diseño curvas caminos rurales glennon neuman-leisch 1985

http://www.mchenrysoftware.com/Leisch%20Curve%20Study.pdf

MATERIAL DIDÁCTICO NO COMERCIAL – CURSOS UNIVERSITARIOS DE GRADO Y POSGRADO

Traductor GOOGLE+ +Francisco Justo Sierra CPIC 6311 [email protected] Ingeniero Civil UBA ingenieriadeseguridadvial.blogspot.com.ar Beccar, septiembre 2014

Informe Técnico FHWA/RD-86/035 - PB 86 139 664/AS

Diciembre 1985

Consideraciones de Seguridad y Operacionales para Diseñar Curvas de Caminos Rurales

John C. Glennon, Timothy R. Neuman & Jack E. Leisch

Resumen

Esta investigación estudió la seguridad y características operacionales de las curvas horizontales de caminos rurales de dos carriles. Empleó una serie de metodologías de investigación interdependientes:

Análisis multivariado de choque; Simulación de operaciones de vehículo/conductor con el HV0SM: Estudios de campo sobre el comportamiento del vehículo en las curvas viales; Estudios analíticos de los problemas específicos relacionados con las operaciones

de la curva vial.

Entre los hallazgos del estudio están las recomendaciones sobre el diseño de las curvas viales. La investigación indicó compensaciones importantes entre los radios, longitud y peralte de las curvas. Mediante estudios de comportamiento del conductor se demostró el valor de las espirales de transición. En todos los lugares se observó un significativo rebasamiento de trayectoria, independientemente del radio de la curva; lo cual también se modeló mediante el HV0SM.

Los estudios de las curvas horizontales mostraron los choques por despiste de un solo vehículo como de suma importancia. Se hallaron contramedidas de tratamiento de los costados de la calzada con gran potencial para mitigar la frecuencia y gravedad de los choques en las curvas de caminos rurales.

2-32 CÓMO DISEÑAR CURVAS DE CAMINOS RURALES



ÍNDICE

1 INTRODUCCIÓN 5

2 REVISIÓN DE LA BIBLIOGRAFÍA Y PLAN DE INVESTIGACIÓN 7 Procedimiento de búsqueda de bibliografía 7 Hallazgos 7 Resumen de la bibliografía sobre efectos de la geometría en los choques 11 Plan de investigación general. 12

3 SELECCIÓN DEL LUGAR PARA UNA CURVA VIAL 15 Selección de los Estados candidatos 15

4 ESTUDIOS DE CHOQUES 16 Compilación de datos de choques 16 Resumen de los estudios de choques 17

5 ESTUDIOS SIMULACIÓN COMPUTADORIZADOS 18 Metodología MSVV 18 Corridas y resultados preliminares de curva 19 Corridas y resultados críticos de curva 19 Estudios de quiebre de pendiente transversal 22 Estudios de taludes laterales 23

6 ESTUDIOS DE CAMPO OPERACIONALES 25 ESTUDIOS DE VELOCIDAD DEL VEHICULO 25

Plan experimental 25 Resumen de los datos obtenidos 26 Efecto del alineamiento de aproximación sobre las velocidades 26 Comportamiento transición de velocidad 27 Velocidades de los vehículos en las curvas 28 Resumen e implicaciones 28

ESTUDIOS TRANSVERSALES DEL VEHÍCULO 29 Selección del lugar 30 Resultados de estudios transversales del vehículo 30 Resumen e implicaciones de estudios transversales de vehículo 37

7 COMPARACIÓN DE MSVV Y EST. TRANSVERSAL DE VEHÍCULO 39 Modelo de conductor 39 Resumen de MSVV y estudio de campo de dinámica vehicular 43

8 ESTUDIOS ANALÍTICOS 44 Distancia visual de detención en curvas 44 Efectos dinámicos de asentamiento u ondulaciones del pavimento 47

9 EFECTIVIDAD COSTO DE CONTRAMEDIDAS EN CURVAS 49 Análisis discriminante aplicado a la efectividad de mejoramientos 49 Parámetros de análisis 54 Resumen del análisis de efectividad-de-costo 59

10 RESUMEN Y APLICACIÓN DE RESULTADOS 60 Diseño geométrico de curvas viales 60 Elementos de la sección transversal 66 Otras características 67

11 CONCLUSIONES 70 Características de caminos rurales dos-carroñes en curva 70 Características operativas de curvas viales rurales 71 Metodologías y técnicas de investigación 73

REFERENCIAS 74

Notas FiSi

Esta traducción y resumen omite los Apéndices no necesarios para comprender las conclusiones y recomenda-ciones de la investigación, o poner en práctica sus resultados.

Se omitieron agradecimientos, índices de figuras y tablas, medidas en unidades acostumbradas en los EUA, ta-blas de salida de computadoras, desarrollo de programas de computación, técnicas detalladas de la investigación

MVOSM = Highway Vehicle Object Simulation Model MSVV = Modelo de Simulación de Vehículo Vial https://www.youtube.com/watch?v=GnchZ4oQg6A

JOHN C. GLENNON – TIMOTHY R. NEUMAN – JACK E. LEISCH 3-32



1 INTRODUCCIÓN

Las curvas son necesarias e importantes en todos los caminos. Su forma evolucionó desde lo que parecía razonable al ojo del constructor hasta la forma más moderna geométricamente diseñada de una curva circular con peralte, transiciones de la pendiente transversal y transi-ciones espirales.

A pesar de un procedimiento de diseño razonablemente bien concebido, que considera un tolerable nivel de aceleración lateral en el conductor, las curvas viales muestran continua-mente una tendencia a ser puntos negros de concentración de choques. En los últimos años, varios estudios indicaron que las curvas presentan índices de choques más altos que las secciones rectas, y que los índices de choques aumentan al disminuir el radio de la curva (o aumentar la curvatura). Pero, el radio de la curva puede ser solo un elemento interdepen-diente con otros elementos, que en conjunto contribuyen al índice de choques. Por ejemplo, las curvas más agudas tienden a estar en caminos de menor calidad; con calzadas y ban-quinas angostas, distancia visual marginal, costados de calzada peligrosos, etcétera.

La curva horizontal es una de las características más complejas en nuestros caminos. Sus varios elementos o aspectos listados en la Tabla 1 son candidatos potenciales para estudiar la relación entre diseño y seguridad.

La preocupación por la seguridad en los caminos requiere que los elementos de la Tabla 1 se diseñen y coordinen para dar cabida a las exigencias y limitaciones de vehículos y conduc-tores. Teniendo en cuenta estos requisitos, una serie de preguntas surge en relación con el diseño y operación de las curvas viales:

1. Los conductores, ¿perciben correctamente el radio de curvatura y peralte al gestionar la posición y velocidad de sus vehículos?

2. ¿Se diseñan para las verdaderas trayectorias de los vehículos? 3. ¿Qué nivel de aceleración lateral representa un umbral superior de demanda impuesta por

el sistema conductor/vehículo? 4. ¿Qué tipos de vehículos presentan las dinámicas más importantes por considerar en el

diseño de cada elemento? 5. ¿Cómo perciben y responden los conductores a la acumulación de aceleración lateral? 6. Las espirales, ¿dan al conductor una transición más segura en la curva circular? Si es así,

¿cuál es su longitud correcta? 7. Las restricciones visuales verticales en las curvas horizontales, ¿conducen a una mayor

incidencia de choques que involucran camiones? 8. ¿Hay una compensación de seguridad entre el radio y la longitud de la curvatura para un

dado ángulo central? 9. Los vehículos despistados, ¿se separan más de la calzada en curvas que en rectas? 10. Los vehículos despistados, ¿son más proclives a volcar en curvas que en rectas?

Todos los elementos viales de la Tabla 1, junto con las cuestiones sobre interacciones entre conductor y vehículo son piezas del rompecabezas que describe la relación del diseño de la curva de camino con la seguridad vial.




Objetivos y alcance del proyecto

Los objetivos principales de esta investigación fueron: 1. Establecer relaciones entre las operaciones del camino y la seguridad, y los aspectos

geométricos de las curvas viales; 2. Investigar combinaciones rentables de elementos para una variedad de condiciones de

operación; y 3. Desarrollar criterios y guías de diseño para estos elementos y sus combinaciones para

diseñar nuevos caminos, reconstruir los existentes, y mejorar puntos de los caminos existentes.

El estudio se limitó a los caminos rurales de dos carriles con TMDA ≥ 1500. Los métodos de investigación incluyeron: Síntesis de la bibliografía; Estudios de choques; Simulación computadorizada de la dinámica del vehículo; y Estudios en los lugares operacionales.

TABLA 1 ELEMENTOS DE CURVAS VIALES

Elementos del alineamiento horizontal

1. Radio de curvatura 2. Longitud de curva 3. Longitud de desarrollo del peralte 4. Distribución del desarrollo del peralte entre recta y curva 5. Presencia y longitud de la transición 6. Distancia visual de detención alrededor de la curva.

Elementos de la sección transversal

1. Peralte 2. Anchura de calzada 3. Anchura de banquina 4. Pendiente de la banquina 5. Talud lateral 6. Anchura de zona despejada

Elementos del alineamiento vertical

1. Coordinación de los perfiles de borde 2. Distancia visual de detención en la aproximación 3. Presencia y longitud de pendientes contiguas 4. Presencia y longitud de curvas verticales contiguas

Otros elementos

1. Distancia a curvas adyacentes 2. Distancia a la intersección próxima 3. Presencia y anchura de puentes contiguos 4. Fricción del pavimento 5. Presencia y tipo de dispositivos de control de tránsito 6. Tipo y material de banquina




2 REVISIÓN DE LA BIBLIOGRAFÍA Y PLAN DE INVESTIGACIÓN

La tarea inicial de investigación implicó una extensa búsqueda y revisión de la bibliografía que describe los estudios previos que intentaron relacionar los choques con los elementos de los caminos y del tránsito. Se buscaron y revisaron los antecedentes bibliográficos para cumplir con tres funciones básicas:

1. Ampliar la base de conocimientos y reducir las brechas en el conocimiento de las causas de los choques;

2. Obtener información sobre los problemas del diseño experimental, recopilación de datos y análisis de datos; y

3. Ayudar al equipo de investigación a desarrollar opciones experimentales eficientes y confiables.

Búsqueda en la bibliografía

Cuatro fuentes básicas de títulos se utilizaron en la búsqueda bibliográfica: 1. Highway Research Information Service (HRIS); búsqueda de todos los títulos recientes

sobre choques y elementos viales 2. Bibliografías y resúmenes que figuran en el NCHRP Informe 197 3. Bibliografías de "Control de Tránsito y Caminos Elementos-Su Relación con la Seguridad

de Caminos", publicado por la Federación de Usuarios de Autopistas de Seguridad y Movilidad

4. Bibliografía de Jack E. Leisch Associates

Conclusiones

Alineamiento horizontal La mayoría de los estudios de investigación que se ocupan de la curvatura llegaron a la misma conclusión básica, a saber, que las curvas son peligrosas. Tales conclusiones carecen de significado en sí mismas. Lo que debe contestarse en última instancia, es cuán peligrosos son diferentes radios de curvatura, y bajo qué condiciones son particularmente peligrosas las curvas horizontales. Los resultados de algunos estudios dan indicios de las respuestas a estas preguntas. Kihlberg y Tharp descubrieron que las curvas en combinación con inter-secciones dieron lugar a mayores índices de choques. Billion y Stohner hallaron que un mal alineamientos general resulta en índices de choques más altos. Un número de autores exa-minaron las curvas en forma aislada para determinar sus efectos de choques. Babkov y Coburn informaron los índices de choques para diversos grados de la curva, y encontraron que las curvas más nítidas de 2° (R=873.188 m = 30.48 m/0.035 r) son de 20 a 50% más peligrosas que las rectas. Jorgensen separó tramos viales con alineamientos más sinuosos y suaves que 3° de curva (R=582.125 m) e informó aproximadamente una tasa de choques un 15% más alto para alineamientos de más de 3° (R<582.125). Taylor y Foody encontraron que la longitud de la curva y su grado influyen en los índices de choques.

