Οδική ασφάλεια

1. Οδική ασφάλεια Περιγραφή του μαθήματος

2. 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.

3. Βιβλιογραφία • Φραντζεσκάκης Ι.Μ. και Ι. Κ. Γκόλιας, «Οδική Ασφάλεια», Β΄ έκδοση, Παπασωτηρίου 1994 • Transportation Research Board, Highway Safety Manual, 2009

4. Υποχρεώσεις μαθήματος • Εξαμηνιαίο θέμα (50%) • Ενδιάμεση πρόοδος (γραπτά) (προαιρετική) • Τελικές γραπτές εξετάσεις

5. 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

6. 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

7. Οδική ασφάλεια Εγχειρίδιο μεθόδων ανάλυσης οδικής ασφάλειας TRB Task Force

8. Στόχος • Αναδρομή • Ανασκόπηση του εγχειριδίου • Μεθοδολογία πρόβλεψης για την οδική ασφάλεια

9. 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

10. 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

11. Υποκειμενική και αντικειμενική ασφάλεια

12. 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

13. Τυχαία μεταβλητότητα ετήσιων μετρήσεων Συχνότητα ατυχημάτων σε κόμβο Μέση τιμή συχνότητα έτος

14. Παλινδρόμηση περί το μέσο Συχνότητα ατυχημάτων σε κόμβο Εφαρμογή επέμβασης Μέση τιμή συχνότητα έτος

15. 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

16. 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

17. 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

18. Γενικευμένο πλαίσιο ανάλυσης οδικής ασφάλειας Τοπικό Συστηματικό Όχημα Χρήστης Οδός Περιεχόμενο μετά πριν ατύχημα

19. Αστοχίες συστήματος Παραλίγο εμπλοκή Ατύχημα Λάθος στροφή Ασφαλής διαδρομή Μεγάλες καθυστερήσεις Παθόντες Σοβαρότητα γεγονότων

20. Το ατύχημα είναι σειρά γεγονότων • Σε περισσότερες από μία θέσεις • Για κάποια χρονική διάρκεια

21. Ανάλυση ασφάλειας • Σχεδιασμός υποδομής • Βελτιώσεις σε υφιστάμενη υποδομή • Νέες υποδομές • Στρατηγικές που αφορούν το χρήστη ή το όχημα (εξίσου σημαντικές)

22. 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

23. Ποσοτικές μέθοδοι • Συντελεστές μείωσης συγκρούσεων (crash reduction factors CRF) • Στατιστικά μοντέλα (safety performance functions SPF) • Προσομοίωση • Προσομοιωτές οδήγησης

24. Συντελεστές μείωσης συγκρούσεωνΠαράδειγμα

25. Μαθηματικά μοντέλαΠαράδειγμα εξίσωσης απόδοσης ασφάλειας • Επαρχιακή οδός 2 λωρίδων • Διασταύρωση 4 κλάδων • STOP στη δευτερεύουσα οδό • Γραμμική παλινδρόμηση • Άλλες μέθοδοι (νευρωνικά δίκτυα, γενετικοί αλγόριθμοι κλπ)

26. 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

27. 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

28. Ο ρόλος της ασφάλειας στο σχεδιασμό Σημερινή κατάσταση πιο ποσοτικά μεγαλύτερη βαρύτητα περιβάλλον λειτουργίες χρήσεις γης κόστος ασφάλεια

29. Ο ρόλος της ασφάλειας στο σχεδιασμό Η συμβολή του εγχειριδίου πιο ποσοτικά μεγαλύτερη βαρύτητα χρήσεις γης κόστος περιβάλλον λειτουργίες ασφάλεια

30. Περιεχόμενα • Μέρος Ι – Εισαγωγή και βασικές αρχές • Μέρος ΙΙ – Γνώση • Μέρος ΙΙΙ – Μέθοδοι πρόβλεψης • Μέρος ΙV – Διαχείριση ασφάλειας οδικού δικτύου • Μέρος V – Αξιολόγηση ασφάλειας

31. Μέρος ΙΙΙ- Μέθοδοι πρόβλεψης • Επαρχιακές οδοί 2 λωρίδων κυκλοφορίας • Αστικές και περιαστικές οδοί • Επαρχιακές οδοί περισσότερων λωρίδων • Εφαρμογή σε τμήματα υφιστάμενα και υπό σχεδιασμό

32. 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

33. 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

34. Γραμμική παλινδρόμηση

35. Βασικές συνθήκες

36. Βασικό μοντέλο (επαρχιακή οδός 2 λωρίδων – SPF)

37. Παράδειγμα SPF

38. Παράδειγμα SPF – σηματοδοτούμενος κόμβος

39. Γιατί να μη χρησιμοποιηθεί η αρχική εξίσωση;

40. 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

41. Μέθοδος πρόβλεψης Επιλογή τμήματος ή κόμβου Εφαρμογή βασικού μοντέλου Εφαρμογή συντελεστή προσαρμογής Εφαρμογή συντελεστών τροποποίησης ατυχημάτων Συχνότητα και κατανομή κατά τύπο και σοβαρότητα

42. Μέθοδος πρόβλεψης Επιλογή τμήματος ή κόμβου Εφαρμογή βασικού μοντέλου Εφαρμογή συντελεστή προσαρμογής Εφαρμογή συντελεστών τροποποίησης ατυχημάτων (AMF) Συχνότητα και κατανομή κατά τύπο και σοβαρότητα

43. 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

44. Παράδειγμα AMF – τμήμα 2 λωρίδων AMF Επίκλιση

45. 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

46. Επιλογή τμήματος ή κόμβου Εφαρμογή βασικού μοντέλου Εφαρμογή συντελεστή προσαρμογής Εφαρμογή συντελεστών τροποποίησης ατυχημάτων (AMF) Συχνότητα και κατανομή κατά τύπο και σοβαρότητα

47. Κατανομή κατά τύπο και σοβαρότητα • Χρήση αρχικών ή τοπικών κατανομών • Εφαρμογή αυτών στην προβλεπόμενη συχνότητα

48. Παράδειγμα κατανομής κατά σοβαρότητα θανατηφόρο Πολύ σοβαρός τραυματισμό Σοβαρός τραυματισμό Πιθανός τραυματισμός Υλικές ζημιές μόνο

49. 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