seguranÇa viÁria - avaliação e previsão eng.hugo pietrantonio, d.sc., prof.dr. lemt-ptr/epusp,...

SEGURANÇA VIÁRIA- Avaliação e Previsão

Eng.Hugo Pietrantonio, D.Sc., Prof.Dr.

LEMT-PTR/EPUSP, ADDENDUM

SEGURANÇA VIÁRIA3. Avaliação e Previsão

1. AVALIAÇÃO DE ACÕES EM SEGURANÇA:

- Problemas da Avaliação,- Métodos Estatísticos,- Estudos Antes/Depois,- Estudos Cruzados (Com/Sem),

- Análise e Meta-análise ...

2. PREVISÃO DA EFICÁCIA DAS AÇÕES:

- Evidência de Estudos Anteriores ...- Dados do HRSM (2004, 2009) ...

SEGURANÇA VIÁRIA3.1. Avaliação: Problemas na Avaliação ...

Mensurar: evolução devida à intervenção

Separar: evolução devida à outros fatores, aleatoriedade, vieses, ...

Efeitos na: frequência de acidentes

gravidade dos acidentes ...

Dados: acidentes, por gravidade ...medidas indicadoras – conflitos, ...

medidas correlatas – velocidade, violações, ...

absoluto ou relativo

acidentes totais ou relacionados com intervenção

Então: impossível avaliar potencial de uma intervenção sem considerar medida de deficiência !

examinando separadamente o efeito em cada tipo de acidente afetado pela intervenção!

TIPO DEINTERVENÇÃO

TIPO DE DEFICIÊNCIA

TIPO DELOCAL

EFICÁCIA POR TIPO DE ACIDENTE


Efeitos decorrentes da grande variância dos dados de acidentes:

Travessia de pedestres c/ semáforos:

Suécia, 12 intersecções: 7 12, s/ significância

EUA, 20 intersecções: 19 12, s/ significância

Conversão à direita no vermelho (EUA, 1976, ..., 1983):1976, 20 intersecções: 308 337, s/ significância

1976, : 19 24, s/ significância

...

1976, : 287 313, s/ significância

A variância existente nos dados de acidentes compromete a avaliaçãoMeta-análise: evidência cumulativa de diversos estudos ...


Efeitos decorrentes da variação simultânea de outros fatores:

Vias de mão única (EUA, TRB, 1990)

estudos antes/depois: melhoria

estudos cruzados: irrelevância

Conversão PARE / DE PREFERÊNCIA (NCHRP 320/1989)

Rapid City: 19 intersecções c/ tratamento: 12 26

8 intersecções s/ tratamento: 3 6

efeito: 12 * (6/3) = 24 <>26

Qual a contribuição ao erro do fator de correção?

Muitas variáveis não observadas ou não controladas também afetam o resultado ...Uso de grupos de controle; Uso de bases de dados com co-variáveis presentes ...


Efeitos de reaproximação com a média (RTM-Regression to the mean):

Semaforização (EUA, 1978 e 1981)

aumenta acidentes onde a freqüência é baixa

diminui acidentes onde a freqüência é alta

são os efeitos de reaproximação com a média

Cruzamento de vias férreas (NCHRP 288/1987)

143 cruzamentos c/ acidentes em 1981: 148 acs.

em1982: 16 acs.

nada foi feito: simples efeito de reaproximação com a média!

A reaproximação com a média é um caso particular de viés de seleção:- com simples aleatoriedade: valores abaixo da média normalmente sobem ...- com simples aleatoriedade: valores acima da média normalmente baixam ...Selecionando os casos pelo valor, efeito de viés mistura-se com diferença real!


Efeitos de reaproximação com a média: demonstração

Rotatórias (TRRL/1981)

- média: 4,5 acidentes/ano por aproximação

Seções (Israel, 1971 a 1979)

- influência do histórico de acidentes

Efeito de reaproximação com a média é relevante e persistente ... Uso de métodos que podem reduzir o viés de reaproximação com a média: a.m+(1-a).x


Outros efeitos que podem influenciar a avaliação das intervenções

Hipótese de Migração de Acidentes: evidência controversa ...

- eliminação de acidentes em um local pode transferir sua ocorrência para outros- pode decorrer de alterações das condições da via ou tráfego (consistência de projeto)- pode decorrer da manifestação da reaproximação com a média (se seleção por valor)

Hipótese de Adaptação Comportamental: relevância controversa ...- redução de um risco permite que outros riscos sejam assumidos ... mantém acidentes - diversas formulações teóricas: homeostasia do risco, utilidade compensatória, ...- pode decorrer também de diferenças pessoais (propensão a assumir risco ...)

Efeitos mais amplos no espaço ... Estudos deveriam considerar área maior ...Efeitos mais amplos em geral ... Estudos deveriam considerar outras reações ou atividades ...

SEGURANÇA VIÁRIA3.1. Avaliação: Métodos Estatísticos ...

Escala: local vieses: reaproximação, contemporaneidade

tendências, transferências, ...

corredor, área, ...

Tipos de Métodos: - antes/depois simples (ingênuo)

c/ grupo de controle

c/ correção de viés

- análise/classificação cruzada: com/sem ...- análise de painéis (quase-painéis): antes/depois&com/sem- meta-análise (cumulativo): combinação de evidências ...

