VTI rapport 698 Utgivningsår 2010 www.vti.se/publikationer Åtgärder för att minska hastighet förbi vägarbetsplatser Utvärdering baserad på tre fältförsök Gunilla Sörensen Mats Wiklund
Utgivare: Publikation: VTI rapport 698 Utgivningsår: 2010 Projektnummer: 80685 Dnr: 2007/0507-28 581 95 Linköping Projektnamn: Framtida vägarbetsutmärkning med nyttjande av ny teknik och ny lagstiftning Författare: Gunilla Sörensen och Mats Wiklund Uppdragsgivare: Trafikverket Titel: Åtgärder för minskad hastighet förbi vägarbetsplatser. Utvärdering baserad på tre fältförsök. Referat (bakgrund, syfte, metod, resultat) max 200 ord: En kunskapssammanställning avseende nyare metoder för att öka säkerheten vid vägarbetsplatser har tidigare genomförts. Den resulterade i en lista med åtgärdsförslag. Vägverket har prioriterat utvärdering av flera av de föreslagna åtgärderna. Utvärderingar avseende tre av dessa åtgärder redovisas i denna rapport. Intelligent kövarningssystem Variabla meddelandeskyltar (VMS) vid intermittent vägarbete Optiska hastighetslinjer. De tre åtgärderna har testats i samband med verkliga vägarbeten och alla tre åtgärderna har var och en på sitt sätt visat sig ha potential att öka säkerheten vid vägarbeten. I rapporten pekas på frågor som återstår att besvara samt ges flera förslag på alternativa utformningar. De optiska hastighetslinjerna var den åtgärd som var klart billigast att implementera, men åtgärden fungerar bara vid barmark. För att kunna utnyttja metoden med optisk synvilla även vintertid föreslås ett försök med skärmar som placeras ut med succesivt minskade avstånd, på sträcka där hastighetssänkning eftersträvas. En positiva reaktioner avseende de testade åtgärderna och deras effekter har erhållits både från vägarbetare och driftledare Nyckelord: Vägarbete, trafiksäkerhet, hastighet, kövarning, variabla meddelandeskyltar, optiska hastighetslinjer ISSN: Språk: Antal sidor: 0347-6030 Svenska 55 + 5 bilagor
Publisher: Publication: VTI rapport 698 Published: 2010 Project code: 80685 Dnr: 2007/0507-28 SE-581 95 Linköping Sweden Author: Gunilla Sörensen and Mats Wiklund Project: Future signage of roadworks using new techniques and new legislation Sponsor: The Swedish Road Administration and the Swedish Transport Administration Title: Measures to reduce speed past roadwork zones. An investigation based on three field tests. Abstract (background, aim, method, result) max 200 words: A state of the art literature survey concerning the improvement of roadwork safety has previously been carried out. A list of potential new measures was produced and several of these were prioritized, for further investigation, by the Swedish Road Administration. The investigations of three of these prioritized measures are documented in this report: Intelligent congestion warning system Dynamic message sign (DMS) Optical speed bars The measures were tested i field at real roadworks and all three measures, each in their own way, have the potential to increase traffic safety at roadwork zones. In the report, questions that remain to be answered are highlighted and some alternative designs of the measures are proposed. The optical speed bars were the cheapest measure, but are not effective during winter. A field test using an alternative revised method is hence suggested where the speed bars are replaced with a type of screen. Positive reactions regarding the three tested measures and their effects have been received from both road workers and supervisors. Keywords: ISSN: Language: No. of pages: 0347-6030 Swedish 55 + 5 Appendicies
