Desarrollo de una metodología para la evaluación de la seguridad de tráfico y el análisis de la influencia del transporte de mercancías y el trasvase intermodal entre modos terrestres

Abstract

Los accidentes de tráfico representan para los países desarrollados, un problema de primer orden, ya que son la primera causa de mortalidad entre la población joven y un problema social importante, muy presente en la agenda política, porque se ha ido tomando mayor conciencia del costo que tiene, para la sociedad en su conjunto, la pérdida de vidas humanas. En España, más del 80 % de los accidentes ocurren en vías interurbanas, sujetas por otra parte a una mayor movilidad cada año, motivada por el incremento de la riqueza del país. El crecimiento ha sido por encima del crecimiento del Producto Interior Bruto y en los últimos años, más que en la media de los países de VE. Mientras el crecimiento de la movilidad de viajeros desde 1995 a 2004, ha sido del 3,13 % medio anual acumulativo, el de la Unión Europea de los 25 fue de un 1,8%. La movilidad de mercancías, en el mismo período de tiempo, tuvo un crecimiento medio anual acumulativo del 5,98% y del 2,8% en la VE-25. En los últimos 15 años, la política de seguridad vial española se ha visto fuertemente influenciada por la gran alarma social de los años 90, después que se alcanzara el número máximo de víctimas mortales en el año 1989. Esta preocupación se plasmó en mayores exigencias de vigilancia y control por parte de los organismos implicados, y cristalizó en el incremento de la vigilancia, de la entrada en vigencia de nuevas leyes de tráfico, y en cualquier caso, en una mayor concienciación de la sociedad, cuyos esfuerzos se volcaron en conseguir la reducción de los accidentes de tráfico y sus terribles consecuencias, objetivo también marcado desde la Unión Europea. En el año 2001, la UE puso como objetivo en su Libro Blanco La Política Europea de Transportes de Cara al 2010: La Hora de la Verdad [98], la reducción en 25.000 de las víctimas mortales hasta 2010, y puso en evidencia la necesidad de desenganchar el crecimiento de la movilidad del económico, proponiendo el fomento del cambio modal desde la carretera a otros modos de transporte. El intercambio modal, se ha considerado como una alternativa para atenuar algunos de los problemas que el transporte por carretera trae consigo como la congestión, la contaminación y el consumo energético, y los accidentes. En materia de seguridad vial, el Plan Estratégico de Seguridad Vial 2005-2008 (PESV 2005-2008)pai8i España, se propuso el objetivo general de reducir un 40 % el número de muertes (en relación a las habidas en 2003) y la severidad de los accidentes de tráfico hasta finales de 2008. Para ello se han puesto en marcha medidas específicas atendiendo al patrón de accidentalidad del país, para actuar sobre colectivos de mayor incidencia en la accidentalidad y víctimas, y uno de ellos es el relacionado con los accidentes con implicación de camiones en las principales carreteras y vías convencionales. Entre 1995 y 2004 en las carreteras interurbanas españolas, los accidentes totales y con implicación de al menos de VI, se han incrementado en un 17,65% y 17,96% respectivamente. De media, en el 5,7% de los accidentes hubo al menos un VI implicado, el 86% de los cuales se produjeron en carreteras interurbanas: el 57 % en vías convencionales y el 37 % en vías de alta capacidad y el 5 % restante en carreteras de menor importancia (datos año 2005). La implicación de un VI en un accidente, puede producir daños más graves en los heridos. De media, en el período (1995-2004), el 80 % de víctimas muertas y el 83 % de los heridos graves en accidentes con un VI implicado, eran ocupantes de los vehículos contrarios. Sin embargo, no se puede asociar el crecimiento del número de muertos sólo al incremento sostenido del transporte de mercancías en España. Hay que considerar otros muchos factores, entre ellos por ejemplo, el efecto del incremento de la movilidad total. En cuanto a la potenciación de otros modos de transporte, alternativos o complementarios de la carretera (mediante intermodalidad, trasvases, etc.), es un objetivo marcado en el Plan Estratégico de Infraestructuras y Transporte 2005-2020 (PEIT) [135], para los próximos años, y que constituirá, sin duda alguna, un escenario fértil para la utilización de herramientas como la que aquí se proponen, para la evaluación del impacto de las medidas que se propongan. Abordar este problema requiere un gran esfuerzo para entender, analizar y cuantificar los numerosos fenómenos que influyen en algo tan complejo. Se necesitan aunar conocimientos sobre accidentología y técnicas de investigación cuantitativa. Dada la gran complejidad e interés de este problema, se han realizado en el ámbito internacional numerosos estudios que han ido abordando diferentes aspectos como la características de vía, condiciones ambientales, y en algunos, pocos, la presencia de flujo heterogéneos. En España, se han realizado estudios relacionados con las emisiones contaminantes del transporte, y con el foco puesto en el transporte por carretera y la factibilidad de mejora ambiental por medio del trasvase de mercancías entre la carretera y el ferrocarril. El trabajo realizado en esta tesis se inició en un proyecto desarrollado para el Ministerio de Fomento, en el año 2005, en el que