PRESENTACIÓN DE LA METOLOGÍA PREDICCION SEGURIDAD VIAL DEL HIGHWAY SAFETY MANUAL NORTEAMERICANO

7/27/2019 PRESENTACIN DE LA METOLOGA PREDICCION SEGURIDAD VIAL DEL HIGHWAY SAFETY MANUAL NORTEAMERICANO

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Metodologa de prediccin de la seguridad vial planteadapor el Highway Safety Manualdesarrollado por la

Transportation Research Boardde Estados Unidos deNorteamrica

Antonio Baamonde RocaIngeniero de Caminos,Canales y Puertos

Junio 2011


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CARRETERAS

Seguridad vial


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METODOLOGA DE PREDICCIN DE LA SEGURIDAD VIAL

SUMARIO DE LA PRESENTACIN

1. RESUMEN DEL TRABAJO2. INTERS DEL MTODO PREDICTIVO DEL HSM3. QU ES EL HSM?

4. PREDICCIN DE LA SEGURIDAD REAL EN EL HSM5. PROCESO DE PREDICCIN DE LA SEGURIDAD6. EL CASO DE CARRETERAS RURALES DE DOS CARRILES7. CONTENIDO DEL TRABAJO

8. CONCLUSIONES


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1. RESUMEN DEL TRABAJO


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RESUMEN

Se realiza una descripcin del mtodo predictivo de la seguridadvial desarrollado en investigaciones impulsadas por lasadministraciones de transporte de Estados Unidos de Norteamricaen el marco de la redaccin del Highway Safety Manual (Manualde Se uridad Vial .

Se contextualiza la metodologa que posteriormente se describirdentro de los desarrollos cientficos en los que surge y se plantea su

estructura conceptual y los pasos a seguir para su aplicacin.


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RESUMEN

Se describe la estructura del procedimiento predictivo de formageneral y se concreta para el caso particular de carreteras ruralesde dos carriles.

Se termina describiendo la metodologa predictiva para el casoparticular de las carreteras rurales de dos carriles explicitando laformulacin propuesta para las redes de carreteras de los EstadosNorteamericanos planteando la aplicacin del sistema ensegmentos de carretera, en intersecciones al mismo nivel y suintegracin para un proyecto completo.


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2. INTERS DEL MTODO PREDICTIVO DELHIGHWAY SAFETY MANUAL


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INTERS DEL MTODO PREDICTIVO DEL HSM

Premisas de partida del HSM:

Estados Unidos de Norteamrica.

Por tanto, centrado en las redes de carretera de EstadosUnidos

Con ello, parte y utiliza estndares de diseo, datos yconocimientos propios de la bibliografa y tcnicanorteamericanas.


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ES INTERESANTE? POR QU?

S , interesa como sistema de trabajo:

Es una HERRAMIENTA que adaptada puede aplicarsea otras redes (aunque se deba someter a un lgicoanlisis crtico)


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S, interesa como repaso al estado del arte de larelacin entre seguridad vial y el diseo geomtrico puespresenta los estudios que en los ltimos aos han hecho

los ms reputados investigadores en esta materia: EzraHauer, Shaw-Pin Miaou, Douglas Harwood, WarrenHughes, etc.


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S, interesa a nivel didctico pues la aproximacin aeste mtodo muestra la relacin entre la seguridad vial yel diseo geomtrico poniendo de manifiesto lainfluencia relativa de cada elemento de diseo en la

seguridad vial (ayuda a comprender las actuacionespara la mejora de la seguridad vial y la efectividad de lasmismas)


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3. QU ES EL HIGHWAY SAFETY MANUAL?


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QU ES EL HSM?

GNESIS: A lo largo de la ltima decada lasinstituciones y asociaciones norteamericanasrelacionadas con el transporte por carretera han venidodesarrollando el Highway Safety Manual

(antes de 1999 la seguridad vial se integraba en elManual de Capacidad, HCM, como un apartado delmismo, pero a partir de esa fecha se toma ladeterminacin de desarrollar un documento especfico

enfocado ntegramente en la seguridad vial)


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QU ES EL HSM?MS DE DIEZ AOS DE ESFUERZO EN INVESTIGACIN Y DESARROLLO:

19991999 20002000 20032003 20072007 20102010 FuturoFuturo

Investigacin, investigacin y ms investigacin


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QU ES EL HSM?

