Este documento presenta los resultados de una evaluación del modelo de potencia de la relación entre la velocidad y la seguridad vial. El modelo propone que los efectos de los cambios de velocidad en el número de accidentes y lesiones pueden representarse mediante funciones de potencia. El estudio incluyó un metanálisis sistemático de 175 estudios relevantes para evaluar la validez del modelo. El metanálisis resumió 460 estimaciones de 98 estudios que cumplían los criterios de inclusión. Los resultados apoyaron el modelo de potencia y encontraron
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1. Una evaluación del modelo de energía Rune Elvik, Peter Christensen, Astrid Amundsen Informe
TOI 740/2004 El Instituto de Economía del Transporte (TOI) posee los derechos exclusivos para
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autor de Noruega. ISSN 0802-0175 ISBN 82-480-0451-1 Oslo, diciembre de 2004 Prefacio * La
relación entre la velocidad y la seguridad vial es un tema muy controvertido y cargado de
emociones. Este informe investiga los efectos de los cambios de velocidad en el número de
accidentes de tráfico o víctimas de accidentes de tráfico. Se encuentra que la relación entre
velocidad y siniestralidad o accidentados puede ser representada por un conjunto de
funciones de potencia, tal como se postula en el denominado “Modelo de potencia” de la
relación entre velocidad y seguridad vial. El estudio fue financiado por la Administración
Nacional de Carreteras de Suecia y la Administración de Carreteras Públicas de Noruega. El
director del proyecto en la Administración Nacional de Carreteras de Suecia fue primero Jan
Ifver y luego Thomas Lekander. El director del proyecto en la Administración de Carreteras
Públicas de Noruega fue Finn Harald Amundsen. El autor principal de este informe es el
investigador principal Rune Elvik, quien fue gerente de proyecto en el Instituto de Economía
del Transporte. El estadístico de investigación sénior Peter Christensen realizó los metanálisis
presentados en el informe. La geógrafa investigadora Astrid Amundsen recuperó los estudios
utilizados en el informe y codificó los datos utilizados en el estudio. Los comentarios a los
borradores de este informe han sido proporcionados por el profesor (emérito) Ezra Hauer,
Universidad de Toronto, el profesor Richard Allsop, University College London, el profesor
Christer Hydén, Lund Institute of Technology y colegas del Institute of Transport Economics. La
jefa de departamento Marika Kolbenstvedt ha sido responsable del control de calidad formal.
La secretaria Trude Rømming hizo la edición final del manuscrito. Oslo, diciembre de 2004
Instituto de Economía del Transporte Sønneve Ølnes Directora general interina Marika
Kolbenstvedt Jefa de departamento Contenido Resumen Sammendrag 1 Antecedentes e
introducción.................................. .................................................... .1 1.1 Antecedentes
............................................... .................................................... ....1 1.2 Revisiones recientes de
velocidad y siniestralidad.................................. ....................2 1.3 Problemas de investigación
abordados en este informe....................... .............................3 2 El modelo de poder................
.................................................... ..............................4 2.1 El modelo de poder presentado por
Göran Nilsson.......... ...............................4 2.2 El álgebra de potencias ...............
.................................................... ...............6 3 Perspectivas teóricas sobre velocidad y
accidentes ...................... .......................7 3,1A n modelo elemental de la relación entre
velocidad y accidentes.........7 3.2 La relación entre velocidad y gravedad de las
lesiones.................. ...............9 3.3 La relación entre la variación de la velocidad y la seguridad
vial.................... ..11 3.4 Velocidad en contexto: el papel de los factores de
confusión.................................. ..14 4 Amenazas a la validez en los estudios de los impactos de
la velocidad en la seguridad vial...........17 4.1 Tipos de validez y amenazas a la validez...........
.......................................17 4.2 Amenazas a la validez en los estudios que evalúan la Relación
entre velocidad y seguridad vial....................................................
.................................................... ............19 4.2.1 Errores y sesgos en los datos de velocidad
........................... ...............................................19 4.2. 2 Notificación incompleta de accidentes
y cambios en el nivel de notificación de accidentes20 4.2.3 Regresión a la
media................................... .... .................................................... .20 4.2.4 Tendencias a largo
2. plazo en las tasas de accidentes .................................. ..........................22 4.2.5 Cambios
importantes en el volumen de tráfico .................. .................................................... ......22 4.2.6
Control inadecuado de los factores de riesgo que influyen en la ocurrencia de accidentes
...........23 4.3 Control de las amenazas a la validez en varios diseños de estudio .....
