Discussion of quantitative analysis:

2.3.1 Introducción

Una apreciación del comportamiento de los conductores es esencial para los diseños apropiados y la operación vial. La adecuación del diseño descansa tanto en la capacidad de la carretera para usarla segura y eficientemente como en cualquier otro criterio. El comportamiento de los conductores mejora cuando usan una carretera diseñada para que sea compatible con sus capacidades y limitaciones. Cuando un diseño es incompatible con los atributos de los conductores, las posibilidades de errores del conductor aumentan, y a menudo resulta en accidentes y operación ineficiente.

Esta sección provee información sobre las características de los conductores que ayudarán a los ingenieros de carreteras en el diseño y operación de la carretera. Describe a los conductores en términos de sus características, cómo ellos interactúan con la carretera y sus sistemas de información y cómo ellos se equivocan.

El material proviene A User’s Guide to Positive Guidance (2), que contiene información sobre los atributos de los conductores, sobre las tareas de conducir y sobre la información manejada por los conductores. Cuando se aplican al diseño factores apropiados de conducción, los conductores competentes, usando las carreteras bien diseñadas con apropiada exhibición de información, pueden comportarse segura y eficientemente. Adicionalmente, Transportation Research Record 1281 títulado “Human Factors and Safety Research Related to Highway Design and Operations” (16) prove información adicional.

2.3.2 Conductores mayores y peatones

Los conductores y peatones mayores de edad son un significativo y rápidamente creciente segmento de la corriente de tránsito con una variedad de deterioros de la motricidad sensorial debidos a la edad. Como grupo, tiene el potencial de afectar adversamente la seguridad y eficiencia del sistema vial. Sin embargo, es comprensible que los usuarios de las carreteras, mayores de edad, requieren movilidad, y que deben ser incorporados por las características de diseño y operacionales de la vía, hasta donde sea practico.

Conductores mayores tienen necesidades especiales que deben considerarse en el diseño de carreteras y control del tráfico. Por ejemplo, por cada década después de los 25 años de edad, los conductores necesitan doble claridad en la noche para recibir la información visual. A la edad de 75 años, algunos conductores pueden necesitar 32 veces la claridad que necesitan a los 25.

Resultados de investigaciones muestran que las mejoras del sistema de carreteras para mejorar su uso para conductores mayores y peatones puede también mejorar el sistema para todos los usuarios. Así, los proyectistas e ingenieros deben ser conscientes de los problemas y requerimientos de los mayores, y considerar la aplicación de medidas para ayudar a mejorar su rendimiento. Un Federal Highway Administration Report, titulado Older Driver Highway Design Handbook (4) provee información sobre como modificar los elementos de diseño geométrico y dispositivos de control de tráfico para satisfacer mejor las necesidades de conductores mayores de la carretera.

2.3.3 La Tarea de Conducir

La tarea de conducir depende de que los conductores reciban y usen la información correctamente. La información recibida en tránsito es comparada con la información ya poseída de los conductores. Los conductores toman las decisiones en base a la información de que disponen y realizan las apropiadas acciones de control.

La conducción comprende un número de discretas e interrelacionadas actividades. Cuando se las agrupa por comportamiento, las actividades de la tarea de conducir caen en tres niveles:

control, conducción y navegación. Estas actividades están ordenadas en escala de complejidad de tarea e importancia para la seguridad. El manejo sencillo y el control de la velocidad están en un extremo de la escala (control). El seguimiento del camino y el mantenimiento de un curso seguro es respuesta al camino y a las condiciones del tránsito en el nivel medio (conducción). En el más complejo nivel de la escala está la planificación del viaje y el seguimiento del recorrido (navegación). La tarea de conducir puede ser compleja y exigente, ya que varias actividades individuales pueden realizarse simultáneamente requiriendo suave y eficiente manejo e integración de la información. A menudo, la conducción tiene lugar a altas velocidades, bajo la presión del tiempo, en lugares desconocidos y bajo condiciones ambientales adversas. Otras veces, la tarea de conducir puede ser tan simple y tranquila que el conductor pierde la atención. La clave para un seguro y eficiente comportamiento es el manejo de información libre de error.

Errores de conducción resultan de factores de los conductores, vehículos, la carretera y del tráfico. Algunos conductores cometen errores porque no reconocen las acciones en particular que las situaciones del tráfico en la carretera requieren de ellos, porque las situaciones pueden sobrecargar o descuidar la tarea y porque el deficiente o inconsistente diseño o la información mostrada pueden causarle confusión. Los errores de los conductores pueden ser resultado de la presión del tiempo, decisiones complejas o excesiva información. Los errores de control y conducción pueden contribuir directamente a los accidentes. Adicionalmente, errores de conducción que resultan de demoras o por las presiones de tiempo, pueden contribuir a operaciones deficientes y pueden provocar accidentes indirectamente.

