entrecruzamiento, que incluye carriles auxiliares; LCRF es el número mínimo de cambios de carril requeridas para un solo vehículo entrecruzamiento pasar de la rama de la autopista; y LCFR es el número mínimo de cambios de carril requeridas para un solo vehículo entrecruzamiento pasar de la autopista a la rama de salida. Las ubicaciones de detalle de los sitios de estudio fueron presentados en la Figura 10.




a. Estudiado entrecruzamiento secciones en Houston, Texas.

b. Estudió secciones de entrecruzamiento en El Paso, Texas.

Figura 10 Estudió secciones de entrecruzamiento




Tabla 4 Información de todas las secciones de entrecruzamiento estudiadas

*LS: longitud de entrecruzamiento que se mide desde el área de la sangre derramada de combinación para el divergen zona sangre derramada; es el número total de carriles en la sección de entrecruzamiento; *** LCRF: número mínimo de cambios de carril de la rama de la autopista; **** LCFR: Número mínimo de cambios de carril de la autopista a la rama de salida

Colección histórica datos de choques

Los datos de choques históricos fueron recolectados para las dieciséis secciones estudiadas durante un período de cinco años (2007-2011) de Sistema de TxDOT Choque Record de la Información (CRIS). Cada muestra de datos contiene la longitud y latitud de los lugares de choque, lo que permite un análisis de la distribución espacial. El uso de software ArcGIS, las ubicaciones de los choques se pueden mostrar en los mapas de las ciudades donde se encuentran los sitios de estudio candidato. Con base en la información de localización espacial de choque y la información de bloqueo en la base de datos CRIS, los choques ocurridos dentro del área de las secciones de entrecruzamiento de estudio pueden ser identificados y seleccionados. A modo de ejemplo, la Figura 11 muestra los choques se produjeron y grabaron en Texas en 2007.




Figura 11 Mapa de choques en Texas

Datos recogidos en el campo

Para recoger los datos en estas secciones de entrecruzamiento seleccionados, video tránsito se registró a partir de cámaras de vigilancia instaladas en cada sección de la autopista durante la mañana y por la tarde pico horas de un día laborable. A modo de ejemplo, un lanzamiento de la pantalla del vídeo de la Interestatal 610 @ Wallisville Rd. se muestra en la Figura 12. La Tabla 5 muestra los datos de volumen y de choque para toda la sección de estudio de entrecruzamiento. Los datos recogidos de volumen para cada ubicación incluyen: Vthr: A través de volumen (pc / h) VON: En la rama de volumen (pc / h) VOFF: volumen Off-rama (pc / h)

Figura 12 Muestra de vídeo de tránsito




Tabla 5 Datos de volumen y de choque para todas las secciones de entrecruzamiento estudiadas

Identificació

n

Tiempo de vídeo Von VOFF Vthr Número de Choques

grabación (Pc / h) (Pc / h) (Pc / h) (Choque / 1000 pies)

1 AM Horas Pico 1016 478 4763 1

PM Horas Pico 854 646 4813

2 AM Horas Pico 399 1112 3647 2

PM Horas Pico 1375 1715 6124

3 AM Horas Pico 617 766 4572 2


4 AM Horas Pico 942 1142 5393 9


5 AM Horas Pico 232 1200 5193 31


6 AM Horas Pico 586 274 4351 4


7 AM Horas Pico 126 221 1217 7


8 AM Horas Pico 1036 127 993 9


9 AM Horas Pico 848 1486 4285 3


10 AM Horas Pico 591 1347 5825 4


11 AM Horas Pico 372 2515 7404 1


12 AM Horas Pico 315 2978 4217 7


13 AM Horas Pico 449 1799 6637 9


14 AM Horas Pico 1486 319 4593 3


15 AM Horas Pico 1929 673 3179 5


16 AM Horas Pico 243 162 3209 6





3.4 Técnicas y Herramientas

En esta investigación, se utilizaron varias técnicas estadísticas y el software de transporte, incluyendo Microsoft Excel, SPSS y SIG, etc.

Microsoft Excel es un programa de hoja de cálculo electrónica que se puede utilizar para almacenar, el cálculo y análisis de datos. En esta investigación, se utilizó para calcular promedio diario a través del tránsito (TMDthr), Promedio Diario On-Ramp Tránsito (ADTON) y Promedios Off-Ramp Tránsito (TMDqff).