Förord Projektet Åtgärder för att minska hastighet förbi vägarbetsplatser har genomförts på uppdrag av Vägverket (sedan april 2010 Trafikverket) inom området Verksamhetsnära Utveckling. Syftet med projektet har varit att utvärdera tre olika åtgärder: Intelligent kövarningssystem, variabla meddelande skyltar vid intermittent vägarbete samt optiska hastighetslinjer. Mats Wiklund, VTI, har stått för projektledning och metodval, har utfört all databearbetning och alla analyser samt i övrigt medverkat i projektets olika delar. Vägverkets (senare Trafikverkets) kontaktperson har varit Jan-Erik Elg. Kontaktpersoner vid fältförsöken med kövarningssystemet har varit Bjarne Andersson, Region Skåne. Curt Sjöberg, Region Mälardalen, var kontaktperson vid försöken med variabla meddelande skyltar (VMS) vid intermittent vägarbete och optiska hastighetslinjer. Ett tack riktas till NCC som lånade ut den prototyp som användes vid utvärdering av VMS vid intermittent arbete. Utvecklingen prototypen har gjorts av Nissen i samarbete med Meag, Vägverket och VTI. Sven-Åke Lindén, Mikael Bladlund och Håkan Wilhelmsson, alla VTI, har ansvarat för hastighetsmätningar vid fältförsök med kövarningssystem samt vid försök med optiska hastighetslinjer. Terry McGarvey, VTI, har medverkat vid fältförsök avseende optiska hastighetslinjer. Gunilla Sörensen, VTI, har medverkat vid planering, arbetsmöten och rapportskrivning. Stort tack till alla inblandade! Linköping december 2010 Anita Ihs Forskningschef Drift och Underhåll VTI rapport 698 Omslag: VTI
Kvalitetsgranskning Granskningsseminarium genomfördes 2010-12-03 där Anne Bolling var lektör. Gunilla Sörensen har genomfört justeringar av slutligt rapportmanus 2010-12-21. Forskningschef Anita Ihs har därefter granskat och godkänt publikationen för publicering (2010-12-22). Quality review Review seminar was carried out on 3 December 2010 where Anne Bolling reviewed and commented on the report. Gunilla Sörensen has made alterations to the final manuscript of the report. The research director Anita Ihs examined and approved the report for publication on 22 December 2010. VTI rapport 698
Innehållsförteckning Sammanfattning... 5 Summary... 7 1 Inledning... 9 2 Mobilt kövarningssystem fältförsök på E22 mot Lund... 10 2.1 Bakgrund... 10 2.2 Syfte... 12 2.3 Metod och genomförande... 12 2.4 Resultat från mätsnitten... 15 2.5 Statistisk analys... 26 2.6 Sammanfattande diskussion och slutsatser... 27 3 Variabel meddelandeskylt vid intermittent vägarbete fältförsök i Södermanland... 30 3.1 Bakgrund... 30 3.2 Syfte... 30 3.3 Metod och genomförande... 31 3.4 Resultat... 37 3.5 Diskussion, slutsatser och förslag... 38 4 Optiska hastighetslinjer fältförsök på riksväg 52 mot Stigtomta... 42 4.1 Bakgrund... 42 4.2 Syfte... 43 4.3 Metod och genomförande... 43 4.4 Resultat... 46 4.5 Diskussion och slutsats... 47 5 Slutdiskussion med förslag till förändringar och fortsatt arbete... 49 5.1 Automatisk kövarning... 49 5.2 Variabel meddelandeskylt... 49 5.3 Optiska hastighetslinjer... 51 5.4 Summering... 52 Referenser... 53 Bilaga 1: Bilaga 2: Bilaga 3: Bilaga 4: Bilaga 5: VTI rapport 698
VTI rapport 698
Åtgärder för att minska hastighet förbi vägarbetsplatser Utvärdering baserad på tre fältförsök av Gunilla Sörensen och Mats Wiklund VTI 581 95 Linköping Sammanfattning En kunskapssammanställning avseende nyare metoder för att öka säkerheten vid vägarbetsplatser har tidigare genomförts. Den resulterade i en lista med åtgärdsförslag. Vägverket har prioriterat utvärdering av flera av de föreslagna åtgärderna. Utvärderingar avseende tre av dessa åtgärder redovisas i denna rapport. Intelligent kövarningssystem Variabla meddelandeskyltar (VMS) vid intermittent vägarbete Optiska hastighetslinjer. Systemet för intelligent kövarning utgjordes av två variabla meddelandeskyltar kopplade till en utrustning som aktiverade skyltarna när fordonshastigheten nära vägarbetet blivit låg. Övrig tid hölls skyltarna släckta. Den första kövarningsskylten stod 2,5 kilometer före vägarbetet på 110-sträcka medan den andra stod 1,2 kilometer före, på 90-sträcka. Utrustningen som mätte hastigheten stod ungefär en halv kilometer före vägarbetet. Precis före vägarbetet vävdes två körfält samman till ett. Resultaten visar att under timmar med hög trafik blev hastighetsfördelningen mer homogen om systemet var inkopplat, vilket enligt tidigare