Classification of Driver Behavior in Horizontal Curves of Two-Lane Rural Roads

Clasificación de comportamiento de conductores en curvas horizontales de carreteras rurales de dos carriles

Los componentes de una vía infieren directamente en su seguridad vial y, a partir de un análisis de la consistencia en el diseño geométrico se puede cualificar esta condición. La velocidad del vehículo es un factor considerado en la evaluación de la consistencia de diseño geométrico y se considera constante a lo largo de la transición del conductor entre las tangentes de las curvas horizontales. Sin embargo, los conductores en la mayoría de los casos adoptan una velocidad diferente dependiendo de la posición del vehículo antes, durante y después de la curva, por lo cual, un perfil de velocidad permite describir mejor este comportamiento y, estudiar la relación entre la velocidad y los elementos de la curva. La literatura previa muestra que el entorno rural influye en la velocidad de los usuarios de la carretera. Asimismo, las negociaciones en las curvas horizontales están vinculadas a un elevado número de accidentes, la mayoría de los cuales están causados por errores del conductor y un estilo de conducción agresivo/arriesgado. En esta investigación se estudia el número óptimo de comportamientos de los conductores y el proceso de segregación de estos para una base de datos de perfiles de velocidad registrados en campo. Para esto se propone un esquema basado en conglomerados, partiendo de la selección de un numero óptimo de conglomerados aceptable para las características de los datos y posteriormente, utilizando la técnica k-means para agrupar los perfiles semejantes. Se emplea un grupo de datos de velocidad a flujo libre utilizado en 38 curvas horizontales en vías rurales en Puerto Rico que fueron instrumentadas en ambas direcciones. La validación de la metodología propuesta se realiza mediante la comparación directa de la cantidad de comportamientos observados en los usuarios con las características geométricas y operacionales de las curvas. Los resultados muestran que al emplear 3 tipos estilos de conducción referidos como agresivo, moderado y cauto y, agregar dos variables inferidas que consideran el tiempo que el conductor permanece cerca o por encima del límite de velocidad y los cambios en la aceleración durante su desplazamiento por la curva permiten una categorización más clara y uniforme de los perfiles de velocidad. Adicionalmente, se observa que la cantidad de perfiles agrupados presentan una alta dependencia con los valores que toman las variables del diseño de la curva como es de esperarse debido a su influencia en la percepción de la seguridad por parte de los conductores.

I. INTRODUCCIÓN

La seguridad vial es una de las principales preocupaciones en todo el mundo. Según la Organización Mundial de la Salud (2018), más de 1,35 millones de muertes al año son causadas por accidentes de tráfico [1].