En la mayor parte de la investigación, una limitación fue la falta de discriminación de los datos analizados. Billiones y Stohner definieron alineamientos “pobres” sólo en términos de la curvatura de más de 5° (R=349.275 m). Jorgensen categorizó la curvatura usando 3° (R=582.125 m) como el punto de interrupción. La discriminación de los efectos de choques incrementales requiere mayor detalle en la recopilación y análisis de datos que describen la curvatura horizontal.




Peralte y curva de transición La investigación anterior muestra pocos indicios de los efectos sobre los choques graves de las varias prácticas del peralte, transición del peralte en las aproximaciones a las curvas o el uso de espirales. Dart y Mann utilizan la pendiente transversal del pavimento como una va-riable independiente en un análisis de regresión múltiple de las índices de choques en los caminos rurales, y tomaron nota de los efectos de interacción marginales. Cualesquiera que fueren los efectos, son indudablemente pequeños, y requerirían gran cantidad de datos para discernir. Cuando esta consideración se acopla con la indisponibilidad general de datos y la dificultad de su recolección en campo, no es difícil entender la falta de estudios previos de peralte y/o espirales.

Anchura de calzada Se realizaron un gran número de estudios sobre la seguridad relativa de las anchuras de calzada variables. Algunos autores, a saber Stohner {9), Gupta y Jain y Sparks observaron los efectos de reducción de choques de calzadas más anchas. Sin embargo, Gupta y Jain y Sparks no utilizaron una medida directa de anchura de pavimento como una variable inde-pendiente, perdiendo así gran parte de lo que la sensibilidad pudiera haber existido. Otros autores informaron una eficacia de calzadas más amplias con respecto a los choques. Entre estos, Raff, Dart y Mann, Jorgensen y Zegeer y Mayes informaron eficacia limitada del ca-mino o el anchura del pavimento. Raff mostró un mayor anchura de la calzada en curvas para ser eficaz, pero no por la recta. Dart y Mann y Jorgensen descubrieron eficacia significativa de anchuras de 6 a 6.7 m, pero poca o ninguna efectividad incremental a los 7.3 m.

Por desgracia, los problemas de datos impiden aceptar estos resultados como indicadores precisos de la efectividad incremental de pavimento o calzada anchuras. Las secciones de estudio de Jorgensen fueron de longitud insuficiente como para asegurar que en realidad se muestrearon distribuciones razonables de choques. La muestra de datos de Dart y Mann era demasiado pequeña para notar significativamente los efectos incrementales de anchura de la calzada.

En cualquier caso, la eficacia de anchura de la calzada en reducir choques está sin duda interrelacionado con otros elementos de la calzada, como anchura de la banquina, alinea-miento horizontal y el carácter del borde del camino, y con elementos de tránsito, tales como volúmenes y porcentaje de camiones. Zegeer y Mayes intentaron examinar tales interaccio-nes entre el volumen de tránsito y anchura de la calzada y entre anchura de la calzada y el anchura de las banquinas. Su diseño del estudio fue incapaz de examinar todas las posibles interacciones, y los resultados no fueron estadísticamente fiables.

Anchura y tipo de banquina Uno de los elementos de camino más ampliamente estudiados fue la banquina. Un gran número de autores informaron resultados muy variables en relación con los efectos de la anchura de las banquinas sobre los índices de choques. Schoppert, Perkins, Taragin y Sparks no detectaron efectos significativos de banquinas anchuras variables. Stohner y Jorgensen observaron que los anchuras banquinas más anchuras resultaron en índices de choques más bajos. El estudio Jorgensen, en particular, indicó que la anchura de la banquina era más sensible a los tipos de choques que anchura de la calzada. Tipo de Banquina (pa-vimentada frente sin pavimentar) También se señaló como un factor determinante para las índices de choques.




Foody y Long, Raff y Billion y Stohner observaron sólo efectos marginales, o efectos discer-nibles en ciertas situaciones (por ejemplo, Billion y Stohner concluyó que las banquinas más anchuras son más eficaces en la reducción de choques en alineamientos pobres).

Un problema encontrado por la mayoría de los investigadores era la variabilidad tanto en el volumen de tránsito y el tipo de instalación que acompaña a anchuras de banquina variables. Un mayor volumen, las instalaciones de tipo primario con un alineamientos de mayor calidad y bordes de caminos claros tienden a tener banquinas más anchuras. Muchos de los estudios no consideraron estos factores; por lo tanto, cualquier variación en las índices de choques no podía necesariamente atribuirse a la anchura de la banquina solo. Al igual que con anchura de la calzada, las interacciones de la anchura de la banquina con otros elementos, sugeridos por Raff y Foody y largo, pueden ser significativos.

Alineamiento vertical Los efectos de seguridad de los alineamientos vertical, incluyendo grados variables, longi-tudes de grado y la curvatura vertical, son difíciles de estimar dada la bibliografía disponible. La mayoría de los estudios que incluyen alineamientos vertical dentro del conjunto de varia-bles independientes categorizaron alineamientos verticales muy aproximadamente (por ejemplo, "bueno" alineamientos, con grados menos del 5% frente al "pobre" alineamientos, con calificaciones de más de 5%); o trataron de manera indirecta, al centrarse en variables tales como restricciones de distancia de visión. Los ejemplos de tales estudios incluyen Billion y la obra de Stohner, así como Sparks, Cirillo, y Foody y Long. Las dificultades en la reco-pilación de datos, sin duda, obstaculizaron los esfuerzos encaminados a cuantificar los efectos de los grados severos y/o largos. No es sorprendente que la mayoría de los autores llegaron a la conclusión de que tales efectos no se pueden discernir.

Una serie de publicaciones son útiles 1n estimar los posibles efectos de alineamientos ver-ticales y 1n que tratan esta variable en el análisis multivariante. Cirillo, en un estudio de las índices de choques de un estado a otro, llegó a la conclusión de que los efectos geométricos totales de todos los elementos del camino representan sólo para impactos de choques mar-ginales. En los caminos rurales de dos carriles, con alineamientos más variables y veloci-dades, estos efectos pueden ser mayores. Sin embargo, el efecto individual de calificaciones, o la interacción de grado con otros elementos, es probablemente pequeña.

Distancia Visual La presencia de obstrucciones o mal alineamientos que dan lugar a la distancia de visibilidad restringida puede contribuir a una condición potencialmente insegura. Un número de estudios intentaron determinar el grado en que tales restricciones se traducen en índices de choques más altas. Cirillo y Foody y Long desarrollaron ecuaciones de regresión que incluyeron res-tricciones de distancia vista como una variable independiente. Schoppert la distancia visual considerada como relativamente poco importante en la explicación de las variaciones en las índices de choques. Agente y Deen observaron que una proporción significativa del total de choques en los caminos rurales de dos carriles son choques por detrás, lo que sugiere que la distancia visual puede jugar un papel en la causalidad de los choques. Sin embargo, parece que los efectos peligrosos de los pobres distancia visual sería más probable que se observe en o cerca de las intersecciones, donde dan vuelta y conflicto maniobras de cruce con el tránsito a lo largo del camino.




La falta general de los resultados del estudio fiables sobre la cual juzgar los efectos incre-mentales de las restricciones de la distancia de visibilidad de variables es en gran parte debido a las dificultades en la recolección de datos que describen con precisión la distancia de visi-bilidad para un gran número de tramos carreteros. Los esfuerzos realizados hasta la fecha por lo general categorizaron la distancia visual o vieron en la necesidad de utilizar los estudios de campo para recopilar esos datos.

Diseño de los costados de la calzada El carácter de la zona adyacente al camino puede tener un impacto significativo sobre la seguridad. Diseño de borde del camino, que se refiere a la pendiente borde del camino, las secciones de la zanja y la presencia y el tipo de obstáculos adyacentes al camino, fue estu-diada por varios autores. El riesgo relativo de las pendientes empinadas de camino fue do-cumentado por Glennon, Foody y Long, y Deleys, entre otros. Los estudios realizados en Georgia y Arizona de un solo vehículo choques mortales en los caminos rurales notaron una preponderancia de los vuelcos en las curvas viales. Más recientemente, Graham y Harwood evaluaron las políticas claras de la zona y encontró que los índices de choques disminuyen a medida que la zona despejada se ensancha y pistas de camino son aplanadas. Además, un estudio de Michigan encontró que, en general, tanto la frecuencia y la gravedad de los cho-ques de camino fueron mayores en las curvas viales que en secciones rectas.

Volumen de tránsito Muchos estudios intentaron relacionar las índices de choques con el volumen de tránsito. Algunos estudios indican que las índices de choques se incrementan con ADT, otros indican lo contrario, y aún otros concluyeron ningún efecto. Las razones para estos resultados contra-dictorios son los siguientes: 1. La mayoría de los estudios no consideraron la interacción del volumen de tránsito con

otros elementos. fue una práctica de desarrollo vial en los últimos años para mejorar el diseño de caminos a medida que aumenta el volumen de tránsito. Cuanto mayor sea el volumen de tránsito en el camino, es más probable que el camino tendrá más amplia calzada y anchuras banquinas, y más leves alineamientos horizontal y vertical.