studier har visat sig vara fördelaktigt ur trafiksäkerhetssynpunkt. Under lågtrafik kunde däremot ingen skillnad konstateras, troligen beroende på att hastigheterna då inte var så låga att utrustningen behövde aktivera kövarningarna. Medelhastigheten har beräknats för 15-minutersperioder dagtid. Denna medelhastighet var uppskattningsvis 95 105 km/h i höger körfält i höjd med den första kövarningsskylten, med undantag för ett fåtal kortare perioder vid föremätningen då hastigheten sjönk till en nivå lägre än 80 km/h. Vid en punkt på 90-sträcka, drygt 800 meter före arbetsområdet, var 15-minutersmedelvärdena som högst 85 95 km/h i höger körfält. Ett flertal 15-minutersperioder med medelhastigheter under 20 km/h inträffade dock, såväl före som efter införandet av systemet. Därför bör lämpligt avstånd från skylten och utrustningen för hastighetsavläsning till vägarbetet samt lämplig hastighet för aktivering av kövarning utvärderas närmare. En alternativ utformning föreslås vidare, där en växling till ikonen för vägarbete och en avståndsangivelse görs när kövarningen släcks. I ett försök med variabel meddelandeskylt för intermittent arbete testades en prototyp med två LED-skärmar vid kantstolpstvätt. Prototypen var placerad på en TMA-bärare, dvs. på ett fordon som var utrustat med den typ av påkörningsskydd som brukar användas vid vägarbete. Detta fordon körde så nära som möjligt bakom vägarbetsfordonet. Tre alternativa utformningar av meddelandesekvenser ingick i försöket. Initialt visades på den övre skärmen den digitala versionen av vägmärket Vägarbete, medan den undre skärmen var släckt. När avståndet för ett upphinnande fordon var cirka 100 meter testades enligt ett uppgjort schema en av tre alternativa utformningar A C som vardera bestod av två faser. VTI rapport 698 5
Alternativ Skylt Fas 1 2 A Övre Digitalt vägarbetsmärke Digitalt vägarbetsmärke Undre (av) SÄNK FARTEN B Övre MIN FART XX Digitalt vägarbetsmärke Undre (av) (av) C Övre MIN FART YY Digitalt vägarbetsmärke Undre DIN FART XX SÄNK FARTEN Varje fas visades cirka 1,5 sekunder innan växling till nästa fas skedde. Resultaten visade att alternativ C gav signifikant lägre hastighet än alternativ A. Förare sänker således sin hastighet mer när de får information om både sin egen och arbetsfordonets hastighet (omväxlande med vägarbetsskylten och uppmaningen SÄNK FARTEN) än vad de gör när de bara får se vägarbetsskylten och uppmaningen SÄNK FARTEN. Medelhastigheten för alla de upphinnande fordonen när de hunnit ifatt vägarbetsfordonet var 30 km/h eller lägre för alla tre alternativen. Försök med optiska hastighetslinjer har genomförts i Sverige för första gången. De optiska linjerna klistras vid körfältets sidolinjer, men appliceras tvärs vägen, från sidolinjen och cirka 30 centimeter in mot körfältet från båda sidor. Genom att avståndet mellan linjerna minskas i färdriktningen skapas en illusion av att hastigheten ökar för den som kör med konstant fart. Försöket visade att linjer applicerade på en sträcka av 200 meter mellan en 70-skylt och en efterföljande 50-skylt gav en liten men signifikant sänkning av hastigheten vid 50-skylten från 57 km/h till 56 km/h. Det längsgående avståndet mellan de första linjerna var drygt 5,5 meter, medan det hade minskats till hälften mellan de sista linjerna. De tre åtgärderna har var och en på sitt sätt potential att öka säkerheten vid vägarbeten. I rapporten pekas på frågor som återstår att besvara samt ges flera förslag på alternativa utformningar för de testade metoderna. Bland dem som testat de olika åtgärderna, såväl vägarbetare som driftansvariga, har inställningen varit positiv till såväl själva åtgärden som effekten av den. De optiska hastighetslinjerna var den åtgärd som var klart billigast att implementera, men fungerar bara vid barmark. För att kunna utnyttja metoden med optisk synvilla även vintertid föreslås ett försök med sidomarkeringsskärmar som placeras ut med succesivt minskade avstånd, där hastighetssänkning eftersträvas. 6 VTI rapport 698
