Accident rate is one of the main problems facing society. In Spain, 80% of accidents occur in two-lane two ways roads. Throughout the year 2015, the number of crashes with victims on these roads amounted to 23729, of which 971 were dead. The most used criteria to analyze the behavior of the drivers are based on the study of the operating speed profile, considered as the 85th percentile of the speed distribution of light vehicle driving under free flow. This speed is easy to determine when the road is already built, however, during the planning phase and the design phase, it will be necessary to estimate it. That is why in this study, different operating speeds models are calibrated to estimate the behavior of drivers of light vehicles on the Spanish two-lane highways in the different elements of the road. In order to analyze drivers behavior, both the velocity data and the geometric characteristics of the elements of the road are necessary. Speed data used in this study are, on the one hand, continuous speed collected during the year 2008, framed in the research project " REVEL-Una metodología para la REVisión de los límites de VELocidad " (PT-2006-031 -25IAPP) and, on the other hand, spot speed data collected in 2016 at the midpoint of some curves whose radii have been selected to complete the available data to have a wide sample of speeds developed in the curves of the Spanish two-lane two ways roads. Geometric characteristics of the elements of the layout have been obtained using a new methodology, more precise than those developed up to date. The delineation of the center line has been identified from orthophotos and elevation points from LIDAR both provided by the Plan Nacional de Ortofotografía Aérea (PNOA). In this study, in addition to the geometric variables of the plot, the operational variables of the adjacent elements have been considered in order to determine if there is a relationship between the velocities developed in the curves and those reached in the tangents. Therefore, the models proposed in this doctoral thesis will be of great use in the study of drivers behavior in the road planning phase, since it will be possible to estimate the speeds of the drivers before it is built, but also in the phase of exploitation of the road from the geometry and operational variables, thus improving road safety. / La siniestralidad en carretera es uno de los principales problemas a los que se enfrenta la sociedad. En España, el 80% de los accidentes de tráfico se producen en carreteras convencionales. A lo largo del año 2015, el número de accidentes con víctimas en estas carreteras ascendió a 23729, de los cuales resultaron 971 fallecidos. Los criterios más utilizados para analizar el comportamiento de los conductores están basados en el estudio del perfil de velocidad de operación, considerada como el percentil 85 de la distribución de velocidades de vehículos ligeros circulando en flujo libre. Esta velocidad es sencilla de determinar cuando la carretera ya está construida; sin embargo, durante la fase de planeamiento y diseño será necesario estimarla. Es por ello que en este estudio se calibran diferentes modelos de velocidades de operación que estimen el comportamiento de los conductores de vehículos ligeros en las carreteras convencionales españolas en los distintos elementos que conforman el trazado. Para analizar cómo se comportan los conductores son necesarios tanto los datos de velocidades como las características geométricas de los elementos del trazado en los que se desarrollan. Los datos de velocidades empleados en este estudio son, por un lado, datos continuos de velocidades recogidos a lo largo del año 2008, enmarcados en el proyecto de investigación "REVEL-Una metodología para la REvisión de los límites de VELocidad" (PT-2006-031-25IAPP); y, por otro, datos de velocidades puntuales recogidos en el año 2016 en el punto medio de ciertas curvas cuyos radios han sido seleccionados para completar los datos disponibles y así tener una muestra lo más amplia posible de las velocidades desarrolladas en las curvas de las carreteras convencionales españolas. Las características geométricas de los elementos del trazado se han obtenido empleando una nueva metodología, más precisa que las desarrolladas hasta la fecha. La restitución de la geometría en planta se ha realizado a partir de la ortofoto del lugar, mientras que para la restitución en alzado se han empleado las nubes de puntos que contienen la información altimétrica; ambas proporcionadas por el Plan Nacional de Ortofotografía Aérea (PNOA). En este estudio, además de las variables geométricas del trazado, se han