Modelación de aceleraciones laterales medidas con GPS en caminos rurales

Abstract

El diseño de carreteras busca cumplir con criterios de diseño y analizar el comportamiento de los usuarios que circulan a lo largo de una ruta, con el objetivo de otorgarles seguridad y comodidad. Esto se traduce en comprender la respuesta de los conductores frente a los elementos geométricos que componen el alineamiento, dadas las características del conductor, el vehículo y el terreno. La aceleración lateral es uno de los factores más influyentes en el diseño de curvas horizontales, pues esta variable se encuentra relacionada con la velocidad longitudinal escogida para tomar una curva. Además, la sensación de seguridad de un usuario en una curva puede ser representada en términos de la comodidad de los ocupantes según los valores de aceleración lateral que se alcance en la curva. La hipótesis del trabajo propone que “La aceleración lateral en curvas, como variable aleatoria, está explicada por factores determinísticos, como es la geometría, y factores pseudo-aleatorios, como es la velocidad de operación”. El objetivo general fue establecer un modelo matemático para predecir correctamente la aceleración lateral de vehículos livianos que circulan por curvas en S en caminos rurales. Los resultados mostraron que la aceleración lateral obedece a una distribución Burr de cuatro parámetros. Se observó que la ecuación del modelo de masa puntual entrega valores de aceleración lateral generalmente menores al percentil 50 para todas las curvas, subestimando el valor que perciben los ocupantes. Los valores de aceleración lateral varían dependiendo el punto de la curva que se está analizando, con valores desde 0.1 a 0.15 g para las tangentes y alcanzando hasta 0.4 g en la mitad de la curva. El percentil 90 de la aceleración lateral puede describir el comportamiento de los usuarios de una curva horizontal sucesiva e inversa. Los modelos calibrados para los puntos extremos de la curva sirven para entender el fenómeno de la aceleración lateral, pero debido a su bajo ajuste no se recomienda su utilización. Para la mitad de curva se calibraron y validaron modelos con buen ajuste los cuales pueden ser utilizados para predecir los valores de aceleración lateral en curvas horizontales