Concerning road safety, overtaking to cyclists is one of the most dangerous maneuvers that appear in two-lane rural roads, for both motor vehicles and cyclists. The underlying cause is that vehicles must partially invade the opposite lane, while driving parallel to them. Cyclists are very vulnerable users, thus being under a situation of clear inferiority with the rest of vehicles. In addition, the maneuver entirely depends on drivers, involving many variables in a complex decision process to be carried out in a very short period of time. The present thesis focuses on the analysis of the phenomenon of overtaking of motor vehicles to cyclists on two-lane rural roads in order to deepen the determination of the associated risk levels. A detailed review of the existing literature about overtaking maneuvers has been performed, especially focusing on the data collection methodologies. This has allowed the author to an in-depth determination of what variables do intervene in the process. As a result, it has been concluded that the most appropriate system is based on the use of an instrumented bicycle. Likewise, studies on aerodynamic effects during overtaking have been reviewed, given their impact on the stability and safety of the rider. From this point onwards, a road and mountain bike have been instrumented and in-situ data have been collected from overtaking maneuvers along several two-lane rural roads in the regions of Valencia and Castellón. The data collection process involves lateral distance, relative and absolute speeds, trajectories, etc., by means of naturalistic observations. The data collected have been analyzed, obtaining different risk parameters associated with the overtaking maneuvers and proposing a series of design and operational recommendations for two-lane rural roads to improve the safety of cyclists. Likewise, the accident data of both the roads in which the tests were carried out and other additional ones of the Valencian Community have been compiled, allowing to establish correlations between the parameters of risk and the predicted accident rate, developing a model for estimating road crashes. / A nivel de siniestralidad, la maniobra de adelantamiento a ciclistas es una de las más peligrosas que se presentan en carreteras convencionales, tanto para los vehículos que circulan por la carretera como para los propios ciclistas. Ello se debe a que, para adelantar a los ciclistas, el vehículo adelantante debe colocarse en paralelo a éstos y, en muchos casos, invadir el carril destinado al tráfico opuesto durante un cierto periodo de tiempo. El ciclista se presenta como un usuario muy vulnerable y con una situación de clara inferioridad en su interacción con el resto de vehículos. En última instancia, la maniobra depende totalmente de los conductores, en un proceso de decisión complejo a llevar a cabo en muy breve espacio de tiempo y en el que interviene un gran número de variables. La presente tesis doctoral se ha centrado en el análisis de este fenómeno del adelantamiento de vehículos a ciclistas en carreteras convencionales con el fin de profundizar en la determinación de los niveles de riesgo asociados. Se ha revisado la situación en la que se encuentran las investigaciones en relación con las maniobras de adelantamiento de vehículos sobre ciclistas, con especial orientación hacia las metodologías de toma de datos in situ por entenderse que es, a través de dichas metodologías, el camino correcto para conocer con mayor profundidad las variables que intervienen y condicionan este fenómeno. Fruto de este análisis se ha llegado a la conclusión de que el sistema más adecuado es el basado en la utilización de una bicicleta instrumentada. Igualmente, se han revisado los estudios sobre los efectos aerodinámicos durante el adelantamiento dada su incidencia en la estabilidad y seguridad del ciclista. A partir de ahí, se ha procedido a la instrumentación de una bicicleta de carretera y otra de montaña y se han recopilado datos in situ de adelantamientos a lo largo de varias carreteras convencionales de las provincias de Valencia y Castellón, tomándose datos sobre separaciones, velocidades, trayectorias, etc., a través de observaciones naturalistas. Los datos recopilados han sido analizados y a partir de ellos se han establecido diferentes parámetros de riesgo asociados a la maniobra de adelantamiento y se han propuesto una serie de recomendaciones para el diseño y explotación de carreteras convencionales que permitan mejorar la seguridad de los ciclistas. Igualmente, se han recopilado los datos de accidentalidad tanto de las carreteras en las que se han realizado las pruebas como de otras adicionales de la Comunidad Valenciana, permitiendo establecer correlaciones entre los parámetros de riesgo y la accidentalidad previsible, desarrollándose un modelo para la estimación de accidentes. / A nivell de sinistralitat, la maniobra d'avançament a ciclistes és una de les més perilloses que es presenten en carreteres convencionals, tant per als vehicles que circulen per la carretera com per als propis ciclistes. Això se deu al fet que, per a avançar als ciclistes, el vehicle avancen-te ha de col·locar-se en paral·lel a estos i, en molts casos, invadir el carril destinat al tràfic oposat durant un cert període de temps. El ciclista es presenta com un usuari molt vulnerable i amb una situació de clara inferioritat en la seua interacció amb la resta de vehicles. En última instància, la maniobra depén totalment dels conductors, en un procés de decisió complex