DOCUMENTO INDEPENDIENTE DEL MANUAL DE CAPACIDADNO PRETENDE CONFORMAR UNA NORMATIVA


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QU ES EL HSM?

HERRAMIENTA para cuantificar la seguridad vial

y con ello poder tenerla en cuenta de forma objetiva en la toma dedecisiones en las infraestructuras del transporte por carretera entodos sus niveles:

PLANIFICACIN DISEO CONSTRUCCIN EXPLOTACIN

MANTENIMIENTO

Se trata de pasar la seguridad vial de un anlisis cualitativo (hastael momento) a una prediccin cuantitativa (HSM).


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QU ES EL HSM?

es esta carretera segura o insegura?


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QU ES EL HSM?

COMPLEJIDAD DE LA SEGURIDAD VIAL

Derivada de la multiplicidad de factores dediversas naturalezas que afectan a la misma


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QU ES EL HSM?



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QU ES EL HSM?



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QU ES EL HSM?


Muchas variables interactuando a la vez

CONCLUSIN:Para llegar a una prediccin cuantitativa de la seguridad

no es suficiente con estudiar los estndares de cadaapartado de la normativa, es necesario avanzar ms.


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QU ES EL HSM?

COMPLEMENTO DE LA NORMATIVALa normativa de diseo, construccin, explotacin ymantenimiento de carreteras, siendo la base

fundamental para desarrollar proyectos, no es suficiente.Hay casos en que, an cumplindose los estndaresmnimos, se convierten en zonas de concentracin de

accidentes.Esto nos conduce a la distincin de dos dimensionesde la seguridad vial


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QU ES EL HSM?

DIMENSIONES DE LA SEGURIDAD VIAL

SEGURIDAD NOMINAL SEGURIDAD REALNOMINAL SAFETY SUBSTANTIVE SAFETY

La primera entendida como valores absolutos y discontinuos procedentesde la aplicacin de normas y la segunda entendida como un continuo queenglobara los mltiples factores interactuando.


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QU ES EL HSM?

DIMENSIONES DE LA SEGURIDAD VIAL


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QU ES EL HSM?

LA SEGURIDAD REAL PUEDE VARIAR SIN QUE LO HAGA LASEGURIDAD NOMINAL

Situacin inicial

Alternativa 3Alternativa 2

Alternativa 1


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4. PREDICCIN DE LA SEGURIDAD REAL EN ELHIGHWAY SAFETY MANUAL


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PREDICCIN DE LA SEGURIDAD REAL EN EL HSM

El HSM plantea la prediccin de la seguridad real de una

determinada infraestructura de carretera mediante unametodologa que engloba y combina el uso de datos histricosde accidentes, anlisis regresivos de modelos de accidentes,estudios antes despus y dictmenes de expertos en la

.

La medida de la seguridad se establece por la frecuencia anualesperada de accidentes que puede ser calculada para undeterminado elemento de la carretera o para la infraestructura

completa.


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El mtodo establece una

FRECUENCIA PREVISTA DE ACCIDENTES

Teniendo en cuentados variables fundamentales:

a) EFECTO DEL VOLUMEN DE TRFICO

Se incorpora a la prediccin a travs de los modelos base

(Funciones de Prediccin de Accidentes SPFs)

b) EFECTOS DE LA GEOMETRA Y EL CONTROL DEL TRFICO

Se incorpora a la prediccin mediante los Factores deModificacin de Accidentes(AMFs)


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(a) VOLUMEN DE TRFICO (b) GEOMETRA Y CONTROL DEL TRFICO

+ a lo que hay que aadir una calibracin para las condiciones locales


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Npredicted = Nspfx*(AMF1x*AMF2x*... *AMFyx )*Cx


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5. PROCESO DE PREDICCIN DE LA SEGURIDAD


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PROCESO DE PREDICCIN DE LA SEGURIDAD1) Seleccionar el elemento que se pretende evaluar

2) Aplicar un Modelo Base, que se tratar en general de una distribucin binomialnegativa; Funciones de Prediccin de Accidentes (en ingls: Safety PerformanceFunctions; SPFs)(La eleccin de distribuciones binomiales negativas en general como modelosbase se debe a que la experiencia americana indica que este tipo dedistribuciones son las que mejor se adaptan a la alta variabilidad de los datos deaccidentes)