Objetivos da avaliação estatística:

Testes estatísticos (aceitar/rejeitar hipóteses de efeitos)

Mensurar (obter intervalos de confiança para) os efeitos

: significância

: confiabilidade


Recomendações do U.S.HSM/2010:


Propriedades Estatísticas: justa ou viesada (tendenciosidade)precisa ou imprecisa (variância)

Aproximação de Momentos de Z=f[X,Y]: expansão de Taylor ao redor de x (ou x)

Combinação de Evidências: estimativas independentes X, Y, ... de Z

i

2

Xi

2

i

2

Zi XiiZ2

Xi

i

i i

iii ii

2

Y

2

X

2

Z2

Y

2

X

2

X2

Y

2

X

2

Y2

Z

2

Y22

X22

ZYXZ

.,.,1

w,w

wX.Z:geral mais

.1.,11

1mín

,.1.,.1.Y.1X.Z

2

Y

2

Y2

X

2

X

2

Y

X2

Z2

Y

2

Y

Y

XZ

2

Y

2

Y2

X

2

X2

YX

2

ZYXZ

ij

2

ijkjki

2

Zij

2

ijxk2ijxkZxkk

ij jjiik2iji iikiki

.,1Yindep,X,Y

XZ(2)

..,.Yindep,X,Y.XZ(1):exemplos

.xf.xf,.f.2

1fxem

,xX.xX.xf.2

1xX.xfxfZ,XfZ

2ª.ordem

assintoticamente normal ...

central ... usando até 2 ...

ponderação ...


MEDIDAS DIRETAS DE SEGURANÇA:

Acidentes (Danos) ... Custos dos acidentes

MEDIDAS INDIRETAS DE SEGURANÇA:

Freqüência de conflitos:

Críticas (quase-acidentes)

Severas (conflito real)

Leves (conflito virtual)

Situação de risco (potencial):

Medidas de exposição ou medidas de oportunidades

Comportamento de risco: velocidade, transgressões, ...Manobras sem visibilidade, erráticas, descuidadas, ...

Usuários afetados por álcool, cansaço, ...

Comportamento aberrante: dirigir embriagado, prática de rachas, ...

Variáveis operacionais:

Velocidade média, % detecções, % transgressões, ,...

Distância de borda, % frenagens, % obstáculos, % invasões, ...

Pontos de conflito, obstrução

AVALIAÇÃO ECONÔMICA: BENEFÍCIO/CUSTO, CUSTO/EFICÁCIA, ...

SEGURANÇA VIÁRIA3.1. Avaliação: Estudos Antes/Depois ...

ASPECTOS CRÍTICOS EM ESTUDOS ANTES/ DEPOIS:

Locais estudados devem ter recebido tratamento(ou data do tratamento deve ser conhecida, sem muitas outras mudanças)

Exige tempo de observação longo (antes e depois)(delimitação dos períodos eventualmente afeta a conclusão)

Deve-se separar efeitos de tendências ou alterações exógenas

Difícil de controlar seleção dos locais de estudo (não aleatória)

Deve-se separar os efeitos de reaproximação com a média

Avalia apenas o tratamento (conjunto de tratamentos) estudado

Vantagens

É o procedimento mais intuitivo ...

Integra-se com a monitoração de ação ...

Observação limitada a poucos locais ...


PROBLEMAS EM ESTUDOS ANTES/ DEPOIS (Hauer, 1997):

Comparar frequência de acidentes depois com intervenção e frequência de acidentes depois sem intervenção

Frequência de acidentes depois é estimativa ruim de ! (aleatoriedade, viés de seleção, ...)

Frequência de acidentes antes é estimativa ruim de ! (tb outras condições, tendência, ...)

Medidas de avaliação: =-, =/ (CMF-Crash Modification Factor) ou =1-/ (CRF-Crash Reduction Factor)

Exemplo: programa de ação anti-álcool Ano: -5 -4 -3 -2 -1 0 1 =445? =445 =511? =511 ... AcM&F: 474 395 419 445 511 445 =-=511+445=956, =-66z !AcCUA: 213=144? =173? ... (189+173)/2 ... tendência ...

Qual valor adotar para frequência antes?- mais anos? ainda período homogêneo?

Qual valor adotar para a frequência depois, sem intervenção? - mais anos? ainda período homogêneo? considerar tendência?

Que outros fatores deveriam ser considerados?- exposição (tráfego, ...), clima (chuva, ...), ...

Quais acidentes considerar (efeito do tratamento)?- todos os acidentes? acidentes com condutor que usou álcool?- se tendência de menor uso de álcool (sem programa): - AcCUA + AcCNA ...


ANTES/DEPOIS SEM GRUPO DE CONTROLE:

Um local: observação antes – k´acidentes

n´anos (períodos)

observação depois- k” acidentes

n”anos (períodos)

Hipótese: , K”~Poisson (m=m’’):

ou

Com n’=n’’=1:

Aproximação normal:

´´´

´´´ nn

km

'n

'k'" ?

"n'n

"k'k"

%)95('a

841,3

'a'a

''a'a

'a

)"a'a('a"m

21

221

1!k

me]"mm/"kK[Po

''k

0k

km

%)95(991,5"a'a

)"a'a(

2

"a'a"m'm

222

'm"m,"n

"k"m,

'n

'k'm

2"n'n

)1"n.("s)1'n.('ss,

"n1

'n1

s'm"m

t:"~'22

22"n'nmm

"n"s

'n's

t."n

"st.

'n's

t,

"n"s

'n's

'm"mt:"' 22

1"n

2

1'n

2

c22mm

1,tt )1(c

6"n,6'n

1k.2/m.2z]m/kK[Po 2


Exemplos:Instalação de amarelo piscante: antes(1 ano) depois ( 1 ano)(a) intersecções complexas: 19 12 (-37%)(b) cruzamentos simples (X): 50 35 (-30%)

- (a) A. 1: não é significativoA .2: não é significativo

A .3: significância de 90%- (b) A .2: é significativo

A .2: não é significativo B: significância de 95%

Faixa de conversão à esquerda: antes (2anos) depois (1 ano) c/ estágio protegido 27a 16a (-41%)

A. 1: não é significativo <5% de m’’<10A .2: não é significativo >95% de m’’< 23

A .3: significância de 90% 10<=m’’<=23 p/=90%

- anos após ano –6 –5 –4 –3 –2 –1 1 2 3 4 5 6 36 20 24 28 24 30 16 18 14 22 10 16m’=27, n’=6 s’2=31,6, s’=5,6 t=-3,9013 ,m’’=16, n’’=6 s’’2=16,0, s’’=4,0 tc=3,365 p/ 99% (OK)


A/D SEM G.CONTROLE A B C D E (N)

Diversos locais:

antes K’a ... K’d ..... (n’anos)

depois K’’a ...(n’’anos)

m” (Ka’/n’)*n’’ ... (Kd’ /n’)*n’’ ....