Measures to reduce speed past roadwork zones. An investigation based on three field tests by Gunilla Sörensen and Mats Wiklund VTI (Swedish National Road and Transport Research Institute) SE-581 95 Linköping Sweden Summary As a result of a state-of the-art literature survey concerning roadwork safety different measures had been proposed. The Swedish Road Administration gave priority to several of these proposals. The evaluation of three of the prioritized measures is documented in this report: Intelligent congestion warning system Dynamic message sign (DMS) Optical speed bars The intelligent congestion warning system consisted of two dynamic message signs that were connected to a trigger that activated the warning message when approaching vehicle speed, at a point 500 meters before the roadwork zone, was lower than a preset limit. The two lanes merged to one lane just before the roadwork zone. The results of speed measurements showed that, during rush hours, the speed distribution became more homogenous when the system was in use. More homogeneous distributions have been shown to increase traffic safety. Mean speeds, per 15 minute periods, were calculated. During daytime the mean speed, in the right lane 15 meters after the first queue warning sign and at a point 2,5 km before the roadwork zone, was approximately 95 105 km/h (speed limit 110 km/h). However, a few shorter periods with mean speed below 80 km/h occurred before the introduction of the queue warning system. The highest mean speed, 810 m before the work zone, was 85 95 km/h in the right lane (speed limit 90km/h). However, several periods with a mean speed below 20 km/h occurred both before and after the introduction of the system. Hence, the most suitable distances from the sign and the trigger to the work zone have to be investigated further as well as the triggering speed level. An alternative design, where the icon used for road work warning is shown together with the distance to the work zone, is proposed whenever the congestion warning is not in action. A prototype, which consisted of two variable message signs, flashing lights, wireless communication and computer software, was tested during intermittent roadwork conditions. The signs were placed on the same vehicle that carried the truck mounted attenuator (TMA) a cushioning device that protects road workers and equipment from approaching traffic. This vehicle was driven directly behind the road work vehicle. Initially, the upper variable sign displayed a digital road work warning sign while the lower sign was turned off. When a vehicle came within 100 meters, and the vehicle speed was higher than 50km/h, the prototype shifted mode according to a preset schedule. The speeds of all vehicles approaching the road work vehicle were measured. The mean speed was calculated from each vehicles last speed registration. VTI rapport 698 7
Alternative Sign Phase 1 2 A Upper digital road-work warning sign digital road-work warning sign Lower (off) REDUCE SPEED B Upper MY SPEED YY digital road-work warning sign Lower (off) (off) C Upper MY SPEED YY digital road-work warning sign Lower YOUR SPEED XX REDUCE SPEED Each phase was displayed for 1.5 seconds. The results showed that alternative C gave significantly lower mean speed than alternative A. Hence, drivers reduced their speed more when given information about the speed of the roadwork vehicle as well as their own speed. All three alternatives gave a mean speed of 30km/h or lower. Experiments with optical speed bars were performed in Sweden for the first time. The 30cm bars were fixed onto the road surface, at an angle of 90 degrees to the direction of travel, along both edges of the traffic lane. By gradually reducing the distance between the bars in the direction of travel, an illusion of increased speed is supposed to be created if the driver keeps to the same speed through the whole section. The longitudinal