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Modelos de frecuencia de choques para segmentos de intersecciones: ruta 34 en Costa Rica.

Crash Frequency Models for Segments and Intersections: Route 34 in Costa Rica

1. INTRODUCCION

Los choques viales representan una de las principales causas de muerte a nivel mundial. Segun la Organizacion Mundial de la Salud (OMS) (2015), cerca de 1,25 millones de personas mueren cada ano en el mundo como resultado de accidentes de transito, y entre 20 y 50 millones mas sufren lesiones no mortales, de las cuales muchas dejan como consecuencia una discapacidad fisica en los afectados. Ademas, este tipo de accidentes representan la principal causa de muerte en personas con edades entre 15 y 29 anos. Por otra parte, la mitad de las personas que mueren en las carreteras del mundo son usuarios vulnerables en la via, es decir, peatones, ciclistas y motociclistas (OMS, 2015).

En Costa Rica, de acuerdo con el Panorama Demografico ano 2013 del Instituto Costarricense de Estadistica y Censos (INEC), las muertes por accidentes de transito se encuentran entre las primeras tres causas de muerte. Los anos de vida potencialmente perdidos (AVPP) corresponden a un indicador que permite analizar la mortalidad prematura; se refiere al numero de anos que teoricamente la persona deja de vivir cuando muere antes de lo esperado, lo que permite dar mayor importancia a las muertes que ocurren en edades tempranas, muchas de las cuales pueden ser evitables (INEC, 2013). Considerando lo anteriormente descrito, la causa de muerte que genero mas anos AVPP en Costa Rica para el ano 2013 fue lesiones en accidente de transito, de vehiculo de motor no especificado, es decir, causas prevenibles (INEC, 2013). Ademas, segun estadisticas del Consejo de Seguridad Vial (COSEVI) del Ministerio de Obras Publicas y Transportes (MOPT) para el ano 2015, el 68% de las muertes en sitio en accidentes de transito fueron de usuarios vulnerables.

Aunado a esto, los choques viales causan considerables perdidas economicas en las victimas, sus familias y el pais. Sanchez, Aguero-Valverde y Pujol (2015) en su estudio "Costos de los choques viales en Costa Rica" indican que los costos directos de los choques viales en Costa Rica ascienden a 55 mil millones de colones anuales, lo cual equivale a un 2,5% del Producto Interno Bruto (PIB) del pais. Por su parte, los costos por AVPP alcanzan 16 mil millones de colones anuales, es decir, un 0,91% del PIB. Y los costos por demora corresponden a un 6% del PIB, equivalentes a 120 mil millones de colones anuales.

La Ruta Nacional 34, Costanera Sur o Carretera Pacifica Fernandez Oreamuno, representa una de las rutas mas importantes del pais, pues forma parte de un corredor que permite atravesar Costa Rica de frontera a frontera sin ingresar a la zona metropolitana. Ademas, esta carretera se incluye en una iniciativa de integracion vial internacional del Plan Puebla-Panama, hoy conocida como Proyecto Mesoamerica, planteada por la Organizacion de las Naciones Unidas (ONU) en 2001, que pretende aumentar la conectividad interna y externa de las economias de la region y unificar los servicios de transporte por carretera, aereo y maritimo; por tanto, su correcto funcionamiento influye directamente en la economia del pais y de la region. Sin embargo, los pocos estudios realizados sobre la seguridad vial de esta carretera reflejan graves problemas de diseno, de vulnerabilidad fisica ante amenazas naturales y de medidas de seguridad vial.

Uno de los principales problemas que se da en esta carretera es que durante anos varios tramos estuvieron funcionando con una superficie de ruedo de tierra y grava, lo que hizo que las poblaciones circundantes se desarrollaran bajo estas condiciones. Al darse la transformacion hacia una carretera de alta velocidad y transito pesado, las condiciones cambiaron, lo cual implico un proceso de adaptacion de la dinamica de las poblaciones vecinas a la carretera. Estas circunstancias provocaron que los centros poblacionales mas importantes se desarrollaran muy cerca de la carretera, lo que genera muchos flujos entrando y saliendo de la via, asi como poco espacio para la ampliacion de espaldones. Por otro lado, en algunos segmentos de un lado de la via existe una zona residencial, y del otro, una zona comercial, lo que provoca que los peatones tengan que estar cruzando constantemente la carretera.

Segun una auditoria externa, realizada por el Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales de la Universidad de Costa Rica (LanammeUCR) (Unidad de Auditorias Tecnicas LanammeUCR-PITRA, 2010), en el segmento Quepos-Baru en 2010, se observaron problemas en los disenos de los sistemas de contencion vehicular utilizados, inadecuada colocacion de las barreras de seguridad; mal empleo de las terminales de las barreras; colocacion de barreras de seguridad inadecuadas en puentes; facilidades para los ciclistas y para los peatones insuficientes en algunos tramos; intersecciones y accesos directos a la via sin un adecuado control y condiciones de operacion; e inconsistencias en la senalizacion horizontal y vertical. Posteriormente, en el ano 2011, el LanammeUCR presento el informe del proyecto "Evaluacion de la Red Vial Nacional Pavimentada de Costa Rica: Identificacion de zonas de riesgo de accidentes Rutas 1, 2, 32 y 34" (Unidad de Evaluacion de la Red Vial Nacional LanammeUCR-PITRA, 2011), en donde se consideraron variables como el tipo de terreno, alineamiento, distribucion de dias de lluvia, precipitacion promedio anual, retrorreflectividad y agarre superficial y, tomando en cuenta todos estos factores, se obtuvo para la Ruta 34 la siguiente escala de susceptibilidad a la ocurrencia de choques: muy baja de 5,35%, baja de 19,47%, regular de 36,24%, alta de 21,43% y muy alta de 17,51%. Adicional a estos dos estudios, previo a este trabajo no existen mas investigaciones sobre la seguridad vial de esta carretera.