2.3.4 La Tarea de Dirigir

De los tres principales componentes de la tarea de dirigir, el diseño de la carretera y las operaciones del tránsito tienen el mayor efecto en la conducción. Es necesaria una apreciación de los componentes de la tarea de dirigir vehículos para que el proyectista pueda ayudar a mejorar al rendimiento de los conductores.

a) Ubicación en el Carril y Seguimiento del Camino

Las decisiones sobre ubicación en el carril y seguimiento de la carretera, incluyendo juicios sobre control de manejo y velocidad son elementos básicos en la conducción de vehículos. Los conductores usan un proceso de retroalimentación para seguir el alineamiento y la pendiente, de acuerdo con las condiciones ambientales y del camino. Esta parte del nivel de tarea de dirigir se realiza continuamente.

b) Seguimiento de Vehículo

Seguir un vehículo es el proceso por el cual los conductores guían su vehículo cuando siguen a otro vehículo. Las decisiones de seguimiento de vehículo son más complejas que las decisiones de seguir el camino, porque comprenden modificaciones del control de velocidad. En el seguimiento de vehículo, los conductores constantemente modifican su velocidad para mantener espaciamiento seguro entre vehículos. Para proceder con seguridad, tienen que evaluar la

velocidad del vehículo delantero y la velocidad y posición de otros vehículos en la corriente de tránsito y continuamente detectar, evaluar y responder a los cambios.

c) Maniobras de Adelantamiento

La decisión de un conductor de iniciar, continuar, o completar una maniobra de adelantamiento es más compleja que las decisiones involucradas en mantenerse en un carril o seguir otro vehículo. La decisión de adelantar requiere modificaciones sobre la marcha en el seguimiento de otro vehículo y en el control de la velocidad. En el adelantamiento, los conductores deben juzgar la velocidad y aceleración potencial de su propio vehículo, la velocidad del vehículo delantero, la velocidad y tasa de acercamiento del vehículo que se aproxima y la presencia de un claro aceptable en la corriente de tránsito.

d) Otras actividades de Dirección

Otras actividades en el nivel de tarea de dirección incluyen converger, cambiar de carril, eludir peatones y responder a los dispositivos de control de tránsito. La mayoría de estas actividades requieren complejas decisiones, juicios y predicciones.

2.3.5 El Sistema de Información

Cada elemento que provee información a los conductores es parte del sistema de información de la carretera. Las fuentes formales de información son los dispositivos de control de tránsito específicamente proyectados para mostrar la información a los conductores. Las fuentes informales incluyen elementos tales como las características de diseño de la carretera, juntas en el pavimento, líneas de árboles y el tránsito. Juntas, las fuentes formales e informales muestran la información que los conductores necesitan para realizar la tarea de conducir segura y eficientemente. Las fuentes formales e informales de información están interrelacionas y deben reforzarse mutuamente para ser más útiles.

a) Dispositivos de Control de Tránsito

Los dispositivos de control de tránsito proveen información de dirección y navegación que de otra manera no estaría disponible. Estos dispositivos incluyen información regulatoria, de precaución y señales de guía y otra información que sirve de guía sobre la ruta.

Otros elementos de control de tránsito tales como las marcas en el pavimento y delineadores, también muestran información adicional que aumentan alguna característica ambiental o de la carretera. Esos dispositivos ayudan a los conductores a percibir la información que de otra manera sería difícil de reconocer. La información relativa a los adecuados dispositivos de control de tránsito está disponible en el Manual Centroamericano de Dispositivos Uniformes para el Control del Tránsito de la SIECA, Agosto 2004 (5).

b) La Carretera y su Ambiente

La selección de velocidades y trayectorias depende de la capacidad del conductor de ver el camino hacia adelante. Los conductores deben ver directamente el camino enfrente de sus vehículos y lo suficientemente lejos con anticipación para prever, con alto grado de precisión, el alineamiento, pendiente, ancho y otros aspectos relacionados con la calzada.

La vista del camino también incluye el ambiente inmediato adyacente a la carretera. Accesorios tales como hombros y obstáculos laterales a la carretera (incluyendo soporte de señales, pilas de puentes, muros, barandas de defensas y barreras en el arriate central afectan las operaciones de conducción y por lo tanto, deben ser claramente visibles para el conductor.

2.3.6 Manejo de la Información

Los conductores usan mucho sus sentidos para reunir la información. Mucha información es percibida visualmente por los conductores desde su visión del alineamiento de la carretera, de las marcas y señales. También detectan los cambios en el vehículo manejado a través del instinto. Para eso, por ejemplo, sienten la textura de la superficie de la superficie a través de las vibraciones en el volante y escuchan las sirenas de los vehículos de emergencia.