..........................26 4.3.1 Diseños de estudio comúnmente empleados ..................
.............................................26 4.3 .2 Formas de introducir medidas que influyan en la
velocidad .................................. ..27 5 Recuperación de estudios, extracción de datos y
evaluación de la calidad de los estudios ...........29 5.1 Búsqueda bibliográfica ............
.................................................... ..........................29 5.2 Criterios de inclusión en el estudio
.................. .................................................... ..........29 5.3 Datos extraídos y codificados para
metanálisis .................................................. ..30 5.4 Ejemplos de casos de extracción de
datos......................................... ....................32 5.4.1 Caso 1: Upchurch 1989..................
.................................................... ............32 5.4.2 Caso 2: Nilsson 2004A..................................
.................................................... .....33 5.5 Evaluación de la calidad del estudio
.................................. .....................................34 5.5.1 Control por regresión a la media
.................................................... ...............35 5.5.2 Tendencias a largo plazo en las tasas de
accidentes .................. ..........................................35 5.5.3 Cambios en el volumen de tráfico
.................................................... ..........................36 5.5.4 Otros factores de riesgo que influyen
en la ocurrencia de accidentes o la gravedad de las lesiones ........ .....36 6
Metanálisis.................................................. ............... .............................................38 6.1
Estudios incluidos en el metanálisis .................................................. ...........38 6.2 Estudios que
no proporcionan información para la inclusión en el metanálisis .........41 6.3 Estudios que han
han sido excluidos del metanálisis ...................................... 44 6.4 Resumen de la evidencia de
los estudios incluidos en el meta -análisis..............45 6.5 Metanálisis
exploratorio........................... .................................................... ..47 6.5.1 Dos formas de
representar los datos relativos a la velocidad y la seguridad vial....................47 6.5.2 La
consistencia de la relación entre velocidad y seguridad vial.. .............48 6.5.3 Análisis de
gráficos en embudo.................................. .................................................... ....50 6.5.4 Pruebas
de sesgo de publicación.................................... .......................................54 6.6 Análisis
principal....... ............................................................. ..........................................55 6.6.1
Ponderación estadística de las estimaciones de efecto.................................................. ......55
6.6.2 Modelos estimados........................................... .................................................... .....57
6.6.3 Resultados de los análisis convencionales .................................. ..........................58 6.6.4
Resultados de los análisis de metarregresión ........ .................................................... ......60 6.6.5
Evaluando la consistencia de los hallazgos con el Modelo de Potencia ...............61 6.7 Análisis
de Sensibilidad ....... .................................................... .............................62 6.7.1 Las
formulaciones acumulativas y no acumulativas del modelo de potencia ...... ...63 6.7.2 Elección
de las mejores estimaciones de los exponentes.................................... .............67 6.7.3 Los
efectos de las variables contextuales.................... ..........................................72 6.7.4 Otros y
opciones alíticas ................................................. .....................................72 7 Discusión de los
hallazgos ........ .................................................... .............................74 7.1 Una nota general
sobre la interpretación de los resultados de la investigación ........ ............74 7.2 Limitaciones
de los análisis.................................. ..........................................74 7.2.1 La posibilidad de
estudiar sesgo de inclusión ................................................ ............ 75 7.2.2 Efectos de otras
medidas de seguridad vial: confusión residual ................. 76 7.2.3 Efectos de la velocidad en
varios tipos de accidentes o grupos de usuarios de la vía ..........77 7.2.4 La fiabilidad de los
datos de velocidad ........... .................................................... .............78 7.2.5 Modelos
alternativos de la relación entre velocidad y seguridad vial ...........78 7.2.6 Dependencia
3. estadística entre múltiples resultados de la misma estudiar................81 7.3 Criterios de
causalidad en la investigación no experimental.................................82 7.3.1 Presencia, fuerza y
consistencia de la relación estadística........................83 7.3.2 Dirección de la causalidad...........
