Förord. Linköping juni Sven-Olof Lundkvist

Transkript

1 Förord Denna studie har beställts av Vägverket, där Peter Aalto har varit kontaktperson. Studien har i huvudsak utförts av undertecknad med bistånd från Peter Aalto, Vägverket och Sara Nygårdhs, VTI samt naturligtvis alla försökspersoner. Den statistiska analysen i bilaga 2 har gjorts av Mats Wiklund, VTI. Linköping juni 2004 Sven-Olof Lundkvist VTI notat

2 VTI notat

3 Innehållsförteckning Sid Sammanfattning 5 1 Bakgrund 7 2 Metod 7 3 Resultat 9 4 Kommentarer och slutsatser 11 Bilagor: Bilaga 1 Bilaga 2 Foton på övergångsställen som ingick i förstudien Synbarhet vid övergångsställen VTI notat

4 VTI notat

5 Sammanfattning En metod för studium av fotgängares upptäckbarhet vid övergångsställen i mörker på gator med stationär belysning har testats. Metoden innebär att från svart/vita foton gör försökspersoner jämförande bedömningar av upptäckbarheten vid ett antal par av övergångsställen. Från dessa observationer beräknas oddset för att ett övergångsställe bedöms ge bättre upptäckbarhet än ett annat. Datainsamlingsmetoden visade sig fungera tillfredsställande men bör modifieras något. Bland annat ska bakgrundsvariabler som beskriver vägytans ljushet mätas fysikaliskt, t.ex. belysningsstyrkan mot vägytan och ytans reflexionsegenskaper. Analysmetoden fungerar, även om den kan anses vara något ovanlig och komplicerad. Traditionella metoder, såsom variansanalys och liknande, kan inte användas på grund av att observationerna inte är oberoende. I stället måste data analyseras med en s.k. logoddsmetod. Resultaten från denna metodstudie visar att inte endast beläggningsytans luminans är avgörande för upptäckbarheten, utan även övergångsställets utformning. Således visade det sig att en insnävning av övergångsstället, så att fotgängaren väntar i förarens siktlinje, ger goda möjligheter för upptäckt. Även ett övergångsställe på gata med ljus gatsten, men utan insnävning, innebar god upptäckt av fotgängaren. Ett ytterligare resultat är att separatbelysning av övergångsstället fungerar dåligt om fotgängaren passerar bakom övergångsstället. VTI notat

6 6 VTI notat

7 1 Bakgrund Den förändrade lagstiftningen vid övergångsställen som genomfördes innebär att större krav på fordonsförarnas möjlighet att upptäcka fotgängare bör ställas. I en för- och metodstudie gjordes bedömningar av hur utformning och belysning på olika övergångsställen påverkade fotgängarens upptäckbarhet. Studien ska i första hand ses som en metodstudie. Om metoden kan anses fungera för att besvara frågeställningen, kan den användas i ett huvudförsök. 2 Metod Upptäckbarheten vid åtta övergångsställen har utvärderats av 14 försökspersoner. En fotgängare som står i begrepp att gå över vid, eller 5 meter efter, övergångsstället har fotograferats i befintlig vägbelysning, men utan fordonsljus. På samtliga svart/vita foton ser man samma fotgängare med samma kläder på ungefär samma avstånd ca 100 meter. Vid fotograferingen har använts en digitalkamera där automatiken för både tid och bländare kan kopplas ur. Detta möjliggjorde att alla foton kunde tas med samma kamerainställningar, bländare 2,8 och tiden ¼ sek. Vid två övergångsställen misslyckades fotograferingen något och här finns fotgängaren i endast en position vid eller 5 meter efter övergångsstället. Således finns sammanlagt 2 7 = 14 bilder på övergångsställe med fotgängare i två positioner och två bilder med fotgängaren i en position. Detta gör sammanlagt 16 bilder. Metoden innebar att för de två fotgängarpositionerna bildades samtliga möjliga par av övergångsställen. Detta innebar att 21 par där fotgängaren stod vid och 21 par där denne stod 5 meter bakom övergångstället kunde bildas. Försökspersonernas uppgift var att bestämma vid vilken av de två bilderna i vart och ett av de 42 paren, som en fordonsförare hade störst möjlighet att i tid upptäcka fotgängaren. Figur 1 och 2 visar exempel på par av övergångsställen där fotgängaren står i begrepp att gå över vid (figur 1) eller bakom (figur 2) övergångsstället. Samtliga åtta övergångsställen finns dokumenterade i bilaga 1. De angivna luminansvärdena är skattade värden, således ej uppmätta. VTI notat