a dur a terme en molt breu espai de temps i en el que intervé un gran nombre de variables. La present tesi doctoral s'ha centrat en l'anàlisi d'este fenomen de l'avançament de vehicles a ciclistes en carreteres convencionals a fi d'aprofundir en la determinació dels nivells de risc associats. S'ha revisat la situació en què es troben les investigacions en relació amb les maniobres d'avançament de vehicles sobre ciclistes, amb especial orientació cap a les metodologies de presa de dades in situ per entendre's que és, a través de les dites metodologies, el camí correcte per a conéixer amb més profunditat les variables que intervenen i condicionen este fenomen. Fruit d'esta anàlisi s'ha arribat a la conclusió que el sistema més adequat és el basat en la utilització d'una bicicleta instrumentada. Igualment, s'han revisat els estudis sobre els efectes aerodinàmics durant l'avançament donada la seua incidència en l'estabilitat i seguretat del ciclista. A partir d'ací, s'ha procedit a la instrumentació d'una bicicleta de carretera i una altra de muntanya i s'han recopilat dades in situ d'avançaments al llarg d'unes quantes carreteres convencionals de les províncies de València i Castelló, prenent-se dades sobre separacions, velocitats, trajectòries, etc., a través d'observacions naturalistes. Les dades recopilats han sigut analitzats i a partir d'ells s'han establit diferents paràmetres de risc associats a la maniobra d'avançament i s'han proposat una sèrie de recomanacions per al disseny i explotació de carreteres convencionals que permeten millorar la seguretat dels ciclistes. Igualment, s'han recopilat les dades d'accidentalitat tant de les carreteres en què s'han realitzat les proves com d'altres addicionals de la Comunitat Valenciana, permetent establir correlacions entre els paràmetres de risc i l'accidentalitat previsible, desenrotllant-se un model per a l'estimació d'accidents. / Ferrer Pérez, VM. (2017). Establecimiento de parámetros de riesgo para la seguridad de los ciclistas durante las maniobras de adelantamiento en carreteras convencionales [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/86188

[EN] The quality of traffic on two-lane roads is closely linked to the possibility of making the overtaking maneuver that is especially critical in addition to the level of risk posed to do it. Options to facilitate overtaking are providing a path with geometric conditions for overtaking can be performed on the road with enough opportunities or provide a cross section that facilitates this advancement by auxiliary lanes. In this research, the second option with passing and climbing lanes was discussed. To characterize the passing maneuver on steep grades an experimental study that allowed access to data and important information for calibrating TWOPAS, a microscopic traffic simulation model of two-lane roads, which is main element of the Traffic Analysis Module (TAM) that integrates the Interactive Highway Safety Design Model (IHSDM) was developed. TWOPAS was validated in other two-lane road with very different characteristics to the road considered during calibration thereby evaluating the usefulness of this simulation model was completed. Considering a target of this research the TWOPAS was applied in the analysis of auxiliary lanes in a multitude of scenarios, around 98,000, where traffic volumes, longitudinal gradients, initiation and length of the auxiliary lane and percentage of trucks were varied; the influence of random variation of traffic generated wealth of information for the scope of this paper and considered for further analysis. A computational tool, the PEMAT, which allows automatic execution of TWOPAS (TAM), capturing the results of each simulation and generating outputs in terms of operational indicators was created. Among the results of the analysis of auxiliary lanes are factors to consider the effect of passing and climbing lanes in the Percentage Time Spent Following (PTSF) and the Average Travel Speed (ATS) to adapt the procedure of Highway Capacity Manual (HCM) in 2010 and to estimate the level of service on two-lane road sections with individual auxiliary lanes. The manuals for the calculation of the capacity and level of service on conventional roads does not cover the diversity of geometric and traffic conditions so that a procedure for analyzing the transit operation in any conventional road was proposed to facilitate overtaking by consideration of a number of auxiliary lanes in both directions of traffic simulation model with TWOPAS; thus overtaking can be solved for any configuration of road and transit improvements in methods in manuals or technical guidance. / [ES] La calidad de la circulación en carreteras convencionales está estrechamente vinculada con la posibilidad de realizar la maniobra de adelantamiento que es especialmente crítica además por el nivel de riesgo que supone realizarla. Las opciones para facilitar el adelantamiento son proveer en el trazado las condiciones geométricas para que el adelantamiento se pueda realizar a lo largo de la vía con suficientes oportunidades pero cuando esta se dificulta se dispone de la alternativa de proveer una sección transversal que facilite este adelantamiento mediante los carriles auxiliares. En este trabajo de investigación se abordó esta segunda opción con los carriles de adelantamiento y de ascenso. Para caracterizar la maniobra de adelantamiento en pendientes ascendentes se hizo un estudio experimental que permitió disponer de datos y extraer información importante