considerado las variables operacionales de los elementos adyacentes, de tal modo que se determine si hay relación entre las velocidades desarrolladas en las curvas y las alcanzadas en las rectas. Por tanto, los modelos planteados en este trabajo doctoral serán de gran utilidad en el estudio del comportamiento de los conductores tanto en las carreteras en fase de planeamiento, ya que será posible estimar las velocidades de los conductores antes incluso de que se haya construido la vía a partir de la geometría del trazado, como en la fase de explotación de la misma a partir de la geometría y de variables operacionales, mejorando así la seguridad vial. / La sinistralitat és un dels principals problemes als que s'enfronta la societat. A Espanya, el 80% dels accidents es produeixen en carreteres convencionals. Al llarg de l'any 2015, el nombre d'accidents amb víctimes en aquestes carreteres va ascendir a 23729, dels quals 971 van resultar mortals. Els criteris més utilitzats per analitzar el comportament dels conductors estan basats en l'estudi del perfil de velocitat d'operació, considerada com el percentil 85 de la distribució de velocitats de vehicles lleugers circulant en flux lliure. Aquesta velocitat és senzilla de determinar quan la carretera ja està construïda, però, durant la fase de planejament i disseny caldrà estimar-la. És per això que en aquest estudi es calibren diferents models de velocitats d'operació que estimen el comportament dels conductors de vehicles lleugers en les carreteres convencionals espanyoles en els distints elements que conformen el traçat. Per analitzar com es comporten els conductors són necessàries tant les dades de velocitats com les característiques geomètriques dels elements del traçat en els que es desenvolupen. Les dades de velocitats emprades en aquest estudi són, per una banda, dades contínues de velocitats recollides al llarg de l'any 2008 emmarcades en el projecte d'investigació "REVEL-Una metodología para la REVisión de los límites de VELocidad" (PT-2006-031-25IAPP), i per altra banda dades de velocitats puntuals recollides a l'any 2016 en el punt mitjà de certes corbes el radi de les quals han segut seleccionats per completar les dades disponibles i així obtenir una mostra el més ampla possible de les velocitats desenvolupades en les corbes de les carreteres convencionals espanyoles. Les característiques geomètriques dels elements del traçat s'han obtingut emprant una nova metodologia, més precisa que les desenvolupades fins la data. La restitució de la geometria en planta s'ha realitzat a partir de l'ortofoto del lloc, mentre que per a la restitució en alçat s'han emprat els núvols de punts que contenen la informació altimètrica; ambdues proporcionades pel Pla Nacional d'Ortografia Aèria (PNOA). En aquest estudi, a més de les variables geomètriques del traçat s'han considerat les variables operacionals del elements adjacents de manera que es determina si hi ha relació entre les velocitats desenvolupades en les corbes i les assolides en les rectes. Per tant, els models plantejats en aquest treball doctoral seran de gran utilitat en l'estudi del comportament dels conductors, tant en les carreteres en fase de planejament, ja que serà possible estimar les velocitats dels conductors abans inclús de que s'haja construït la via a partir de la geometria del traçat, com en la fase d'explotació de la mateixa, a partir de la geometria i de variables operacionals, millorant així la seguretat vial. / García Jiménez, ME. (2017). DESARROLLO DE MODELOS DE VELOCIDAD DE OPERACIÓN DE VEHÍCULOS LIGEROS EN CARRETERAS CONVENCIONALES, CONSIDERANDO SUS CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS Y OPERACIONALES [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/86165

Los tres principales factores concurrentes de la siniestralidad son: el conductor, el vehículo y la infraestructura. Este último es el causante, en mayor o menor medida, del 30 % de los accidentes en carretera. Una de las principales razones relacionadas con la infraestructura es la baja consistencia del diseño geométrico, que produce que la geometría de la vía no se ajuste a las expectativas de los conductores y, por tanto, que estos puedan verse sorprendidos ante ciertas configuraciones de la misma, dando como resultado un incremento en el número de accidentes. Los criterios más utilizados para la determinación de la consistencia están basados en la evaluación del perfil de velocidad de operación, identificada como el percentil 85 de la distribución de velocidades de vehículos circulando en condiciones de flujo libre en un tramo de carretera. Esta variable puede obtenerse a partir de