La frecuencia y severidad de los choques observadas en los ultimos anos en la Ruta Nacional 34, la ausencia de estudios detallados sobre sus causas y la falta de informacion sobre el tema, evidencian la importancia de realizar un analisis de al menos los sitios mas criticos de concentracion de choques viales, de manera que se puedan proponer medidas que brinden soluciones a la problematica actual y a largo plazo.

Por otra parte, el metodo de exceso de frecuencia de choques esperado con el ajuste de Bayes empirico es un metodo relativamente reciente (publicado en 2010), incluido en el Manual de Seguridad de Carreteras de la American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) (2010). Para el ano 2016, este metodo ya se ha aplicado en tres carreteras de Costa Rica: la Ruta Nacional 32, la Ruta Nacional 2 y la Ruta Nacional 34, por lo que este trabajo incluye, ademas, una comparacion entre los resultados obtenidos en estas tres investigaciones. Es importante considerar que, tanto en esta investigacion como en la realizada en la Ruta Nacional 2, se analizaron dos tipos de sitios: segmentos e intersecciones, lo cual no sucede en el estudio realizado en la Ruta Nacional 32, y representa una diferencia importante en los resultados obtenidos.

2. METODOLOGIA

Existe una gran variedad de metodos de medicion de desempeno que pueden ser utilizados para evaluar el potencial de reduccion de choques en un sitio. Las consideraciones clave en la seleccion del metodo de medicion de desempeno son: la disponibilidad de datos, el sesgo de regresion a la media, y como se establece el umbral de desempeno. Para esta investigacion se eligio el metodo de exceso de frecuencia de choques esperados con ajuste de Bayes empirico, pues toma en cuenta estas consideraciones y ademas es un metodo preciso y confiable.

Para poder aplicar el metodo de Bayes empirico, primeramente se deben determinar las funciones de desempeno de seguridad vial, las cuales son ecuaciones de regresion que estiman la frecuencia media de choques para un tipo de sitio especifico (con condiciones base especificadas). Para obtener estas funciones se analizan modelos que indiquen, de acuerdo con las caracteristicas de la carretera, cuales variables pueden tener una mayor incidencia en los choques y con esto determinar cuales sitios de la carretera presentan exceso de frecuencia de choques con respecto al valor esperado.

Segun Castro y Aguero-Valverde (2014) si se considera cada viaje como un evento con una probabilidad muy baja de terminar en un choque y se asocian esos viajes a un tiempo y un sitio de la carretera determinados, el numero de choques observados tendra una distribucion de Poisson. Sin embargo, los choques viales presentan mas dispersion de la que una distribucion de Poisson puede explicar, pues en este tipo de distribucion la varianza esta restringida a ser igual que el promedio. La distribucion binomial negativa no presenta este inconveniente, debido a que se basa en la distribucion de Poisson pero permite que la varianza sea mayor que el promedio (Aguero-Valverde y Jovanis, 2006).

Para calcular la frecuencia de choques promedio prevista ([N.sub.pred]), se deben considerar las funciones de desempeno de seguridad obtenidas de la regresion binomial negativa. Considerando esto, la funcion de desempeno para segmentos toma la siguiente forma:

ln(choques) = [[beta].sub.0] + [[beta].sub.1] x ln(TPDA) + [[beta].sub.2] x variable 2 + [[beta].sub.3] x variable 3 + ... + [[beta].sub.n] x variable n + ln (Longitud) (1)

Donde, [[beta].sub.0] corresponde a la constante, [[beta].sub.1] es el coeficiente asociado al Transito Promedio Diario Anual (TPDA) y [[beta].sub.1,2, ... n] n son los coeficientes asociados a las variables 1, 2 ,..., n. Todos estos coeficientes son obtenidos del modelo. Las variables 1, 2 ,..., n van a ser las variables que una vez modeladas hayan dado resultados significativos para el modelo.

Para el caso de las intersecciones, no se incluye la variable longitud y el TPDA de la via secundaria deberia ser incorporado; sin embargo, como no se cuenta con esta informacion, la categoria de la carretera secundaria es utilizada como aproximacion del volumen de la via principal.

Despejando se obtiene:

[expresion matematica irreproducible] (2)

El ajuste por peso se refiere a la confiabilidad de la funcion de desempeno de seguridad que se utilice y se obtiene de la siguiente relacion:

w = 1/1 + k ([N.sub.pred]) (3)

Donde, k es el parametro de sobredispersion de la funcion de desempeno de seguridad, en este caso 1/[theta], siendo [theta] obtenido de la regresion. Si los parametros de sobredispersion son bajos, hay mayor confiabilidad, lo que implica que el ajuste por peso va a ser mas grande y, a su vez, que la funcion de desempeno es mas confiable.

Para calcular la frecuencia de choques esperados total se utiliza la ecuacion:

[N.sub.exp] = w x [N.sub.pred] + (1 - w) x [N.sub.obs] (4)

Donde, [N.sub.obs] corresponde al numero de choques observado.

El exceso de frecuencia de choques esperados se obtiene de la diferencia entre los choques estimados con el ajuste de Bayes empirico y los estimados predichos, tal y como se muestra en la siguiente relacion:

[DELTA] = [N.sub.exp] - [N.sub.pred] (5)

De esta manera se puede determinar cuales sitios tienen una frecuencia de choques mayor a la esperada.

