Transcript Οδική Ασφάλεια

Οδική ασφάλεια
Περιγραφή του μαθήματος
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Στόχος - Αντικείμενο
Το μάθημα της οδικής ασφάλειας είναι μάθημα κορμού του
συγκοινωνιακού τομέα. Στόχος του μαθήματος είναι η
παροχή γνώσεων πάνω στην ανάλυση και αξιολόγηση της
ασφάλειας των οδικών συγκοινωνιακών συστημάτων. Τα
αντικείμενα που διαπραγματεύεται αφορούν στον
καθορισμό του προβλήματος της οδικής ασφάλειας, στους
τύπους των μελετών που πραγματοποιούνται, στον τρόπο
καταγραφής και αρχειοθέτησης σχετικών στοιχείων, στους
φορείς που διαχειρίζονται την οδική ασφάλεια στην Ελλάδα
και το εξωτερικό, στους παράγοντες που επηρεάζουν την
οδική ασφάλεια και στην ανάλυση του βαθμού επιρροής
τους, στις μεθόδους επισήμανσης επικίνδυνων θέσεων, στα
μέτρα βελτίωσης της υποδομής και στην αξιολόγηση της
αποτελεσματικότητάς τους.
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Βιβλιογραφία
• Φραντζεσκάκης Ι.Μ. και Ι. Κ. Γκόλιας,
«Οδική Ασφάλεια», Β΄ έκδοση,
Παπασωτηρίου 1994
• Transportation Research Board, Highway
Safety Manual, 2009
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Υποχρεώσεις μαθήματος
• Εξαμηνιαίο θέμα (50%)
• Ενδιάμεση πρόοδος (γραπτά) (προαιρετική)
• Τελικές γραπτές εξετάσεις
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Θεματολογία
• Εισαγωγή: αίτια, κλίμακες και αντικείμενα μελετών, φορείς
οδικής ασφάλειας, νομοθεσία
• Συλλογή στοιχείων και βάσεις δεδομένων
• Μελέτες οδικής ασφάλειας: μοντέλα πρόβλεψης, ανάλυση
ατυχημάτων
• Επισήμανση επικίνδυνων θέσεων: στάθμιση ατυχημάτων,
καθορισμός θέσεων, κατηγορίες θέσεων, κατάταξη θέσεων,
επιλογή επικίνδυνων θέσεων, μέθοδος κυκλοφοριακών
εμπλοκών
• Μελέτη μεμονωμένου ατυχήματος
• Συσχέτιση ατυχημάτων με χαρακτηριστικά χρηστών: οδηγοί,
πεζοί, εκπαίδευση, αστυνόμευση
• Συσχέτιση ατυχημάτων με οδό, κυκλοφορία και περιβάλλον:
τύπος οδού, γεωμετρικά χαρακτηριστικά οδού, λειτουργικά
χαρακτηριστικά οδού, κόμβοι, διασταυρώσεις, φωτισμός,
παρόδια στοιχεία, οδόστρωμα, περιβαλλοντικές συνθήκες
• Συσχέτιση ατυχημάτων με χαρακτηριστικά οχημάτων: ηλικία,
μέγεθος, τύπος
• Μελέτη επικίνδυνων θέσεων - Σχεδιασμός βελτιώσεων
• Σχεδιασμός συστημάτων διαχείρισης οδικών συμβάντων
• Αξιολόγηση αποτελεσμάτων βελτιώσεων
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Θεματολογία
•
•
•
•
•
•
•
•
Συστήματα διαχείρισης αυτοκινητοδρόμων
Διαχείριση οδικής ασφάλειας
Έλεγχοι ασφάλειας
Μεταφορά επικίνδυνων φορτίων
Εκτίμηση αποτελεσματικότητας συστημάτων οδικής ασφάλειας
Κυκλοφοριακή αγωγή
Εκστρατείες οδικής ασφάλειας
Εγχειρίδιο μεθόδων ανάλυσης οδικής ασφάλειας
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Οδική ασφάλεια
Εγχειρίδιο μεθόδων ανάλυσης οδικής
ασφάλειας
TRB Task Force
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Στόχος
• Αναδρομή
• Ανασκόπηση του εγχειριδίου
• Μεθοδολογία πρόβλεψης για την οδική
ασφάλεια
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Περιεχόμενα
•
•
•
•
Τι σημαίνει ασφάλεια
Πλαίσια ανάλυσης ασφάλειας
Προσέγγιση ανάλυσης ασφάλειας