.................................................... ..........................83 7.3.3 Control de factores de confusión
.................. .................................................... ....84 7.3.4 Relación dosis-
respuesta........................................... ..........................................84 7.3.5 Especificidad de los
efectos... .................................................... ....................................84 7.3.6 Mecanismos causales
......... .................................................... .............................85 7.3.7 Coherencia con la teoría
............... .................................................... ...................86 8 Implicaciones
prácticas.................................. .................................................... ..........87 8.1 El im Importancia
de la velocidad como factor de riesgo ........................................... ..........87 8.2 La necesidad de
regular la velocidad .................................. .....................................90 8.3 La controlabilidad de la
velocidad mediante medidas de seguridad vial. ...........93 8.4 Principios para establecer límites
de velocidad ........................... ..........................................94 8.5 La aplicación de los límites de
velocidad ..... .................................................... ...........97 9 Principales conclusiones
.................................. .................................................... ..........98 10
Referencias...................................... .................................................... ...............100 Apéndice 1:
Datos registrados para cada estudio........................... ........................117 Anexo 2: Parcelas
Residuales .................. .................................................... .........128 Informe TØI 740/2004
Autores: Rune Elvik, Peter Christensen, Astrid Amu ndsen Oslo 2004, 134 páginas Idioma inglés
Resumen: Velocidad y accidentes de tráfico: una evaluación del modelo de potencia La
relación entre la velocidad y la seguridad vial es un tema controvertido. En este informe se ha
evaluado la relación entre la velocidad y la seguridad vial mediante un metaanálisis de estudios
que proporcionan estimaciones de cómo los cambios en la velocidad afectan al número de
accidentes de tráfico y al número y gravedad de las lesiones de los usuarios de la vía. El modelo
de potencia Este estudio fue diseñado para evaluar el modelo de potencia de la relación entre
la velocidad y la seguridad vial. Este modelo ha sido propuesto por el investigador sueco de
seguridad vial Göran Nilsson. Según el Power Model, los efectos de los cambios de velocidad
sobre el número de accidentes y la gravedad de las lesiones se pueden estimar mediante un
conjunto de funciones de potencia. Una función de potencia es una función matemática que
relaciona dos variables entre sí elevando los valores de una de las variables a una potencia
para obtener valores para la otra variable. Cualquier función en la que una variable se eleva a
un determinado exponente se denomina función de potencia (no debe confundirse con una
función exponencial, que es e (e = 2,71828) elevada a un exponente). El modelo de potencia
describe la relación entre la velocidad y la seguridad vial en términos de seis ecuaciones. A
modo de ejemplo, la ecuación referente a accidentes mortales es: Accidentes mortales
después Accidentes mortales antes 4 ⎛⎞ Velocidad después Velocidad antes = ⎜⎟ ⎝⎠ Si la
velocidad se reduce de 100 km/h a 90 km/h, la relación velocidad después/velocidad antes es
igual a 90/100 = 0,9. Elevar 0,9 a una potencia de 4 da (0,9 ⋅ 0,9 ⋅ 0,9 ⋅ 0,9) 0,656. Esto significa
que se estima que el número de accidentes mortales se reduzca a 0,656 veces el número
inicial, lo que corresponde a una reducción del 34,4 por ciento. El modelo de potencia consta
de una ecuación para fatalidades, otra para lesiones fatales y graves y otra para todos los
usuarios viales lesionados. Además, existe una ecuación para los accidentes fatales, otra para