Adicional al estudio de choques totales, se analizo el caso de choques equivalentes a solo danos materiales. El concepto de equivalencia se utiliza para comparar distintas severidades de choque en terminos economicos. La manera de comparar las diferentes severidades con los choques con solo danos materiales es mediante pesos de acuerdo al costo en que incurra cada gravedad. Para realizar este proceso de comparacion entre distintas severidades de choque en la carretera estudiada no existe informacion, por lo que se tuvo que buscar factores de equivalencia de lugares con caracteristicas similares al sitio de estudio. Segun Castro (2013), un estudio realizado en la zona de Campeche en Mexico es el que mas se asemeja a las caracteristicas de la Ruta Nacional 32. Por su parte, las caracteristicas del transito, uso y tipo de carretera de la Ruta Nacional 32 son comparables en gran medida con las caracteristicas de la Ruta Nacional 34, por lo que se decidio utilizar los mismos pesos que Castro. Los pesos que se utilizaron para calcular los choques equivalentes a solo danos materiales fueron: un choque con victimas mortales equivalente a cuarenta choques con solo danos materiales, un choque con heridos graves equivalente a doce choques con solo danos materiales, y un choque con heridos leves equivalente a tres choques con solo danos materiales.

Las medidas de mitigacion propuestas para los sitios criticos se obtuvieron realizando un diagnostico detallado de cada sitio seleccionado, mediante observaciones realizadas en las giras de campo y de la informacion obtenida de la revision bibliografica, tanto de documentos elaborados en el pais como de medidas implementadas y recomendadas a nivel nacional e internacional.

3. DESCRIPCION DE LOS DATOS

3.1 Datos de los choques

Los datos de los choques se obtuvieron de la informacion proporcionada por el COSEVI para el periodo 2011-2013. Esta seccion presenta a manera de estadistica descriptiva las condiciones de los 1 032 choques reportados en esos 3 anos.

Con respecto a la severidad, los choques se agruparon en cuatro grupos: muerte, herido grave, herido leve y solo danos materiales. En la categoria solo danos materiales, se incluyeron tanto los choques con ilesos como los choques con lesion ignorada, debido a que es lo minimo que pudo haber sucedido en estos accidentes sin informacion. Para el periodo estudiado resultaron 1 708 involucrados con solo danos materiales, 361 heridos leves, 102 heridos graves y 23 muertos.

En relacion con el rol de las personas involucradas en los choques, se obtuvo que el rol predominante fue el de conductor, lo cual es esperable pues en todos los casos de choques viales tiene que haber al menos un conductor involucrado. Los roles de pasajero de automovil, motociclista y peaton son los siguientes mas reportados.

3.2 Datos de los sitios

Los datos de los sitios se obtuvieron de la informacion de la Red Vial Nacional obtenida del Departamento de Planificacion Sectorial del MOPT, asi como de la informacion recopilada en las visitas al sitio.

Con respecto a los sitios analizados, de los 18 segmentos originales del Inventario de la Red Vial Nacional equivalentes a los aproximadamente 203 km de carretera, se obtuvieron 171 segmentos homogeneos con longitudes entre 500 m y 200 m, divididos utilizando los siguientes criterios: numero de carriles, tipo de zona y alineamiento horizontal. Por otra parte, en total se determinaron 162 intersecciones a lo largo de la carretera.

Ademas, el 70,8% de los sitios en los que se sucedieron choques fueron segmentos y el 29,2% intersecciones.

3.3 Estadisticas descriptivas

Se realizo ademas un analisis de las estadisticas de los segmentos y las intersecciones para las diferentes severidades de choque. La tabla 1 muestra los resultados obtenidos.

Adicionalmente, se calcularon las estadisticas descriptivas para las variables continuas que se utilizaron en el modelo. Estas son:

* Longitud del segmento: se refiere a la longitud de los segmentos homogeneos.

* Densidad de accesos: se obtuvo del cociente entre el numero de accesos por segmento (salidas o entradas de la carretera hacia calles paralelas, intersecciones o entradas privadas) y la longitud del segmento.

* Numero de carriles: para la configuracion de esta carretera el numero de carriles varia entre 2 y 4.

* TPDA: se refiere al volumen de trafico de cada segmento. Se tienen 17 estaciones de control para esta ruta. El TPDA asignado a cada choque corresponde a la suma del TPDA de la seccion en la cual se haya ubicado el choque para los tres anos. Se realizo de esta manera debido a que se cuenta con muy pocos datos en cada tramo, por lo que la probabilidad de obtener errores utilizando el TPDA de cada ano es mayor.

* Velocidad: corresponde al limite de velocidad establecido para cada segmento. En la tabla 2 se muestran los resultados obtenidos.

En todos los casos, el promedio es mayor que la mediana, con excepcion de la variable limite de velocidad, pues no se da una tendencia definida.

4. RESULTADOS

4.1 Modelo binomial negativo: Funciones de desempeno de seguridad vial

Como ya se menciono, el analisis de los segmentos e intersecciones se realizo por aparte. Por tanto, para los segmentos se construyo una base con los 171 tramos y las variables asociadas a cada uno, y de igual manera se elaboro una tabla con las 162 intersecciones y sus variables.

A continuacion, se muestran los resultados obtenidos de los tres modelos seleccionados. Para segmentos, solo se incluye el modelo de choques totales, porque el modelo de choques equivalentes no resulto significativo. Los coeficientes asociados al modelo de choques totales en segmentos se muestran en la tabla 3.

Como se puede ver, las variables que resultaron estadisticamente significativas fueron el TPDA, la densidad de accesos, segmentos de carretera con tres carriles y el tipo de zona urbana. Para la variable numero de carriles, la categoria base fue segmentos con dos carriles, y para la variable tipo de zona, la variable base fue tipo de zona rural. Ademas, es importante resaltar que, como se puede observar en la tabla 3, todos los coeficientes asociados a estas variables resultaron positivos, lo cual quiere decir que tienen una relacion directa con la ocurrencia de choques. Los resultados del modelo son consistentes con estudios previos que muestran un incremento de los choques con el trafico, la densidad de accesos, segmentos con carril de ascenso (3 carriles) y en zonas urbanas.