para la calibración de un modelo de simulación microscópica del tránsito en carreteras convencionales denominado TWOPAS, el cual es elemento principal del Traffic Analysis Module (TAM) que integra el Interactive Highway Safety Design Model (IHSDM). TWOPAS fue validado en otra carretera convencional de características bien diferentes a la considerada en la calibración que completó la evaluación de la utilidad de este modelo de simulación. Orientado hacia el objetivo de este trabajo de investigación se aplicó el TWOPAS en el análisis de carriles auxiliares en una multiplicidad de escenarios, alrededor de 98.000, en los cuales se variaron los volúmenes de tránsito, pendientes longitudinales, inicio y longitud del carril auxiliar, porcentaje de camiones y considerando la influencia de la variación aleatoria del tránsito que generó gran cantidad de información para el alcance de este trabajo y para nuevos análisis. Se creó una herramienta computacional, el PEMAT, que permite la ejecución automática del TWOPAS (TAM), la captura de los resultados de cada simulación y la generación de las salidas en términos de indicadores operacionales. Entre los resultados obtenidos del análisis de carriles auxiliares están factores para considerar el efecto de carriles de adelantamiento y ascenso en el Porcentaje de Tiempo Consumido en el Seguimiento (PTSF) y la Velocidad Media de Recorrido (ATS) para adaptar el procedimiento del Highway Capacity Manual (HCM) de 2010 para estimar el nivel de servicio en tramos de carretera convencional con carriles auxiliares individuales. Los manuales para el cálculo de la capacidad y el nivel de servicio en carreteras convencionales no cubre la diversidad de condiciones geométricas y de tránsito por lo que se propuso un procedimiento para adelantar el análisis de la operación del tránsito en cualquier carretera convencional para facilitar el adelantamiento mediante la consideración de una serie de carriles auxiliares en los dos sentidos de circulación de dicha vía sustentado en la aplicación de la simulación con el modelo TWOPAS de manera que puede atenderse la necesidad de demanda de adelantamiento para cualquier configuración de carretera y condición de tránsito mejorando los métodos contemplados en los manuales o guía técnicas. / [CA] La qualitat de la circulació en carreteres convencionals està estretament vinculada amb la possibilitat de realitzar la maniobra d'avançament que és especialment crítica a més per el nivell de risc que suposa el realitzar-la. Les opcions per facilitat l'avançament son proveir en el traçat les condicions geomètriques per a que l'avançament es puga realitzar al llarg de la via amb suficients oportunitats però quan aquesta es dificulta es disposa de l'alternativa de proveir una secció transversal per facilitar aquest avançament mitjançant els carrils auxiliars. En aquest treball d'investigació es va abordar aquesta segona opció amb els carrils d'avançament i d'ascens. Per caracteritzar la maniobra d'avançament en pendent ascendent es va fer un estudi experimental que va possibilitar disposar de dades i extraure informació important per a la calibració d'un model de simulació microscòpica del trànsit en carreteres convencionals denominat TWOPAS, el qual es element principal del Traffic Analysis Module (TAM) que integra l'Interactive Highway Safety Design Model (IHSDM). TWOPAS va ser validat en un altra carretera convencional de característiques ben diferents a la considerada en la calibració que va completar la avaluació de la utilitat de aquest model de simulació. Orientat a l'objectiu d'aquest treball d'investigació es va aplicar el TWOPAS en l'anàlisi de carrils auxiliars en una multiplicitat d'escenaris, voltant els 98.000, en els quals es variaren els volums de trànsit, pendents longitudinals, inici i longitud del carril auxiliar, percentatge de camions i tenint en compte la influència de la variació aleatòria del trànsit que va generar gran quantitat d'informació per al alcans d'aquest treball i per a nous anàlisis. Es va crear una ferramenta computacional, el PEMAT, que permet la execució automàtica del TWOPAS (TAM), la captura dels resultats de cada simulació i la generació de les eixides en terminis d'indicadors operacionals. Entre els resultats obtinguts de l'anàlisi de carrils auxiliars estan factors per considerar l'efecte de carrils d'avançament i ascens en el Percentatge de Temps Consumit en el Seguiment (PTSF) i la Velocitat Mitjana de Recorregut (ATS) per a adaptar el procediment del Highway Capacity Manual (HCM) de 2010 per a estimar el nivell de servici en trams de carretera convencional amb carrils auxiliars individuals. Els manuals per al càlcul de la capacitat i el nivell de servici en carreteres convencionals no cobreixen la diversitat de condicions geomètriques i de trànsit per el que es va proposar un procediment per avançar l'anàlisi de la operació del trànsit en qualsevol carretera convencional per a facilitat l'avançament mitjançant la consideració d'una sèrie de carrils auxiliars en els dos sentits de circulació d'eixa via sustentat en l'aplicació de la simulació amb el model TWOPAS de manera que es puga atendre la necessitat de demanda d'avançaments per a qualsevol configuració de carretera i condició de trànsit millorant els mètodes contemplats en els manuals o guies tècniques. / Valencia Alaix, VG. (2016). ELABORACIÓN DE PROCEDIMIENTOS PARA FACILITAR EL ADELANTAMIENTO EN CARRETERAS CONVENCIONALES APLICANDO SIMULACIÓN [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/62413