Una visión para el futuro de los proyectos viales Seguridad sustantiva y Desarrollo de Proyectos Timothy R. Neuman, PE NCHRP Proyecto 15-47 Introducción Durante los últimos 60 años, las necesidades de transporte cambiaron y mucho se aprendió acerca de las re-laciones entre diseño geométrico, la flota de vehículos, los factores humanos, la seguridad y las operaciones. AASHTO actualizó continuamente sus políticas para responder a estos cambios, pero estos cambios aportaron cambios limitados al proceso fundamental o enfoques básicos de diseño. Se necesita una evaluación del proceso de diseño actual para asegurar que los recientes avances en el cono-cimiento (por ejemplo, el Manual de AASHTO Seguridad en las Caminos, HSM) y las cuestiones emergentes (por ejemplo, calles completas, diseño flexible) se aborden adecuadamente. Antecedentes (por los esfuerzos de investigación de CH2M) El proceso de diseño geométrico recomendado refleja un entendimiento de: Historia del diseño vial Mayor conocimiento de los efectos del diseño en el rendimiento de la calzada Cambios en el énfasis y e importancia del diseño vial y de los usuarios a través de los años Marco legal que da forma a la ejecución y gestión de la infraestructura pública Avances en la tecnología que faciliten el diseño vial La creciente y aparentemente permanente situación de escasez de recursos para la construcción, operación

y mantenimiento de las caminos en los EUA.

Evolución de la AASHTO Diseño geométrico de Caminos y Calles

2004 Asociación Americana viales Estatales y Funcionarios de transporte

Libro Verde Legacy es el sistema de caminos rurales Centrada en vehículos de motor Énfasis en el diseño vial de alta velocidad Modelos y procedimientos heredados carecen de base científica, simplista en la formulación

La filosofía de diseño emplea el concepto de conservadurismo - "Más es mejor" Caminos referencias de diseño indirectamente controles y procesos externos ('ver')

El actual modelo mental de los diseñadores - 'Diseño de Normas = Seguridad'

Principios rectores para actualizar el proceso del diseño geométrico vial Bases Fundamentales - Soluciones debería abordar Objetivo Medidas, cuantitativos de rendimiento Transporte - Dirección explícitamente todas las posibles, Legal Usuarios de la Vía - Integrar Soluciones Operativas con elementos geométricos - Mirar Adelante - Contexto Sensible en la medida de lo posible - Financieramente Sostenible Marco de Políticas Públicas y Sociales - Rendición de cuentas y responsabilidad - Marco legal - Apoyo a la Sostenibilidad Financiera del Programa de la Agencia Atributos necesarios - Eficiencia - Escalabilidad - Ejecutable

Bases Fundamentales para Caminos Diseño Proyectos de diseño Caminos comienzan con un problema de transporte indicado. El propósito del diseño geométrico es dar el marco calzada tridimensional necesario abordar el problema dando el servicio adecuado a los usuarios. Normas y criterios de diseño de dimensiones y otras son un medio para un fin. El fin es el rendimiento de transporte, como el rendimiento de incluir la movilidad, la accesibilidad, la seguridad, y la reparación del estado de buena.

Resolver los problemas de transporte definidos objetivamente es la razón de todas y cada proyecto El reemplazo de la infraestructura en mal estado Problemas operativos o de congestión del tránsito; y accesibilidad Problemas de seguridad (prevención de accidentes y / o mitigación de la gravedad)

El diseño del camino no ocurre en un vacío - cuestiones del contexto '... y varía considerablemente

El proceso de diseño debe realizarse en el marco de la política social y pública prevaleciente El proceso de diseño del camino ya no es un proceso de inge-niería independiente, totalmente técnico. La asignación de los recursos públicos, la adquisición y el uso de los derechos de vía pública, y dar un valor central o servicio al público en general es "político" en el sentido puro de la palabra. Un principio rector es el reconocimiento explícito de un marco de política social, público que influye y dirige el proceso y influye en el resultado del diseño. Proceso de Diseño Geométrico Simplifi-cado