Para intersecciones, los coeficientes obtenidos en el modelo de choques totales y en el modelo de choques equivalentes a solo danos materiales se muestran en las tablas 4 y 5, respectivamente.

Para ambos modelos, las variables significativas fueron el TPDA de la via primaria y las intersecciones tipo T, donde el TPDA tiene una relacion directa con la ocurrencia de choques y las intersecciones tipo T una relacion inversa. Las calles secundarias cantonales resultaron marginalmente significativas (p = 0.102) en comparacion con carreteras secundarias nacionales.

Estos resultados son consistentes con literatura que muestra que el riesgo de choque aumenta con la exposicion vehicular. Ademas, se conoce que las intersecciones tipo T son mas seguras que las intersecciones en cruz.

Para ambos modelos, las variables significativas fueron el TPDA de la via primaria y las intersecciones tipo T, donde el TPDA tiene una relacion directa con la ocurrencia de choques y las intersecciones tipo T una relacion inversa. Las calles secundarias cantonales resultaron marginalmente significativas (p = 0.102) en comparacion con carreteras secundarias nacionales.

Estos resultados son consistentes con literatura que muestra que el riesgo de choque aumenta con la exposicion vehicular. Ademas, se conoce que las intersecciones tipo T son mas seguras que las intersecciones en cruz.

4.2 Metodo de exceso de frecuencia de choques esperado con ajuste de Bayes empirico

Como se ha mencionado a lo largo de este trabajo, el objetivo del analisis estadistico es encontrar los sitios con mayor exceso de frecuencia de choques esperado con respecto a sitios similares. Segun Hauer (1996), la tarea consiste en tamizar a traves de una multitud de sitios con el fin de identificar un subconjunto relativamente pequeno para averiguar como puede y debe ser mejorada su seguridad.

Para seleccionar los sitios que se van a analizar, se recomienda elegir entre el 5% y el 10% de los segmentos y las intersecciones totales. De las 162 intersecciones se seleccionaron 11, equivalente a aproximadamente un 7%; y de los 171 segmentos, se eligieron 16, correspondiente a aproximadamente un 9%.

Los resultados obtenidos para los sitios mas criticos se resumen en las tablas 6 y 7, donde A corresponde al exceso de frecuencia de choques esperada.

Como ya se menciono, para los segmentos solo se obtuvo un modelo para los choques totales, por lo que los 16 segmentos elegidos corresponden a los 15 primeros segmentos ordenados por el metodo de clasificacion simple y, adicionalmente, se selecciono el segmento 69, a pesar de estar en la posicion 39 del ranking, pues cuenta con un registro de 2 choques fatales, 2 choques con heridos leves y 9 choques con solo danos materiales.

En el caso de las intersecciones, como se obtuvieron dos modelos, se siguio la recomendacion dada por el Highway Safety Manual referente a seleccionar los sitios que aparecen repetidamente en el extremo superior de la lista al aplicar multiples medidas de desempeno para el mismo conjunto de datos (AASHTO, 2010). Como se puede ver, en las primeras 15 posiciones de la lista para ambos modelos, se repiten 10 intersecciones; estas son las intersecciones resaltadas en color. Aparte de estas 10 intersecciones se incluyo el cruce La Vaquita (ID: 14), ubicada en el ranking 2 de la lista de choques equivalentes a solo danos materiales, pues registra una muerte y seis choques de solo danos materiales.

A continuacion, se muestra el mapa de exceso de choques equivalentes para intersecciones, donde se puede observar que los distritos que presentan mayor cantidad de sitios con concentracion de choques son: Tarcoles, Jaco, Parrita y Quepos. Ademas, es importante resaltar que la mayoria de intersecciones criticas se encuentran cerca o dentro de un segmento critico.

Por otra parte, como se ha venido mencionando a lo largo del articulo, estos sitios se caracterizan por tener volumenes de trafico altos, se ubican en zonas urbanas, las cuales presentan una alta densidad de accesos y ademas muchas de estas intersecciones corresponden a la configuracion tipo cruz.

Los mapas de choques totales para segmentos e intersecciones se pueden consultar en el Trabajo Final de Graduacion "Analisis de sitios de concentracion de choques viales en la Ruta Nacional 34 utilizando el metodo de exceso de frecuencia de choques esperado con el ajuste de Bayes empirico" (Varela, 2016).

4.3 Comparacion de los resultados obtenidos en las rutas nacionales 34, 32 y 2

Adicionalmente, se incluye la comparacion entre los resultados obtenidos en las tres rutas del pais en las cuales se ha aplicado el metodo utilizado en este estudio. Los resultados se resumen en las tablas 9, 10 y 11, donde PD se refiere al parametro de dispersion.

Como se puede ver, el TPDA resulto significativo en las rutas 32 y 34, la densidad de accesos resulto significativa en los tres modelos, y las variables asociadas al numero de carriles tambien fueron significativas en los tres modelos. Ademas, los valores de los coeficientes resultaron muy similares en todos los modelos. En el caso del TPDA los valores varian entre 0,549 y 0,476, y para la densidad de accesos varian entre 0,090, 0,082 y 0,108.

En este caso solo se comparan los resultados de las rutas nacionales 34 y 2 debido a que, como se indico, en el estudio de la Ruta Nacional 32 solo se analizaron segmentos. Se puede ver como en este caso todos los coeficientes dieron negativo en el modelo de choques totales, y variaron entre positivo y negativo en el caso de choques equivalentes a solo danos materiales. Ademas, se puede observar que la unica variable comparable fue la de via secundaria cantonal con valores muy cercanos de -0,786 y -0,790. En ambos casos, cuando la via secundaria es cantonal se esperan menos choques que cuando la via secundaria es nacional.