2. Hay una relación dinámica subyacente entre los índices de choques y el volumen de tránsito que no se consideró en muchos estudios. Caminos con volúmenes muy bajos de tránsito tienen una muy alta proporción de choques de vehículos solo o. A medida que aumenta el volumen de tránsito, vehículo para la interacción aumenta vehículo, haciendo que este porcentaje disminuya. Lo que parece evidente a partir NCHRP Informe 47 (¿) es que el índice de choques de un solo vehículo disminuye con ADT y los aumentos de las índices de choques Multivehicular con ADT.

3. Otro efecto dinámico relacionado con la sola a Multivehicular relación de choque es la distribución del tránsito a lo largo del día. Dos caminos con igual ADT podrían tener efectos sumamente diferentes choques relacionados con ADT si una camino tiene una característica mucho más alto pico.

Como resultado de ignorar estos efectos dinámicos, la mayoría de los estudios anteriores no explicaron realmente la relación volumen de siniestralidad/tránsito. En algunos casos se combinaron ya sea caminos urbanas y rurales o intento de predecir la relación con una línea recta. Hay indicios de que las índices de choques caen abruptamente entre ADT de 50 y alrededor de 2000. Entre 2000 y 3000 sobre el ADT de accidentalidad toca fondo y es bas-tante constante, con lo cual aumenta el índice de choques gradualmente a medida que au-mentan los volúmenes por encima de 3000 ADT.




Resumen de la bibliografía sobre los efectos de la geometría en los choques

A pesar de muchos años de esfuerzo, los conocimientos actuales sobre los efectos de cho-ques graves en los cambios incrementales en los elementos de los caminos y el tránsito es extremadamente limitado. Aunque en general se reconoce que amplias aceras son "más seguros" que los angostos, y que las curvas cerradas son "peligrosos", las preguntas críticas de cuán amplia caminos necesitan ser y/o en las banquinas, y la nitidez de una curva se puede tolerar, permanecen sin respuesta. Los esfuerzos de investigación hasta la fecha han, en general, fue incapaz de resolver los efectos de choques de anchuras variables de camino, curvatura, y otros elementos de la calzada de la gran cantidad de otras variables (tránsito, geométrico, topográfico, etc.) que ambos actúan directa e interactuar para afectar la expe-riencia choque.

Las razones de que los efectos de choques reales aún no se descubrieron son básicamente tres. 1. Debido a que los choques son eventos poco frecuentes, las muestras de datos muy

grandes se requieren generalmente para discernir los efectos de choques. Este requisito no sólo crea problemas organizativos y presupuestarios, pero también entra en conflicto con el carácter dinámico de una ruta o sistema en estudio. Por lo tanto, al tratar de estudiar las características de los choques de una instalación, los investigadores a menudo tu-vieron que hacer frente a los cambios en el volumen de tránsito, la construcción 'a lo largo de las instalaciones e incluso los cambios en las prácticas de presentación de informes de choques locales. Estos problemas limitan la cantidad y calidad de los datos disponibles para el análisis.

2. Cuando se disponga de datos suficientes, los datos no son a menudo en una forma que permita la determinación de los efectos incrementales. Por ejemplo, varios autores utilizan los datos del departamento de caminos del Estado para evaluar los efectos de los ali-neamientos vertical y horizontal sobre los choques. Por desgracia, los datos dados dis-criminación a sólo dos o tres niveles, lo que impide cualquier comparación de los efectos de las relativamente pequeñas diferencias en ninguna de las variables. Otros problemas también se producen cuando se hacen intentos para combinar datos a partir de dos o más jurisdicciones. Las diferencias en la calidad de los datos, la información real de la re-caudación, y los niveles de referencia contribuyeron a poco concluyentes o conclusiones contradictorias.

3. El hecho de que los choques no sólo son eventos raros, pero también son extremada-mente complejas, también confundió a muchos intentos de estudiar sus causas. El camino en sí contiene un gran número de elementos individuales (transversales, tales como an-churas de caminos y taludes de camino, y longitudinal, incluyendo alineamientos hori-zontal y vertical) que todos actúan en concierto en el conductor y el vehículo. El elemento humano es el único, sin duda, una de las principales causas detrás de gran parte de la varianza en los choques que ocurren. Estas consideraciones contribuyen en gran medida a las dificultades encontradas por los investigadores de choques.

Los puntos de discusión por encima de la necesidad de diseñar un estudio de los efectos de choques incrementales con gran cuidado. Por desgracia, gran parte de la investigación en el campo de la causalidad de los choques tiene problemas con el plan, procedimiento de reco-gida de datos, o análisis. Problemas básicos encontrados reflejan la limitada comprensión de los conceptos anteriores, la subestimación de su importancia, o dificultades con la base de datos en sí.




Los problemas de investigación de choques que tienden a repetirse incluyen los siguientes:

1. Falta de explicar o de control para las variables no están estudiando. Ejemplos de este gran problema abundan en los estudios de banquinas anchuras variables y curvatura. La mayoría de los caminos con banquinas anchuras también tienen aceras más anchas, mejor diseño de borde del camino y los alineamientos más suave, así como mayores volúmenes de tránsito. Estudios en el pasado recogieron y analizado los datos que no dan cuenta de los efectos de estas variables podrían haber tenido sobre los índices de cho-ques. Del mismo modo, los estudios sobre efectos de la curva horizontal atribuyeron las índices de choques más altas para las curvas más agudas, mientras que al parecer ig-norando el anchura y la variabilidad del tránsito en las curvas.

2. Niveles de Exposición insuficientes. - Muchos estudios utilizaron sólo un año de datos, o utilizaron las lesiones o las índices de lesiones como la variable dependiente. En tales casos, la distribución de los choques por la sección se vuelve sesgada hacia "cero" y "uno", es decir, se encuentran muy pocos tramos con más de un choque. Los problemas en la fiabilidad estadística de los resultados tienden a ser el resultado de análisis de re-gresión múltiple con base en dichas distribuciones de datos. Problemas de nivel de ex-posición también puede ocurrir si la sección longitudes son demasiado cortos o los niveles de volumen de tránsito muy bajo. Estos problemas se producen cuando se requiere un gran número de lugares. Los investigadores generalmente acortan la longitud de la sec-ción de aumentar el número de lugares (y puntos de datos), pero al hacerlo sólo aumentan el número de secciones con cero choques.

3. La falta de reconocimiento y evaluación de las interacciones entre las variables. Los es-tudios que emplean técnicas de regresión múltiple se encontraron con dificultades para desarrollar resultados significativos porque las relaciones investigadas no incluir efectos de interacción entre las variables dependientes. Lo que resulta es una relación que des-cribe los efectos de choques de más de la amplia gama de variables dependientes, pero que puede ser inútil en los efectos de un conjunto dado de condiciones de predecir.

La comprensión de estos problemas básicos es esencial para el diseño de un procedimiento de recogida de plan de investigación y de datos.

Plan general de investigación

El plan inicial de esta investigación fue estudiar los efectos de choques incrementales de diversos elementos de diseño de camino. Sin embargo, tras el análisis crítico de la bibliogra-fía, parece que la única dependencia de un plan de este tipo produciría resultados limitados. Por lo tanto, se tomaron decisiones para limitar el esfuerzo de investigación de los aspectos de diseño geométrico de las curvas viales, y para perseguir más de una vía de investigación. Esta sección del informe aborda: la hipótesis de los problemas de seguridad en las curvas viales; la identificación de los métodos de investigación alternativos; la selección de los enunciados de los problemas de investigación factibles y métodos de investigación corres-pondientes; y el desarrollo de una estrategia integrada para la recopilación y análisis de datos.

Problemas de seguridad hipotética Sobre la base de la revisión crítica de la bibliografía y la experiencia del personal de investi-gación, se elaboró una lista de hipótesis generales asociados con la seguridad de la curva de geometrías de autopista. Esta lista, que se muestra en la Tabla 2, presumiblemente, cubre las principales preocupaciones de los profesionales de la ingeniería de caminos que diseñan y mantienen las curvas viales.




TABLA 2

PRELIMINAR HIPÓTESIS GENERAL DE LA SEGURIDAD DE LAS CURVAS DE SEGURIDAD EN CAMINOS

1. La seguridad varía directamente con radio de la curva; 2. Seguridad varía directamente con anchura de la calzada. 3. Seguridad varía directamente con anchura de las banquinas. 4. Curvas con transiciones espirales son más seguros que los que no tienen. 5. La seguridad se disminuyó a medida que la velocidad de operación percentil 85 es superior a la velocidad

directriz. 6. Con respecto a la seguridad, existe una distribución óptima de la escorrentía peralte. 7. Hay una seguridad de compromiso entre la longitud y el radio de curva para un ángulo de deflexión central

dada. Dicho de otra manera, hay una pérdida neta de seguridad como la longitud de la curva aumenta para un radio de curva dada.

8. Condiciones de aproximación a una curva son una consideración importante de seguridad. La seguridad se disminuyó a medida que la distancia visual se vuelve restrictiva, ya que la curva se vuelve más aislado, y como enfoque alineamientos alienta velocidades más altas.

9. Debido a la tendencia a producir una alta proporción de choques de un solo vehículo, peligros laterales son un elemento importante en las curvas viales.

10. Pendientes en camino que son generalmente aceptables para las secciones rectas pueden promover vehículo vuelco en secciones de curva.

11. La seguridad de las invasiones de banquina nominales varía inversamente con la cantidad de ruptura de pendiente transversal entre la banquina y la calzada.

12. Liquidación y/o ondulaciones del pavimento en las curvas viales pueden producir condiciones inseguras. 13. Una empinada que precede a una curva vial puede producir condiciones inseguras.

Métodos de investigación Cuatro métodos de investigación básica fueron seleccionados para estudiar los problemas hipotéticos. Estudios de choques, la simulación por ordenador, estudios operativos de campo y estudios analíticos se integraron en el enfoque de la investigación para cubrir la más amplia gama de preguntas de investigación específicas y en algunos casos para dar apoyo o verifi-cación por el otro. Estudio de choques. Estos estudios utilizaron la combinación de una base de datos de lugar del camino y una base de datos de choques correspondiente tanto a estudiar los efectos de choques incrementales directos de elementos geométricos individuales y la seguridad relativa de diversas combinaciones de elementos geométricos. Las técnicas específicas incluyen: caracterización choque de categorías de lugares, análisis de covarianza, y el análisis discri-minante de los lugares de alta y baja de choques. Computer Simulation. La Highway Vehicle objeto modelo de simulación de la metodología (MSVV) se utilizó para medir las respuestas dinámicas de los vehículos a diferentes geome-trías curvas camino utilizando las características de operación del conductor predetermina-das. Estudios de campo operacionales. Estas medidas se incluyen la velocidad, trayectoria, y la colocación de los vehículos en las curvas viales. La intención principal era dar medidas indi-rectas de la conducta de los conductores, como aporte a la MSVV. También se pretende que estos estudios dan información sobre las respuestas de velocidad de los conductores a di-ferentes condiciones de aproximación.