8 Figur 1 Två övergångsställen där fotgängaren står i begrepp att gå över vid övergångsstället. Vägbaneluminansen på det vänstra och högra fotot är ca. 1,5 respektive 2,0 cd/m 2. Figur 2 Två övergångsställen där fotgängaren står i begrepp att gå över 5 meter bakom övergångsstället. Det vänstra övergångsstället är separatbelyst. Bilderna visades med OH-projektor i ett mörklagt rum. Efter några inledande mer eller mindre misslyckade bedömningar gjordes ett huvudförsök på VTI. I detta försök deltog 14 personer från DoU-enheten på VTI. Resultaten redovisas i kommande avsnitt. 8 VTI notat

9 3 Resultat Varje försöksperson (fp) gjorde 21 bedömningar där fp stod vid och 21 där denne stod 5 meter efter övergångsstället. Med 7 övergångsställen, kom således varje övergångsställe att förekomma i 6 av de 21 paren för respektive fotgängarposition. Nedan avses med poäng att ett övergångsställe har bedömts innebära bättre synbarhet än ett annat. Om ett övergångsställe har bedömts synas bättre än samtliga andra, då fotgängaren står vid detsamma, får detta övergångsställe således 6 poäng för denna fotgängarposition. Tabellerna 1 och 2 redovisar för varje fp i hur många av de 6 paren som respektive övergångsställe bedömdes ge bäst synbarhet, dvs. hur många poäng vart och ett har fått. Tabell 1 Antal poäng som vart och ett av 7 övergångsställen (ög) har erhållit av de 14 försökspersonerna (fp). Avser fotgängarposition vid övergångsstället. ög/fp Tabell 2 Antal poäng som vart och ett av 7 övergångsställen (ög) har erhållit av de 14 försökspersonerna (fp). Avser fotgängarposition 5 meter efter övergångsstället. ög/fp Från resultaten i tabellerna 1 och 2 har skillnaderna i upptäckbarhet av fotgängare skattats med logistisk regressionsanalys. Metoden för denna skattning redovisas i bilaga 2. I tabellerna 3 och 4 redovisas resultatet för fotgängare vid respektive bakom övergångsstället. VTI notat

10 Tabell 3 Skattad skillnad i upptäckbarhet av fotgängare vid övergångsställe 1 3 samt 5 8. Rad jämförs med kolumn och positivt tecken innebär bättre upptäckbarhet. Gul bakgrund innebär att skillnaden är signifikant på 5 %-nivån ,8-1,8-4,5-5,3-3,3-8,1 2 3,8 2,0-0,7-1,5 0,5-4,3 3 1,8-2,0-2,7-3,5-1,5-6,3 5 4,5 0,7 2,7-0,8 1,2-3,6 6 5,3 1,5 3,5 0,8 2,0-2,8 7 3,3-0,5 1,5-1,2-2,0-4,7 8 8,1 4,3 6,3 3,6 2,8 4,7 Tabell 4 Skattad skillnad i upptäckbarhet av fotgängare 5 meter efter övergångsställe 1 2 samt 4 8. Rad jämförs med kolumn och positivt tecken innebär bättre upptäckbarhet. Gul bakgrund innebär att skillnaden är signifikant på 5 %- nivån ,1-4,2-2,5-4,6-1,8-7,5 2 3,1-1,1 0,7-1,3 1,3-4,4 4 4,2 1,1 1,8-0,2 2,4-3,2 5 2,5-0,7-1,8-2,0-0,6-5,0 6 4,5 1,3 0,2 2,0 2,6-3,0 7 1,8-1,3-2,4 0,6-2,6-5,7 8 7,5 4,4 3,2 5,0 3,0 5,7 Exempel på tolkning av tabellerna 3 och 4: En fotgängare som står vid eller 5 meter bakom övergångsställe 6 har signifikant bättre upptäckbarhet än en som står vid eller 5 meter bakom övergångsställe 1 (p<.05). En fotgängare som står 5 meter bakom övergångsställe 5 har signifikant sämre upptäckbarhet än en som står 5 meter bakom övergångsställe 8 (p<.05). Det framgår av tabellerna 3 och 4 att det separatbelysta övergångsstället, nummer 5, fungerar signifikant bättre än övergångsställe 1, 3 och 7 och sämre än nummer 8 då fotgängaren står vid de vita markeringarna. Står fotgängaren bakom, fungerar övergångsställe 5 bättre endast än nummer 1 och sämre än nummer 4, 6 och 8. Separatbelysningen fungerar således som tänkt endast då fotgängaren går över vid själva övergångsstället, men inte bakom (framför är inte undersökt). Slår man samman resultaten finner man att övergångsställe 8 är att föredra med tanke på upptäckbarheten av fotgängare. 10 VTI notat