mediciones durante la fase de explotación de una carretera. Sin embargo, tanto en la fase de planeamiento como en la de proyecto, únicamente puede estimarse. Para ello, se utilizan los modelos de estimación de la velocidad de operación a partir de las características geométricas del trazado de la carretera. En el presente trabajo de investigación, se han calibrado diferentes modelos que, mediante una serie de reglas de construcción, permiten la estimación del perfil continuo de velocidad de operación en un tramo de carretera convencional, a partir de sus características geométricas. Para ello, se ha desarrollado una nueva metodología de toma de datos. Esta metodología se basa en los datos registrados mediante dispositivos GPS instalados en vehículos de conductores ajenos a la investigación. Los resultados de la toma de datos consisten en los perfiles continuos de velocidad de operación individuales de cada conductor y en su trayectoria. Su tratamiento permite la restitución de la geometría del trazado de la carretera y la obtención del perfil continuo de velocidad de operación ....... / Pérez Zuriaga, AM. (2012). CARACTERIZACIÓN Y MODELIZACIÓN DE LA VELOCIDAD DE OPERACIÓN EN CARRETERAS CONVENCIONALES A PARTIR DE LA OBSERVACIÓN NATURALÍSTICA DE LA EVOLUCIÓN DE VEHÍCULOS LIGEROS [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/16701

La seguridad vial es una de las mayores preocupaciones de la sociedad actual. De hecho, anualmente mueren en las carreteras alrededor de 1,2 millones de personas y 50 millones resultan heridas. Entre los diferentes factores que están presentes en la producción de un accidente de tráfico cabe destacar el factor humano, el vehículo y la infraestructura. Concretamente, en los últimos años se ha estudiado profundamente la interacción entre el factor humano y el factor infraestructura a partir del concepto de consistencia del diseño geométrico de carreteras, que se puede definir como el grado de adecuación entre las expectativas de los conductores y el comportamiento de la carretera. En este sentido, un diseño consistente asegura que elementos geométricos sucesivos actúen de forma coordinada produciendo una conducción harmoniosa libre de sorpresas. Por el contrario, un diseño inconsistente puede producir sorpresas en los conductores provocando maniobras erráticas o conflictivas que incrementan la probabilidad de ocurrencia de accidentes. Sin embargo, todavía son muy pocas las guías o normas de diseño geométrico de carreteras que incluyen la evaluación de la consistencia en el proceso de diseño o mejora de carreteras. En esta tesis se desarrollan dos modelos de consistencia, uno global y otro local, basados en la definición básica de consistencia a través de la diferencia entre la velocidad de operación inercial, que representa las expectativas de los conductores, y la velocidad de operación, que representa el comportamiento de la carretera. Estos modelos permiten estimar el número de accidentes con víctimas en diez años en las carreteras convencionales españolas e identificar dónde es más probable que ocurran dichos accidentes. Finalmente, se propone una nueva metodología para el diseño y mejora de carreteras convencionales que incorpora los modelos calibrados con el fin de que los ingenieros sean capaces de diseñar carreteras más seguras. / Road safety is one of the major concerns in our society. In fact, around 1.2 million people die and 50 million are injured in road crashes every year. Road crashes are mainly caused by three concurrent factors: infrastructure, vehicle, and human factor. Specifically, the interaction between the infrastructure and human factor has been thoroughly studied in recent years through the concept of geometric design consistency, which can be defined as how drivers' expectancies relates to road behavior. To this regard, a consistent road provides a harmonious driving free of surprises, which is associated with a low number of road crashes. On the contrary, an inconsistent road might present numerous unexpected events to drivers, leading to an anomalous behavior and increasing the likelihood of crash occurrence. However, few geometric design guidelines include a consistency evaluation during the design of both new two-lane rural roads and improvements of existing highways. This Thesis Dissertation presents a global consistency model and a local consistency model based on the geometric design consistency concept through the difference between the inertial operating speed, which represents drivers' expectations, and the operating speed, which represents road behavior. These models allow estimating the number of crashes with injuries