Complete-Linkage Clustering Analysis of Surrogate Measures for Road Safety Assessment in Roundabouts

• Autores: Lenin Alexander Bulla Cruz, Liliana Lyons, Enrique Darghan
• Localización: Revista Colombiana de Estadística, ISSN-e 2389-8976, ISSN 0120-1751, Vol. 44, Nº. 1, 2021, págs. 91-121
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Análisis de conglomerados mediante vecinos más lejanos en medidas sustitutas para la evaluación de seguridad vial en glorietas
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• Resumen
  • español

    Resumen Este artículo presenta los hallazgos de una evaluación comparativa de seguridad vial entre una glorieta clásica existente y una turboglorieta propuesta, en la misma intersección, para determinar cuál es más segura, con base en conflictos de tráfico y medidas sustitutas. Elaboramos modelos en VISSIM para recrear la operación del tráfico observada en campo y SSAM para determinar seis medidas sustitutas. Validamos la consistencia de los resultados por varios análisis estadísticos. El número de conflictos fue 72% menor en la turboglorieta. Mediante un análisis de conglomerados de las medidas sustitutas, los conflictos en la turboglorieta tienden a agruparse en un clúster, mientras que en la glorieta éstos están dispersos, sugiriendo una mejor organización de los flujos de tráfico en la turboglorieta. El análisis gráfico tridimensional de conglomerados y centroides permitió verificar que las medidas sustitutas indican una operación más segura en la turboglorieta, a pesar de presentar velocidades de aproximación más altas. Reduciendo la dimensionalidad, mediante análisis de componentes principales, la varianza acumulada de los dos primeros componentes (87.72%) permitió observar los resultados en dos dimensiones. Mediante análisis discriminante, respaldamos la clasificación de conflictos resultante de los clústeres. Los resultados validan la metodología y los beneficios en seguridad de la turboglorieta.

  • English

    Abstract This paper presents the findings of a comparative road safety assessment between an existing two-lane roundabout and proposed basic turbo-roundabout, both designed for the same intersection, to determine which one is safer, based on traffic conflicts and surrogate safety measures. We performed microsimulation models in VISSIM to replicate the field-observed traffic operation, and the SSAM to determinate six surrogate measures. We validated the consistency of values obtained by several statistical analyzes. The number of conflicts was 72% lower at the turbo-roundabout. Through a complete-linkage clustering analysis and Euclidean distances of the surrogate measures, we found that traffic conflicts at the turbo-roundabout tend to cluster in a group, whereas conflicts at the roundabout are scattered, suggesting better organization of traffic flows at the turbo-roundabout. Three-dimensional graphical analysis of clusters and its centroids allowed verifying that surrogate measures point out a safer operation at the turbo-roundabout, even though it presented higher operating speeds. Reducing the dimensionality by principal components analysis, the cumulative variance for the first two components (87.72%) allowed observing results on a two-dimensional graph and their clusters. To endorse conflicts classification, resulting of clusters, we used discriminant analysis. Results validate the methodology and the safety benefits of the turbo-roundabout.