Proceso de Diseño Vial Recomendado Paso 1: Definir el problema del transporte o Necesidad Paso 2: Identificar y partes interesadas Carta Todo proyecto Paso 3: Desarrollar el Alcance del Proyecto Paso 4: Determinar el tipo de proyecto y Parámetros de Desarrollo del Diseño Paso 5: Establecer Contexto y Diseño Geométrico marco del Proyecto

Marco de Proceso de Diseño Geométrico - Nuevo / Reconstrucción Desarrollar criterios de evaluación del Proyecto w / en Marco Contexto Establecer las funciones y responsabilidades de toma de decisiones Determinar básico del diseño geométrico de control

Paso 6: Aplicar el proceso de diseño geométrico apropiado y Criterios Paso 7: El diseño de las alternativas geométricas Paso 8: Diseño toma de decisiones y Documentación Paso 9: La transición a Preliminar y Final de Ingeniería Paso 10: Operaciones del Organismo y de bases de datos Mantenimiento Asamblea Paso 11: Monitoreo Continuo y Sugerencias para Procesos y Base de Datos de la Agencia

Paso 1 - ¿Qué es (son) el problema (s)? ¿Cómo deben ser definidos? Agencia activo bases de datos de gestión, umbrales, las políticas y prioridades del programa

Nivel de servicio, horas de retraso, viajes en el tiempo y valor de tiempo de viaje, velocidades, los costos de operación de vehículos; umbrales, las po-líticas y prioridades del pro-grama

Crash frecuencia y severidad por tipo de accidente; costo o valor de las muertes y lesiones; umbrales, las políticas y prioridades del programa

Estándares de Diseño y Definición del problema La presencia de una o más características de diseño geométrico que no cumplan con los criterios de diseño actual no es un problema de transporte .... Se trata simplemente de una condición del contexto de una reconstrucción o proyecto 3R.

Pasos 2 y 3 - Identificar y Citar a todos los In-teresados Interesados agencia Internos Actores gubernamentales externos 'Otros' grupos de interés externos Los roles de las partes interesadas

Dar datos y capacidades de análisis Representar a problemas o preocupaciones departamentales específicas Son un recurso para adherirse a las regulaciones y leyes aplicables Asesorar en la toma Capaz de vetar una elección o decisión Participar en / tomar una decisión Dar apoyo para la terminación del proyecto

Paso 4 - Determinar Tipo de Proyecto ■ Recomendación Mayor Investigación - Diseño políticas, procesos y valores deben ser diferentes para la reconstrucción frente a nuevos proyectos de construcción (cambio significativo de la política actual, que los trata como iguales o comparables)

Recomendación de Investigación - El proceso de diseño debe tratar la nueva construcción diferente a la reconstrucción Nueva construcción ■ Desconocido Rendimiento Seguridad ■ Desempeño Operativo desconocido ■ Disponible R / W de anchura suficiente ■ Impactos mínimos para el Desarrollo Adyacente ■ Los costos de construcción son de cantidad Bases

Reconstrucción ■ Conocido Historia Crash ■ Desempeño Operacional Conocido ■ Limited R / W ■ Impactos adversos Normalmente graves al desa-rrollo Adyacente ■ Mantenimiento de Tránsito / Acceso Local Drive Constructabilidad y Costo

Tipos de proyecto y Transporte Problemas

Paso 5 - Establecer Contexto y Diseño Geométrico marco del Proyecto ■ Referencia del Marco de Diseño Geométrico - Reconstrucción - Nueva construcción - 3R ■ Desarrollar criterios de evaluación del Proyecto w / en Marco Contexto ■ Establecer las funciones y responsabilidades de toma de decisiones ■ Determinar básico del diseño geométrico de control - Diseño o velocidad objetivo ■ Determinar Otros controles Diseño Básico - Los volúmenes de tránsito Diseño - Diseño LOS (u otras medidas) - Atributos Camino de usuario

Recomendación de Investigación ■ Marco contextual de AASHTO es suficientemente robusta o refinada ■ Contexto en la actualidad define: - La clase funcional del camino (local, colector, arterial) - Terreno (Nivel, laminados, montañosa) - Uso del suelo (urbano, rural) La importancia relativa de los usuarios no motorizados en el diseño viales, caminos y calles varía significati-vamente dependiendo del uso del suelo.