Alternativa: cada local, significância pi

Ho: p=0,5 em k testes independentes:

Aproximação normal:

)(Ch~"m

)"m"k(SQ 1N

21N

i i

2ii

iiii

ii

i 'm"m,"n

''k"m,

'n

'k'm

1),1(t

Ns

t c1n

N/)s*s*r*2s's(s,s, "m'm"m'm2

"m2

'm22

(n>6)

)(Ch~pnL k22

ki

i


Exemplos:Local A B C D N

Antes 10 10 12 14 46 2 23

Depois 10 8 6 6 30 1 30

M^’’ 7,5 6,5 6,0 6,7 Sem correção ou controles

desimilarida a para 80%θ005,1%)20(

3,4N,217,17,6

)7,60,6(...

5,7

)5,70,10(

23

222

trecho I II III IV V VI

Antes 7 14,1 19 20,6 30,2 41,1 132 22

Depois 7,3 8,5 14,2 17,5 18,5 30,1 96,1 16,02

0,3 5,6 1,8 3,1 1,7 11 5,98

0,2t15,3

665,4

98,5t65,4s %95,5

2


ALTERAÇÕES QUALITATIVAS: ...

Presença da característica: antes X’ em K’, p’=X’/K’

depois X’ em K’’, p’’=X’’/K’’

X~Binomial (p): p=X’/K’ ou (X’+ X’’)/(K’+ K’’)

Aproximação normal: z=(p’-p”)/s ... com p= (X’+X’’)/(K’+K’’)

uuu

LLLxk

p,X

p,X)p1(p

x

k]k,p/XPr[ x

)"k

1

'k

1)(p1(ps,

"k'k

"x'xp

t,zs

"p'pz ,1n

n>=30, p>0,10


ALTERAÇÕES QUALITATIVAS: ...

Presença de correlação:X,Y associados em K ou N

ordenação em X posição RXi

observação:i,(Xi,Yi)

i=1, ,..., N ordenação em Y posição Ryi

coeficiente de correlação de posição:

(de Spearman)

aproximadamente normal:

Presença de correlação:X,Y associados em K ou N

coeficiente de correlação linear:(de Pearson)

estatística T(N-2):

enfoque alternativo: ajuste de modelos com dados cruzados ou painéis (regressão, ...)

i, (Xi, Yi, RXi, Ryi,Di=Rxi-RYi)

1R1,)1N(N

D.61R

2

N

i

2

i

z1N.Rz

1r1,

1N

yy.xxS,

S.S

Sr

N

i iixy2

y2x

xy

2N,2t

r1

2N.rt


ALTERAÇÕES QUALITATIVAS:

Distribuição (como um todo, discretizada ...)

tipo1 tipo2 ... tipo i ...

Antes K1’ K2’ ... Ki’ ... n’anos

Depois K1” K2” Ki” ... n”anosmi” (Ki’/n’).n”(K1’/n’).n”

...

)(acumulado "f"F,"S

"k"f,"k"S

)(acumulado 'f'F,'S

'k'f,'k'S

)( Ch~"m

)"m"k(SQ

i

1kki

ii

N

1ii

i

1kki

ii

N

1ii

1n2

1n

N

i i

2ii

D= máx |Fi’ – Fi”| ~ Kolmogorov - Smirnov


Exemplos:

-propensão de acidentes pavimento molhado

local: 22 em 40 acidentes (p’=0,55); outros: 300 em 1000 (p’’=0,30)

-associação entre acidentes e velocidade local

282,1z35,30745,0

30,055,0z0745,0s

)1000/140/1(*)3096,01(*3096,0s ,3096,01040

322p

90

282,1z454,2110*818,0z

818,0)110.(10

30.61R30D

90

2

2i

KRY 17 2 36 7 29 5 17 3 40 9 41 10 36 8 13 1 31 6

19 4

VRX 38 1 56 5 65 8 43 2 72 10 69 9 64 7 47 4 62 6

44 3

Di 1 2 -3 1 -1 1 1 -3 0 1

~99,7%


-alteração na gravidade dos acidentes (distribuição):

Portanto: D=máx [Di] = 0,118 < Dc(90%) = 0,2175

Ki PD0 leve moderado severo grave crítico fatal

Antes 17 54 60 19 9 6 14 179

Depois

5 10 16 5 3 6 5 50

F’i 0,095 0,997 0,732 0,838 0,828 0,922 1,000

F’’i 0,100 0,300 0,620 0,720 0,780 0,900 1,000

Di -0,005 0,097 0,112 0,118 0,108 0,022 0,000


ANTES/DEPOIS C/ GRUPO DE CONTROLE: aleatoriedade e outros fatores (pelo grupo de controle)

c/T s/T

antes

depois

efeito T+O O=outros

análise agregada ...

alternativa: por local tratado ...

deficiências: ignora efeito de outros fatores e de potenciais vieses ...

C/ tratamento

A B C D ...

G.Controle

a b c d ...

Antes KA’ .... KD’ ... Ka’ .... Kd’ ...

Depois KA’’ .... KD’’ ... Ka’’ .... Kd’’ ...

ct

ctctcccttt

acAtacAt

SS"S'SS

"S"S"S ,'S'S'S ,"S'SS ,"S'SS

,"k"S ,"k"S ,'k'S ,'k'S

T C

Antes

Depois

S’t S’c

S’’t S’’c

S’

S’’

St Sc S

p’=S’/Sp’’=S’’/S

p’.St p’.Scp’’.St p’’.Sc )(

S.S".S'.S

)'S."S"S.'S.(S 21

ct

ctct21

mt”= St’.Sc” /Sc’ ou mt”= St’.S”/S’

)(

S.p

S.pS 21c

2c2

1


Exemplo: Área

Controle

Antes

Depois

24

11

32

30

56 57,732

41 42,27

35 62 97

71,2%)90(~

636,262.35.41.56

)32.1130.24.(97ou

63,22,26

)2,2630(...