SPSS (Paquete Estadístico para las Ciencias Sociales) es un programa informático utilizado para la encuesta de creación y despliegue (IBM SPSS Data Collection), minería de datos (IBM SPSS Modeler), análisis de texto, análisis estadístico, y la colaboración y el despliegue (por lotes y servicios automatizados de puntuación). En esta investigación, se utilizó para investigar los factores que influyen en el desempeño de la seguridad de las secciones de entrecruzamiento en autopista.

GIS (Geographic Information System) es un sistema diseñado para capturar, almacenar, manipular, analizar, administrar y presentar todo tipo de datos geográficos. En este estudio, se utilizó para recopilar los datos de choques históricos para las secciones de entrecruzamiento en autopista estudiados.

4 RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En este capítulo, se desarrolló un modelo cuantitativo para predecir los efectos de seguridad de los diferentes tipos de tratamientos geométricas de secciones de entrecruzamiento de autopista. Los resultados de los modelos se discutieron y se basan en el modelo desarrollado, CMF se derivaron para la estimación de los efectos sobre la seguridad de los diferentes tratamientos geométricas de las secciones de entrecruzamiento en autopista.

4.1 Modelos estadísticos para el analizar efectos de seguridad

En este estudio, un modelo de regresión fue desarrollado para el análisis de los factores que influyen en el comportamiento de la seguridad de las secciones de entrecruzamiento en autopista. La frecuencia de choque se estandarizó entrecruzamiento longitud de la sección porque la longitud no sólo afectará el nivel intensivo de los cambios de carril en la sección de entrecruzamiento, sino que también afectan el nivel de exposición de tránsito (la longitud más larga significa alto nivel de exposición de tránsito). Por lo tanto, la frecuencia de choque debe ser estandarizada por la longitud para controlar el efecto de la exposición del tránsito debido a la longitud.

En este estudio, la variable dependiente se define como el número de choques por 1000 ft. Ocurrió durante cinco años. Los candidatos variables independientes incluyen "Longitud de Entrecruzamiento Secciones" (LS), "número mínimo de cambios de carril de la rama de la autopista" (LCRF), "Número mínimo de Cambios de carril de la autopista en Off-Ramp" (LCFR), " Promedio diario durante Traffic "(TMDthr)," Diario Promedio On Ramp Traffic "(ADTON), y" Media Diaria Off-Ramp Traffic "(ADTOFF).

Entre estas variables, la variable de "diario promedio de volumen de tránsito" se estimó multiplicando el volumen pico de horas promedio recogida con 10 porque el factor K (proporción de tránsito diario se producen en la hora pico del día) proporcionado por HCM 2000 es de entre 0,09 y 0,10 (1). La Tabla 6 muestra todas las variables dependientes e independientes utilizados para el análisis en este estudio y sus descripciones.




Tabla 6 Variables dependientes e independientes candidatas con descripciones

Variables dependientes Descripción

Los choques (choque / 1000 pies) Número de choques por cada 1.000 pies ocurrió durante cinco años

Variables Independientes Descripción

Entrecruzamiento Características Sección Geometría

Ls (ft) Longitud de la sección de entrecruzamiento

LCRF Número mínimo de cambios de carril de la rama de la autopista

LCfr Número mínimo de cambios de carril de la autopista a la rama de salida

Características de flujo de tránsito

TMDthr Promedio diario durante Tránsito

ADTON Media Diaria on-rama

ADTOFF Media Diaria Off-rama Tránsito

Pruebas de coeficiente de riesgo se utilizarán para seleccionar el modelo de regresión adecuado. El logaritmo de verosimilitud para el modelo de Poisson y binomial negativa es -40.01150 y -38.71968. El ratio de probabilidad puede ser calculada según la ecuación (15): 2 * (- 38.71968 - (- 40.01150)) = 2.58, que sigue la distribución chi-cuadrado con 1 libertad y valor de p es 0,10797314. El p-valor es mayor que 0,05. Por lo tanto, se selecciona un modelo de regresión de Poisson para este estudio.

Los resultados, del modelo de regresión de Poisson, se presentan en la Tabla 7. Los resultados del análisis estadístico en la Tabla 7 muestran que el número de choques en la autopista se vieron afectados significativamente por las siguientes variables: "Longitud de la Sección Entrecruzamiento" (LS), " Número mínimo de Cambios de carril de la autopista en On-Ramp "(LCfr)," Diario de encendido medio Rama Traffic "(ADTON), y" Media Diaria Off-Ramp Traffic "(ADTOFF) al nivel de confianza de 95%.