Estudios analíticos. Este método utiliza las leyes físicas básicas y ciertas suposiciones acerca de las operaciones de vehículos y el comportamiento del conductor en un intento de obtener conocimientos sobre los temas de investigación que no podrían abordarse dentro de las restricciones del proyecto por uno de los otros métodos.




3 SELECCIÓN DEL LUGAR DE CURVA VIAL

Los objetivos de selección de los lugares de la curva vial de esta investigación fueron: 1. Identificar una población lugar grande de secciones de curva camino puros para el análisis

general de la experiencia de choques; 2. Adquirir una base de datos adecuada para la identificación de un conjunto de lugares de

alta y baja de choques para la determinación de combinaciones propensos a los choques de geometrías; y

3. Dar los datos necesarios para la selección de un conjunto limitado, pero muy definida de lugares de estudio operacionales.

Procedimientos y limitaciones se aplican para garantizar una base de datos confiable, Estados de los que se obtendrían datos que designan, y la selección de segmentos de curvas y camino tangente para el análisis.

4 ESTUDIOS DE CHOQUES

A tres años de historia de la experiencia choque fue recopilada y analizada para cada uno de los segmentos de la curva de análisis y tangente. Los objetivos básicos de esta fase de la investigación fue determinar la relación entre los choques y las geometrías del camino y para identificar a los elementos geométricos que más contribuyen a los choques.

Se realizaron tres etapas de análisis, separados, pero relacionados entre sí: 1. Caracterización de la experiencia del choque de los dos segmentos de la curva y de aná-

lisis de la tangente; 2. El análisis de covarianza (AOCV), un análisis multivariante para determinar los efectos

incrementales de las variables geométricas y básicas de tránsito; y 3. Análisis Discriminante, un estudio comparativo de la geometría de esos lugares, ya sea

con índices altas o bajas de choques.

Resumen de las características de los choques Los análisis del número y tipos de choques en segmentos de la curva y la tangente de análisis confirmó que las curvas son mucho más peligrosos que las rectas. La probabilidad de la ocurrencia del choque se encontró que era aproximadamente el 75% mayor en segmentos de curva que en segmentos de rectas. Además, el análisis indica claramente la necesidad de centrarse en los choques de un solo vehículo ROR en las curvas.

Choques ROR solo vehículo representaron alrededor del 35% del total en los segmentos de análisis de la curva frente a un 27% por la tangente. Además, los segmentos de curva de un solo vehículo ROR choques-on tenían más probabilidades de ser grave que Multivehicular u otros choques de un solo vehículo. Choques ROR un solo vehículo en las curvas eran también proporcionalmente mayor que otros tipos de choques menores pobres ambiental (húme-do/calzada helada) y ligeros (nocturnas) condiciones.




Resumen de estudios de choques

Caracterización y análisis multivariante de los choques en las curvas de caminos rurales revelaron una serie de conclusiones importantes: 1. Las índices promedio de choques en las curvas son tres veces la tasa promedio para las

rectas. 2. Solo vehículo choques-off de gestión de tránsito son el tipo más predominante de choque

en las curvas. 3. La frecuencia de los choques en las curvas de caminos mojadas o con hielo es casi tres

veces la frecuencia de choques en los pavimentos secos. 4. El carácter del camino, el grado y duración de la curva, anchura de las banquinas, y la

resistencia al deslizamiento del pavimento se encuentran todos a estar relacionado con la propensión a las curvas a experimentar altas índices de choques.

El éxito relativo de los tipos y los análisis realizados conducen a conclusiones importantes con respecto a los choques en las curvas viales rural: 1. Análisis discriminante es una herramienta útil para clasificar los lugares de acuerdo con su

potencial como lugares de alto de choques. 2. El valor de las bases de datos geométricos mantenidos por los departamentos de caminos

estatales y utilizados para estudios de choques se puede mejorar. En concreto, la reco-lección y mantenimiento de datos sobre el carácter de camino, incluyendo pistas de ca-mino y anchura libre-zona, mejoraría la utilidad de este tipo de bases de datos.

3. El número de curvas viales que se pueden caracterizar como lugares de alto de choques 1s una proporción relativamente pequeña del total de las curvas viales.

5 ESTUDIOS DE SIMULACIÓN COMPUTADORIZADOS

Esta tarea de la investigación utilizó el modelo de simulación del camino-vehículo-Object (MSVV) para estudiar diversos aspectos de las operaciones y el control en las curvas viales de los vehículos. Los objetivos de esta tarea fueron: Demostrar la aplicabilidad de MSVV como una herramienta para el estudio de las res-

puestas dinámicas de los vehículos que circulen por las curvas viales; Estudiar la sensibilidad de la demanda de fricción de los neumáticos, la colocación del

vehículo, y la ruta del vehículo para recorridos de vehículos críticos a varios parámetros de diseño de la curva vial;

Estudiar la sensibilidad de la demanda de fricción de los neumáticos y el malestar con-ductor para usurpaciones moderadas en el banquina del camino con curvas diferentes descansos pendiente transversal;

Estudiar el potencial de vuelco de usurpaciones vehiculares moderadas en diversas pistas de camino en las curvas viales.

Metodología MSVV

El MSVV es un modelo matemático computarizado originalmente desarrollado y refinado por Calspan Corporation, anteriormente Cornell Aeronautical Laboratories. El MSVV es capaz de simular las respuestas dinámicas de un vehículo atraviesa una configuración del terreno en tres dimensiones. El vehículo se compone de cuatro masas rígidas; la masa suspendida, las masas no suspendidas de las suspensiones independientes izquierdo y derecho de las ruedas delanteras, y una masa no suspendida que representa un conjunto de eje trasero sólido.




Este estudio utilizó la versión Roadside Design de MSVV que está disponible actualmente de la FHWA. Un 1971 Dodge Coronet fue utilizado como el vehículo de prueba durante todo el estudio. Ciertas modificaciones eran necesarias para realizar la serie de estudios realizados en esta investigación.

6 ESTUDIOS DE CAMPO DE OPERACIÓNALES

Evaluación de los criterios de diseño geométrico requiere el conocimiento acerca de las operaciones en el camino. Para los caminos rurales de dos carriles, las operaciones a largo plazo se refieren a la velocidad del vehículo, cambios de velocidad y trayectoria del vehículo comportamiento relativo a los alineamientos de caminos.

Un elemento importante de esta investigación fue una investigación de las operaciones en las curvas de caminos rurales. Se realizaron dos conjuntos separados de experimentos de campo para medir aspectos importantes del comportamiento del conductor/vehículo. El primero, un estudio de la velocidad de los vehículos, determinó la relación de características básicas enfoque alineamientos de velocidades y el comportamiento de cambio de velocidad en la proximidad de curvas horizontales. El segundo, un estudio de recorridos de la curva de vehículo, examinó la manera en que los conductores individuales seguimiento de curvas horizontales. Los resultados de ambos estudios, publicados en este capítulo, arrojan resul-tados significativos sobre la política de diseño geométrico y los supuestos básicos de diseño en relación con el comportamiento del conductor/vehículo.

La velocidad del vehículo es una consideración crítica en el diseño. El equipo de investigación estaba interesado en la caracterización de las velocidades de los vehículos mientras se acercaban, la transición a, y atravesados por la curva. Una serie de hipótesis básicas dirigió el diseño de estos estudios: velocidad de los vehículos antes de las curvas viales se ven afec-tados por el carácter general del camino.

Con adecuada distancia visual, conductores que se aproximan las curvas viales adaptan su velocidad antes de la curva a un nivel cómodo.

La cantidad de reducción de velocidad alcanzada por los conductores está relacionada con la nitidez de la curva vial.

Resumen e implicaciones

Los estudios de comportamiento de velocidad de los vehículos que se aproximan y atraviesan curvas horizontales respondidas por lo menos tres preguntas básicas sobre la velocidad y el diseño del camino:

1. Para la gama de velocidades estudiadas, generalmente 80-105 km/h, las condiciones de alineamientos antes de la curva sólo afectó marginalmente velocidades de aproximación del vehículo libre.

2. Los conductores tienden a comenzar a ajustar sus velocidades sólo como la curva se hace inminente. Para curvas más suave (<4 °) de cambio de velocidad es ligero y se realiza en su mayor parte antes de la PC. Comportamiento de velocidad del vehículo en las curvas más agudas (> 6 °) es significativamente diferente. La cantidad de reducción de velocidad aumenta linealmente con el aumento del grado de curva. Además, aproximadamente la mitad de la velocidad total de 1n reducción se consigue típicamente después de que el vehículo pasa por el PC.




3. Nitidez de la curva tiene, con mucho, la mayor influencia sobre la velocidad del vehículo y el comportamiento de cambio de velocidad.

Estas tres conclusiones se ilus-tran en la Figura siguiente que representa perfiles de velocidad de comportamiento del conductor durante toda la aproximación y la curva. Los perfiles, que se basan en velocidades medias en los lugares observados, muestran los efectos relativos de las con-diciones de aproximación y la curvatura de la velocidad del vehículo. Las curvas de más de 6 ° se muestran para producir un comportamiento diferente velo-cidad de las curvas más suaves.

PERFILES DE VELOCIDAD MEDIA

7 COMPARACIÓN DE MSVV Y ESTUDIOS TRANSV. DEL VEHÍCULO

Un objetivo principal de los estudios transversales de vehículos era dar una base para evaluar las simulaciones MSVV previamente completados (Capítulo V). MSVV ya se demostró ser una herramienta precisa y rentable para estudiar el comportamiento del vehículo en altamente inestables (es decir, pérdida de control, de impacto de alta velocidad) situaciones. El uso y pruebas a escala real controladas para calibrar el MSVV pueden predecir con exactitud las respuestas dinámicas y consecuencias para una serie de condiciones.

En tales aplicaciones críticas, vehículos, respuestas dinámicas son esencialmente una fun-ción de las propiedades de los vehículos y las condiciones de ensayo (por ejemplo, la velo-cidad en el impacto, ángulo de impacto). Aplicación de MSVV a la evaluación de recorridos de la curva vial, sin embargo, implica una dimensión adicional importante. Si las simulaciones tendrán algún significado real, el comportamiento del conductor debe ser modelado razona-ble.

8 ESTUDIOS ANALÍTICOS

En la fase de planificación del proyecto, se identificaron un gran número de preguntas de investigación que se consideraron factibles de lograr en el contexto general del proyecto. De éstas, las tres preguntas siguientes se abordaron con estudios analíticos.




1. Están deteniendo AASHTO requisitos de distancia de visión coherentes en las rectas y curvas?

2. ¿Cuál es la relación entre el desplazamiento lateral y longitudinal de usurpaciones de camino en las curvas?