4.4 Diagnostico y soluciones propuestas

Una vez seleccionados los sitios de concentracion de choques, se realizo un diagnostico de cada uno por medio de un analisis detallado de los datos de choques y de los levantamientos realizados en las visitas de campo. Las medidas detalladas recomendadas para cada uno de los sitios criticos no se incluyen en este articulo, pero los lectores interesados pueden consultar el Trabajo Final de Graduacion "Analisis de sitios de concentracion de choques viales en la Ruta Nacional 34 utilizando el metodo de exceso de frecuencia de choques esperado con el ajuste de Bayes empirico" (Varela, 2016).

De acuerdo con los resultados, se evidencia que existen problemas de seguridad vial en esta carretera. Una de las principales problematicas encontradas es la falta de facilidades para peatones y ciclistas, asi como problemas con la gestion de accesos, anchos de espaldon, velocidad y diseno de intersecciones. A continuacion, se presentan, de manera general, las medidas de mitigacion propuestas.

En muchos segmentos el ancho de espaldon es insuficiente o inexistente, por lo que se recomienda ampliarlo a por lo menos 2,0 m - 2,5 m.

Adicionalmente, entre las recomendaciones para mejorar las facilidades peatonales se encuentran: darle continuidad a algunas aceras, estudiar la posibilidad de colocar pasos peatonales cerca de algunas intersecciones y evaluar el desempeno de las medidas colocadas recientemente. Aunado a lo anterior, se recomienda aplicar medidas de trafico calmado para reducir la velocidad de los vehiculos motorizados en zonas de alto transito peatonal y de ciclistas, y donde estos usuarios deberian tener prioridad.

Se recomienda construir bahias para autobuses en los segmentos en donde no existen, asi como restringir el adelantamiento en los todos tramos donde haya bahias a lo largo de la carretera para no aumentar el riesgo de choques y atropello.

Para el caso de los ciclistas en particular, se recomienda ademas evaluar la posibilidad de construir una ciclovia en algunos segmentos de la carretera, pues en estas zonas muchas personas se movilizan utilizando este medio de transporte sin contar con facilidades para hacerlo.

Tambien se recomienda realizar un estudio de velocidades para reducir la velocidad limite establecida en algunas de las intersecciones y los segmentos mas criticos.

Por otro lado, las carreteras principales y con velocidades altas de operacion deberian tener la menor cantidad de accesos posibles, por lo que se recomienda aplicar tecnicas para gestionar adecuadamente los accesos, y con esto reducir la cantidad de flujos que entran y salen de la carretera.

Asimismo, se recomienda utilizar carriles exclusivos de giro en las entradas a gasolineras, sitios importantes con altos flujos vehiculares, o en algunas intersecciones con maniobras complicadas en las que se requiera invadir un carril, con el fin de que se faciliten las maniobras y se disminuya la probabilidad de ocurrencia de choques.

Finalmente, se recomienda demarcar correctamente las lineas de borde, las lineas de centro y las lineas canalizadoras, con el fin de definir adecuadamente el area de operacion de la carretera y de guiar a los conductores, asi como instalar marcas resaltadas en el pavimento en algunos segmentos de la carretera.

5. CONCLUSIONES

Existe una gran variedad de metodos de medicion de desempeno que pueden ser utilizados para evaluar el potencial de reduccion de choques en un sitio. Las consideraciones clave en la seleccion del metodo de medicion de desempeno son: la disponibilidad de datos, el sesgo de regresion a la media y como se establece el umbral de desempeno. El metodo de exceso de frecuencia de choques esperados con ajuste de Bayes empirico toma en cuenta estas consideraciones, y ademas es un metodo preciso y confiable.

Esta investigacion constituye el primer estudio realizado de manera exclusiva y detallada de la Ruta Nacional 34 en terminos de seguridad vial, por lo que los resultados obtenidos representan un insumo importante para futuras investigaciones.

En Costa Rica se cuenta con la informacion necesaria para realizar este tipo de estudios (al menos en las vias principales) y los resultados obtenidos lo comprueban, pues algunos de los sitios que resultaron criticos en el modelo ya han sido evaluados con otros metodos y en otros estudios (aunque no con el mismo detalle) alertando que presentan problemas de seguridad vial.

Para realizar este proyecto se utilizo el proceso de gestion de seguridad vial publicado en el Manual de Seguridad en Carreteras en 2010 por la AASHTO. Este es un metodo actualizado y que ha dado resultados confiables, ademas de que se adapta en buena medida a las carreteras costarricenses y a la informacion disponible. Entre las ventajas de utilizarlo esta que es un proceso sistematico y repetible, tanto en esta como en otras carreteras del pais.

Para el caso de choques totales en segmentos, las variables que resultaron significativas fueron el TPDA, la densidad de accesos, carreteras con tres y cuatro carriles, y el tipo de zona urbana. Mientras que, tanto en el caso de choques totales como en el caso de choques equivalentes a solo danos materiales en intersecciones, las variables que resultaron significativas fueron el TPDA de la principal (Ruta Nacional 34), el tipo de carretera secundaria cantonal, el tipo de interseccion "otras" y el tipo de interseccion T.

Comparando los resultados obtenidos en esta investigacion con los resultados obtenidos en otras carreteras del pais, se pudo observar como, principalmente en el caso de segmentos, no solo las variables que resultaron significativas fueron las mismas en su mayoria (TPDA, densidad de accesos y numero de carriles), sino que tambien los resultados fueron consistentes debido a la similitud de los coeficientes obtenidos. Por otra parte, si bien en los resultados de intersecciones, no se obtuvieron las mismas variables significativas, si se encuentran coincidencias como que en los casos en que la interseccion se da con una via secundaria cantonal se disminuye la probabilidad de ocurrencia de choques, lo cual lleva a la conclusion de que las problematicas encontradas en las tres carreteras son similares.