2,20

)2,2024(

213

21

2221

20,2 35,814,8 26,2

~10% para a similaridade

Pode-se usar a fórmula geral ou a fórmula simplificada:


ANTES/DEPOIS C/ GRUPO DE CONTROLE: aleatoriedade e outros fatores (pelo grupo de controle)

c/T s/T

antes

depois

efeito T+O O=outros

Alternativa: razão de chance (odds ratio):ou log-odds:

aproximação (pressuposto: K~Poisson, var=média, independentes, n grande->O,o~Normal)

deficiências: ignora efeito de outros fatores e de potenciais vieses ...

C/ tratamento

A B C D ...

G.Controle

a b c d ...

Antes KA’ .... KD’ ... Ka’ .... Kd’ ...

Depois KA’’ .... KD’’ ... Ka’’ .... Kd’’ ...

ct

ctctcccttt

acAtacAt

SS"S'SS

"S"S"S ,'S'S'S ,"S'SS ,"S'SS

,"k"S ,"k"S ,'k'S ,'k'S

mt”= St’.Sc” /Sc’ ou mt”= St’.S”/S’

'S

1

"S

1

'S

1

"S

1.ORs,

'S"S

'S"SOR

cctt

22OR

cc

tt )(zs

1ORz

OR

os.zoocctt

2o eORzsoz,'S1"S1'S1"S1s,ORno


Exemplo: Área

Controle

Antes

Depois

24

11

32

30

56 57,732

41 42,27

35 62 97

20,2 35,814,8 26,2

~10% para a similaridade

)eOR%);90(z~65,11972,073,0z

;1972,0321301241111s;73,048,0no(

z.21,048,0OR,%90z44,20454,0

148,0z

0454,032

1

30

1

24

1

11

1.48,0s,48,0

3230

2411OR

z.44,073,0

2

o

22OR


ANTES/DEPOIS C/ GRUPO DE CONTROLE: aleatoriedade e outros fatores (G.controle e correções)

c/T s/T

antes correção por outros fatores: cada K´(e/ou K”) é corrigido

depois - duração dos períodos na,nd: K*=nd/na*K´ ... n=dado

efeito T+O O=outros - nível de tráfego Qa,Qd: K*=F[Qd,...]/f[Qa,...]*K´ ...

... Q,f estimados ... contribui também para variância ...

.... outros fatores : K*=f[Qd,Xd,...]/f[Qa,Xa,...]*K´ ...

.... também aplica-se a K” (mais anos, alterações, ...)

Alternativa: razão de chance (mais geral)

aproximação (pressuposto: independentes; variância majorada, n grande->O,o~Normal)

C/ tratamento

A B C D ...

G.Controle

a b c d ...

Antes KA’ .... KD’ ... Ka’ .... Kd’ ...

Depois KA’’ .... KD’’ ... Ka’’ .... Kd’’ ...

2c

2

'S

2c

2

"S

2t

2

'S

2t

2

"S22OR

cc

tt

'S"S'S"S.ORs,

'S"S

'S"SOR cctt )(z

s

1ORt

OR

o

cctt

s.zoo

2c

2

'S

2c

2

"S

2t

2

'S

2t

2

"S

2o eORzsoz,'S"S'S"Ss;ORno


Exemplo:


MÉTODO BAYESIANO: P[H/E]=(P[E/H]/P[E]).P[H] ... Atualiza H=hipótese com E=evidência ...

Modelo Poisson/Gama

-distribuição no local: Poisson(m) k=m, 2k=m

-médias dos locais: Gama(,) k=/, 2k= /2

-distribuição composta: Pascal(,q):(Negativa Binomial)

=, q=/(1+), k= .(1-q)/q=/, 2k= .(1-q)/q2 =/2.(1+)

- observação local: novo k, N usado para atualizar Gama(+k,+N) e k, 2k ...

Modelo Binomial/Beta

-distribuição no local: Binomial(p,n) k=p.n 2k=n.p.(1-p), n dado

-médias dos locais: Beta(,) p=/(+), 2p=./((+ )2.(++1))

-distribuição composta: BB(,q):(Beta-Binomial)

=, q=/(+), k=n.q, 2k=n.q.(1-q).(n++)/(++1)

- observação local: novo k, N usado para atualizar Beta(+k,+N-k) e k, 2k ...

)(

e.m.),/m(G

m.1

0

1ztk dt.t.ez,)q1.(q.!k).(

)k(),/k(Pa

N.m!k

e.m)m/k(Po

mk

N.n.pm

p1p.k

n)n,p/k(P knk

1p0,),(B

)p1.(p),/p(B

11

.),(B,

),(B

)kn,k(B

k

n)n,,/k(BB


MB EMPÍRICO PARA CORRIGIR EFEITO DE REAPROXIMAÇÃO COM A MÉDIA: (Hauer, 1997)

Usar a distribuição entre locais para ponderação ~ modelo (SPF) como grupo de controle ...

H: -distribuição no local: Poisson(m)

k=m , 2k=m

-médias dos locais: Gama(,)

k=/, 2k= /2

-distribuição composta: Pascal(,q)

(Negativa Binomial) =, q=/(1+), k= .(1-q)/q=/, 2

k= .(1-q)/q2 =/2.(1+)

modelos (regressão negativa binomial): k (média) e k (parâmetro de dispersão)

I : - observação entre locais: modelo de previsão (SPF-Safety Performance Function)

- valor esperado no local: e combinação do valor previsto p e do valor observado x

ponderação que minimiza a variância de e: (segundo Hauer, 1997)

T: - teste da razão/diferença ... ou da razão de chance com grupo de controle (OR ou o ...)

