Modelación de aceleraciones longitudinales medidas con gps en caminos rurales

Abstract

En la actualidad la Ingeniería de Caminos busca cambiar el diseño tradicional con el fin de mejorar la seguridad vial de las carreteras, enfocándose en comprender la respuesta de los conductores ante una determinada configuración geométrica, dadas ciertas características propias de la zona de emplazamiento, de los usuarios de la vía y del tipo de vehículo utilizado. Los esfuerzos se han enfocado en predecir la velocidad de operación en función de los parámetros geométricos que definen la vía. Sin embargo, no se ha estudiado suficientemente bien el efecto que producen las aceleraciones en la forma real de los perfiles de velocidad y la influencia que tiene esta variable en la seguridad vial y en la comodidad de los conductores. La hipótesis del trabajo propone que “la aceleración de operación en cada punto característico de una curva de inflexión en S es función de la geometría del alineamiento, antes y después de dicho punto, y de la velocidad de operación en el punto característico inmediatamente anterior”. El objetivo general fue establecer un modelo matemático para predecir correctamente la aceleración de operación de vehículos livianos que circulan por curvas en S en caminos rurales. Los resultados evidenciaron que las aceleraciones/deceleraciones obedecen a una distribución Burr de cuatro parámetros, mostrando una importante asimetría que cambia en cada punto del trazado. Se demostró que el uso de ecuaciones cinemáticas para derivar la aceleración a partir de mediciones de velocidad subestima los valores reales. Además, se observó que para radios menores a 400 m existe una tendencia de los conductores a decelerar al entrar a la curva y para radios superiores existe una percepción casi recta de la geometría, lo que lleva a acelerar o mantener la velocidad en vez de decelerar. Finalmente, se concluyó que el percentil 95 resulta ser un buen descriptor del comportamiento de los usuarios en la entidad geométrica, valor con el cual se calibraron y validaron modelos de aceleración y/o deceleración en cada punto característico de la curva en S. Esto implica que no existe un único valor de aceleración que permita caracterizar una determinada curva, factor que deber ser considerado al momento de diseñar y utilizar valores de aceleración/deceleración para construir perfiles de velocidad y evaluar la seguridad de la vía, entre otras aplicaciones posibles.