En todas las tareas de conducción, los conductores realizan varias funciones casi simultáneamente. Miran las fuentes de información, toman numerosas decisiones y realizan las acciones necesarias de control. Las fuentes de información (algunas necesarias, otras no) compiten por su atención. La información necesaria debe estar en el campo de visión, disponible cuando se la necesite, en forma utilizable, y ser capaz de conseguir la atención de los conductores.

Dado que los conductores sólo pueden atender a una fuente de información visual a la vez, integran las distintas entradas de información y se mantienen alertas del cambio de ambiente por medio de un proceso de atención compartida. Los conductores hacen el muestreo de la información obtenida en ojeadas de corta duración, cambiando su atención de una fuente a otra. Toman algunas decisiones inmediatamente y retrasan otras; confían en el juicio, estimación y predicción para llenar sus dudas con la información disponible.

a) Tiempo de Reacción

Procesar la información toma tiempo. Los tiempos de reacción de los conductores aumentan en función del incremento de complejidad de la decisión y del contenido de la información. Cuanto mayor es el tiempo de reacción, mayor la posibilidad de error. Johanson y Rumar (6) midieron el tiempo de reacción de frenado para eventos esperados e inesperados. Sus resultados muestran que cuando el evento es esperado, el tiempo de reacción promedia alrededor de 0.6 segundos, con unos cuantos a los que les tomó tanto como 2 segundos. Con eventos inesperados, los tiempos de reacción aumentaron un 35 por ciento. Así, para una simple, inesperada decisión y acción, algunos conductores pueden tardar tanto como 2.7 segundos para reaccionar. Una decisión compleja con varias opciones puede tomar varios segundos más que una decisión simple.

Los diseñadores de carreteras deben tomar en cuenta los tiempos de reacción. Debería reconocerse que los conductores varían en su respuesta a un evento en particular y tardan más en responder cuando las decisiones son complejas o las características inesperadas. Claras líneas de visión y adecuada distancia visual de decisión dan coberturas para un margen de error.

b) Prioridad

La prioridad relaciona la importancia relativa para la seguridad de información competitiva. La información de guía y conducción es importante porque los errores relacionados contribuyen directamente a los accidentes. La información de navegación supone una prioridad menor porque los errores llevan a un flujo de tránsito ineficiente. Por consiguiente, el diseño debe concentrar la atención de los conductores en los elementos críticos para la seguridad o en las fuentes de información de alta prioridad. Este objetivo se logra dando claras líneas de visión y buena calidad visual.

c) Expectativa

Las expectativas están formadas por la experiencia y el entrenamiento de los conductores. Las situaciones que ocurren generalmente en la misma forma y las respuestas exitosas a estas situaciones son incorporadas en el almacenamiento de conocimientos de los conductores. La

expectativa se relaciona con la habilidad de los conductores para responder a situaciones comunes en forma predecible en base a situaciones pasadas exitosas. La expectativa afecta a cómo los conductores perciben y manejan la información y modifican la velocidad y precisión de sus respuestas.

La mayoría de las características de diseño deben ser suficientemente similares para crear expectativas relacionadas a comunes características geométricas, operacionales y de itinerario. Por ejemplo, dado que la mayoría de distribuidores de autopistas tienen salida por la derecha, los conductores generalmente esperan salir por la derecha.

Esto mejora el rendimiento al permitir una respuesta rápida y correcta. Sin embargo, hay casos donde se violan las expectativas. Por ejemplo, si una salida es por la izquierda, entonces la expectativa de salida por la derecha es incorrecta y los tiempos de respuesta pueden ser más largos o cometerse errores.

Una de las más importantes formas de ayudar a la expectativa del conductor es desarrollar diseños de acuerdo con las expectativas prevalecientes del conductor. El diseño con características inusuales debería evitarse y los elementos de diseño deberían aplicarse consistentemente por todo un segmento de carretera. Debe tenerse cuidado en mantener la consistencia de un tramo a otro. Cuando los conductores obtienen la información que esperan de la carretera y de sus dispositivos de control de tránsito, su comportamiento tiende a ser libre de errores. Cuando no obtienen lo que esperan, u obtienen lo que no esperan, pueden resultar errores.