Tabla 7 Resultados del análisis de regresión de Poisson

Modelo Variable dependiente: Choques Variables Independientes Coeficientes

estimados p-valor

5 « Constante 2.3797 0.000 "S 5 «

EUR s

Ls -0.00104 0.000 LCfr 0.86022 0,002

© 5 «

ADTON -0.00010 0,004

• M EUR ADTOFF 0.000056 0,009 Tamaño de la muestra 16

Entrar probabilidad -40.01150




4.2 Factores estadísticamente significativos

La longitud de la sección de entrecruzamiento (LS) y la media diaria de tránsito en la rama de salida (ADTON) tener efectos positivos en el desempeño de seguridad para las secciones de entrecruzamiento, mientras que el número mínimo de cambios de carril de la autopista a la rama de salida (LCFR) y el promedio de tránsito diario rama de salida (ADTOFF) podría aumentar el riesgo de choque para las secciones de entrecruzamiento. El efecto de la longitud de las secciones de entrecruzamiento fue consistente con los hallazgos de la bibliografía. Los siguientes son los debates sobre los efectos de los factores individuales que tienen un efecto significativo en el desempeño de seguridad de la sección de entrecruzamiento.

Longitud de la sección entrecruzamiento

La longitud de la sección de entrecruzamiento tiene un efecto positivo en su desempeño de seguridad (su coeficiente es negativo), lo que significa secciones de entrecruzamiento con longitudes más largas tendrán menor frecuencia de choque por 1000 pies. Esto es razonable porque los vehículos que se entrecruzan necesitan hacer cambios de carril necesarios en el espacio y el tiempo limitado por la longitud de la sección de entrecruzamiento. Las longitudes más largas significan entrecruzamiento vehículos tienen más tiempo y la distancia más conmovedor para encontrar las distancias de seguridad para hacer cambios de carril.

Número mínimo de cambios de carril en rama salida autopista Off-Ramp (LCFR)

Número mínimo de Cambios de carril de la autopista en Off-Ramp (LCFR) tiene un efecto negativo en la seguridad de la sección de entrecruzamiento (su coeficiente es positivo). Esto significa que a medida que aumenta LCFR, el riesgo de choque en la sección de entrecruzamiento aumentará también. Un valor mayor de LCFR significa más cambios de carril son obligatorias para los vehículos divergen de la autopista, lo que puede conducir a un aumento de riesgo de choque.

Tránsito Promedio Diario de On-Ramp (ADTON)

Según los resultados, ADTON tiene un efecto ligeramente positivo sobre la seguridad de la sección entrecruzamiento (su coeficiente es -0.00010), lo que significa más tránsito se funden en secciones de entrecruzamiento dará lugar a un menor riesgo de choque. Esto puede ser diferente con nuestras expectativas. Sin embargo, después de observar el video tránsito recogido, se encontró que las secciones de entrecruzamiento con un volumen de tránsito de alta fusión tienden a tener flujo de tránsito lento. Además, los conductores pueden llegar a ser más cautos a otros vehículos cuando ven un volumen alto de fusión desde la rama. Ambos de estos factores pueden explicar la disminución de la posibilidad de choque en secciones de entrecruzamiento con un alto volumen de fusión.

Tránsito diario medio en la rama de salida (ADTOFF)

Dado que el coeficiente de ADTOFF es positivo, significa que el aumento del tránsito diverge en secciones de entrecruzamiento aumentará la frecuencia de choque en esta sección. Esto es fácil de entender porque más tránsito diverge resultará en más maniobras de cambio de carril y divergir los vehículos tiende a frenar antes de entrar en la rama de salida, lo que provocará más turbulencias en el flujo de tránsito y conducir a un mayor riesgo de choque.