Entre los principales problemas encontrados se hallan la falta de facilidades para usuarios vulnerables y problemas con la gestion de accesos, anchos de espaldon, velocidad de operacion y diseno de intersecciones.

Recibido: 14 de octubre 2017 Aceptado: 23 de octubre 2017

REFERENCIAS

Aguero-Valverde, J. y Jovanis, P.P. (2006). Identifying Road Segments with High Risk of Weather-Related Crashes Using Full Bayesian Hierarchical Models. Washington, D.C: Transportation Research Board.

American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO). (2010). Highway Safety Manual. Washington, DC.

Castro, E. (2013). Analisis de tramos de concentracion de choques viales en la Ruta Nacional 32, utilizando el Metodo de exceso de frecuencia de choques esperado con el ajuste de Bayes empirico. (Proyecto de Graduacion para optar por el grado de Licenciatura en Ingenieria Civil). Escuela de Ingenieria Civil, Universidad de Costa Rica, San Jose, Costa Rica.

Castro, E. y Aguero-Valverde, J. (2015). Aplicacion del metodo Bayes empirico en analisis de seguridad vial: el caso de la ruta 32 en Costa Rica. Revista Ingenieria, 25(1), 13-33.

Consejo de Seguridad Vial. (2017). Plataforma de datos abiertos. Consultado el 16 de noviembre de 2017 en: http://datosabiertos.csv.go.cr

Hauer, E. (1996). Identification of Sites with Promise. Transportation Research Board, 1542, 54-60.

Instituto Nacional de Estadistica y Censos. (2013). Panorama demografico: Ano 2013. Consultado el 29 de diciembre de 2015 en: http://www.inec.go.cr/wwwisis/documentos/INEC/Boletines/ Panorama%20Demografico/Panorama_Demogr%C3%A1fico_2013.pdf

Leiva, M. (2016). Analisis de sitios de concentracion de choques viales en la Ruta Nacional 2, utilizando el metodo de exceso de frecuencia de choques esperado. (Proyecto de Graduacion para optar por el grado de Licenciatura en Ingenieria Civil). Escuela de Ingenieria Civil, Universidad de Costa Rica, San Jose, Costa Rica.

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Unidad de Evaluacion de la Red Vial Nacional LanammeUCR-PITRA. (2011). Evaluacion de la Red Vial Nacional Pavimentada de Costa Rica: Identificacion de zonas de riesgo de accidentes Rutas 1, 2, 32 y 34. (Programa de Infraestructura del Transporte). San Jose: Universidad de Costa Rica.

Varela, V. (2016). Analisis de sitios de concentracion de choques viales en la Ruta Nacional 34 utilizando el metodo de exceso de frecuencia de choques esperado con el ajuste de Bayes empirico. (Proyecto de Graduacion para optar por el grado de Licenciatura en Ingenieria Civil). Escuela de Ingenieria Civil, Universidad de Costa Rica, San Jose, Costa Rica.

Viviana Varela Araya

Investigacion y Estadistica en Direccion de Proyectos del

Consejo de Seguridad Vial, San Jose, Costa Rica

vvarela@csv.go.cr

Jonathan Aguero-Valverde

Programa de Investigacion Desarrollo Urbano Sostenible, Universidad de Costa Rica

jonathan.aguero@ucr.ac.cr

Leyenda: Figura 1. Mapa de exceso de choques equivalente en intersecciones. Elaborado a partir de: MOPT, 2011 y Cosevi, 2017.
Tabla 1. Estadisticas descriptivas para cada severidad de choque
en segmentos e intersecciones.

Sitio            Valor        Choques   Choques   Choques
                              fatales   heridos   heridos
                                        graves     leves

Segmentos        Minimo          0         0         0
                 Primer          0         0         0
                 cuartil
                 Mediana         0         0         0
                 Promedio      0,04      0,15      0,64
                 Tercer          0         0         1
                   cuartil
                 Maximo          2         2         4
                 Desviacion    0,24      0,37      0,90
                   Estandar
Intersecciones   Minimo          0         0         0
                 Primer          0         0         0
                 cuartil
                 Mediana         0         0         0
                 Promedio      0,01      0,02      0,18
                 Tercer          0         0         0
                 cuartil
                 Maximo          1         1         3
                 Desviacion    0,11      0,16      0,48
                   Estandar

Sitio            Valor         Choques     Total
                                 solo        de
                                danos      choques
                              materiales

Segmentos        Minimo           0           0
                 Primer           1           1
                 cuartil
                 Mediana          2           3
                 Promedio        3,45       4,27
                 Tercer           5          5,5
                   cuartil
                 Maximo           26         29
                 Desviacion      4,31       4,74
                   Estandar
Intersecciones   Minimo           0           0
                 Primer           0           0
                 cuartil
                 Mediana          0           1
                 Promedio        1,64       1,85
                 Tercer           2           2
                 cuartil
                 Maximo           32         34
                 Desviacion      3,49       3,75
                   Estandar

Tabla 2. Estadisticas descriptivas de las variables continuas en
segmentos.

             Longitud   Densidad    Numero     TPDA     Velocidad
               (km)        de        de                  (km/h)
                        accesos    carriles

Minimo         0,00       0,00       2,00      6 408      60,00
Primer         0,00       0,98       2,00     11 249      75,00
  cuartil
Mediana        0,01       2,05       2,00     18 229      80,00
Promedio       0,01       2,61       2,17     18 692      76,35
Tercer         0,01       3,50       2,00     18 964      80,00
  cuartil
Maximo         0,10      12,17       4,00     50 518      80,00
Desviacion     0,01       2,33       0,46     10 2923     6,02
  Estandar

Tabla 3. Resultado de la regresion binomial negativa para total
de choques en segmentos.