11 4 Kommentarer och slutsatser Vad gäller metoden, så kan den anses fungera väl, vilket visas av att resultaten är konsistenta över försökspersoner. Inför ett huvudförsök bör man ha följande i åtanke: Fotograferingen bör göras med stativ för att undvika oskärpa. Oftast var detta inte något problem, men det finns ingen anledning att inte använda stativ. Avstånden mellan fotgängare och fotograf måste mätas, så att variationen mellan bilderna minimeras. Fotgängarens vinkelstorlek kan redigeras i efterhand, men en avståndsmätning är så enkel att den bör göras. Vägytans luminans bör mätas åtminstone i några punkter runt övergångsstället och på trottoaren. Detta kan göras genom att mäta infallande ljus samt vägytans luminanskoefficient och från dessa parametrar skatta luminansen. Analysmetoden är något udda och kanske okänd för gemene man. Det är emellertid inte möjligt att använda en traditionell metod eftersom data inte är oberoende. Resultaten från detta lilla förförsök visar på följande: En hög vägyteluminans ger bra upptäckbarhet av en fotgängare, oavsett om denne står vid eller bakom övergångsstället. Separatbelysning av övergångsstället ger god upptäckbarhet då fotgängaren står vid övergångsstället, men inte bakom. Ett alternativ till separatbelysning kan vara att göra en insnävning av gatan vid övergångsstället. Detta förbättrar sannolikt inte synbarheten, men upptäckbarheten. VTI notat

12 12 VTI notat

13 Bilaga 1 Sid 1 (3) Övergångsställen som ingick i förstudien. Observera att luminanserna inte är uppmätta utan endast skattade. Bilderna visar endast en av de två fotgängarpositionerna. 1 Karlavägen, Sundbyberg. Detta är en lokalgata med bedömd medelluminans 0,5 cd/m 2 (MEW5). Fotgängare vid och efter övergångsstället. 2 Vegagatan, Sundbyberg. Huvudgata med mycket störande belysning i bakgrunden (stor svårighetsgrad). Medelluminansen bedöms till 1,5 cd/m 2 (MEW2) och fotgängare finns vid och efter övergångsstället. 3 Västeråsvägen, Eskilstuna. Huvudgatan med belysning endast på motsatt sida mot fotgängaren som står vid (ej bakom) övergångsstället. Bedömd medelluminans är 1,0 cd/m 2 (MEW3), men således är det mörkare på fotgängarens sida. VTI notat