4.3 Factores de Modificación de Choques (CMF) y Estudio de caso




A CMF es una medida cuantitativa del cambio en la caída media esperada en un sitio causado por la aplicación de un tratamiento particular. El modelo de predicción choque desarrollado puede ser utilizado para cuantificar el efecto de los diferentes tratamientos de seguridad para las secciones de entrecruzamiento en autopista bajo diferentes condiciones de tránsito. (. Por cada 1000 pies) Sobre la base de los resultados del análisis de regresión de Poisson, la frecuencia de choque esperada puede ser estimada por ecuación siguiente:

Donde, Y es la frecuencia de choque esperado para una sección de entrecruzamiento en autopista plazo de cinco años (se bloquea / 1000ft);

LS es la longitud de la sección de entrecruzamiento (FT);

LCFR es el número mínimo de cambios de carril de la autopista a la rama de salida;

ADTON es la media diaria de tránsito en la rama de salida;

ADTOFF es el tránsito medio rama de salida diaria.

Por lo tanto, el porcentaje de cambio en la frecuencia de choque en una sección de entrecruzamiento después de la aplicación de un tratamiento geométrico particular, tal como la adición de un carril auxiliar o un carril en la rama, puede estimarse como sigue:

La CMF desarrollada puede ser utilizada para estimar los efectos de los diferentes tratamientos de seguridad para una sección entrecruzamiento en autopista como lo demuestran los dos estudios de caso para los dos lugares seleccionados que figuran en la tabla 4: y 1) sección entrecruzamiento 16a. 2) cuarto y quinto secciones de entrecruzamiento

Caso de Estudio A - Ubicación de 16º estudio

La Figura 13 muestra la configuración de carril de esta ubicación. En esta ubicación, divergen vehículos tienen que hacer al menos dos cambios de carril para salir de la autopista. De acuerdo con el modelo de predicción de choque, el valor de LCFR variable (número mínimo de cambios de carril de la autopista a la rama de salida) afectará el desempeño de seguridad de la sección de entrecruzamiento. Más cambios de carril de la autopista a la rama de salida se traducirán en más choques. Por lo tanto, para reducir el valor de LCFR, en este estudio de caso, los dos carriles en la rama en este lugar se convirtió en una rama de un carril y un carril auxiliar se convierte en un principal a través de carril como se muestra en la Figura 13 (b). Por este cambio, el tránsito divergen sólo tiene que hacer un cambio de carril para salir de la autopista, lo que mejorará la seguridad en este lugar. Mediante el cálculo de CMF, es fácil de cuantificar los beneficios de seguridad de este tratamiento. En la configuración original, LCFR es igual a 2. Después de este tratamiento, LCFR convertido 1. De acuerdo con la ecuación (20), CMF se puede calcular.




En comparación con el CMF para la modificación de dos de cambio de carril a un cambio de carril en HCM 2000, el resultado del estudio de casos es relativamente pequeño. El resultado indica que la frecuencia de choque esperado después de cambiar la configuración de la autopista reducirá por 57,69%.

Figura 13 tratamiento geométrico para el 16 estudió sección entrecruzamiento

Caso B Estudio - cuarta y quinta secciones de entrecruzamiento

La figura 14 muestra la configuración geométrica de la cuarta y quinta sección de estudio de entrecruzamiento. Estas dos secciones de entrecruzamiento son adyacentes con poca distancia en el mismo sentido. Como se muestra en la Tabla 5, ambos tienen mayor frecuencia de choque durante los últimos cinco años. El principal problema para esta ubicación es la longitud de entrecruzamiento extremadamente corta (432 ft. Y 423 ft.), Lo que resulta en alta densidad de conflictos de entrecruzamiento. Una posible solución para mejorar el comportamiento de seguridad de esta ubicación es combinar estas dos secciones de entrecruzamiento a entrecruzamiento de una sección grande mediante la ampliación del carril auxiliar para conectar las dos secciones y el cierre de la corriente de la rama en la cuarta sección y en rama en la quinta sección ( como se muestra en la Figura 14). Por lo tanto, después de este tratamiento, la longitud total de la sección de entrecruzamiento se incrementará a 3.457 ft. Además, dado que la rama de salida en la cuarta sección y en rama en la quinta sección se cierran, todo el tránsito se funden utilizará en rama en la cuarta sección y todo divergen tránsito utilizará la rama de salida en la quinta sección. De acuerdo con los datos del volumen de tránsito en la Tabla 5, el TMD de la rama para la ubicación después de que el tratamiento va a ser 13.440, y el TMD rama de salida después de que el tratamiento será 24300.




