Ajuste de las ecuaciones para predecir velocidades de operación en las carreteras de dos carriles de Colombia

Abstract

La predicción de velocidades es una herramienta de gran valor en la ingeniería de vías terrestres, que contribuye a la seguridad de los transeúntes, del conductor, de mercaderías transportadas, así como también beneficia a la conservación del propio vehículo al prevenir el desgaste adicional e innecesario de sus componentes por mala regulación de su velocidad a lo largo del recorrido, lo que a nivel macro genera una diversidad de efectos sobre la población directa e indirectamente involucrada. El presente trabajo de investigación tiene por finalidad revisar y ajustar las ecuaciones de pronóstico de velocidades de operación desarrolladas en Colombia para evaluar la consistencia de diseño geométrico en carreteras de dos carriles. El trabajo inició con la revisión bibliográfica sobre estudios de consistencia del diseño geométrico realizados en Colombia, complementada con la revisión bibliográfica de modelos y métodos de evaluación de la consistencia del diseño geométrico en otros países. Luego se procedió al análisis de la información existente, donde se compararon los modelos adoptados en Colombia y los establecidos internacionalmente. En lo que respecta a la toma de datos de campo, se midieron velocidades mediante la utilización de equipos electrónicos automáticos tipo radar con receptor en vías de jerarquía primaria del departamento de Nariño, donde se caracterizaron los criterios de selección para las combinaciones de alzado en planta y perfil. Luego se procedió a evaluar los modelos de pronóstico estimados, ajustar las ecuaciones planteadas y evaluar la aplicabilidad de los modelos planteados. Una vez culminada la investigación, se lograron calibrar y validar seis ecuaciones para predecir la velocidad de operación en curvas horizontales y seis para predecirla en las entre-tangencias horizontales, en las cuales el radio de curva circular horizontal y la longitud de la entre-tangencia, respectivamente, resultaron estadísticamente significantes. De tal modo, se resalta que los modelos ajustados poseen un nivel de coeficiente de determinación que garantiza que la velocidad de operación que se ha logrado predecir en carreteras de dos carriles se encuentra dentro de los parámetros seguridad y por lo tanto resulta útil para su aplicación y para el desarrollo de futuras investigaciones.

Speed prediction is a tool of great value in roadway engineering, which contributes to the safety of pedestrians, the driver, transported goods, as well as benefits the conservation of the vehicle itself by preventing additional and unnecessary wear of its components due to poor regulation of its speed along its route, This is why the purpose of this research work is to review and adjust the operating speed forecasting equations developed in Colombia to evaluate the consistency of geometric design in two-lane highways, specifically, two-lane highways. This methodology, it´s a bibliographic research and the search for information on roadway consistency in Colombian highways was complemented with the bibliographic review of models and methods for the evaluation of geometric design consistency in other countries. Then we proceeded to the analysis of the existing information where we also compared the models adopted in Colombia and those established internationally. Regarding the collection of information, we proceeded to the study of geometric elements in the roads of the department of Nariño, where we characterized the selection criteria for the combinations of elevation in plan and profile through the use of automatic electronic equipment of the radar type with receiver. Then we proceeded to evaluate the estimated forecast models, adjust the equations proposed and evaluate the applicability of the models proposed. Once the research was completed, 6 equations were calibrated and validated to predict the operating speed in horizontal curves and 6 to predict it in horizontal inter-tangencies, of which the radius of the horizontal circular curve and the length of the inter-tangency, respectively, were statistically significant. Thus, it is highlighted that the adjusted models have a level of determination coefficient that guarantees that the operating speed that has been predicted for two-lane roads is within the safety parameters and therefore it is useful for its application and for the development of future research.