3) Sobre el Modelo Base aplicar un factor de calibracin para adaptarlo a lascondiciones locales

4) Ajustar el modelo calibrado mediante Factores de Modificacin de Accidentes (eningls: Accident Modification Factors; AMFs) que representan los efectos en laseguridad de cada elemento de diseo geomtrico y cada elemento de control detrfico caractersticos del elemento evaluado

5) Determinar la frecuencia de accidentes y su distribucin por gravedad y tipo decolisin

6) Obtener los valores finales de la prediccin


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PROCESO DE PREDICCIN DE LA SEGURIDAD

Este proceso es aplicable para carreteras en fase de estudio y paracarreteras existentes en las que, por alguna razn, los datos histricose acc en es no son ap ca es para e an s s que se pre en e rea zar

El mtodo sirve para estimar la seguridad bajo las condiciones de trficoexistentes o su demanda esperada en el futuro


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Permite establecer comparaciones entre el nmero de accidentesanuales esperados que resulten de implementar diversas soluciones dediseo que se planteen, tanto en:

Un determinado elemento de una carretera existente (porejemplo, una zona de acumulacin de accidentes que sepretende mejorar)

Un determinado elemento en fase de proyecto (por ejemplo, unazona de especial complejidad por acumulacin de varios

estndares mnimos de diseo geomtrico)


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ELEMENTOS PARTICULARES Y CONJUNTOS DE ELEMENTOSINFRAESTRUCTURAS EXISTENTES O EN PROYECTOTRFICOS ACTUALES O PREVISTOS EN EL FUTURO


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Mejora de la sealizacin y el balizamiento

Mejora en las barreras de seguridad

Reconstruccin de la curva mejorando el trazado

IMPLEMENTACIN DE VARIAS SOLUCIONES ALTERNATIVAS

CUANTIFICACIN DE LA SEGURIDAD VIAL DE CADA UNA DE ELLAS


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Este proceso planteado con carcter general, se aplica en el HSM a tres

casos concretos:


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6. EL CASO DE

CARRETERAS RURALES DE DOS CARRILES


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Este caso se adelant a los otros dos, y a la 1 edicin del HSM

en general, al publicarse como captulo prototipo en marzo de2004. En la redaccin del mismo participaron reconocidosestudiosos de la materia como Warren Hughes, DouglasHarwood o Ezra Hauer ue a su vez se basaron en estudios

anteriores documentados por Harwood et al.

La metodologa incluye tanto el procedimiento a seguir parasegmentos de carretera como para tres tipos distintos de

intersecciones al mismo nivel, a los que se aade un mtodopara combinar los resultados de los dos casos anteriores yobtener una prediccin de la seguridad para un tramo completode la infraestructura estudiada.


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MODELOS BASE:

El modelo utilizado es una regresin cuya variable dependienteestimada es la frecuencia anual de accidentes en un determinadose mento de carretera o interseccin las variables

independientes son el volumen de trfico y el diseo geomtrico olas medidas de control de trfico del segmento de carretera ointerseccin estudiado.

Estos modelos solamente estiman la frecuencia esperada deaccidentes para unas condiciones base generales


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MODELOS BASE:

Ejemplo de formulacin de Modelo Base para segmentos de carretera:

Nbr = EXPO exp(0,6409 + 0,1388STATE 0,0846LW 0,0688RHR + 0,0084DD)

( WHiexp(0,0450DEGi)) ( WViexp(0,4652Kj)) ( WGiexp(0,1048GRi))


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CARRETERAS RURALES DE DOS CARRILESMODELOS BASE:

Ejemplo de representacin grfica de Modelo Base para segmentos de carretera


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CARRETERAS RURALES DE DOS CARRILESMODELOS BASE:

Ejemplo de representacin grfica de Modelo Base para intersecciones al mismo nivel:Intersecciones de 4 ramas con STOP en el acceso secundario


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CALIBRACIN A LAS CONDICIONES LOCALES:

Toda la metodologa planteada es genrica para cualquiercarretera, sin embargo, es de sobra conocido que la frecuenciade accidentes, incluso ara se mentos e intersecciones decarretera similares, es muy variable entre una zona y otra.