14 Bilaga 1 Sid 2 (3) 4 Östermalmsgatan, Västerås. Lokalgata med belysning på den sida där fotgängaren står, efter övergångsstället (ej vid detsamma). Bedömd medelluminans 1,0 cd/m 2 (MEW3), men det är således ljusare på fotgängarens sida. 5 Strandgatan, Eskilstuna. Huvudgata med belysning på motsatt sida mot fotgängaren, men med separatbelyst övergångsställe. Bedömd medelluminans före och efter övergångsstället är 1,0 cd/m 2 (MEW3), men på och vid övergångsstället är det betydligt ljusare (> 2 cd/m 2 ). Fotgängare vid och efter övergångsstället. 6 Sturegatan, Eskilstuna. Huvudgata med bedömd medelluminans 1,5 cd/m 2 (MEW2) och något bländande bakgrund. Insnävning, så att gatan är smal just vid övergångsstället, vilket innebär att en väntande fotgängare kommer i bilistens siktlinje. Fotgängare vid och efter övergångsstället. VTI notat

15 Bilaga 1 Sid 3 (3) 7 Kyrkogatan, Eskilstuna. Lokalgata med bedömd luminansjämnhet 0,75 cd/m 2 (MEW4). Separatbelysning med dålig funktion (felriktad). Fotgängare vid och efter övergångsstället. 8 Drottninggatan, Eskilstuna. Lokalgata med bedömd medelluminans 2,0 cd/m 2 (MEW1). Den höga luminansen förklaras av beläggning utförd med ljus gatsten. Fotgängare vid och efter övergångsstället. VTI notat

16 VTI notat

17 Bilaga 2 Sid 1 (3) Synbarhet vid övergångställen Respondenter har studerat foton av personer vid övergångställen. Fotona har presenterats parvis och respondenten har angett på vilket foto som personen vid övergångsstället syns bäst. Modell och analysmetod Anta att det går att kvantifiera hur synbar personen vid övergångstället är. Säg att det är k foton där synbarheten ska bedömas. Synbarheten för ett godtyckligt foto, j, kan då formuleras som ett linjärt uttryck, V j = α + β 2 x 2j + + β k x kj, där x mj är en indikatorvariabel som är 1 om det foto m som studeras och 0 annars eller med andra ord x mj = 1 om j = m och 0 annars. Synbarheten på foto 1 är då α medan synbarheten på foto m α + β m för m = 2,, k. Olika individer kan dock uppleva olika synbarhet på samma foto. Den synbarhet som individ i uppfattar på foto j betecknas U ij = V j + ξ i + ε ij, där ξ i och ε ij är oberoende slumpfel med väntevärde 0. Speciellt gäller att individ i kommer att uppleva bättre synbarhet på foto j än på foto m om U ij > U im, vilket är ekvivalent med att V j - V m > ε im - ε ij, vilket är en slumpmässig händelse, vars sannolikhet beror av V j - V m, så att sannolikheten är stor om V j - V m är stort och liten om V j - V m är litet, men notera speciellt att individtermen ξ i inte påverkar sannolikheten. Låt nu p jm = P(ε im - ε ij < V j - V m ) vara sannolikheten att foto j upplevs som mer synbart än foto m. Anta att logit(p jm ) = ln(p jm /(1 - p jm )) = V j - V m = β 2 (x 2j - x 2m ) + + β k (x kj - x km ), vilket innebär att p jm antas ha logistisk regression på differenserna (x 2j - x 2m ),,(x kj - x km ). Speciellt gäller att oddset för att synbarheten på foto j upplevs större än på foto 1 bestäms av p j1 /(1 p j1 ) = exp(β j ), j = 2,, k, och oddskvoten (p j1 /(1 p j1 ))/ (p m1 /(1 p m1 )) = exp(β j - β m ) = p jm /(1 p jm ), m = 2,, k, är oddset för att uppleva högre synbarhet i foto j än foto m. Parametrarna β 2,, β k skattas med iterativa minsta-kvadrat skattningar, se till exempel Dobson (1990). Observera att det är enbart skillnad i synbarhet som kan skattas, så att β j anger skillnad i synbarhet mellan foto j och foto 1, för j = 2,, k. Resultat Två fotoserier har jämförts sinsemellan. Den första serien, A, består av foton numrerade 1, 2, 3, 5, 6, 7 och 8 där en person står vid övergångsstället medan den andra serien, B, består av foton numrerade 1, 2, 4, 5, 6, 7 och 8 där personen står någon meter bortanför övergångsstället. Foton med samma nummer är tagna vid samma övergångsställe. Skillnad i synbarhet till foto 1 i respektive mätserie har skattats och redovisas tabell 1. Oddset för att uppleva högre synbarhet på respektive foto relativt foto 1 redovisas i tabell 2. VTI notat