los accidentes con lesiones fatales o graves y otra para todos los accidentes con lesiones. Se
propone un exponente de 4 para accidentes mortales, un exponente de 3 para accidentes con
lesiones mortales o graves y un exponente de 2 para todos los accidentes con heridos. Para las
fatalidades se propone un exponente mayor a 4, pero menor a 8. El informe se puede pedir a:
Instituto de Economía del Transporte, PO Box 6110 Etterstad, N-0602 Oslo, Noruega Teléfono:
14. (60/40) 1,71 (43/25) 1,33 80 64,7 1,33 (80/60) 1,51 (65/43) 1,44 100 90,8 1,25 (100/80) 1,40
(91/65) 1,52 Fuente: informe TØI 740/2004 Se observa que la distancia de frenado aumenta
más rápidamente que la velocidad, lo que implica una potencia de entre 1,28 y 1,52, para el
rango de cambios de velocidad considerado . La estimación de potencia no es constante, pero
parece aumentar a medida que aumenta la velocidad inicial. Esto sugiere que la probabilidad
de ocurrencia de un accidente aumenta más que en proporción al nivel de velocidad, lo cual es
consistente con el Modelo de Potencia. Velocidad y accidentes de tráfico: una evaluación del
modelo de potencia 3.2 La relación entre la velocidad y la gravedad de las lesiones El modelo
de potencia se aplica únicamente a los accidentes con lesiones y no a los accidentes en
general. La mayoría de los accidentes no resultan en lesiones personales, sino solo en daños a
la propiedad. Si un accidente resulta en lesiones personales, depende de su gravedad. La
gravedad suele expresarse en términos del cambio de velocidad que se produce como
consecuencia del accidente (delta V = ∆V). Haddon (1970) establece, como regla general, que
las desaceleraciones de menos de 30 g (g es la aceleración de la gravedad = 9,81 m/seg2) no
causan lesiones. Kallberg y Luoma (1996) señalan que la vulnerabilidad humana varía mucho y
que tales reglas generales pueden ser demasiado simples. Agregan, sin embargo, que las
desaceleraciones de 40 a 80 g suelen causar lesiones graves. Mackay (1997) ha realizado una
revisión exhaustiva de la biomecánica de los impactos en los accidentes de tráfico. La revisión
deja en claro que no existe una relación simple entre la gravedad del impacto, que
generalmente se mide en términos del cambio de velocidad (generalmente denominado delta-
V, simbolizado por ∆V) cuando ocurre un impacto, y la gravedad de las lesiones. sostenida por
los usuarios de la vía. Un peatón, por ejemplo, está desprotegido y puede sufrir lesiones fatales
o graves a velocidades de impacto tan bajas como 30 o 40 km/h. En la mayoría de los casos, un
ocupante bien protegido de un automóvil moderno no resultaría herido en absoluto a una
velocidad de impacto similar en un choque frontal. Si, por el contrario, el automóvil es
golpeado por la parte trasera, pueden producirse lesiones por latigazo cervical que provoquen
una discapacidad a largo plazo incluso a velocidades de impacto de 15-20 km/h. A pesar de la
complejidad de la relación entre la velocidad del impacto y la probabilidad de sufrir lesiones de
una gravedad dada, no hay duda de que la probabilidad de sufrir lesiones mortales o graves
aumenta drásticamente a medida que aumenta la velocidad del impacto. La Figura 2 da una
ilustración de esto. Se ha derivado de estudios de la relación entre la velocidad del impacto y la
probabilidad de lesiones fatales en peatones atropellados por vehículos motorizados (Ashton
1980, Walz et al 1983, Otte y Suren 1984, Grupo Interdisciplinario 1986). Se ve que la
probabilidad de lesiones fatales aumenta rápidamente a medida que aumenta la velocidad de
impacto. La Figura 3 muestra cómo varía la probabilidad de lesiones fatales en impactos
frontales dependiendo de la velocidad del impacto para los conductores de automóviles sin
cinturón (Evans 1994). Cuando la velocidad del impacto es inferior a 60 km/h, mueren muy
pocos conductores. La probabilidad de una lesión mortal lesionada aumenta rápidamente. A
velocidades de impacto superiores a 100 km/h, todos los conductores resultan heridos.