El entorno peatonal exige inferiores "velocidades de diseño ' "Velocidad de diseño es un velocidad seleccionada utilizado para determinar las diversas características de diseño geométrico de la calzada. La velocidad de diseño supone debe ser una lógica con respecto a la topografía, el uso de la tierra adyacente, y la clasificación funcional del camino ". AASHTO Libro Verde Muertes según la velocidad del vehículo

Comparación de Marcos Contextuales de Diseño Geométrico AASHTO ■ Clasificación Funcional (3) ■ Urbano / Rural (Uso de la Tierra) ■ Terreno (3) ■ Diseño Vehículos ■ Diseño Año Tránsito ■ Tipos de proyecto (2) - Nueva Construcción y Reconstrucción - 3R Propuesto

■ Clasificación Funcional (5) ■ Zonas de Uso de la Tierra / Contexto (6) ■ Diseño Usuarios ■ Diseño Tránsito - Diseño Año - Vida de servicio ■ Tipos de proyecto (3) - Nueva construcción - Reconstrucción 3R Proyectos de Reconstrucción

La investigación basada en la ciencia constituye la base para la determinación de beneficios de transporte

B Proceso / C para reconstruidas Caminos

■ Contexto suele ser único en ■ maneras significativas ■ Existentes de diagnóstico y análisis específicos del sitio de soporte de datos - La simulación puede ser calibrado a partir de datos reales de campo si es necesario - Empirical Bayes análisis emplea ■ predijo y la historia caída real de 'rendimiento esperado' ■ Proceso emplea costos específicos del sitio ■ Soluciones apropiadas están necesariamente adaptados al contexto, el presupuesto y los datos Beneficios - Vidas salvadas y las lesiones reducen - El tiempo de viaje reducido - Vehículo reducen los costos de operación - El valor económico de los efectos de uso de la tierra estimado Costos - Costo de la construcción inicial Los costos de mantenimiento y de operación anuales

Las agencias de transporte establecerían definición y decisión proyecto parámetros de la política ■ Las valoraciones de mortalidad y lesiones ahorro ■ Valoración para el tiempo de viaje ■ Las tasas de interés utilizadas para descontar los costos y beneficios

■ Umbral C ratios para la aceptabilidad del proyecto B / ■ Longitudes de vida de servicio ■ Los volúmenes de tránsito Vida útil (más allá de años de diseño nominal) con fines de eva- luación de proyectos Recomendación I In- vestigación y Servicio de Vida Tránsito ■ Diseño Año tránsito es normalmente de 20 a 30 años a partir de años de estudio (por previsiones oficia- les MPO) ■ La vida útil de la infraes- tructura es típicamente 50 a 100 años ■ Transporte beneficios se acumulan para el viaje bien público más allá del año de diseño nominal ■ Los costos se incurren por la agencia propietaria de mantener el proyecto más allá del año de diseño nominal

n - Diseño Año Tránsito

CH2MHILL. Proceso de Diseño Geométrico viales en Nueva alineación ■ Criterios dimensionales como es actualmente el caso, pero con cambios significativos en su derivación

■ Los diferentes modelos de diseño y enfoques que reflejan toda la gama de contexto ■ Optimización de la sección transversal y la alineación basada en herramientas cuantitati-vas de rendimiento - IHSDM - HSM - CORSIM / VISSIM (tránsito simulaciones operativas)

, ANEXO FOTO AÉREA, PANEL 5

/ 1-1 1-1 Iowa 100 Alternativa Preferida

Análisis del perfil de velocidad Recomendaciones de investiga-ción ■ AASHTO criterios de diseño geométrico deberían revisarse para ser - Contextual - Sobre la base de la investigación empírica que demuestra el rendimiento - Rentable en su derivación y aplicación