3. ¿La solución de pavimento o "tabla de lavar" tienen un efecto significativo en la estabilidad del vehículo?

Los estudios analíticos se definen como aquellos problemas que comienzan con una pregunta que deben abordarse, a la que las hipótesis, suposiciones, y las relaciones físicas conocidas se aplican en un intento de obtener algunas nuevas ideas sobre los problemas.

9 EFECTIVIDAD DE COSTO DE CONTRAMEDIDAS EN CURVAS

Una tarea importante es la evaluación de los efectos del mejoramiento de ciertos elementos de camino para lograr seguridad y los beneficios operacionales. En un análisis tradicional, la comparación de los beneficios y costos marginales da un medio para juzgar los méritos de mejoramientos. Tal análisis requiere medidas razonables de eficacia para los mejoramientos dadas. Estas medidas deben ser deseablemente en forma de beneficios asociados con ni-veles incrementales de mejora.

Evaluación de los mejoramientos de seguridad vial por lo general se centra en la reducción de choques como el principal beneficio. En el caso de los de dos carriles curvas de camino rural, uno podría desear para conocer la efectividad de la ampliación de la calzada del 20 al 22 o 21.2 m (6.1 a 6.7 o 7.3 m); o de reducir la curvatura de 8 ° a 5 ° o 3 °; o de instituir una serie de políticas claras de la zona; o de varias combinaciones de todos estos u otras mejoramientos.

10 RESUMEN Y APLICACIÓN DE RESULTADOS

Esta sección del informe trata de extraer todos los resultados del estudio en un conjunto coherente de recomendaciones sobre el diseño de las curvas viales. La discusión es funcional ya que se habla de la dirección general que el diseño del camino debería tener, en lugar de direcciones de dimensiones específicas para los criterios de diseño dadas. El lector debe consultar los capítulos anteriores del informe para detalles sobre los resultados del estudio discutidos aquí.

El siguiente diseño de la curva trata de discusión camino en términos de tres áreas básicas de la geometría de la curva y su enfoque alineamientos, la sección transversal del camino, y el resto de elementos geométricos y medioambientales que afectan a las operaciones de se-guridad del conductor y de las curvas viales.

Diseño geométrico de las curvas viales

Todos los resultados del estudio indican que las curvas viales son características especial-mente importantes del camino. La complejidad de las operaciones de vehículos se evidencia por la ruta y velocidad de comportamiento muy variable observado en una serie de curvas viales. Las consecuencias de este comportamiento de la variable se demuestran por los es-tudios de los choques en las curvas viales, que muestran que las curvas viales tienen índices mucho más altas que las rectas de autopista.

Diseño de la curva Highway implica la geometría de la curva de sí mismo (incluyendo el grado o el radio de la curva, la longitud de la curva, y el peralte en la curva); así como el diseño de la alineamientos con antelación de la curva (diseño de transición, la distribución de la escorrentía peralte, y la longitud de la escorrentía).




Geometría curva vial

En relación con la seguridad, la radio o el grado de la curva es uno de los aspectos más importantes del diseño. Los estudios de choques indican que, en general, como radio de la curva disminuye, aumenta el índice de choques. Sin embargo, el radio de curva no es el único elemento geométrico que afecta a la seguridad. De hecho, los estudios de choques y de campo demostraron que el diseño de las curvas viales debe tener en cuenta una serie de ventajas y desventajas entre los elementos básicos de las curvas de radio, peralte y longitud de la curva. Observaciones y análisis de los vehículos en las curvas viales producen resul-tados altamente significativos sobre la relación entre las trayectorias de los conductores y radio de curva vial. Estos estudios muestran una tendencia por los conductores para producir una curvatura de la trayectoria que 1s mensurable más agudo que la curvatura del camino. Este comportamiento, denominado "sobreimpulso camino" se produce durante un período de tiempo corto, después de lo cual el conductor corrige la trayectoria del vehículo para que coincida más estrechamente el camino aline- ambiente. Debido a este comportamiento so-breimpulso se produce en una amplia gama de radios de curva vial; se produce en diversos grados a más de la mitad de la población conduce observado; y es independiente de la ve-locidad del vehículo; sus implicaciones para la política de diseño de la curva se consideran altamente significativa.

La figura 47 muestra el alcance del comportamiento rebasamiento observado. Observe que un importante número de conductores que viajan a la velocidad directriz o por encima exce-derá en gran medida la aceleración lateral del neumático que implican los factores de fricción de diseño AASHTO. Por ejemplo, las aceleraciones laterales 95a percentiles de los neumá-ticos a velocidad directriz son generalmente en el intervalo de 0,20 a 0,24 g es en varios AASHTO curvas de control (radio mínimo para una velocidad directriz dado y peralte). Esto, por supuesto, sugiere que muchos conductores tienen márgenes de seguridad considera-blemente más bajos que implica el factor de diseño AASHTO fricción. Sin embargo, como la figura 47 muestra, la mayoría de los pavimentos existentes, incluso en condiciones de hu-medad podrían dar algún margen de seguridad para la ruta percentil 95 a la velocidad direc-triz.

Al juzgar la adecuación de la curva vial procedimiento de diseño AASHTO, parece más apropiado considerar las necesidades de un conductor nominalmente crítico (por ejemplo, uno que genera un camino percentil 95) que suponer que todos los conductores siguen exacta-mente la ruta diseñada de la curva vial . Pero, si se cambiaron los criterios de diseño para dar curvatura y peralte de manera que un conductor nominalmente crítico sólo produciría factores de fricción AASHTO a la velocidad directriz, el procedimiento podría llegar a ser demasiado restrictivo.




En cualquier caso, teniendo en cuenta que el conductor nominalmente crítico probablemente tiene algo de margen mínimo de seguridad para la mayoría de las condiciones de la curva vial, dos conclusiones parecen apropiadas:

1. El diseño AASHTO procedimiento es adecuado teniendo en cuenta que el control de las curvas viales son diseños mínimas de seguridad, y todas las otras curvas AASHTO dan mayores márgenes de seguridad. La política AASHTO debe señalar esto con mayor cla-ridad y sugerir fuertemente que minimiza el uso de control de las curvas viales.

2. La política AASHTO debería reconocer que la provisión y el mantenimiento de la resis-tencia al deslizamiento adecuada en las curvas viales es una parte integral de su diseño y operación. Organismos viales deben ser alentados a resurgir esos lugares que sólo dan márgenes de seguridad mínimos para los conductores críticos.

Otros análisis del comportamiento rebasamiento conducción indican un diseño importante disyuntiva. Tenga en cuenta las características de operación de dos curvas diferentes que controlan AASHTO con la misma velocidad directriz (es decir, las curvas de dos políticas máximas de diseño del peralte diferentes). Nominalmente conductores críticos en la velocidad directriz generarán aceleraciones laterales inferiores de la curva con el radio más grande y peralte menor que el de la curva con el radio más pequeño y más alto peralte. Aunque esta diferencia es pequeña (un rango de 0,02 a partir de las políticas de peralte máximo de 6 a 10%), que ilustra un punto importante con respecto a la relación operativa real entre radio de curvatura y peraltes.




En su forma actual, la política AASHTO demasiado hincapié en los efectos dinámicos de peralte relativa a radio de la curva. Esto se debe a la política establece las índices de peralte asumiendo todos los vehículos de seguimiento de la curva vial. En cambio, los estudios de campo muestran curvatura de la trayectoria del vehículo es significativamente más intensa que la de la curva vial para una proporción significativa de la población conductor. Por lo tanto, para producir las aceleraciones laterales de los neumáticos destinados a la velocidad directriz de un conductor nominalmente crítica sobre una curva vial AASHTO, se requiere más peralte que se pide por la política de AASHTO.

La solución de compromiso entre el radio de la curva de seguridad vial y peralte también apoya la conclusión anterior de reducir al mínimo el uso de AASHTO curvas de control. Toda otra curva AASHTO diseña para un máximo peralte aumento política de radio dado despro-porcionadamente más de lo que disminuyen peralte en relación con la curva de control.

Los estudios de choques también indican un safety segundo compromiso entre el radio de curva y la longitud. Estos estudios muestran que tanto las curvas muy agudas o muy largas caminos tienden a producir índices de choques más altas. La figura 48 muestra esta disyun-tiva aparente seguridad entre el radio de curva camino y longitud. La cifra, que se deriven del análisis discriminante de los lugares de curvas de alta y baja de choque, muestra las com-binaciones óptimas de radio de la curva y la longitud que reduzcan al mínimo su contribución neta de choques para cualquier ángulo central dado. Aunque esta cifra debe ser reconocido como un artefacto estadístico, y por lo tanto no debe considerarse como una representación precisa de las relaciones causales, sí resalta dos conclusiones lógicas. En primer lugar, en el diseño y ubicación de ruta preliminar, el diseñador del camino debe tratar de minimizar los ángulos centrales. Ángulos centrales grandes (por ejemplo, mayor que 45 °) requieren o bien curvatura aguda, o la curvatura de largo. En segundo lugar, el diseñador debe establecer un equilibrio adecuado entre la curvatura y la longitud del ángulo central. Curvas de camino que son demasiado fuerte o demasiado largo en relación con el ángulo central deben ser evitados.

En la aplicación de la seguridad solución de compromiso entre el radio y la longitud curva vial dentro de la política de AASHTO, el diseñador debe reconocer que el efecto de este principio funciona contra el solución de compromiso entre el radio de la curva de seguridad y peralte, y muy especialmente para los ángulos centrales grandes. Esta incoherencia añade soporte adicional para la conclusión que sugiere evitar ángulos centrales grandes.

Alineamientos Diseño en Anticipación de Curves Highway Los estudios operacionales del comportamiento del vehículo y los estudios MSVV de la di-námica del vehículo, tanto revelan la importancia de un diseño adecuado del enfoque ali-neamientos a una curva vial. Debido a que el conductor ni deseos, ni es físicamente capaz de efectuar una transición instantánea de trayectoria tangente a la trayectoria curva, la transición del vehículo debe ser iniciado en la aproximación a la curva vial. La manera en que el camino acomoda comportamiento de transición vehículo afecta en gran medida la aparición de la aceleración lateral en el conductor, y las respuestas posteriores a la propia curva de camino.




Eficacia de las transiciones espiral. Los estudios de campo verifique AASHTO hipótesis de diseño que los vehículos inician un camino de transición en el enfoque de la tangente a una curva circular. Los caminos reales observados simulan, a todos los efectos prácticos, un verdadero" espiral "(clotoide) curva de la variedad utilizada para el diseño de alineamientos viales. Si bien este resultado por sí solo representa un fuerte argumento en apoyo de las curvas en espiral como una característica de diseño es necesario, otros hallazgos del estudio demuestran las ventajas dinámicas significativas de transiciones espirales.