Η σπουδαιότητα της ανάλυσης της ασφάλειας
στο σχεδιασμό οδικής υποδομής
• Αναπτύσσοντας το εγχειρίδιο οδικής ασφάλειας
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Υποκειμενική και αντικειμενική
ασφάλεια
• Υποκειμενική: Πως αισθάνεται ο χρήστης
• Υποκειμενική: Πόσο ασφαλής πιστεύουμε ότι
είναι ο σχεδιασμός, σύμφωνα με τις
προδιαγραφές
• Αντικειμενικός δείκτης:
– Αναμενόμενος αριθμός ατυχημάτων ανά
τύπο και σοβαρότητα
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Υποκειμενική και αντικειμενική
ασφάλεια
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Αντικειμενικός δείκτης ασφάλειας
• Τα ατυχήματα είναι τυχαία γεγονότα
• Υπάρχει τυχαιότητα του μέσου για δεδομένο
χρόνο και κατάσταση
• Η τυχαιότητα διαμορφώνει
«παλινδρόμηση περί το μέσο»
• Η πιο σταθερή τιμή είναι η «αναμενόμενη
τιμή» βάσει ιστορικών στοιχείων και
πρόβλεψης
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Τυχαία μεταβλητότητα ετήσιων
μετρήσεων
Συχνότητα ατυχημάτων σε κόμβο
συχνότητα
Μέση τιμή
έτος
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Παλινδρόμηση περί το μέσο
Συχνότητα ατυχημάτων σε κόμβο
Εφαρμογή επέμβασης
συχνότητα
Μέση τιμή
έτος
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Η προσέγγιση Bayes στην
αναμενόμενη τιμή της ασφάλειας
• Χρησιμοποίηση 2 πηγών για την αναμενόμενη
τιμή
– Αναφορές ατυχημάτων στη θέση
– Αναμενόμενη συχνότητα ατυχημάτων σε
αντίστοιχες θέσεις χρησιμοποιώντας εξίσωση
απόδοσης ασφάλειας (safety performance
function)
• Αναμενόμενη τιμή = σταθμισμένη μέση τιμή
των δύο πηγών
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Η προσέγγιση Bayes στην
αναμενόμενη τιμή της ασφάλειας
• Αναμενόμενος αριθμός ατυχημάτων σε μία
θέση
ΑE = W * AES + (1-W)AC
Όπου:
W = βάρος (0≤W≤1)
AES = αναμενόμενα ατυχήματα σε παρόμοιες
θέσεις
ΑC = μετρημένα ατυχήματα στη θέση
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Εξίσωση απόδοσης ασφάλειας
• Εξίσωση εκτίμησης μέσου αριθμού ατυχημάτων
ανά χλμ ανά έτος
• Εξίσωση χαρακτηριστικών της υποδομής (μέση
ημερήσια κυκλοφορία (MHK), πλάτος λωρίδας,
…)
• Παράδειγμα:
ΑES = 0.0224 X MHK 0.564
όπου:
ΜΗΚ = μέση ημερήσια κυκλοφορία
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Γενικευμένο πλαίσιο ανάλυσης
οδικής ασφάλειας
Τοπικό
Συστηματικό
Όχημα
Χρήστης
Οδός
Περιεχόμενο
πριν
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
ατύχημα
μετά
Αστοχίες συστήματος
Σοβαρότητα γεγονότων
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Το ατύχημα είναι σειρά γεγονότων
• Σε περισσότερες από μία θέσεις
• Για κάποια χρονική διάρκεια
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Ανάλυση ασφάλειας
•
•
•
•
Σχεδιασμός υποδομής
Βελτιώσεις σε υφιστάμενη υποδομή
Νέες υποδομές
Στρατηγικές που αφορούν το χρήστη ή το
όχημα (εξίσου σημαντικές)
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Μη ποσοτικές μέθοδοι
• Βαθμός συμβατότητας με πολιτική
• Σύγκριση με προδιαγραφές
– Συμβατότητα σχεδιασμού
– Φόρτος οδηγού
– Σωστή καθοδήγηση
– Άλλοι ανθρώπινοι παράγοντες
• Πιθανά με τη μορφή ελέγχου οδικής ασφάλειας