distance between the bars was reduced from 5.5 to 2.8 meters along the section. The section was 200 meters long and ran from a 70 km/h speed limit sign to a 50 km/h speed limit sign. Speed measurements at the beginning and end of the section, before and after the introduction of the optical speed bars, gave a small but still significant reduction in mean speed from 57 to 56 km/h at the end of the section. All three measures, each in their own way, have potential to increase traffic safety at roadwork zones. In the report, questions that remain to be answered are highlighted and some alternative designs of the measures are proposed. The optical speed bars were the cheapest measure, but are not effective during winter. A field test using an alternative revised method is hence suggested where the speed bars are replaced with screens/signs along the road side. Positive reactions regarding the three tested measures and their effects have been received from both road workers and supervisors. 8 VTI rapport 698
1 Inledning Olyckor vid vägarbetsområden är ett trafiksäkerhetsproblem. Varje år sker i genomsnitt fler än 100 olyckor i samband med vägarbeten (Liljegren, 2008). Under femårsperioden 2003 2007 dog 20 personer, varav 3 vägarbetare, och närmare 1 000 personer skadades, varav 115 svårt. Upphinnandeolyckor var den vanligaste typen av alla vägarbetsolyckor. De utgjorde 30 procent av dessa olyckor och 37 procent av de skadade (inklusive dödade). Även om man studerar incidentrapporter är det upphinnandeolyckorna som dominerar (Wiklund, 2008). Detta indikerar att förare har problem med hastighetsanpassningen i anslutning till vägarbetsområden. Enligt Varheyli m.fl. (2003) visar forskning inom trafiksäkerhetsområdet att olyckor är starkt kopplade till extrema händelser (t.ex. singelolycka vid trötthet) eller händelsekedjor (t.ex. upphinnandeolyckor). Specifikt om vägarbete säger författarna att på de platser inom vägarbetsområdet där vägarbetare uppehåller sig bör högsta tillåtna hastighet vara 30 km/h. Den sträcka som skyltas ned till 30 bör dock inte vara längre än nödvändigt. Istället bör övriga delar av vägarbetsområdet ha högre tillåten hastighet och skyltarna kunna styras dynamiskt. Fordonshastigheterna har stor betydelse för olycksutfallet. Enligt den så kallade potensmodellen (Nilsson, 2000), som har validerats mot stora mängder olycksdata från olika delar av världen, är förändringen i antalet dödsolyckor proportionell mot fjärdepotensen av den relativa hastighetsförändringen i området. Det betyder till exempel att en sänkning av medelhastigheten från 55 till 54 km/h (1,8 %) på en viss sträcka kan förväntas leda till en minskning av dödsolyckorna på den sträckan med cirka 7 procent. En kunskapssammanställning avseende nyare metoder för att öka säkerheten vid vägarbetsplatser har resulterat i en lista med åtgärdsförslag (Bolling och Sörensen, 2008). Flera av åtgärderna är tänkta att sänka hastigheten förbi arbetsplatserna, men i något fall även att öka framkomligheten. Genom att förbättra kunskapen om hur olika utrustningar fungerar när de används vid vägarbeten ges möjlighet att göra utmärkningen av vägarbeten effektivare vad gäller arbetsmiljö, säkerhet, framkomlighet och ekonomi. Vägverket har därför prioriterat utvärdering av flera av de föreslagna åtgärderna. Utvärderingar avseende tre av dessa åtgärder redovisas i denna rapport. Intelligenta kövarningssystem (Kap 2) Variabla meddelandeskyltar vid intermittent vägarbete (Kap 3) Optiska hastighetslinjer (Kap 4). VTI rapport 698 9