Este hecho es debido a diferentes causas: desde las acusadasdiferencias climticas, la poblacin animal que puede interferir eltrfico, los tipos de poblacin de conductores, las formas de

contabilizar los accidentes, etc.

Por ello se justifica la necesidad de la calibracin de los modelosbase que se plantean.



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FACTORES DE MODIFICACIN DE ACCIDENTES (AMFs):

Los AMFs son factores multiplicativos usados para ajustar lafrecuencia de accidentes del modelo base a las condicionesespecficas de diseo geomtrico y control de trfico.

especficas coinciden con las generales del modelo base ser1,00; si la experiencia demuestra que la condicin especficaconsiderada genera ms accidentes el AMF tendr un valormayor a 1,00 y si la experiencia demuestra que las condicinespecfica supone un decremento de accidentes el AMF sermenor que 1,00.



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CARRETERAS RURALES DE DOS CARRILESFACTORES DE MODIFICACIN DE ACCIDENTES (AMFs):

Ejemplo de representacin grfica de AMF para el ancho de carril en un segmento decarretera



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Ejemplo de representacin grfica de AMF para el ancho de arcn pavimentado en unsegmento de carretera



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Ejemplo de representacin grfica de AMF para la deficiencia de peralte en un segmentode carretera



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FACTORES DE MODIFICACIN DE ACCIDENTES (AMFs):

Ejemplo de tabla de AMF para tener en cuenta la pendiente en un segmento de carretera



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DISTRIBUCIN DE ACCIDENTESPOR SU NIVEL DE GRAVEDAD O POR SU TIPO:

El procedimiento predictivo propone la clasificacin de accidentes bienpor el nivel de gravedad de los daos (humanos o materiales) o bien porsu tipo (cuando hablamos de tipo de accidente nos referimos en estecaso al nmero de vehculos implicados en el accidente y la forma decolisin).

En el HSM, esta clasificacin se propone que se realice segn losporcentajes estimados de cada tipo de accidente que se presentan enunas tablas basadas en datos de cuatro Estados americanos (Illinois,Michigan, Minnesota y North Carolina).

Estas distribuciones por defecto para el nivel de gravedad y el tipo deaccidentes deberan reemplazarse en cada caso con datos especficospara carreteras de dos carriles de la zona donde se desarrolle el estudiocomo una parte ms del ya comentado proceso de calibracin de lametodologa.



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INTEGRACIN DE PREDICCIONES:

La prediccin de la frecuencia de accidentes totales para unproyecto completo o una seccin de carretera puede serdeterminada sumando los accidentes previstos para todos lossegmentos de carretera e intersecciones comprendidos en el

proyecto.



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7. CONTENIDO DEL TRABAJO DE INICIACIN A LAINVESTIGACIN



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CONTENIDO DEL TRABAJO

0. Resumen

1. Introduccin

2. Introduccin general al Highway Safety Manual3. Introduccin de la metodologa de prediccin de la seguridad del HSM

4. Pasos a seguir para la aplicacin del mtodo predictivo de la seguridad5. Estructura del Procedimiento Predictivo de la Seguridad para carreteras

rurales de dos carriles

5.1. Modelos base5.2. Factores de Modificacin de Accidentes (AMFs)

5.3. Calibracin de la metodologa a las condiciones locales5.4. Subdivisin de una carretera rural de dos carriles5.5. Segmentos de carretera5.6. Intersecciones al mismo nivel

5.7. Combinacin de las predicciones de seguridad para un tramo completo decarretera existente o en proyecto5.8. Distribucin de accidentes por su nivel de gravedad o por su tipo



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6. Aplicacin del procedimiento predictivo de la seguridad vial para carreterasrurales de dos carriles

6.1. Aplicacin del proceso predictivo de la seguridad vial en segmentosde carretera

6.1.1. Modelo Base para Segmentos de Carretera6.1.2. Factores de Modificacin de Accidentes para Segmentos de Carretera

Ancho de carril Tipo y ancho de arcn

Curvas horizontales

Longitud, radio y presencia o ausencia de curvas de transicin Peralte

Pendiente Densidad de accesos a la carretera Carriles de incorporacin y salida Carriles de giro e incorporacin en accesos a la izquierda Diseo del borde de la carretera