se hizo un estudio para evaluar la accidentalidad de camiones y en el que participé como parte del equipo investigador. En la revisión bibliográfica, se lia observado la escasa presencia de modelos que discriminen las características del tráfico por tipo de vehículo, y no permiten analizar hasta que punto influyen la concurrencia de distintos vehículos en la corriente de tráfico, en el tipo y gravedad del accidente. En España se han realizado estudios muy localizados enfocados más a estudiar las variables que influyen en determinados tipo de accidentes que a un estudio global del tema. Esta tesis aborda el estudio y la cuantificación de la influencia de flujos heterogéneos en los accidentes, factor que es muy relevante dada la importancia del transporte de mercancías por carretera. Este factor nunca se ha tratado ni con la profundidad ni con la utilización de tantos datos como aquí se ha realizado y aunque en el ámbito internacional existen algunos estudios, no son extrapolables a la realidad española. Para ello se ha desarrollado una metodología que se apoya en el uso de técnicas estadísticas que se encuentran dentro de la minería de datos como los árboles de regresión y el desarrollo de modelos paramétricos de regresión de binomial negativa incluidos dentro de los modelos lineales generales. Los efectos que incorporan estos modelos están asociados a las variables de tráfico y de tipo de vía. Los modelos desarrollados con datos del año 2001, permiten evaluar la influencia del porcentaje de vehículos industriales y el tráfico total en el número de accidentes totales en diferentes tipos de vías interurbanas y en sus aplicaciones han demostrado un gran potencial, con un soporte teórico importante, basado en los modelos de regresión de la binomial negativa. Aunque la distribución de la binomial negativa tiene amplia aceptación entre los investigadores en el campo de la accidentología, no ha sido aplicada para la evaluación del impacto en la seguridad del transporte por la reducción o eliminación de los vehículos pesados de transporte de mercancías y su interacción con otros tipos de vehículos, así como la influencia en la generación de nuevos tráficos, como se ha realizado en esta tesis. Los resultados obtenidos son muy satisfactorios, y concuerdan con lo esperado, según los criterios generales para la selección del mejor modelo y mejores predictores y de conocimiento del fenómeno accidentológico y las tendencias encontradas concuerdan con las obtenidas por otros autores en estudios internacionales e incluso con el obtenido en otro tipo de modelo realizado para el contexto español. Los modelos se lian validado mediante su aplicación a los años 2002 a 2004 y a los ejes de transporte y se han explotado sus dos potencialidades: Potencial como modelo predictivo. La determinación de los diferentes intervalos de predicción para el número de accidentes, permite utilizar la metodología desarrollada (modelo e intervalos de predicción) como herramienta para la predicción y, por tanto, de gestión de políticas de seguridad vial en base al comportamiento diferenciado de la accidentalidad por tipo de vía, ya que incorpora la incertidumbre asociada a la variabilidad del tráfico y de la exposición. Potencial como herramienta de simulación de diferentes escenarios, dentro del rango de valores de los regresores incluidos. Dicha herramienta permite la evaluación de la influencia de la variación del porcentaje de vehículos industriales en el flujo de tráfico, así como el efecto de la inducción de tráfico de vehículos ligeros en los casos de reducción de la presencia de vehículos pesados. En base a la aplicación a escenarios de trasvase, en condiciones hipotéticas, pero factibles de producirse, se ha determinado la utilidad de los modelos como herramientas de simulación, para el apoyo a la toma de decisiones en relación con políticas de trasvase modal. Desde el punto de vista de la seguridad, el trasvase se ha analizado de forma exhaustiva, puesto que el efecto de posibles tráficos inducidos de otros vehículos, producido por la merma del número de vehículos industriales en determinados tramos de carretera, puede ser un factor que en lugar de mejorar la seguridad, tenga un efecto de sentido contrario. El aumento de la velocidad y la toma de mayor riesgo por parte de conductores de vehículos más ligeros en tramos, con unas condiciones de tráfico de menor homogeneidad, puede aumentar el número de accidentes y el balance resultar negativo para la mejora de la seguridad. Esto último es muy novedoso porque permite que evaluar las políticas de transporte de trasvase modal entre la carretera y otros modos alternativos o complementarios como, por ejemplo, el ferrocarril. La tesis se presenta dividida en 3 partes. La primera parte contiene el capítulo 1 de presentación de los datos de accidentes, severidad y movilidad del conjunto de vehículos del parque, y de los vehículos industriales, para el período 1993-2004. La segunda parte de la tesis comprende los capítulos 2 y 3. En el 2, se resume el estado del arte y la revisión de la bibliografía referente a la metodología y variables de estudio presentes en los modelos de predicción. En el capítulo 3 se presentan los fundamentos de los modelos lineales generales, se analiza de forma más completa, la formulación de los modelos lineales generales que se han desarrollado