2 Mobilt kövarningssystem fältförsök på E22 mot Lund 2.1 Bakgrund I samband med vägarbeten finns risk för köbildning, speciellt om trafiken är tät. Med hjälp av den så kallade potensmodellen (Nilsson, 2000) gör Lindkvist (2008B) skattningen att på sträckor där det uppstår plötsliga köer med hastigheten 30 km/h kan en sänkning av medelhastigheten med 22 procent från 90 km/h till 70 km/h innebära att risken för allvarliga upphinnandeolyckor sänks med så mycket som 70 procent. Ett sätt att uppmärksamma trafikanterna på begränsad framkomlighet i samband med ett vägarbete är att använda variabla meddelandeskyltar (VMS). Ett exempel där variabla meddelandeskyltar har använts för att öka framkomligheten är något man kallar Smart Work Zone. Sensorer används för att mäta trafikflödet i närhet av vägarbeten. Med hjälp av VMS används trafikflödesdata för att informera trafikanterna om lämplig hastighet, fördröjningar och liknande. System som informerar om köbildning har dock gett varierande resultat avseende hastighetsanpassning (Fontaine och Edara, 2007, McCoy och Pesti, 2001). Fontaine och Edara menar att det utifrån genomgångna studier är svårt att visa trafiksäkerhetseffekten av systemen. McCoy och Pesti fann en viss effekt på hastigheten, men bara om det fanns synlig köbildning. Om flerfältsväg sägs i en effektkatalog från Vägverket (2000) att ju högre trafikflödena blir desto mer dominerande blir upphinnandeolyckorna. I effektkatalogen (Vägverket, 2000) beskrivs även system för körfältsstyrning på flerfältig väg. I denna refereras bland annat holländska uppföljningar av körfältsstyrning som lyfter fram fyra effekter av detektorstyrda körfältssignaler med rekommenderade hastigheter och varningslampor samt med möjligheter till körfältsavstängningar (MCS-system). Effekterna sägs vara: säkrare arbetsmiljö och reducerad tidsåtgång med ca 15 % vid vägarbeten reducering av primära olyckor med 15 20 % och sekundära med 40 50 % 4 5 % ökad kapacitet och 10 15 % kortare restid under högtrafiktid, vilket lett till färre olyckor men även minskad blockering vid olyckor. hastigheten har sänkts med 0 17 km/h och hastighetsspridningen minskat uppströms zoner med köbildning. Enligt mätningar ger MCS-systemet med omställbara vägmärken dels en viss hastighetssänkning under topptimmarna, dels en minskning av hastighetsvariationen i trafikströmmen. Dessa två faktorer bedöms minska risken för upphinnandeolyckor. Resultat från ett par svenska mätsträckor med trafikstyrd variabel hastighet indikerar att relativa hastigheter har mycket stor betydelse på sträckor med stor andel upphinnandeolyckor (Lindkvist, 2008A ). Vid en jämförelse med USA framkommer att på motorvägar är omkring 40 % av olyckorna upphinnandeolyckor (Lindkvist, 2008B). Författaren menar att på motorvägar är hastighetsskillnaderna mellan fordon lika viktiga att beakta som medelhastigheterna. Utifrån data från olika amerikanska studier drar han slutsatsen att risken för upphinnandeolycka på motorväg är lägst om man håller en hastighet som inte avviker för mycket från genomsnittshastigheten. Han drar vidare slutsatsen att harmonisering av 10 VTI rapport 698
hastigheter, som leder till mindre hastighetsvariation, kan ha stor inverkan i önskad riktning på upphinnandeolyckor. Uppföljning av ett motorvägsstyrningssystem i Bremen i Tyskland visar att olyckor med personskador minskade med 42 procent vid övergång från fri fart till högsta hastighet 120/100 km/h och med ytterligare 12 procent vid implementering av körfältsreglering, MCS (Motorway Control System), enligt Lindkvist (2008B). Han tillägger att effekten blir ännu större om man dessutom tar hänsyn till trafikökningen. Kösituationen före jämfört med efter införandet visar också en betydande minskning av köerna. Lindkvist refererar också motsvarande engelska studier av väg M25 runt London som indikerar 10 20 procent färre olyckor med MCS. Enligt Lindkvist är sträckor med intensiv trafik nära kapacitetstaket känsligare för störningar och hastighetsskillnader. Förändringar i hastighets kan där medföra sammanbrott med plötsliga köer och ökad risk för upphinnandeolyckor. Författaren menar att åtgärder för att homogenisera trafiken så att den flyter jämnare kan ha stor positiv betydelse på sådana sträckor. Författaren menar att en rimlig hypotes är att trafikstyrning med VH/MCS (Variabel Hastighet/Motorway Control System körfältsreglering) minskar