Parametro         Variable     Estimacion    Error     Valor
                                            Estandar    de z

[[beta].sub.0]   Intercepto      -4,663      1,316     -3,543
[[beta].sub.1]    Ln(TPDA)        0,549      0,138      3,986
[[beta].sub.2]   Densidad de      0,090      0,032      2,798
                   accesos
[[beta].sub.3]   3 Carriles       0,494      0,202      2,441
[[beta].sub.4]   4 carriles       0,538      0,388      1,388
[[beta].sub.5]   Zona Urbana      0,681      0,155      4,381

Parametro         Variable      Pr (z>    Significancia
                               [valor
                               absoluto
                               de (z)])

[[beta].sub.0]   Intercepto    0,40e-03        ***
[[beta].sub.1]    Ln(TPDA)     6,71e-05        ***
[[beta].sub.2]   Densidad de    0,005          **
                   accesos
[[beta].sub.3]   3 Carriles     0,015           *
[[beta].sub.4]   4 carriles     0,165
[[beta].sub.5]   Zona Urbana   1,18e-05        ***

Codigos de significancia: 0 '***' 0,001 '**' 0,01 '*' 0,05 '.'
0,1' '1 (Para Binomial Negativo el parametro de dispersion
(2,6514) se toma como 1)
Desviacion nula: 313,85 en 170 grados de libertad
Desviacion residual: 184,13 en 165 grados de libertad
AIC: 810,14
Numero de interacciones de Fisher: 1.
Theta: 2,651.
Error estandar: 0,499
2 x log-likelihood:-796,135

Tabla 4. Resultado de la regresion binomial negativa para choques
totales en intersecciones.

Parametro        Variable            Estimacion    Error     Valor
                                                  Estandar    de z

[[beta].sub.0]   Intercepto            -4,564      2,600     -1,755
[[beta].sub.1]   TPDA Primaria          0,700      0,266      2,631
[[beta].sub.2]   Tipo secundaria       -0,801      0,489     -1,637
                   cantonal
[[beta].sub.3]   Tipo interseccion     -0,152      0,714     -0,213
                   "otras"
[[beta].sub.4]   Tipo de               -1,403      0,313     -4,485
                   interseccion T

Parametro        Variable               Pr      Significancia

[[beta].sub.0]   Intercepto           0,079
[[beta].sub.1]   TPDA Primaria        0,009          **
[[beta].sub.2]   Tipo secundaria      0,102
                   cantonal
[[beta].sub.3]   Tipo interseccion    0,831
                   "otras"
[[beta].sub.4]   Tipo de             7,27e-06        ***
                   interseccion T

Codigos de significancia: 0 '***' 0,001 '**' 0,01 '*' 0,05 '.'
0,1' '1
(Para Binomial Negativo el parametro de dispersion (0,8146) se
toma como 1)
Desviacion nula: 222,38 en 161 grados de libertad
Desviacion residual: 163,21 en 157 grados de libertad
AIC: 542,01
Numero de interacciones de Fisher: 1
Theta: 0,815
Error estandar: 0,182
2 x log-likelihood: -530,005

Tabla 5. Resultado de la regresion binomial negativa para choques
equivalentes a solo danos materiales en intersecciones.

Parametro        Variable         Estimacion    Error     Valor
                                               Estandar    de z

[[beta].sub.0]   Intercepto        -7,1295      3,127     -2,280
[[beta].sub.1]   TPDA Primaria      0,9969      0,319      3,126
[[beta].sub.2]   Tipo              -0,7861      0,638     -1,232
                   secundaria
                   cantonal
[[beta].sub.3]   Tipo              -0,4408      0,954     -0,462
                   interseccion
                   "otras"

[[beta].sub.4]   Tipo de           -1,2551      0,403     -3,111
                   interseccion
                   T

Parametro        Variable          Pr     Significancia

[[beta].sub.0]   Intercepto       0,023         *
[[beta].sub.1]   TPDA Primaria    0,002        **
[[beta].sub.2]   Tipo             0,218
                   secundaria
                   cantonal
[[beta].sub.3]   Tipo             0,644
                   interseccion
                   "otras"
[[beta].sub.4]   Tipo de          0,002        **
                   interseccion
                   T

Codigos de significancia: 0 '***' 0,001 '**' 0,01 '*' 0,05 '.'
0,1' '1
(Para Binomial Negativo el parametro de dispersion (0,4261) se
toma como 1)
Desviacion nula: 193,97 en 161 grados de libertad
Desviacion residual: 154,95 en 157 grados de libertad
AIC: 632,06
Numero de interacciones de Fisher: 1
Theta: 0,4261
Error estandar: 0,0715
2 x log-likelihood: -620,0590

Tabla 6. Segmentos con mayor exceso de frecuencia de
choques esperados.

ID segmento                                       [DELTA]

72: Parrita Centro                                15,94
44: Jaco, por el colegio                          13,17
33: Villa Caletas, Tarcoles                       13,04
34: Mantas, Tarcoles                              6,31
36: Herradura centro                              6,31
47: Salida de Jaco                                6,07
86: Paquita, Quepos                               4,77
16: Puente sobre el rio Tarcoles                  4,58
28: Pita, Tarcoles                                4,01
92: La Managua, Quepos                            3,46
71: El INVU, Parrita                              2,49
5: Frente gasolinera La Puesta del Sol, Coyolar   2,28
112: Portalon, Savegre                            2,17
32: Punta Leona, Tarcoles                         2,16
17: Despues del puente sobre rio Tarcoles         2,14

Tabla 7. Intersecciones con mayor exceso de frecuencia de choques
esperados.