Proposta de Hauer foi adotada pelo U.S.HSM/2010, mas versão atual tem muitos pontos discutíveis

U.S.HSM/2010 é a principal fonte atual para os modelos de previsão (SPFs) ... E o SafetyAnalyst ...

2p2pp .,sX,Qf

m.1 e.m.)(

),/m(G

k)q1.(q.!k).(

)k(),/k(Pa

t pt

pe .1

1,x.1.

Q.m,!k

e.m)m/k(Po

mk

p2e .1


Exemplo: MB EMPÍRICO


MB EMPÍRICO ALTERNATIVO PARA CORREÇÃO DO EFEITO DE REAPROXIMAÇÃO COM A MÉDIA:

Usar a distribuição entre locais para ponderação ~ outros locais como grupo de controle ...

H: -distribuição no local: Poisson(m)

k=m , 2k=m

-médias dos locais: Gama(,)

k=/, 2k= /2

-distribuição composta: Pascal(,G)

=, q=/(+), k=n.q, 2k=n.q.(1-q).(n++)/(++1)

I : -observação entre locais:

-observação local ~antes:k´, Q´

~depois:K”,Q”

- inferência:

'/''m

'k

'Qˆ'

m.1 e.m.)(

),/m(G

k)q1.(q.!k).(

)k(),/k(Pa

''/''''m

''kˆ''

''Qˆ''

)'().1j(

)j'(.

"'

")

'

"(1)'m"m(P

i

i

1'1"

1j ii

ij

i

iii

i

Q.m,k

e.m)m/k(Po

mk

m.ˆˆ,ms.Qm.Qˆ,Q1nQ 2mi i


Exemplo:

- tratamento em F apenas: redução p/ 12 acidentes

-considerando a média de todas as intersecções:

-para F antes: ’=0,66+5=5,66

’=9,24+95=104,24

reaproximação: 19 18,4, insegurança do local: 18,4 14

-para F depois: ’’=0,66+1=1,66

’=9,24+12=21,24

reaproximação: 12 12,8, segurança do local: 12,8 14

-P(m’’<m’)~

Int.Similares

A B C D E F

K’ 5anos

K +1ano

90

18

550

10

40

8

85

17

60

12

95

19

m’=18,4acc/ano

m’’=12,8 acc/ano

usando ’’=2, ’=6(k)=(k-1)! p/ K inteiro

24,914.66,0ˆ,66,02,21

14ˆ

ano/acc2,21ˆ

ano/acc14u22

K2

K

644,06.2908,0.2038,01)66,5().2(

)66,6(.

24,2124,104

24,104.

24,104

24,211

66,6

SEGURANÇA VIÁRIA3.1. Avaliação: Estudos Cruzados ...

ASPECTOS CRÍTICOS NA ANÁLISE CRUZADA

Existem muitos fatores e interação relevantes

Deve-se separar efeitos de variáveis correlacionadas

Difícil de controlar variação de fatores (são relacionados)Difícil determinar classificação adequada (grupos de análise)Difícil determinar variáveis e funções/níveis adequados

Procedimentos estatísticos mais complexos

Resultados estatísticos menos robustos(definições de método eventualmente afetam a conclusão)

Exige coleta de dado sobre muitos locais

Vantagens:

Não exige intervenções e monitoração das intervenções nos locais ..

Pode utilizar dados de um período apenas ...

Pode investigar diversas medidas ao mesmo tempo ...


ANÁLISE/CLASSIFICAÇÃO CRUZADA (COM/ SEM)

em cada contexto S, busca uma relação funcional

K=f(L,Q,X1,X2,...)

ou obtém uma decomposição de taxa/ média em componentes

K=K0 + L + 0 + 1 +2 + ... efeitos principais

()LQ + ()L1 + ()Q1 + ()L2 + ...

+ ()LQ1 + ... interações relevantes

(se há observações repetidas no tempo: estudos de painéis ou pseudo-painéis)

LOCAL CARACTERÍSTICAS CONTEXTO

A LA QA XAA X2A ... S1

B LB QB X1B X2B ...

C ...

D ...

E LE QE X1E X2E ... S2

... ...


Relações funcionais:

Exemplo:

Variando Xi:

Composição: somente efeitos principais

(=hipótese de efeitos independentes ...)

Decomposição:

exemplo:

0iii0

iii

eK,ee.Q.L.KK 0

XnQ.nLX

0

2211112221111121

222

222

212

221

111

111

2222212111110

**** :interação

) (efeito 2 nível X ,1

1ou 0 nível X,0


2ou 0 nível X,0


0 nível X,0

...***kK

X1 COM SEM

1 0 11

X2 0 1 2

2 0 21 22

i ii

X

i ii

X

CRF1-1K'e-1K'.K"

CMFK'.eK'.K"

ii

ii

ifator do acidentes de redução defator e-1 CRF

ifator do acidentes de omodificaçã defator e CMF

.CRFK)e-.(1KK,.eKKXXX

ii

ii

iiii

Xi

Xi

iXX

iii


ESPECIFICAÇÃO FUNCIONAL X ESTATÍSTICAModelos lineares:

Intrinsecamente lineares:(transformação logarítmica)

Aproximação linear:(expansão de Taylor)

Especificação estatística:fonte e forma de ei: erro de medida em Yi: ok

erro de aproximação: ? erro de medida em X: ? erro de omissão de Z: ?

ei normal: OLS=independente, homocedástico (GLS=distribuição normal multivariada)

ei generalizado: GLM (normal, binomial, Poisson, gama, negativa binomial, ...)

ii22i110i ...XbXbbY

iiXbiXb

i

eYY

eXXYY

i

bi

b

ii

...2.21.1

21

.

.......