Mackay (1997) muestra que la probabilidad de lesionarse a una determinada velocidad de
impacto depende de la edad del conductor. Se reduce unos 10 km/h para los conductores
mayores de 60 años, en comparación con los conductores menores de 30 años. El modelo de
potencia se refiere a la relación entre la velocidad media del tráfico y el número de accidentes
o usuarios de la vía heridos. En general, la velocidad del impacto es menor que la velocidad del
tráfico, ya que muchos usuarios de la vía pueden reducir la velocidad antes de que ocurra un
accidente. Como se desprende de las figuras 2 y 3, la velocidad del impacto tiene un efecto
importante en la probabilidad de sufrir lesiones fatales. La velocidad de impacto está
relacionada con la velocidad del tráfico. Por lo tanto, las relaciones observadas en las figuras 2
20. del estudio concuerdan en diferentes contextos. Si, por otro lado, los hallazgos del estudio no
concuerdan en diferentes contextos, la validez externa es baja. Por lo tanto, la validez externa
se evalúa mejor como parte de un metanálisis de estudios que difieren con respecto a los
contextos en los que se realizaron. 4.2 Amenazas a la validez en los estudios que evalúan la
relación entre la velocidad y la seguridad vial 4.2.1 Errores y sesgos en los datos de velocidad A
menudo se cree que es fácil medir la velocidad. De hecho, muchos niños lo han hecho
marcando un punto de inicio y un punto final en el suelo y utilizando un cronómetro para
medir el tiempo empleado en recorrer la distancia entre los dos puntos. Sin embargo, medir la
velocidad del tráfico rodado no es tan fácil. Hay muchas trampas y fuentes de error en los
datos de velocidad. Un ejemplo de la prevalencia de errores en los datos de velocidad basados
en mediciones continuas que emplean bucles inductivos enterrados en la superficie de la
carretera se puede encontrar en un estudio noruego reciente que evaluó los efectos de los
límites de velocidad reducidos en secciones seleccionadas de la carretera (Ragnøy y Muskaug
2003). Los datos se recopilaron solo de sitios donde la velocidad se había medido
continuamente durante al menos 10-15 semanas. Para cada sitio, los datos se dieron en forma
de velocidad media por hora. Hay 8.760 horas en un año, o 1.680 horas en 10 semanas. Uno
esperaría que las estimaciones de la velocidad media basadas en datos para un período tan
largo no se vean afectadas por factores a corto plazo, como una lluvia, congestión de tráfico
causada por un accidente, vehículos anormalmente lentos, etc. Se desarrolló un algoritmo que
eliminó valores medios horarios anormales, como cero (probablemente debido a fallas en el
equipo), horas que tenían velocidades medias por debajo de 60 km/h (indicando congestión;
las carreteras tenían límites de velocidad de 80 o 90 km). /h; en tráfico congestionado, se
supone que los límites de velocidad no influyen en la velocidad media del tráfico), u horas que
tuvieron una desviación estándar de más de 20 km/h. La aplicación de este algoritmo, así como
el control de calidad adicional de los datos de velocidad, dieron como resultado el descarte del
36 % de los datos. Una tasa de error del 36% es claramente preocupante, en particular si no se
detectara. Sin embargo, es sorprendentemente raro que los estudios que evalúan la relación
entre la velocidad y la seguridad vial analicen los errores en los datos de velocidad. En la
mayoría de los estudios, los errores no se mencionan. Aparentemente, se hace la suposición
de que estos datos son perfectamente confiables. No es correcto suponer que los datos de
velocidad no contienen errores. Desafortunadamente, son tan pocos los estudios que han
tratado de evaluar tales errores, que a los efectos del metanálisis realizado en este informe, no
se ha tenido en cuenta la posible presencia de errores aleatorios o sistemáticos de medición
en los datos de velocidad. Se ha asumido que estos datos son fiables. Otro problema con
respecto a los datos de velocidad se refiere a cómo se muestrearon las ubicaciones y los
períodos para medir la velocidad. Nuevamente, pocos estudios brindan detalles sobre cómo se
obtuvo la muestra de datos de velocidad. En términos ideales, los datos de velocidad deberían
ser representativos de la velocidad media del tráfico en toda el área y durante todo el período
al que se aplican los datos de accidentes. En la mayoría de los estudios, los datos de velocidad
se recopilaron durante un período mucho más corto que los datos de accidentes. No es raro
que se suponga que los datos de velocidad para una sola ubicación, o algunas ubicaciones,
representan un sistema de carreteras de varios cientos de kilómetros. En la práctica, este
informe hace la misma suposición, ya que la información para justificar un enfoque diferente
es casi inexistente. 4.2.2 Notificación incompleta de accidentes y cambios en el nivel de
notificación de accidentes Es bien sabido (Elvik y Mysen 1999) que la notificación de accidentes
con heridos en las estadísticas oficiales de accidentes de tráfico es incompleta. El hecho de que
el informe sea incompleto, por sí solo, no introduce ningún sesgo en los estudios que evalúan
la relación entre la velocidad y los accidentes. Sin embargo, los resultados pueden estar