6.1.3. Procedimiento para determinar la Frecuencia Esperada de Accidentespara un determinado Segmento de Carretera.



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6.2. Aplicacin del proceso predictivo de la seguridad vial para interseccionesal mismo nivel

6.2.1. Modelo Base para Intersecciones al mismo nivel Intersecciones de tres ramas con STOP en el acceso secundario

(rama principal con preferencia de paso siempre) Intersecciones de cuatro ramas con STOP en el acceso secundario

(rama principal con preferencia de paso siempre) Intersecciones con cuatro ramas controladas con sealizacin pero

6.2.2. Factores de Modificacin de Accidentes para Intersecciones al mismonivel Esviaje de la interseccin

Intersecciones controladas con STOP (con rama preferente) Intersecciones sealizadas sin rama preferente

Tipo de control de trfico de la interseccin Carriles de giro a la izquierda Carriles de giro a la derecha Distancia de visibilidad



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6.2.3. Procedimiento para determinar la Frecuencia Esperada de Accidentespara una Interseccin al mismo nivel determinada

6.3. Aplicacin del procedimiento de prediccin de la seguridad para unproyecto completo: Integracin de predicciones.

7. Conclusiones

8. Referencias



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APNDICES

APNDICE 1: RESUMEN DE LA DEFINICIN DE LOS TIPOS DEINFRAESTRUCTURAS PARA LOS QUE EL HSM DESARROLLA SUMETODOLOGA DE PREDICCIN DE ACCIDENTES

APNDICE 2: DIAGRAMA DE FLUJO DE LA METODOLOGA PREDICTIVADE LA SEGURIDAD VIAL

APNDICE 3: RESUMEN DE LA DEFINICIN DE LOS NIVELES DEPELIGROSIDAD DEL BORDE DE LA CARRETERA UTILIZADO EN LAMETODOLOGA DE PREDICCIN DE ACCIDENTES



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8. CONCLUSIONES DEL TRABAJO DE INICIACIN ALA INVESTIGACIN



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CONCLUSIONES

La metodologa desarrollada por el HSM puede ser un

instrumento decisivo que aporte a los responsables de laplanificacin, el diseo, la construccin y la explotacin decarreteras una base conceptual y un sistema de trabajo que

ermitan cuantificar la se uridad vial.

La metodologa proporciona una nueva perspectiva paraafrontar los problemas de seguridad vial al facilitar criteriosobjetivos para la toma de decisiones.



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CONCLUSIONES

La adaptacin de este mtodo a redes y casos diferentes de

los norteamericanos podra ser interesante, pero necesitaraun estudio profundo y un anlisis crtico de la formulacinconcreta presentada en el HSM.

En una posible adaptacin a las redes espaolas habra quetener en cuenta las diferencias entre nuestros tipos deinfraestructuras de carretera y las americanas (diferentes encuanto a tipos de intersecciones, autovas frente a carreterasmulticarril, etc.).



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CONCLUSIONES

En esa adaptacin habra que desarrollar o refinar la

formulacin para los modelos base, su calibracin a lascondiciones locales y contrastar o verificar los Factores deModificacin de Accidentes adecuados para los nuevos

.

Para desarrollar todo este proceso de investigacin habraque contar con datos de accidentes que permitan establecerdistribuciones calibradas para cada zona homognea de la

red de carreteras a estudiar clasificando los mismos porgravedad, tipos de colisin, etc.



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CONCLUSIONES

Por lo tanto, aunque se parta de una estructura conceptualconsistente y experimentada, la adaptacin al escenarioespaol supondra un reto importante.

Es lgico pensar que merece la pena emprender ese caminopuesto que aportara una potente y til herramienta para latoma de decisiones.



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CONCLUSIONES

Desde un punto de vista de investigacin global en este

campo, los esfuerzos actuales se centran en dos aspectos:

Avance en los procesos de calibracin de los modelosase a as con c ones par cu ares e ca a re

Desarrollo de los Factores de Modificacin deaccidentes, tanto en la mejora de los ya consideradoshasta el momento como en la incorporacin de nuevos

AMFs



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MUCHAS GRACIAS

Alguna pregunta?

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