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Ποσοτικές μέθοδοι
• Συντελεστές μείωσης συγκρούσεων (crash
reduction factors CRF)
• Στατιστικά μοντέλα (safety performance
functions SPF)
• Προσομοίωση
• Προσομοιωτές οδήγησης
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Συντελεστές μείωσης συγκρούσεων
Παράδειγμα
Κόμβοι χαμηλών ταχυτήτων
Επέμβαση
% μείωσης
Φωτισμός
15-25
Βελτίωση μήκους
ορατότητας
30-50
Ευθυγράμμιση και σήμανση
10-20
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Μαθηματικά μοντέλα
Παράδειγμα εξίσωσης απόδοσης
ασφάλειας
•
•
•
•
Επαρχιακή οδός 2 λωρίδων
Διασταύρωση 4 κλάδων
STOP στη δευτερεύουσα οδό
Γραμμική παλινδρόμηση
• Άλλες μέθοδοι (νευρωνικά δίκτυα, γενετικοί
αλγόριθμοι κλπ)
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Ανασκόπηση
• Ανάγκη αναγνώρισης διαφορών μεταξύ
αντικειμενικής και υποκειμενικής
ασφάλειας
• Η αντικειμενική εκτίμηση πρέπει να
στηρίζεται σε αναμενόμενες τιμές
• Τα ατυχήματα αφορούν μία σειρά
γεγονότων
• Τα ατυχήματα είναι αστοχίες του
συστήματος
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Ανασκόπηση
• Η ανάλυση της ασφάλειας αφορά:
– Το συνολικό σύστημα
– Όλες τις φάσεις του ατυχήματος
– Ανάλυση του συστήματος και της
συγκεκριμένης θέσης
• Ο σχεδιασμός σήμερα δε λαμβάνει υπόψη την
ασφάλεια επαρκώς
• Χρειάζεται σημαντική παρέμβαση προκειμένου
η ασφάλεια να συμπεριληφθεί ισότιμα
• Οι ποσοτικές μέθοδοι χρήζουν μεγάλης
βελτίωσης
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Ο ρόλος της ασφάλειας στο σχεδιασμό
Σημερινή κατάσταση
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Ο ρόλος της ασφάλειας στο σχεδιασμό
Η συμβολή
του εγχειριδίου
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Περιεχόμενα
•
•
•
•
Μέρος Ι – Εισαγωγή και βασικές αρχές
Μέρος ΙΙ – Γνώση
Μέρος ΙΙΙ – Μέθοδοι πρόβλεψης
Μέρος ΙV – Διαχείριση ασφάλειας οδικού
δικτύου
• Μέρος V – Αξιολόγηση ασφάλειας
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Μέρος ΙΙΙ- Μέθοδοι πρόβλεψης
• Επαρχιακές οδοί 2 λωρίδων
κυκλοφορίας
• Αστικές και περιαστικές οδοί
• Επαρχιακές οδοί περισσότερων λωρίδων
• Εφαρμογή σε τμήματα υφιστάμενα και
υπό σχεδιασμό
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Μέθοδος πρόβλεψης
Επιλογή τμήματος ή κόμβου
Εφαρμογή βασικού μοντέλου
Εφαρμογή συντελεστή
προσαρμογής
Εφαρμογή συντελεστών
τροποποίησης ατυχημάτων
Ομοίως με τους
συντελεστές μείωσης
συγκρούσεων (CRF)
Συχνότητα και κατανομή κατά τύπο
και σοβαρότητα
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Βασικό μοντέλο
• Συσχέτιση μεταβλητής με γεωμετρικά και
λειτουργικά χαρακτηριστικά
• Εφαρμογή γραμμικής παλινδρόμησης
• Χρήση βάσεων δεδομένων
• Η βασική κατάσταση περιγράφεται από την
παλινδρόμηση
• Το αποτέλεσμα αποτελεί το βασικό μοντέλο
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Γραμμική παλινδρόμηση
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Βασικές συνθήκες
Μεταβλητή
Βάση
Πλάτος λωρίδας (LW)
12 ft
Πλάτος ερείσματος (SW)
6 ft
Δείκτης πλευρικού κινδύνου
(RHR)
3
Πυκνότητα διασταυρώσεων
(DD)
5/mi
Οριζόντια καμπυλότητα
(DEGi)
Όχι