0

210

....]X[fX.]X[fX].X[f]X[f

...].X[f)XX].(X[f]X[fY

,...,X,XfY

ioi ioxii 0ioxio

ioi 0iioxioi

ii2i1i

ik ikk0iii~Xbb~YY

~


Exemplos: Cruzamentos de 4 Aproximações com PARE (FHWA-RD-99-207)

Y(3)= acidentes (3 anos), X5=largura média da faixa, X1= VMD na via principal, ,X2=VMD na via secundária

X3= proibição de CE na via principal (0,1), 1=sim é proibição da CE

X4= liberdade de acessos na via principal {0,1}, 1=sim, sem controle <0 ?

X6= 3 ou menos faixas na via principal {0,1}, 1=sim

X7= 4 ou mais faixas na via principal {0,1}, 1=sim

X8= conv.direita sem canalização {0,1}, 1=sem canalização da CD <0 ?

X9= iluminação natural apenas {0,1}, 1= apenas natural <0 ?

Efeito de proibição de conversão à esquerda: X3=0 1

Efeito de 4a.faixa na via principal: X6=1 0 e X7=0 1

Efeito do controle de acesso: X4=1 0; de canalização conv.direita: X2=1 0

Efeito de iluminação de via (artificial): X9=1 0

Problema de robustez das estimativas (correlações com variáveis incluidas e omitidas) ...

62,05%0,3795-1e-1CRF 0)--0,969(1

9.175,08.331,07.087,06.340,0091,05

4.518,03.969,0294,02

635,01

073,5 .........)3( XXXXXX eeeeXeeXXeY

%12,191,1912-1e-1CRF 1)--0,175(0

REDUÇÃO!

AUMENTO!?

SEGURANÇA VIÁRIA3.2. Avaliação: Análise e Meta-análise ...

ANÁLISE DE RESULTADOS ESTATÍSTICOS

1. Força / grau da associação estatística

2. Magnitude do efeito ( dose-resposta)

3. Coerência temporal (efeito vem depois)

4. Consistência dos resultados com estudos

5. Plausibilidade da associação estabelecida

6. Coerência da evidência (algo somando 4 e 5)

7. Especificidade da causa para o efeito (e v.v.)

Surgeon General of U.S. (1964)

-Smoking and Health (apud Hauer, 1997)


META-ANÁLISE

Conceito: investigação sobre as conclusões acumuladas em diversos estudos sobre um assunto e análise da combinação das evidências e estimativas produzidas ...

Importância crescente face ao número significativo de estudos produzido em diversas áreas; permite examinar tópicos em áreas onde as inferências são difíceis (ex.: acidentes ...)

Aspectos considerados:- viés de publicação: consistência dos resultados e da relação dispersão/amostra ...- unimodalidade: efeito médio (senão, deve-se identificar classes unimodais ...)- combinação (e ponderação) dos resultados: peso estatístico w=1/s2 ...

Aspecto crítico: seleção de estudos adequados (dados e métodos confiáveis ...)

Uma fonte principal de revisão de estudos de diversas ações em segurança de trânsito:- The Handbook of Road Safety Measures (1ed, 2003; 2ed, 2009)


META-ANÁLISE: EXEMPLO

Elvik, 1995 – Efeito de Barreiras/Defensas/Atenuadores ...

Revisão de 32 estudos (antes/depois ou caso/controle), com 232 estimativas:- Efeito total: EfTot=PrAcc*SevAcc ...- Taxa de acidentes: TxAcc=TotAcc/VKM- Chance de Grave: OFatInj=FatInj/NonFI ...- Razão de chance: ORFatInj=OFatInjA/OFatInjB (A=com atenuador; B=sem) ...

Atenuadores de impacto e Pr[acidentes fatais]


Hierarquia de Evidências - Visão Atualizada ...

1. Opiniões de Autoridades Reconhecidas; Estudos Descritivos; Relato de casos ...

2. Múltiplos Dados de Séries Históricas, Notícias de Efeitos Dramáticos ...

3. Estudos Observacionais (Coorte, Caso/Controle), preferencialmente + de 1 ...

4. Estudos Controlados, preferencialmente um ou + com aleatorização ...

5. Meta-análise ... (US.PSTF apud NEJM)

Críticas às Técnicas Atuais de Meta-análise:

ignoram a heterogeneidade (suposição de que todos os estudos estimam o mesmo efeito)

analisam mas não incorporam o efeito de eventuais vieses existentes nos estudos ...(exceto o viés de publicação mas usando procedimentos formais)

ignoram diferenças de qualidade metodológicas (não estatísticas) dos estudos (ou teriam de incluir procedimentos cuidadosos de homogenização dos resultados/metodologia)

enfoque bayesiano seria superior (exceto em termos operacionais, por ser mais complexo)

SEGURANÇA VIÁRIA3.2. Avaliação: Alguns Resultados ...

SEGURANÇA VIÁRIA3.2. Avaliação: Revisão do HRSM/2009 ...

Método do “The Handbook of Road Safety Measures” (TOI, Noruega):

1. Busca e revisão sistemática da literatura ...

2. Seleção de estudos: pelo menos freqUência ou severidade dos acidentes

3. Classificação por intervenção estudada (uma ou mais) ...

4. Síntese dos resultados usando meta-análise para frequência de acidentes:

Método Log-Odds (logaritmo da razão de chance): chance relativa O=p/(1-p)=n/(N-n);razão de chance OR=O+/O- (com/sem ação, independentes); log-odds=ln[OR] ...

Exemplo: local com tratamento com 75acc antes e 23acc depois; local controle com 67acc antes e 25acc depois; O+=23/75=0,307; O-=25/67=0,373; estimativa do efeito do tratamento: OO=0,822 (-17,8%); log-odds o=-0,196 ...

genericamente: OR=(A/B)/(C/D), variância do log-odds v=1/A+1/B+1/C+1/D ...(se ocorre n=0, usa-se n´=n+1/2 para todos; se não há controle, ignora-se C e D)

HRSM 2009: considera heterogeneidade (HRSM 1997: não considera ...); v´=v ou v+2; em todos os casos, OR dos estudos são combinados ponderando com w=1/v´ do estudo

análise: gráfico de frequência oXw deve ser um funil invertido ao redor da média; deve ter padrão unimodal (ou separar em classes unimodais); assimetria pode indicar viés de publicação (corrigir com método trim&fill, gerando estudos artificiais omitidos); outros ...