Choques totales

ID interseccion   [DELTA]

12                 24,31
4                  10,55
13                 6,18
31                 4,95
34                 3,58
60                 2,83
40                 2,25
58                 2,25
55                 2,24
63                 2,24
50                 2,13
82                 1,92
74                 1,67
65                 1,57
1                  1,42

Choques equivalentes a solo danos materiales

ID interseccion   [DELTA]

34                 41,35
14                 34,32
12                 26,53
60                 12,32
4                  11,68
65                 10,37
36                 9,06
82                 5,36
74                   5
13                 4,14
47                 3,83
31                 3,61
51                 2,81
50                 2,79
35                 2,55

Tabla 8. Resultado de la regresion binomial negativa para choques
totales en segmentos en las Rutas Nacionales 34, 32 y 2.

              Variable           Estimacion    Error     Valor
                                              Estandar    de z

Ruta          Intercepto           -4.663      1.316     -3.543
Nacional 34   TPDA                  0.549      0.138      3.986
              Densidad de           0.090      0.032      2.798
                accesos
              3 carriles            0.494      0.202      2.441
              4 carriles            0.538      0.388      1.388
              Tipo de               0.681      0.155      4.381
                zona urbana

Ruta          Intercepto          -10.415      1.579     -6.596
Nacional 32   TPDA                  0.476      0.151      3.158
              Numero de             0.248      0.142      1.742
                carriles
              Densidad de           0.082      0.011      7.621
                accesos

Ruta          Intercepto           -5.509      0.115     -48.086
Nacional 2    Accesos por km        0.108      0.032      3.428
              Numero carriles       2.709      0.919      2.947
              (3; 1 carril
                ascenso)
              Numero carriles       1.736      0.431      4.030
              (4 y 5 carriles)

              Variable            Pr (z>      Significancia
                                  [valor
                                  absoluto
                                  de (z)])

Ruta          Intercepto         0.0004000         ***
Nacional 34   TPDA               0.0000671         ***
              Densidad de        0.0050000         **
                accesos
              3 carriles         0.0150000          *
              4 carriles         0.1650000
              Tipo de            0.0000118         ***
                zona urbana

Ruta          Intercepto         0.0000000         ***
Nacional 32   TPDA               0.0015900         **
              Numero de          0.0814500
                carriles
              Densidad de        0.0000000         ***
                accesos

Ruta          Intercepto         0.0000000         ***
Nacional 2    Accesos por km     0.0006080         ***
              Numero carriles    0.0032120         **
              (3; 1 carril
                ascenso)
              Numero carriles    0.0000557         ***
              (4 y 5 carriles)

Tabla 9. Resultado de la regresion binomial negativa para choques
totales en intersecciones en las Rutas Nacionales 34 y 2.

              Variable         Estimacion    Error     Valor
                                            Estandar    de z

Ruta          Intercepto         -4.564      2.600     -1.755
Nacional 34   TPDA via            0.700      0.266      2.631
                primaria
              Via secundaria     -0.801      0.489     -1.637
                cantonal
              Interseccion       -0.152      0.714     -0.213
                tipo otras
              Interseccion       -1.403      0.313     -4.485
                tipo T
Ruta          Intercepto          2.082      0.440      4.735
Nacional 2    Ruta terciaria     -0.701      0.570     -1.230
              Ruta cantonal      -1.552      0.460     -3.374
              Mas de 2           -1.508      0.238      6.333
                carriles
                en la via
                principal

              Variable          Pr (z>     Significancia
                                [valor
                               absoluto
                               de (x)])

Ruta          Intercepto       0.0790000
Nacional 34   TPDA via         0.0090000        **
                primaria
              Via secundaria   0.1020000
                cantonal
              Interseccion     0.8310000
                tipo otras
              Interseccion     0.0000073         [degrees]
                tipo T
Ruta          Intercepto       0.0000022        ***
Nacional 2    Ruta terciaria   0.2188250
              Ruta cantonal    0.0007410        ***
              Mas de 2         0.0000000        ***
                carriles
                en la via
                principal

Tabla 10. Resultado de la regresion binomial negativa para choques
equivalentes a solo danos materiales en intersecciones en las Rutas
Nacionales 34 y 2.

              Variable         Estimacion    Error     Valor
                                            Estandar    de z

Ruta          Intercepto         -7.130      3.127     -2.280
Nacional 34   TPDA via            0.997      0.319      3.126
                primaria
              Via                -0.786      0.638     -1.232
                secundaria
                cantonal
              Interseccion       -0.441      0.954     -0.462
                tipo otras
              Interseccion       -1.255      0.403     -3.111
                tipo T
Ruta          Intercepto          2.624      0.631      4.207
Nacional 2    Ruta terciaria      0.073      0.800      0.092
              Ruta cantonal      -0.790      0.652     -1.210
              Mas de 2            0.961      0.315      3.053
                carriles
                en la via
                principal

              Variable          Pr(z>      Significancia
                                [valor
                               absoluto
                               de (z)])

Ruta          Intercepto       0.0230000         *
Nacional 34   TPDA via         0.0020000        **
                primaria
              Via              0.2180000
                secundaria
                cantonal
              Interseccion     0.6440000
                tipo otras
              Interseccion     0.0020000        **
                tipo T
Ruta          Intercepto       0.0000258        ***
Nacional 2    Ruta terciaria   0.9270200
              Ruta cantonal    0.2261100
              Mas de 2         0.0022600        **
                carriles
                en la via
                principal
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Author:Varela Araya, Viviana; Aguero-Valverde, Jonathan
Publication:Ingenieria
Date:Jan 1, 2018
Words:7596
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