Κατακόρυφη καμπυλότητα
(Κj)
Όχι
Κλίση (GRi)
επίπεδο
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Βασικό μοντέλο (επαρχιακή οδός 2
λωρίδων – SPF)
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Παράδειγμα SPF
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Παράδειγμα SPF –
σηματοδοτούμενος κόμβος
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Γιατί να μη χρησιμοποιηθεί η αρχική
εξίσωση;
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Περιορισμοί της παλινδρόμησης
• Γενικές εκτιμήσεις αλλά όχι για τις
αλληλεπιδράσεις μεταξύ των
μεταβλητών
• Οι συντελεστές δίνουν ομοιόμορφη
αυξητική επίδραση των γεωμετρικών και
λειτουργικών χαρακτηριστικών
• Συντελεστές τροποποίησης των
ατυχημάτων (AMF) είναι απαραίτητοι
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Μέθοδος πρόβλεψης
Επιλογή τμήματος ή κόμβου
Εφαρμογή βασικού μοντέλου
Εφαρμογή συντελεστή
προσαρμογής
Εφαρμογή συντελεστών
τροποποίησης ατυχημάτων
Συχνότητα και κατανομή κατά τύπο
και σοβαρότητα
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Μέθοδος πρόβλεψης
Επιλογή τμήματος ή κόμβου
Εφαρμογή βασικού μοντέλου
Εφαρμογή συντελεστή
προσαρμογής
Εφαρμογή συντελεστών
τροποποίησης ατυχημάτων (AMF)
Συχνότητα και κατανομή κατά τύπο
και σοβαρότητα
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Εφαρμογή των AMF
• Nrs = Nbr Cr (AMF1r, AMF2r, .. AMFnr)
• Όπου:
– Nrs = εκτίμηση αριθμού ατυχημάτων ανά έτος
– Nbr = εκτίμηση ατυχημάτων για τις βασικές συνθήκες
– Cr = συντελεστής προσαρμογής για εφαρμογή σε
συγκεκριμένη γεωγραφική περιοχή
– AMF1r, .. AMFnr = συντελεστές τροποποίησης
ατυχημάτων για κάθε γεωμετρικό και λειτουργικό
χαρακτηριστικό
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Παράδειγμα AMF – τμήμα 2 λωρίδων
AMF
Επίκλιση
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
AMF για επικλίσεις
• AMF =
– 1.00 για SD≤0.01
– 1.00 + 6(SD-0.01); για 0.01<SD<0.02
– 1.06 + 3(SD-0.02); για SD≥0.02
• Βασική συνθήκη: SD = 0
• Αφορούν όλα τα οδικά τμήματα που βρίσκονται
σε οριζόντιες καμπύλες
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Επιλογή τμήματος ή κόμβου
Εφαρμογή βασικού μοντέλου
Εφαρμογή συντελεστή
προσαρμογής
Εφαρμογή συντελεστών
τροποποίησης ατυχημάτων (AMF)
Συχνότητα και κατανομή κατά τύπο
και σοβαρότητα
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Κατανομή κατά τύπο και σοβαρότητα
• Χρήση αρχικών ή τοπικών κατανομών
• Εφαρμογή αυτών στην προβλεπόμενη
συχνότητα
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Παράδειγμα κατανομής κατά
σοβαρότητα
θανατηφόρο
Πολύ σοβαρός
τραυματισμό
Σοβαρός
τραυματισμό
Πιθανός
τραυματισμός
Υλικές ζημιές
μόνο
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Εφαρμογή των αποτελεσμάτων
• Άθροισμα εκτιμήσεων για κάθε τμήμα και
κόμβο
• Αν είναι διαθέσιμα ιστορικά στοιχεία
υπολογίζεται σταθμισμένος μέσος όρος
• Το αποτέλεσμα χρησιμοποιείται για την
αξιολόγηση του σχεδιασμού και τη διαδικασία
λήψης αποφάσεων
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010
Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΠΘ, 2009 - 2010