2.3.7 Errores de Conducción

Una característica común de muchos lugares de alta ocurrencia de accidentes es que en ellos se ubican grandes o inusuales demandas sobre las capacidades de procesamiento de información de los conductores. Usualmente, la operación ineficiente o los accidentes ocurren donde las oportunidades de cometer errores en el manejo de la información son altas. En lugares donde la demanda de información-procesamiento en el conductor es alta, la posibilidad de equivocación e inapropiado comportamiento del conductor se incrementa.

a) Error Debido a Deficiencias del Conductor

Muchos errores son causados por deficiencias en la capacidad de los conductores o estados psicológicos temporales que, junto con un inadecuado diseño o situación difícil de tráfico, producen la falla en su juicio. Por ejemplo a menudo la insuficiente experiencia y entrenamiento contribuyen a la inhabilidad para recuperarse de un deslizamiento del vehículo. Similarmente, tomar inapropiado riesgo puede conducir a errores en la aceptación de espacios libres durante el adelantamiento (7). Adicionalmente, durante la noche, la pobre recuperación al encandilamiento puede causar que los conductores mayores pierdan información nocturna (8).

Los estados psico-fisiológicos adversos también llevan a fallas del conductor. Estos incluyen el comportamiento disminuido causado por el alcohol y las drogas, en los cuales la relación con los accidentes ha sido claramente establecida. Los efectos de la fatiga, causada por privarse de dormir durante períodos extensos de manejo sin descanso, o la prolongada exposición a los ambientes monótonos, o ambos, también contribuyen a complicarse en un accidente (9).

Generalmente no es posible para un diseño o un procedimiento operacional reducir los errores causados por las deficiencias innatas de los conductores. Sin embargo, los diseños deberían ser tan indulgentes como sea posible para disminuir las consecuencias de esta clase de equivocaciones. Los errores cometidos por los conductores competentes pueden reducirse por el diseño y operación adecuados. La mayoría de los individuos poseen los atributos y

habilidades adecuadas y no están ni borrachos, ni drogados, ni fatigados al principio de sus viajes. Cuando los conductores se esfuerzan demasiado, fallan en tomar adecuados intervalos de descanso, o conducen por largos períodos, al final alcanzan un estado menos que competente. Los conductores cansados representan una parte considerable de la población de conductores de viajes largos que debería tomarse en cuenta en el diseño de las autopistas. Aunque las opiniones entre los expertos no son unánimes, hay un acuerdo general de que la edad tiene un efecto perjudicial en un individuo sobre la percepción mental, y en sus habilidades motoras. Esas habilidades motoras son críticas en la operación vehicular. Por lo tanto, es importante que el diseñador de carreteras sea consciente de las necesidades de los conductores mayores, y donde sea apropiado, que considere esas necesidades en el diseño de la carretera. En el diseño de carreteras, posiblemente la medida más práctica, relacionada con mejorar la adaptación de conductores mayores, es el incremento de la distancia de visibilidad, lo cual puede lograrse a través de incrementar la distancia de decisión. El progresivo envejecimiento de la población de conductores sugiere que el incremento de la distancia de decisión puede ayudar a reducir la frecuencia futura de accidentes causados por conductores mayores.

En donde proveer una distancia de decisión no sea práctico, el incremento en el uso de señales de precaución o de información puede ser apropiado.

b) Errores Debidos a Exigencias de la Situación

A menudo, los conductores cometen errores cuando tienen que realizar varias tareas altamente complejas al mismo tiempo bajo la extrema presión del tiempo (10). Usualmente, este tipo de error ocurre en las ubicaciones urbanas con puntos de decisión cercanamente espaciados, intenso uso de la tierra, características de diseño complejas y denso tránsito. Las exigencias resultantes para el procesamiento de información más allá de la capacidad de los conductores pueden causar comprensión confundida o inadecuada, o procesos de pensamiento sobrecargados resultando en una inadecuada interpretación de las situaciones de manejo.

Otros lugares presentan las situaciones opuestas. Estas ubicaciones típicamente rurales pueden tener puntos de decisión ampliamente espaciados, escaso uso de la tierra, alineamiento suave y luces de tráfico. Así, las demandas de información son mínimas y en vez de estar sobrecargado, el proceso de pensamientos de los conductores puede estar disminuido. Los errores son causados por un estado de vigilancia disminuida en el cual los conductores reducen la capacidad de reconocer o responder a nuevos o inesperados elementos o fuentes de información.

2.3.8 Velocidad y Diseño

La velocidad reduce el campo visual, restringe la visión periférica, y limita el tiempo disponible para recibir y procesar información. Las carreteras construidas con altas normas de diseño ayudan a compensar estas limitaciones mediante la simplificación de las actividades de control y dirección, ayudando a los conductores con apropiada información, ubicando esta información dentro del cono de la visión clara, reduciendo la necesidad de la visión periférica y simplificando las decisiones requeridas y espaciándolas más, para disminuir las exigencias del procesamiento de la información. El diseño de las autopistas actuales enfoca el objetivo de permitir a los conductores operar a altas velocidades con comodidad y seguridad. El control de accesos reduce el potencial de conflictos y le dan una clara visión del camino.