Los estudios MSVV indican una reducción dramática en la aceleración lateral del neumático cuando se añade una transición a una curva espiral camino sin-espirales. Estos estudios demuestran que a la velocidad directriz, un conductor nominalmente crítico generar el máximo Menos- aceleración lateral del neumático que el factor de fricción de diseño AASHTO si una transición espiral se añade a la curva vial. Por el contrario, para las mismas condiciones de operación de la curva camino sin-espirales, el conductor generará considerablemente mayor aceleración máxima de la cubierta lateral que el factor de diseño AASHTO fricción.

Una evaluación más a fondo de la conducta camino vehículo observado en el campo de las curvas viales sin-espirales tiende a apoyar los hallazgos MSVV. La cantidad de exceso senda vehicular es significativamente mayor para aquellos conductores con conductas espiral más grave. Además, la gravedad de la conducta en espiral vehicular es independiente de la velo-cidad del vehículo. Por lo tanto, el suministro de espirales sobre los métodos para las curvas viales debe permitir a los conductores de todas las velocidades para realizar de forma natural en espiral índices más bajas, produciendo de esta manera se reducen los excesos camino y la aceleración máxima de la cubierta lateral inferior.




Aunque las transiciones espirales son altamente compatibles con AASHTO, su uso no ganó amplia aceptación en las objeciones de EUA comunes para el uso de transiciones espirales incluyen su aparente complejidad de cálculo y la dificultad del campo de replanteo. Sin em-bargo, como se demuestra en el Apéndice 6, tales objeciones ya no son válidas, teniendo en cuenta los recientes avances en la tecnología informática. Los méritos para el uso de transi-ciones espirales citados por AASHTO son los siguientes: 1. Un fácil de seguir camino que minimiza la invasión de carriles adyacentes; 2. Un arreglo conveniente para el escurrimiento peralte; 3. Un medio para facilitar la ampliación del pavimento; 4. Un medio de mejorar la apariencia del camino.

Por estas razones y los beneficios de seguridad indicadas en el presente estudio, las transi-ciones espirales se consideran un elemento muy importante y necesario en el diseño de la mayoría de las curvas viales.

Sin-espirales Peralte escorrentía en Curves.-mientras espiral transiciones están claramente prefieren, la mayoría de las curvas de las autopistas existentes tienen tangente : para la curva de alineamientos. En el diseño 3R, donde el alineamientos camino permanece esencialmente sin cambios, es importante que las curvas de la dinámica del vehículo sin-espirales dan óp-timos. La investigación da orientación sobre el diseño de la duración y distribución de la es-correntía de peralte.

Los estudios de campo de anchura completo; curvas sin-espirales muestran que los con-ductores generalmente producen transiciones de ruta de 200 a 300 pies (60 a 90 m) de lon-gitud, centrado en el punto de curvatura (PC). Los valores de diseño para la longitud de la escorrentía peralte deben ser coherentes con estas longitudes, que representan el compor-tamiento del conductor natural.

Distribución de la escorrentía peralte apropiado debe acomodar el comportamiento ruta del conductor razonable para asegurar una gradual y constante acumulación de aceleración lateral del conductor. Peralte que se desarrolla demasiado tarde desigual puede producir generación de aceleración lateral. En este extremo, el conductor experimenta un rápido au-mento en la aceleración lateral cerca del punto de curvatura máxima del vehículo, alrededor de 30 a 45 m más allá del PC.

Longitudes de escorrentía que son demasiado largos pueden resultar en el vehículo alcan-zando máxima curvatura sin el pleno peralte. Esto aumenta pico transitorio de la aceleración lateral, que puede ser incómodo y, en el extremo, conducir a problemas de control de con-ductor.

Llamadas de política AASHT0 para longitudes de escorrentía peralte de 30 a 45 m y 60 a 80% de la escorrentía peralte que se encuentran en el enfoque tangente. Si bien los estudios de campo indican una distribución del 50% podría asemejarse comportamiento medio conductor, las recomendaciones AASHT0 parecen razonables. Esta política asegura que la mayoría de los conductores tienen pleno peralte para el momento en que alcanzan su máxima curvatura de la trayectoria.

Consideración de velocidad La discusión anterior se centró en los elementos geométricos de la curva y su relación con el comportamiento del conductor real y la política de diseño curva. Ninguna discusión del diseño de la curva camino es completo sin una referencia a la velocidad.




La velocidad del vehículo es un factor crítico en el diseño de las operaciones de seguros en los caminos. Con respecto a las curvas viales, la velocidad es importante en dos maneras. En primer lugar, la aceleración lateral en las curvas es muy sensible a la velocidad del vehículo. En segundo lugar, las curvas viales actúan como elementos restrictivos sobre los conductores que operan a las velocidades completas o deseados.

Los estudios de velocidad de los vehículos en los enfoques hacia y a través de las curvas viales muestran que, independientemente de las condiciones de las curvas y de aproximación, los conductores no ajustan sus velocidades antes de alrededor de 60 a 90 m antes de la PC. La cantidad de reducción de velocidad entre velocidades altas iniciales es menor de edad-en el orden de 8 km/h -y más gradual para las curvas más planas de 6 °. Reducciones de velo-cidad más importantes y rápidas se producen en las curvas más nítidas, con gran parte de la reducción que ocurre más allá de la PC. Las implicaciones de estos hallazgos son importantes a la luz de la discusión anterior sobre el diseño de la curva vial. En primer lugar, el radio de la curva/peralte solución de compromiso indica una ventaja dinámica de operación de las curvas más planas en términos de trayectoria del vehículo. Sin embargo, los estudios muestran que la velocidad velocidades de los vehículos tienden a ser ligeramente mayor en las curvas más planas. Las velocidades más altas podrían invalidar parcialmente los beneficios de curvas planas, aumentando ligeramente la aceleración lateral del neumático. Segundo, y más im-portante, las características de cambio de velocidad de los conductores claramente se centran alrededor de la zona de transición de la curva. Por lo tanto, los conductores están desacele-rando y la dirección simultáneamente. Esto crea muy diversos perfiles de aceleración de los neumáticos como vehículos de transición en la curva, sobre todo en las curvas viales más nítidas. El uso de espirales como curvas de transición no sólo debe promover, el comporta-miento de banda uniforme gradual más, sino que también debe promover un comportamiento más gradual de cambio de velocidad también. Esto es porque el conductor se dio la oportu-nidad de percibir la curvatura más plana, y comenzar la reducción de velocidad gradual mucho antes de que se alcance la curvatura final.

Toda la discusión anterior sobre las curvas viales y puntos de comportamiento de los con-ductores a un problema grave en los caminos existentes. Bajo las curvas viales diseñados (es decir, las curvas con aparentes velocidades de operación seguros muy por debajo de la del camino abierta) 231 deben considerarse como elementos importantes de cualquier programa de mejora de la seguridad vial. Los conductores no disminuyen totalmente sus velocidades de autopista abiertos para que coincida con una velocidad de operación antelación 1n seguro de dichas curvas cerradas, y con frecuencia se aplican los frenos dentro de la curva. La parte de los conductores de mayor velocidad con comportamiento de camino crítico y/o de frenado, por lo tanto generar la aceleración muy alto de los neumáticos, que en combinación con la su-perficie del pavimento húmedo o pobres; puede conducir a la pérdida de control.

Elementos de la sección transversal

Una investigación general 1s encontrar que los elementos principales de la cruz anchura de la calzada sección-, anchura de las banquinas y en camino personaje-al 1 Influencia de la se-guridad y de operaciones de las curvas viales. En particular, el carácter borde del camino es un aspecto crítico de la seguridad curva de camino.

Carácter costados calzada Los estudios indican que los choques de carácter en camino (camino de pendiente, anchura de la zona Clearing, la cobertura de los objetos fijos) es el factor más dominante que la pro-babilidad de que una curva vial es un lugar de alta choque.




Debido a la alta incidencia de choques por-despiste es característico de las curvas viales, es tan importante como el diseño básico de la curva vial mucha atención a la producción de una camino relativamente llano y claro. Análisis de las contramedidas curva camino indica que los mejoramientos de seguridad en camino son las soluciones más rentables para las curvas de caminos existentes con antecedentes de alta siniestralidad.

Estudios analíticos utilizando hipótesis sobre las características de las invasiones de vehículos en los caminos de curvas de camino da una visión sobre los niveles adecuados de diseño de seguridad en camino de curvas. En general, parece que pueden ser necesarias diferentes talud en camino y los requisitos de anchura de zona-despejada para las curvas viales que para las rectas de autopista. Para los niveles de seguridad comparables, la parte exterior de las curvas viales más agudos (superior a 4°) puede requerir laderas camino más planas y más anchura libre-zona de las rectas de autopista. Por el contrario, la parte exterior de las curvas más suaves puede no requerir una pendiente tan plana ni tan ancha como una zona clara rectas camino. Para el interior de las curvas viales, a la inversa aparece gene-ralmente cierto. Eso 1s, curvas más planas pueden requerir más anchura libre-zona, y las curvas más agudas menos anchura libre-zona, en comparación con los requisitos de las rectas de autopista.

Diseño de banquina Los estudios de choques muestran que la anchura de la banquina del camino en las curvas es una consideración de seguridad independientemente del tipo de banquina. Como anchura aumenta de banquina, la probabilidad de que la curva vial será un lugar de alta choque dis-minuye. Aunque este resultado indica que las banquinas de anchura completo son deseables para la nueva construcción o reconstrucción importante, adiciones anchura de banquinas como mejoramientos puntuales a lugares curva camino existentes no suelen ser rentables. Sin embargo, es claro que el efecto del mejoramiento de la seguridad de la anchura de la banquina está relacionado con el mejoramiento de anchura libre la zona de bordes del ca-mino, y por lo tanto no puede separarse totalmente de los beneficios generales de mejora-mientos en camino.

Los estudios MSVV de la ruptura de pendiente transversal del camino en las curvas muestran que el control del conductor es sensible a la pendiente de la banquina y no a la ruptura de pendiente transversal entre el pavimento peraltables y la banquina. Sin embargo, la pendiente de la banquina tolerable está interrelacionado con la velocidad directriz, la curvatura y peralte. Por lo tanto, ruptura de pendiente transversal es un criterio de diseño práctico, con un valor máximo recomendado del 8% para las banquinas de anchura completo. Para índices de peralte entre 2 a 6%, por lo tanto, este criterio permite la máxima pistas de banquina (negativo) van de 6 a 2%, respectivamente. Las tarifas de peralte superiores a 6%, un tipo diferente de diseño de la banquina pendiente transversal es necesario.