in ten years on Spanish two-lane rural roads and identifying where these crashes are most likely to occur. Finally, a new methodology for the design and improvement of two-lane rural roads based on the calibrated models is proposed. This process will allow highway engineers to design safer roads. / La seguretat viària és una de les majors preocupacions de la societat actual. De fet, anualment moren a les carreteres al voltant de 1,2 milions de persones i 50 milions resulten ferides. Entre els diferents factors que estan presents en la producció d'un accident de tràfic cal destacar el factor humà, el vehicle i la infraestructura. Concretament, en els últims anys s'ha estudiat profundament la interacció entre el factor humà i el factor infraestructura a partir del concepte de consistència del disseny geomètric de carreteres, que es pot definir com el grau d'adequació entre les expectatives dels conductors i el comportament de la carretera. En aquest sentit, un disseny consistent assegura que elements geomètrics successius actuen de manera coordinada produint una conducció harmoniosa lliure de sorpreses. Al contrari, un disseny inconsistent pot produir sorpreses en els conductors provocant maniobres erràtiques o conflictives que incrementen la probabilitat d'ocurrència d'accidents. No obstant això, encara són molt poques les guies de disseny geomètric de carreteres que inclouen l'avaluació de la consistència en el procés de disseny o millora de carreteres. En aquesta tesi es desenvolupen dos models de consistència, un global i un altre local, basats en la definició bàsica de consistència a través de la diferència entre la velocitat d'operació inercial, que representa les expectatives dels conductors, i la velocitat d'operació, que representa el comportament de la carretera. Aquests models permeten estimar el nombre d'accidents amb víctimes en deu anys a les carreteres convencionals espanyoles i identificar on és més probable que tinguin lloc aquests accidents. Finalment, es proposa una nova metodologia per al disseny i millora de carreteres convencionals que incorpora els models calibrats per tal que els enginyers siguin capaços de dissenyar carreteres més segures. / Llopis Castelló, D. (2018). Desarrollo de una metodología para el diseño y mejora de carreteras convencionales a partir del análisis de la seguridad vial mediante modelos de consistencia [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/100271

Road safety is one of the most important problems in our society. It causes hundreds of fatalities every year worldwide. A road accident may be caused by several concurrent factors. The most common are human and infrastructure. Their interaction is important too, which has been studied in-depth for years. Therefore, there is a better knowledge about the driving task. In several cases, these advances are still not included in road guidelines. Some of these advances are centered on explaining the underlying cognitive processes of the driving task. Some others are related to the analysis of drivers’ response or a better estimation of road crashes. The concept of design consistency is related to all of them. Road design consistency is the way how road alignment fits drivers’ expectancies. Hence, drivers are surprised at inconsistent roads, presenting a higher crash risk potential. This PhD presents a new, operating speed-based global consistency model. It is based on the analysis of more than 150 two-lane rural homogeneous road segments of the Valencian Region (Spain). The final consistency parameter was selected as the combination of operational parameters that best estimated the number of crashes. Several innovative auxiliary tools were developed for this process. One example is a new tool for recreating the horizontal alignment of two-lane rural roads by means of an analytic-heuristic process. A new procedure for determining road homogeneous segments was also developed, as well as some expressions to accurately determine the most adequate design speed. The consistency model can be integrated into safety performance functions in order to estimate the amount of road crashes. Finally, all innovations are combined into a new road design methodology. This methodology aims to complement the existing guidelines, providing to road safety a continuum approach and giving the engineers tools to estimate how safe are their road designs. / Camacho Torregrosa, FJ. (2015). DEVELOPMENT AND CALIBRATION OF A GLOBAL GEOMETRIC DESIGN CONSISTENCY MODEL FOR TWO-LANE RURAL HIGHWAYS, BASED ON THE USE OF CONTINUOUS OPERATING SPEED PROFILES [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/48543