■ Soluciones operacionales deben integrarse plenamente con la presentación de los valores de diseño geométrico Rentable, el rendimiento ■ Incorporar el volumen de tránsito (la medida directa más ■ de riesgo para la seguridad) - Criterios que actualmente reflejan el volumen de tránsito • Ancho de carril viales rurales • Anchura de los hombros de los caminos rurales • Criterios de diseño en camino - Criterios que carecen de volumen de tránsito en su formulación o aplicación t • Curvatura horizontal • Distancia de visibilidad Detención (y la curvatura vertical) • Grado

criterios de diseño sensibles ■ Son sensibles al contexto - Criterios que son sensibles al contexto • Ancho de carril • Ancho de hombro • Pasando distancia de visibilidad - Criterios insensibles al contexto • Distancia visual de detención • Curvatura horizontal ■ Reflexionar sensibilidades de seguridad probadas (según el Manual Seguridad viales y otras investigaciones similares)

- Criterios de diseño en camino - Lane y los hombros anchos de los caminos rurales Actualización de la Guía Técnica sobre Diseño Geométrico en el Libro Verde de AASHTO para nuevos proyectos Contexto importa - y varía; en particular con respecto al servicio de transporte para los usua-rios vulnerables de la vía AASHTO criterios dimensionales deben basarse en probadas, efectos de desempeño medi-bles conocidos La velocidad es un insumo esencial para la determinación de los valores y las dimensiones de diseño Algunos criterios AASHTO no son sensibles a los atributos contextuales clave que son influ-yentes de rendimiento y coste-efectividad probada; volumen específicamente el tránsito y tipo de camino Algunos criterios AASHTO son demasiado simplista en su formulación, o se basan en mo-delos racionales que carecen de una base probada en la ciencia AASHTO criterios deben reflejar conocida de seguridad interactivo y efectos operativos de la geometría Orientación dimensional debe ser reemplazado con la guía de rendimiento directo (es decir, las dimensiones derivadas de las métricas de rendimiento)

Los cambios de paradigma están en el der Es nuevo, voy a llamar un cambio de paradigma

¿Qué es lo que realmente significa ser "conservador" como diseñador? Cualquier gasto para la alineación o las características de la sección transversal que no produce un beneficio medible es

un desperdicio. Si una política o modelo de diseño no pueden probar valor sustantivo que debe ser cambiada o eliminada de orientación. Los criterios de diseño deben seguir / espejo de la línea naranja

Seguridad nominal es un Absoluto

CH2MHILL.

Seguridad sustantivo es un Continuum

DIMENSIÓN DE DISEÑO

(Carril Ancho, Radio de Curva, Dejar de vista a distancia, etc.) El futuro del diseño geométrico Disminución de tiempo, esfuerzo y dinero para completar el diseño en los pasos 6-9 (por los avances en la tecnología de diseño)

Mayor esfuerzo para involucrar a las partes interesadas, probar y evaluar los efectos de di-seño y aplicar los procesos de decisión complejos que implica compensaciones (pasos 1-8)

Mayor

Transición en las habilidades, el conocimiento y el enfoque

El "modelo antiguo" geométrica diseñador ■ Entiende conceptos básicos de "modelos AASHTO céntricas con vehículo ■ ■ La aplicación de la política y las normas para producir una solución que satisfaga plena-mente los criterios ■ Cálculo de la alineación ■ Equilibrio de movimiento de tierras ■ Detalle de los planes de construcción ■ ■ Compilar cantidades de documentos del contrato El 'nuevo modelo' de diseño geométrico Múltiples partes interesadas Involucrar (algunos no técnica) Competente en aplicación de herramientas, modelos y métodos de evaluación de los efectos operacio-nales y de seguridad de diseño (HCM, HSM, IHSDM) Siempre probar múltiples alternativas Capaz de diseñar en variedad de contextos de velocidad y de uso del suelo Totalmente conocimientos en medio ambiente reglamentos, leyes y procesos La aplicación de modelos de decisión multiatributo Conocedor en el análisis económico; B principios / C

Discusión + Hacer Grandes Calles Urbanas - Confesiones de un ingeniero de caminos

Timothy R. Neuman. P.E. Ingeniero Jefe de la autopista CH2M HILL ¿No es esto una gran calle?