Con pistas de banquina aceptables, estos estudios MSVV implican los beneficios de las banquinas de anchura completo que darían el conductor errante un completo cuatro ruedas de recorrido de recuperación en una pendiente más suave que teniendo dos ruedas en la ban-quina y dos ruedas en la cuesta más empinada camino general . Por recomendaciones de diseño más completas, el lector puede consultar el informe del estudio compañero Estudios MSVV de Breaks pendiente transversal en las curvas en camino .




Anchura de carril Los estudios de choques no establecieron de manera concluyente un efecto significativo del anchura del carril en los índices de siniestralidad de las curvas viales. Esta falta de sensibi-lidad, probablemente se debió a que muy pocos caminos de menos de anchura fueron ob-servados en la base de datos del estudio de choques de 6 m.

Los efectos operacionales de caminos muy angostos, no se observaron directamente en los estudios operativos sobre el terreno. Sin embargo, el análisis de los resultados lleva a de-ducciones razonables sobre los efectos de los carriles angostos en los vehículos que circulen por las curvas viales.

En aproximaciones sin-espirales a las curvas viales, los conductores logran un camino de transición mediante la utilización de la anchura del carril completo de 3,4 a 3,7 m. Ellos tienden a posicionar sus vehículos anchura, fuera del centro en el carril en el enfoque, y luego pasar al borde interior del carril a medida que aumentan la curvatura de sus vehículos. Si es menos anchura de carril, decir 2.7 a 3 m estaban disponibles para realizar esta transición, los con-ductores se verían obligados a hacer una de dos posibles ajustes a su comportamiento de transición. El carril más estrecho obligaría o bien las transiciones de ruta más graves, o una tendencia a invadir el carril de tránsito en sentido contrario de las curvas a la izquierda, o en la banquina de la curva a la derecha. La última posibilidad es claramente indeseable. La primera posibilidad es también indeseable teniendo en cuenta que los estudios de campo muestran una relación entre la gravedad de la tasa de transición vehicular y la cantidad de sobreimpulso trayectoria generada por el vehículo. Así pues, parece que, por el modo de operación óptimo, anchuras de carril completo son deseables en las curvas viales.

Otras características

Otros elementos considerados en la investigación incluyen aquellas características del ca-mino que se producen en relación con la curva vial y las operaciones de la curva vial y la seguridad de influencia. Estos incluyen la resistencia del pavimento antideslizante, distancia visual de detención, condiciones de aproximación, y los grados.

Superficie de pavimento Los estudios de choques indican que la resistencia al deslizamiento del pavimento es una consideración de seguridad. Como la resistencia al deslizamiento del pavimento disminuye, la probabilidad de que una curva vial será un gran choque aumenta ubicación. Este hallazgo apoya la recomendación de que la política de AASHTO debe delinear más claramente la necesidad de dar y mantener la resistencia al deslizamiento del pavimento adecuado en las curvas viales.

Como precaución adicional en la construcción de pavimentos y mantenimiento, los estudios analíticos muestran que la tabla de lavar el pavimento y jorobas pavimento cortos pueden contribuir a la pérdida de control en las curvas viales.

Distancia visual de detención Un análisis funcional completa de distancia visual de detención se presenta en un informe de proyecto independiente titulado Parar Distancia Visual - Una Operacional y Análisis Efecti-vidad-de-costo . En este informe, se identificaron dos aspectos de las operaciones de la curva vial que puedan exigir una atención especial de distancia visual de detención en las curvas viales.




Estas son el aumento de la demanda de fricción de un vehículo que es a la vez en las curvas y el frenado; y la pérdida de la ventaja de la altura ocular para los conductores de camiones en las curvas viales cuando la restricción de visión horizontal es o bien una fila de árboles, una pared, o un corte de roca vertical.

Para la política de AASHTO para ser coherente en términos de demanda de fricción admisible para ambas rectas y curvas de camino, mayores distancias de visibilidad son necesarias en función de la radio y la velocidad directriz en las curvas viales. Luego, también, con las res-tricciones a la vista horizontales en las curvas, la distancia visual de diseño debe considerar los requisitos de frenado de ambos camiones y automóviles. Aunque estas consideraciones pueden ser inviable en algunos lugares del camino, las implicaciones son claras. Se debe tener cuidado para dar más de AASHTO distancia de visibilidad de parada mínimo en las curvas viales siempre que sea posible.

Teniendo en cuenta que se producirán debido a los árboles a lo largo del interior de las curvas viales afiladas las mayores restricciones a la vista en los caminos de dos carriles, un doble beneficio se puede obtener en la limpieza de los árboles más lejos del camino. No sólo se dará una mayor distancia de visibilidad, sino una camino más segura zona clara resultará.

Condiciones de aproximación Condiciones de aproximación a las curvas viales incluyen elementos tales como la distancia de aproximación a la vista, que precede alineamientos horizontal, anterior alineamientos vertical, distancia desde la última intersección, etc. Dado que estos elementos podrían afectar la velocidad o la disposición a negociar una curva vial del conductor individual, que se inclu-yeron como estudio variables en tanto el choque y los estudios de velocidad.

Los estudios de choques no indicaron un efecto medible de condiciones de aproximación a la experiencia del choque de las curvas viales. Este resultado, sin embargo, puede haber sido influenciado por la definición un tanto general del enfoque de alineamientos y el número muy limitado de restricciones de distancia de visión graves observadas en la muestra de lugares curva camino. Los estudios del comportamiento de reducción de velocidad de los conductores en las curvas viales revelan que, en general, la mayor parte de la reducción se realiza más allá del punto de curvatura, con la cantidad de la reducción relacionada con el radio de la curva. Curvas Camino con enfoque restringido vista distancia exhibición sólo ligeramente la velo-cidad de aproximación medios más bajos.

Aunque estos estudios generalmente no revelan ninguna sensibilidad seguridad de las con-diciones de aproximación a las curvas viales, que son incapaces de abordar el efecto de las restricciones a la vista severas en el comportamiento de velocidad de los conductores durante la noche o la capacidad general de los conductores para negociar el alineamientos curva de camino. Independientemente de las conclusiones generales, la aplicación general de mínimo de parada AASHTO requisitos de distancia vista o mayores es conveniente sobre los enfo-ques de las curvas viales.

Pendientes

Los estudios indican que no hay MSVV vehículo sensibilidad dinámica de rebajas de tan pronunciada como un 5% al atravesar las curvas viales. Sin embargo, este hallazgo no tiene en cuenta el efecto de la calificación de la capacidad del conductor para el control o bien ^ velocidad máxima en el enfoque o reducir la velocidad, 1f es necesario, en la negociación de la curva vial correctamente.




11 CONCLUSIONES

Aunque las curvas viales son una característica necesaria del sistema del camino rural de dos carriles, que suponen claramente un problema de seguridad importante. No sólo es la curva media camino cerca de tres veces más peligrosas como la tangente media camino, pero ciertas combinaciones de elementos de diseño en las curvas viales puede crear extraordina-riamente altos índices de choques.

Debido a que las curvas viales son características muy complejas de la red de caminos, ningún método de investigación solo se puede esperar que explicar todas las relaciones entre los elementos de diseño de la curva vial y la seguridad. El enfoque integrado de investigación aplicada en este estudio, sin embargo, tuvo éxito en ganar conocimientos sobre muchas de estas relaciones.

En el marco total de diseño AASHTO, la seguridad de las curvas viales puede ser mejorada reduciendo al mínimo el uso de control (radio mínimo para una velocidad directriz dado y peralte) curvatura, utilizando transiciones espirales, y evitando ángulos centrales grandes. Los beneficios de seguridad de estas aplicaciones sugeridas, sin embargo, pueden reducirse considerablemente si el diseño del camino se ignora. Debido a la alta incidencia de choques por-despiste es característico de las curvas viales, es tan importante como el diseño básico de la curva vial mucha atención a la producción de un camino relativamente llano y claro.

La siguiente es una lista de las principales conclusiones de este estudio. Estas conclusiones preocupantes la seguridad de las curvas viales, las características operativas de las curvas viales, y algunas observaciones generales sobre las metodologías de investigación. Para más detalles acerca de cada conclusión y su potencial aplicación en el diseño y operación de las curvas viales, se remite al lector al Capítulo X, "Resumen y aplicación de los resultados."

Características Choques de dos carriles el camino rural

1. Curvas Promedio Accidentabilidad - El índice de choques promedio para las curvas viales es de aproximadamente tres veces el índice de choques promedio en las rectas de autopista.

2. Soltero Vehículo Por-despiste Accidentabilidad - El vehículo único promedio tasa de choques de gestión fuera del camino en las curvas es de aproximadamente cuatro veces el vehículo único promedio tasa de choques de gestión fuera del camino en las rectas.

3. Proporción de choques en pavimento mojado - Las curvas viales experimentan una mayor proporción de choques en el pavimento mojado que hacen rectas camino.

4. Proporción de choques graves - Highway curvas tienen una mayor proporción de choques graves (fatales y con lesiones) que las rectas de autopista.

5. Relación de los tipos de choques al volumen de tránsito - La proporción de choques que se producen incrementos individuales vehículo por-despiste sustancialmente a me-dida que disminuye la intensidad media diaria.

6. Carácter Costados-calzada como Factor principal Choque - carácter en camino (ca-mino de pendiente, anchura libre-zona, la cobertura de los objetos fijos) parece ser el factor más dominante que la probabilidad de que una curva vial tiene una tasa de choques de alto informado.




7. Otros factores de los choques graves - Otros contribuyentes medibles a la probabilidad de que la alta tasa de choques informados son radio de curva vial, la longitud curva vial, anchura de las banquinas, y la resistencia al deslizamiento del pavimento. No se encon-traron contribuciones identificables para anchura de la calzada, la tasa de peralte, tipo banquina, enfoque alineamientos y la distancia de visibilidad, longitud escorrentía peralte o distribución escorrentía peralte.

8. Combinación de Factores de choques - Aunque carácter borde del camino es el factor dominante en choque de curvas viales, la mayoría de las curvas con una alta probabilidad de ser una ubicación de alto choque tienen usualmente uno o más de otros factores en combinación con peligro lateral que contribuyen al riesgo total (es decir, las curvas más agudas o curvas más largas, banquinas angostos y menor pavimento patín números).

Características operativas de curvas de caminos rurales de dos carriles

1. Curvas de aceleración lateral máxima - al atravesar una curva vial, una proporción significativa de los conductores producen ruta radios inferiores a la radio de la curva ca-mino, independientemente de su velocidad. (Este comportamiento se denomina "exceso camino".) Por lo tanto, muchos conductores que viajan a la velocidad directriz o mayor excederán la aceleración lateral del neumático que implica el factor de diseño AASHTO fricción. Teniendo en cuenta la alta fricción de los neumáticos lateral generada por la trayectoria percentil 95 a la velocidad directriz, el margen de seguridad efectiva es con-siderablemente menor que el que implica criterios de AASHTO.