18 Bilaga 2 Sid 2 (3) Tabell 1 Skillnad i synbarhet inom samma serie jämfört med foto 1. Foto nr Serie A Standardfel A Serie B Standardfel B 1 0,0 0,0 2 3,8 0,7 3,1 0,6 3 1,8 0,6 4 4,3 0,6 5 4,5 0,7 2,5 0,6 6 5,3 0,8 4,5 0,6 7 3,3 0,7 1,8 0,6 8 8,1 1,1 7,5 1,0 Tabell 2 Odds för högre synbarhet relativt foto 1 inom samma serie. Foto nr Serie A Serie B Tabell 3 Kovariansmatris A ,50 0,33 0,44 0,44 0,41 0,44 3 0,33 0,40 0,33 0,33 0,33 0,33 5 0,44 0,33 0,53 0,46 0,42 0,47 6 0,44 0,33 0,46 0,57 0,42 0,51 7 0,41 0,33 0,42 0,42 0,48 0,42 8 0,44 0,33 0,47 0,51 0,42 1,17 Tabell 4 Kovariansmatris B ,36 0,30 0,27 0,30 0,25 0,30 4 0,30 0,40 0,28 0,33 0,25 0,34 5 0,27 0,28 0,33 0,28 0,24 0,28 6 0,30 0,33 0,28 0,41 0,25 0,35 7 0,25 0,25 0,24 0,25 0,31 0,25 8 0,30 0,34 0,28 0,35 0,25 1,02 VTI notat

19 Bilaga 2 Sid 3 (3) Tabell 5 95%-konfidensintervall A för skillnad, rad - kolumn ,0±0,0-3,8±1,4-1,8±1,2-4,5±1,4-5,3±1,5-3,3±1,4-8,1±2,1 2 3,8±1,4 0,0±0,0 2,0±1,0-0,7±0,8-1,5±0,8 0,5±0,8-4,3±1,7 3 1,8±1,2-2,0±1,0 0,0±0,0-2,7±1,0-3,5±1,1-1,5±0,9-6,3±1,9 5 4,5±1,4 0,7±0,8 2,7±1,0 0,0±0,0-0,8±0,8 1,2±0,8-3,6±1,7 6 5,3±1,5 1,5±0,8 3,5±1,1 0,8±0,8 0,0±0,0 2,0±0,9-2,8±1,7 7 3,3±1,4-0,5±0,8 1,5±0,9-1,2±0,8-2,0±0,9 0,0±0,0-4,7±1,8 8 8,1±2,1 4,3±1,7 6,3±1,9 3,6±1,7 2,8±1,7 4,7±1,8 0,0±0,0 Tabell 6 95%-konfidensintervall B för skillnad, rad - kolumn ,0±0,0-3,1±1,2-4,2±1,2-2,5±1,1-4,5±1,3-1,8±1,1-7,5±2,0 2 3,1±1,2 0,0±0,0-1,1±0,8 0,7±0,7-1,3±0,8 1,3±0,8-4,4±1,7 4 4,2±1,2 1,1±0,8 0,0±0,0 1,8±0,8-0,2±0,8 2,4±0,9-3,2±1,7 5 2,5±1,1-0,7±0,7-1,8±0,8 0,0±0,0-2,0±0,9-0,6±0,8-5,0±1,8 6 4,5±1,3 1,3±0,8 0,2±0,8 2,0±0,9 0,0±0,0 2,6±0,9-3,0±1,7 7 1,8±1,1-1,3±0,8-2,4±0,9 0,6±0,8-2,6±0,9 0,0±0,0-5,7±1,8 8 7,5±2,0 4,4±1,7 3,2±1,7 5,0±1,8 3,0±1,7 5,7±1,8 0,0±0,0 Referens Dobson A J: An Introduction to Generalized Linear Models. Chapman and Hall. London VTI notat