5. avaliação de relações funcionais (CMF ou AMF) e de efeitos na gravidade dos acidentes ...

Avaliação B/C global (ou CE): segurança, mobilidade, sustentabilidade ambiental e econômica ...


Grandes categorias (10) de intervenções para segurança de trânsito:

Projeto Viário e Equipamentos Viários

Manutenção Viária

Controle de Tráfego

Projeto de Veículo e Dispositivos de Proteção

Inspeção Veicular e de Oficinas

Formação de Condutores e Regulação da Profissão

Educação e Informação Pública

Fiscalização e Sanções Policiais

Atendimento de Acidentados

Instrumentos Gerais de Política

Em cada categoria, diversas intervenções resumidas a seguir ...

Revisão de 2009 alterou diversas avaliações da edição de 1997 (publicada internacionalmente em 2004)

Em alguns casos, evidência é inacessível e discutível ...

Na maior parte dos casos, evidência é bastante robusta !


Projeto Viário e Equipamentos Viários: 20 intervenções ...

1. Ciclovias e ciclo-faixas (inclui interseções); 2. Vias Expressas; 3. Vias de Contorno Urbano (by-passes); 4. Vias Arteriais Urbanas; 5. Canalização em Interseções (várias ações); 6. Rotatórias; 7. Reprojeto de Interseções (geometria); 8. Interseções Deslocadas (reconfiguração de cruzamentos em dois T´s); 9. Interseções em Desnível (interconexões); 10. Tratamento de Pontos Negros; 11. Melhorias na Seção Transversal (várias ações); 12. Tratamento da Segurança no Entorno (área livre lindeira à via); 13. Melhoria no Alinhamento e Distância de Visibilidade da Via; 14. Reconstrução e Rehabilitação de Vias; 15. Barreiras Protetoras (guard-rails) e Atenuadores de Impacto (crash cushions); 16. Conteção de animais silvestres (várias ações); 17. Tratamento de Curvas Horizontais; 18. Iluminação Viária; 19. Melhoria na Segurança de Túneis; 20. Áreas de Parada para Descanso e Serviço; ...

Redução do custo de acidentes demonstrada para 2, 3, 9, também 5 (alguns casos), 6 (gravidade), 12, 15 (gravidade), 16 (alguns casos), 18, e 11 (área rural); certas medidas tem a redução da taxa de acidentes eventualmente anulada pelo maior tráfego atraído (o que indica outros benefícios) como 1 e 4; outras medidas combinam benefícios de redução de acidentes e de mobilidade ou sustentabilidade, gerando uma razão B/C alta em vista do custo compatível, como 1, 5, 16, 18 (grande tráfego), ou uma razão B/C média em vista do custo relevante, como 4, 6, 9, 15, em menor grau 3, 17, 19 (área urbana); outras tem o alto custo como um fator dominante, como 2, 18 (tráfego baixo ou médio), 19 (área rural) ...

Os resultados para ciclovias e ciclo-faixas foram revisados em 2009 e refletem novos estudos que destacam os benefícios ambientais e à saúde (não os relacionados com tráfego) ...


Manutenção Viária: 9 intervenções ...

1. Repavimentação de vias; 2. Tratamento de irregularidade e trincas/trilhos no pavimento das vias; 3. Melhoria da aderência no pavimento da via (várias ações); 4. Brilho no pavimento da via; 5. Medidas de Proteção de Encostas; 6. Manutenção Geral de Inverno nas Vias; 7. Manutenção de Invervo em Pavimentos, Calçadas, Ciclovias e Outras Áreas Públicas; 8. Correção de Erros em Sinais de Trânsito; 9. Controle de Tráfego em Locais de Obras Viárias; ...

De forma geral, a avaliação deste grupo de intervenções mostra que a aplicação geral não é efetiva em termos de redução nos custos de acidentes; apenas a aplicação específica onde há uma deficiência relevante mostra potencial de redução no custo de acidentes para a maior parte das medidas; efeito na redução dos custos de acidentes demonstrada para 3 (em curvas fortes, especialmente em pavimento molhado ou de baixa aderência), 5, 6/7, 8, 9 (onde aplicáveis); medidas que aumentam a velocidade podem mostrar um aumento nos custos dos acidentes, pelo menos no início da implantação, ou um efeito final de redução reduzido; ambas as observações aplicam-se a 1 (em menor grau a 2); por outro lado, o aumento da velocidade representa um benefício à mobilidade; os custos relevantes normalmente justificam-se apenas em vias com maior volume de tráfego, proporcionando boa razão B/C ...


Controle de Tráfego: 22 intervenções ...

1. Tranquilização de Tráfego (traffic calming) em Áreas; 2. Vias Ambientais (environmental streets); 3. Vias Pedestrianizadas; 4. Vias Urbanas de Lazer; 5. Gestão/Controle de Acesso; 6. Sinalização/Controle de Preferência; 7. Placa de Preferência (R2) em Interseções; 8. Placa de Pare (R1) em Interseções; 9. Controle por Semáforos em Interseções; 10. Travessias de Pedestres Semaforizadas; 11. Sinalização de Velocidade; 12. Dispositivos para Redução de Velocidade; 13. Marcas Viárias; 14. Controle de Tráfego para Pedestres; 15. Sinalização para Estacionamento e Parada; 16. Vias de Mão-Única; 17. Faixas de Tráfego Reversíveis; 18. Projeto de Faixas para Ônibus e Paradas para Ônibus; 19. Orientação Dinâmica sobre Rotas; 20. Painéis de Mensagens Variáveis; 21. Proteção de Cruzamentos Rodo-Ferroviários em Nível; 22. Zonas Ambientais (environmental zones); ...