2. Conductor/vehículo Curva de transición Comportamiento - Todos los vehículos efectúan una transición camino en espiral en que procede de tangente a alineamientos curva circular. Este comportamiento trayectoria generalmente se produce en todo el an-chura carril completo y se centra sobre el PC (punto de curvatura). Aunque la gravedad o duración de la espiral comportamiento trayecto varía entre los conductores, es indepen-diente de la velocidad del vehículo. Los conductores con índices de espiral más graves tienden a producir un mayor sobreimpulso camino, y por lo tanto niveles más altos de aceleración lateral.

3. Espiral Transiciones - La adición de transiciones en espiral para el diseño de las curvas viales parece reducir drásticamente la gravedad de la conducta ruta y la aceleración lateral del neumático asociado. Debido a que el camino de rebasamiento aumenta con la gra-vedad de la espiral de comportamiento en las curvas viales en espiral de paro, la adición de una transición de caracol a la curva vial debe disminuir tanto la severidad de la con-ducta en espiral y la cantidad de la trayectoria de rebasamiento. Estas conclusiones sobre la efectividad de espirales están soportados por las simulaciones MSVV, que mostraron una reducción significativa en la aceleración lateral del neumático cuando se añadió una transición de caracol a la curva vial.

4. Equilibrio entre la autopista radio de curva y peralte - La primera conclusión indica que hay 1s un solución de compromiso entre el control del conductor radio de la curva auto-pista y tasa de peralte. En la comparación de dos curvas viales de control diferentes con la misma velocidad directriz, la curva vial con el radio mayor y menor tasa de peralte puede dar una ligeramente mayor margen de seguridad contra la pérdida de control de la curva vial con el radio más pequeño y mayor tasa de peralte.

5. Equilibrio entre el camino Curva Radio y Longitud - La investigación también revela una seguridad aparente disyuntiva entre el radio de curva camino y longitud. Para una radio de la curva dada, la tendencia a la alta tasa de choques de la producción aumenta con la longitud de la curva vial.




A la inversa, cuando se comparan las curvas viales de una longitud dada, esta tendencia hacia la producción de alto choque disminuye a medida que el radio de la curva vial au-menta. Para cualquier ángulo central, por lo tanto, la ventaja de elegir un radio mayor puede ser parcialmente compensado por el dlsbenefit de una curva de tiempo. Esta con-clusión parece diametral a la conclusión sobre el solución de compromiso entre el radio y la tasa de peralte. Sin embargo, el equilibrio entre la radio y la longitud parece significativo sólo para los extremos de las curvas muy largas o muy afilados.

6. Conductor de Velocidad/Vehículo Comportamiento - los conductores de mayor velo-cidad que se aproximan las curvas viales más nítidas no ajustan sus velocidades de au-topista abiertos para que coincida con una velocidad segura o cómoda para la curva hasta que la curva es inminente. La reducción de velocidad comienza alrededor de 60 a 90 m antes de la PC, y continúa en la porción inicial de la curva. Velocidades medias alcan-zadas en la curva están fuertemente relacionados con la curvatura camino.

7. Bajo Las curvas viales diseñados - curvas de caminos existentes que son significati-vamente más bajo diseñado para las altas velocidades que prevalecen pueden plantear importantes problemas de seguridad. Debido a que los conductores no disminuyen to-talmente sus velocidades de autopista abiertos para que coincida con la velocidad de seguridad de una curva vial con capacidad insuficiente, la parte de los conductores de alta velocidad con el comportamiento ruta extrema tenderá a generar muy altas aceleraciones laterales de los neumáticos.

8. Las curvas viales cortos - La cantidad de ruta rebase en curvas de camino de 300 pies (90 m) de longitud es considerablemente menor que en las curvas largas. En las curvas de todas las longitudes, los conductores de efectuar un trayecto de transición espiral más o menos centrada sobre el punto de curvatura camino. Los conductores no aparecen para ajustar significativamente ya sea la ubicación o la longitud de sus trayectorias espirales en las curvas cortas. Por lo tanto, cuando se atraviesa curvas de camino muy cortos, la mayoría de los conductores en espiral dentro y fuera de la curva sin generar un gran exceso camino.

9. Peralte Escurrimiento - política de diseño AASHTO para la longitud y distribución de la escorrentía peralte parece razonable. Los resultados de la investigación ponen de mani-fiesto la necesidad de dar pleno peralte de la curva a menos de 45 m de la PC, por lo que la mayoría de puntos de los conductores están siguiendo su curvatura de la trayectoria máxima.

10. Highway Grado - La dinámica del vehículo no son sensibles a las rebajas de hasta el 5% en las curvas viales que atraviesa. Esta conclusión, sin embargo, no considera el efecto de la rebaja en la capacidad de los conductores para controlar adecuadamente su velocidad.

11. Las pendientes en camino - recorridos en camino de pendiente en las curvas viales parecen más graves que la tangente de autopista. Severidad se define por el ángulo de la trayectoria eficaz para la pendiente, que es una función de curvatura camino. Recorridos más graves conducen tanto al general mayores aceleraciones verticales y una mayor posibilidad de vuelco. Estos resultados sugieren que, para los niveles de seguridad comparables, pistas de camino en las curvas viales pueden necesitar ser más planas que las de camino por la tangente. También, alguna investigación adicional se indica hacia la determinación de órdenes de barandas variables para taludes de camino en las curvas viales.




12. Zonas limpias en camino - Para los niveles de seguridad comparables, los requisitos de zona holguras camino de curvas de camino pueden tener que diferir de los requisitos para las rectas de autopista. Bordes del camino en el exterior de las curvas viales plana pueden requerir menos anchura libre la zona de las rectas del camino, y bordes del camino en el exterior de las curvas viales afilados pueden requerir más. Lo contrario es cierto para parecer los bordes del camino en el interior de las curvas viales.

13. Mejoramientos de seguridad en camino - Un análisis de efectividad-de-costo limitada utilizan los resultados del análisis discriminante para generar medidas de efectividad amplios. Este análisis indica que las contramedidas de seguridad en camino son los más (y, en algunos lugares, la única) medios rentables de la alteración de la calzada para re-ducir los choques en las curvas viales alta de choques existentes.

14. Pavimento Irregularidades - Control de Estabilidad Vehicular en las curvas viales es muy sensible al pavimento tabla de lavar y corta pavimento jorobas.

15. Distancia visual de detención - AASHTO detener requisitos de distancia de vista pa-recen ser incompatibles cuando se aplica a las curvas viales debido a la mayor demanda de fricción del pavimento resultante creados cuando un vehículo es a la vez en las curvas y el frenado. Además, cuando la restricción de vista es una vertical de corte de la roca, de la pared, o la línea de árboles, los conductores de camiones pierden su ventaja de la altura del ojo, que en la política de AASHTO se supone compensar siempre las distancias de frenado más larga de camiones.

16. Quiebre de pendientes transversales - Para los vehículos que vagan sobre las ban-quinas fuera de las curvas viales, el control del conductor es sensible a la pendiente de la banquina y no la ruptura de pendiente transversal (diferencia entre la tasa de peralte y la banquina pendiente transversal).

Metodologías y técnicas de investigación

1. La determinación de los efectos de choques de los elementos individuales - Este estudio demostró la inutilidad potencial del uso de procedimientos estadísticos multivariados rigurosos para determinar los efectos de choques incrementales de dimensiones variables para elementos viales individuales. No sólo es este esfuerzo sensible a la variación choque niveles y precisión de informes, pero requiere de un diseño del estudio y tamaño de la muestra casi ilimitada para representar adecuadamente todos los valores de cada elemento geométrico, operativo y ambiental que crean una cierta variación en la expe-riencia del choque.

2. Utilidad de las técnicas generales Estadísticos - El estudio demostró la utilidad de las técnicas es-tadísticas tales como el análisis discriminante. Esta técnica aislado con éxito los elementos del camino y sus combinaciones que mejor distinguen a lugares de alto de choques de lugares bajos a los choques.

3. Utilidad de las técnicas MSVV - La técnica de simulación MSVV, utilizando una vista previa 0,25 segundo conductor del camino por delante, tuvo éxito en la reproducción de las respuestas máximas dinámicas del comportamiento del vehículo en las curvas viales extrema. Este modelado de conductor, sin embargo, no se replica con exactitud la forma en la que se generó la respuesta dinámica máxima; es decir, la tasa de espiral vehículo era más severa que la observada en los estudios de campo. Este ha-llazgo sugiere un modelo más complejo para el conductor de vista previa puede ser apropiado en la aplicación MSVV a un estudio de comportamiento del recorrido curva vial. Vista previa del conductor es al parecer ya en la aproximación a la curva, y disminuye a medida que el vehículo realmente negocia la curva vial.

4. Utilidad de los estudios de campo - Las observaciones de campo de comportamiento de los con-ductores en un número limitado de lugares de la curva vial demostró un medio eficaz para la identifica-ción de la conducta general y crítico conductor. Con una amplia gama de lugares, un estudio más ex-haustivo podría incluir los efectos operacionales de anchura de la calzada, anchura de banquinas, dis-tancia avanzado vista, y otros elementos.




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APÉNDICE A TABLAS DE EQUIVALENCIAS CURVATURA

Los términos "grado de curvatura" y "radio de la curva" se usan para referirse a la nitidez o definición de la autopista curvatura. Grado de curvatura es comúnmente utilizado en América del Norte práctica de diseño, y se relaciona con radio de la curva de la siguiente manera:

Dc = [ 360 ° /2, R)] (Cualquier Define longitud de arco)

Donde Dc = grado de curvatura

R = radio de la curva (ft)

Práctica estándar supone una longitud de arco de 100 metros, lo que se traduce en la sigui-ente definición de grado de la curva:

Dc = 5729.578 /R

Práctica de diseño en los países que utilizan las unidades SI normalmente implica curvatura definida en términos de radio de la curva expresada en metros. A pesar de que algunos se hace uso del grado de curva definida en términos de alternativa arc-longitud en unidades del SI las definiciones, el radio de la curva es el más comúnmente utilizado y comprendido.

Las siguientes tablas muestran SI-equivalente radios de curva de una carretera de curvas definidas por el grado de la curva. También se muestran las tablas de curvatura otras defini-ciones del grado de curvatura en las unidades SI.

RADIOS DE CURVA EQUIVALENTES DE GRADO DE LA CURVA (100 - FT ARCO DEFINICIÓN)

RADIOS DE CURVA EQUIVALENTES DE GRADO DE LA CURVA (30 METROS ARCO DEFINICIÓN) CUADRO 52

RADIOS DE CURVA EQUIVALENTES DE GRADO DE LA CURVA (100-METER ARCO DEFINICIÓN)