Con base en la ecuación (19), las frecuencias de choques esperados para el cuarto original y secciones de entrecruzamiento quinta y la sección de entrecruzamiento combinado después del tratamiento se pueden obtener como sigue.

Frecuencia de la caída por la sección cuarta entrecruzamiento es

Frecuencia de la caída por la sección quinta de entrecruzamiento es

Frecuencia Choque para la sección entrecruzamiento combinado después del tratamiento es

Entonces CMF para esta ubicación se puede estimar considerando la longitud de las secciones de entrecruzamiento.

El resultado indica que el tratamiento geométrico propuesto para esta ubicación puede reducir choque frecuencia por 83,85%.

a. Existente configuración geométrica.

b. Configuración geométrica después de los tratamientos.

Figura 14 Tratamiento geométrico por cuarta y quinta sección entrecruzamiento




5 RESUMEN, CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

La investigación investigó la eficacia de la seguridad de las secciones de entrecruzamiento en autopista y desarrolló un modelo cuantitativo para predecir los efectos de seguridad de los diferentes tipos de tratamientos geométricas para las secciones de entrecruzamiento en autopista. En este estudio, el modelo de regresión de Poisson se desarrolló para el análisis de los factores que influyen en el comportamiento de la seguridad de las secciones de entrecruzamiento en autopista y para derivar CMF para la cuantificación de los efectos de seguridad de diferentes tratamientos geométricos. Los resultados de los análisis estadísticos muestran que la frecuencia de choque en la sección de entrecruzamiento se vio afectada significativamente por la longitud de la sección de entrecruzamiento, número mínimo de cambios de carril requeridos de la autopista a la rama situ, media diaria de tránsito en la rama de salida, y el promedio de la rama de salida diaria tránsito. Además, también se encontró que:

Secciones Entrecruzamiento con longitudes más largas tendrán menor frecuencia de choque por 1000 pies.

Se necesitan más cambios de carril para vehículos divergen que se traducirá en más choques en la sección de entrecruzamiento de la autopista.

El aumento de fusionar el tránsito en secciones de entrecruzamiento reducirá ligeramente el riesgo de choque en esta sección.

El aumento del tránsito divergen en secciones de entrecruzamiento aumentará el riesgo de choque en esta sección.

CMF se derivan en base al modelo de predicción choque desarrollado para estimar los efectos de los diferentes tratamientos geométricos de las secciones de entrecruzamiento en autopista. Para demostrar el uso de la CMF desarrollada, se realizaron dos estudios de caso por dos secciones estudio de entrecruzamiento. Los resultados de este estudio ayudarán a los ingenieros de tránsito para entender mejor la operación de la seguridad de las diferentes secciones de entrecruzamiento. También les proporciona una guía para evaluar cuantitativamente los beneficios de seguridad de los diferentes tratamientos geométricos de secciones de entrecruzamiento en autopista. De acuerdo con los resultados de esta investigación, se presentan varias recomendaciones para el diseño de la siguiente manera para mejorar el desempeño de la seguridad de las secciones de entrecruzamiento: • Reducción de cambio de carril requerido para entrar o salir de la autopista disminuirá el riesgo de choque en secciones de entrecruzamiento en autopista. El proyectista de la autopista debe considerar el número necesario de los cambios de carril para entrecruzamiento vehículos. • Para entrecruzamiento secciones con una longitud corta y gran volumen, que se extiende la longitud de entrecruzamiento es muy recomendable. Para las secciones de entrecruzamiento en autopista existente, longitud que se extiende se puede completar mediante la combinación de dos secciones de entrecruzamiento adyacentes. Por lo tanto, los vehículos que se entrecruzan pueden tener más tiempo para completar las maniobras de entrecruzamiento con éxito. El estudio todavía tiene limitaciones. En primer lugar, el tamaño de muestra es pequeño y todos los datos de choques se recogieron en Texas. En el futuro, más datos de campo en diferentes lugares se deben recoger para obtener resultados más precisos. En segundo lugar, en este estudio, el análisis de seguridad se basa únicamente en la policía que informó los choques. La información sobre los choques es a menudo insuficiente. Los investigadores no pueden controlar totalmente algunos factores externos, como los factores relacionados con los comportamientos humanos en los que es generalmente difícil de medir su efecto en el análisis del choque. En el futuro, la conducción estudio basado simulador puede realizarse para poner a prueba aún más el efecto de los factores de comportamiento relacionados con humanos.




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