en esta tesis, para establecer las relaciones entre los factores causales y la variable dependiente accidentes totales. Asimismo se recoge un amplio conjunto de medidas y criterios estadísticos para seleccionar el modelo apropiado, como modelo de predicción de accidentes en tramos genéricos de distinto tipo de vía, aplicable a ejes completos de transporte de mercancías. En la última sección del capítulo 3 se presentan los fundamentos de los modelos de Minería de datos, de los cuales se han elegido, como técnica exploratoria, los árboles de regresión y clasificación para la selección de los subconjuntos de variables explicativas para el modelo de predicción de la tesis. La tercera parte de la tesis comprende los capítulos 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 y 12. En el capítulo 4, se plantean las características generales de la metodología y variables implicadas en los accidentes en las carreteras españolas. En el capítulo 5, se presentan los estadísticos descriptivos de los datos relativos a las variables que se han probado en distintos subconjuntos en los modelos de predicción, previniendo la correlación entre las mismas. En este capítulo, además, se presentan los modelos de árboles de regresión y clasificación realizados en la primera parte de la tesis, como herramienta exploratoria de las relaciones existentes entre la variable dependiente y las independientes, entre las que se ha incluido la información disponible de valores de velocidad de ligeros en algunos de los tramos de la muestra. En el capítulo 6, se presentan los modelos lineales generales ajustados entre los factores causales y accidentes totales en tramos interurbanos de la RCE. Se han analizado los efectos de las variables de influencia sobre el número de accidentes, según los distintos modelos específicos por tipo de vía. De entre los modelos ajustados, se ha seleccionado el mejor desde el punto de vista estadístico, para la predicción del número de accidentes. En el capítulo 7 se presenta la metodología desarrollada para el establecimiento de los límites de confianza e intervalos de predicción del modelo de regresión ajustado y su aplicación a tramos concretos de cada tipo de vía con datos del año 2001. En el capítulo 8, se ha realizado el análisis de congruencia de los resultados obtenidos en esta tesis, mediante varios enfoques, y utilizando diversas fuentes, que permiten concluir en que los mismos son aceptables y por tanto la metodología propuesta es una vía de análisis de la accidentalidad en la Red de Carreteras del Estado, en función de las características del flujo de tráfico en lo que se refiere a la presencia de vehículos industriales, así como su aplicación al conjunto de itinerarios o ejes de interés para el transporte de mercancías. En este capítulo, como forma de validación se ha aplicado el modelo seleccionado para hacer predicciones en los tramos de los distintos tipos de vías y se han establecido los límites de los intervalos de predicción para una confianza del 95 %. En el capítulo 9, el modelo seleccionado se ha aplicado para evaluar las hipótesis de trasvase en dos de los ejes más importantes de tráfico en España: Madrid - Barcelona y Sevilla - Barcelona. Se han adoptado alternativas de escenarios de trasvase y se ha aplicado el modelo desarrollado para el estudio del efecto del trasvase sobre la seguridad del tráfico. Se ha desarrollado una metodología que aprovecha las características propias (tráfico y tipo de vía) de los tramos que constituyen los recorridos alternativos de ejes de transporte de mercancías en España, y se ha ponderado el posible impacto de los resultados de la aplicación del modelo a escenarios de reducción del tráfico de vehículos de transporte de mercancías, con y sin inducción de tráfico de vehículo ligeros. En los capítulos 10 y 11, se resumen las conclusiones derivadas de esta tesis y sus principales aportaciones respectivamente y en el 12 se reseñan las posibles líneas de investigación futuras, dado el interés general que presupone el tema que aquí se ha tratado. Las principales aportaciones de esta tesis son: A la fecha, es el primer análisis que se ha hecho en España, con este enfoque. Para el estudio se han utilizado una gran cantidad de datos de tramos de la red interurbana de carreteras. En total 2541 segmentos con una longitud que representa más del 89 % de la extensión de la Red de Carreteras del Estado, según datos del año 2001. La utilización de modelos no paramétricos de árboles de regresión como elemento de apoyo para la selección de variables predictoras y para la interpretación de patrones de comportamiento diferenciado de los tipos de vías. La puesta a punto y validación de un modelo para el análisis de la influencia de tráficos heterogéneos debido a la presencia de vehículos pesados en el flujo de tráfico, sobre los accidentes. La utilización de los modelos desarrollados como herramienta de predicción y simulación de escenarios. La aplicación de los modelos desarrollados a ejes o itinerarios donde el transporte de mercancías es de gran importancia, considerando posibles escenarios de reducción de la proporción de vehículos pesados y diferentes hipótesis de inducción de nuevos tráficos, con el objeto de servir de herramienta para la evaluación de políticas de trasvase modal entre modos alternativos y su impacto sobre los accidentes