Redução do custo de acidentes demonstrada para 1, 2, 3, 4, 5, 8, 9, 10, 11, 12, 15, 18 (baias), 20 (alguns casos), 21; aumento demonstrado para 9 (substituição por amarelo piscante e conversão à direita no vermelho), 11 (maior limite de velocidade), 13 (faixas de pedestres sem outra medida), 18 (faixas de ônibus); em geral, oposição entre segurança e mobilidade, exceto 5 (preferência para via mais importante), 9 (para via secundária), 15 (restrições ao estacionamento), 16 (vias de mão única), 17 (faixas reversíveis), 18 (faixas de ônibus), 19 (orientação sobre rotas); muitas ações são de baixo custo, especialmente quando usam apenas sinalização (exceto 17 e 20); as ações que requerem obras físicas são de custo maior, especialmente 1, 2, 3 e eventualmente 4 e 12; benefícios urbanísticos de algumas ações, como 1, 2 e 3, também devem ser ponderados; ...


Projeto de Veículo e Dispositivos de Proteção: 29 intervenções ...

1. Profundidade das Ranhuras nos Pneus; 2. Pneus com Correntes (studded tyres); 3. Freios com ABS e à disco; 4. Luzes de Freio Elevadas; 5. Carros com Luzes Acesas no Dia; 6. Ciclomotores e Motocicletas com Luzes Acesas no Dia; 7. Melhorias nos Faróis Veiculares; 8. Materiais Refletivos e Roupas de Proteção; 9. Direção, Suspensão e Estabilidade Veicular; 10. Capacetes para Ciclistas; 11. Capacete para Motociclistas; 12. Cintos de Segurança em Carros; 13. Contenção para Crianças; 14. Bolsas Infláveis (airbags) em Carros; 15. Cintos de Segurança em Ônibus e Caminhões; 16. Deformabilidade em Colisões (crashworthiness) para Veículos; 17. Controles e Instrumentos para Condução; 18. Controle de Marcha (cruise control) Inteligente; 19. Regulamentação de Massa (Peso) dos Veículos; 20. Regulatação de Capacidade (Potência de Tração) dos Motores Automotivos e da Velocidade Máxima; 21. Regulatação da Capacidade (Potência de Tração) de Ciclomotores e Motocicletas; 22. Anteparos em Parachoques de Veículos Pesados; 23. Equipamentos de Segurança em Veículos Pesados; 24. Equipamentos em Ciclomotores e Motocicletas; 25. Equipamentos de Segurança em Bicicletas; 26. Requisitos de Segurança para Reboques (trailers) e Peruas (caravans); 27. Requisitos de Segurança para Incêndio; 28. Regulamentação para Carga Perigosa; 29. Controle Electrônico de Estabilidade; ...

Inspeção Veicular e de Oficinas: 4 intervenções ...

1. Requisitos de Segurança para Veículos; 2. Inspeção Periódica de Veículos Motorizados; 3. Inspeção de Veículos em Fiscalização na Via; 4. Regulamentação e Inspeção de Oficinas; ...


Formação de Condutores e Regulação da Profissão: 12 intervenções ...

1. Limite de Idade para Habilitação; 2. Requisitos de Saúde para Condutores; 3. Requisitos de Desempenho para Condutores; 4. Formação Básica de Condutores; 5. Teste de Habilitação; 6. Formação e Teste para Condutores de Ciclomotores e Motocicletas; 7. Formação e Teste para Condutores Profissionais; 8. Habilitação Progressiva; 9. Esquemas de Motivação e Incentivo nos Locais de Trabalho; 10. Regulamentação de Horas de Condução e Descanso; 11. Requisitos de Segurança para Condução de Emergência; 12. Requisitos de Segurança para Transporte Escolar; ...

Educação e Informação Pública: 3 intervenções ...

1. Educação em Idade Pré-Escolar (0–6 anos); 2. Educação em Escolas (6–18 anos); 3. Informação ao Usuários e Campanhas; ...

Fiscalização e Sanções Policiais: 13 intervenções ...

1. Fiscalização de Velocidade Estacionada/Móvel; 2. Fiscalização Eletrônica de Velocidade; 3. Fiscalização de Cintos de Segurança; 4. Patrulhamento; 5. Fiscalização Eletrônica de Transgressão de Semáforos; 6. Esquemas de Pontuação por Penalidades e Suspensão de Habilitação; 7. Penalidades; 8. Legislação sobre Condução com Álcool/Drogas; 9. Fiscalização sobre Condução com Álcool/Drogas; 10. Restrições para Condutores Condenados por Condução com Álcool/Drogas; 11. Tratamento para Condutores Condenados por Condução com Álcool/Drogas; 12. Multas e Prisão; 13. Seguro de Veículos Motorizados; ...

Atendimento de Acidentados: 3 intervenções ...

1. Serviços Médicos de Emergência; 2. Helicópteros de Resgate; 3. Notificação Automática; ...


Instrumentos Gerais de Política: 13 intervenções ...

1. Medidas Organizacionais; 2. Informação para Decisores; 3. Metas Quantitativas de Segurança na Via (quantified road safety targets) e Programas de Segurança na Via; 4. Programas de Segurança na Comunidade; 5. Controle de Exposição; 6. Planejamento do Uso do Solo (planejamento urbano e regional); 7. Planos Viários e Construção de Vias; 8. Auditorias e Inspeções de Segurança Viária; 9. Tributação de Veículos Motorizados; 10. Cobrança pelo Uso da Via; 11. Mudanças na Divisão Modal das Viagens; 12. Legislação sobre Tráfego Viário; 13. Regulamentação do Transporte Comercial; ...

medidas complexas, com muitos objetivos e efeitos, com mediações indiretas e fatores condicionantes importantes; tem de ser avaliadas com enfoque mais geral e seu efeito depende normalmente de um conjunto mais amplo de ações e contexto mais amplo de política

seguranÇa viÁria - avaliação e previsão eng.hugo pietrantonio, d.sc., prof.dr. lemt-ptr/epusp,...

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