personskadorna med uppskattningsvis: 5 procent vid normalhastighet 70 80 km/h 10 procent vid normalhastighet 90 100 km/h 20 procent vid normalhastighet 110 120 km/h 40 procent vid normalhastighet 130 km/h eller fri fart. Lindkvist (2008B) konstaterar att vid hastigheter lägre än ca 50 km/h tvingas förarna att anpassa sig till i vilken hastighet kön rör sig. På sådana vägavsnitt är det enligt honom mer lämpligt med köinformation eller kövarningssystem än med variabel hastighetsbegränsning så att föraren tidigare kan anpassa farten till köförhållandena. Han understryker slutligen behovet av fortsatt utredning avseende köproblemen. Dessa kan enligt honom åtgärdas med hjälp av t.ex. kövarningssystem, variabel hastighet, körfältsstyrning (MCS), sänkta fasta hastighetsgränser eller tillfällig vägrenskörning. Vidare påpekar han att det är angeläget att närmare undersöka effektiviteten av sådana lösningar. För den som vill skatta antalet upphinnanden per kilometer och timme finns en formel i Vägverkets/Trafikverkets effektkatalog som beskriver effektsamband för nybyggnad och förbättring (2001). Upphinnandeolyckor utgör cirka 30 procent av alla vägarbetsolyckor och är därmed den vanligaste typen av vägarbetsolycka (Liljegren, 2008). De vägarbetsrelaterade olyckorna på det statliga vägnätet inträffar till 60 procent på de större vägarna 1. Upphinnandeolyckor är vanligare på högtrafikerade vägar (se ovan). Det är alltså sannolikt så att den större delen av de vägarbetsrelaterade upphinnandeolyckorna inträffar på sådana vägar. Det finns därför anledning att söka efter lösningar på detta problem. Tidigare studier har visat att det finns potential både att öka framkomligheten och minska hastighetsspridningen vid vägarbetsplatser genom att använda variabla meddelandeskyltar och 1 Europavägarna samt riksväg 40, 61 och 73 VTI rapport 698 11
att minska hastighetsspridningen, men resultaten är inte entydiga. Det kan därför vara av värde att ytterligare utvärdera möjligheterna. Bland de förslag på nya lösningar för utformning av vägarbetsplatser som gavs i kunskapssammanställningen (Bolling och Sörensen, 2008) ingick olika applikationer avseende variabla meddelandeskyltar (VMS). Ett exempel som gavs var att använda VMS tillsammans med mätning av hastighet och kö för att styra var flera körfält ska vävas samman. Detta hade visat sig ha goda effekter på aggressiva körbeteenden (vilka bland annat kan leda till upphinnandeolyckor) och reducerade även fördröjningen vid sammanvävning. 2.2 Syfte Syftet med fältförsöket har varit att utvärdera ett mobilt kövarningssystem. Systemet testas i en riktning på motorväg där två körfält vävs samman inför ett vägarbete. I försöket ingår att testa skyltens funktionalitet och undersöka i vilken utsträckning förarbeteendet påverkas av de variabla meddelandeskyltarna, med avseende på variation i hastighet vid köbildning. Hypotesen är att kövarningssystemet minskar hastighetsvariationen, vilket i sin tur, enligt ovan refererade studier, bör leda till minskad risk för upphinnandeolycka. 2.3 Metod och genomförande I region Skåne planerades ett vägarbete på Europaväg 22, där en ny trafikplats skulle byggas med anslutning till Råbyholms industriområde i Lund. Årsdygnstrafiken på sträckan mot det planerade vägarbetet var 26 000 och växte till 33 000 i höjd med vägarbetsplatsens början, enligt mätningar genomförda år 2006. Sträckan var med andra ord högtrafikerad. I anslutning till vägarbetsområdet skulle två körfält vävas samman till ett. I planeringen inför vägarbetet förutsågs problem med köbildning och förslag framkom om att utnyttja VMS-teknik för att förvarna vid köbildning och därmed minska risken för upphinnandeolyckor. ITS Syd planerade under 2008 ett försök med mobilt kövarningssystem vid denna vägarbetsplats på uppdrag av Vägverket Region Skåne. VTI deltog i försöksplaneringen. En prototyp upphandlades av regionen och kunde testas i Fältförsök under 2009. 2.3.1 Kövarningssystemet Ett fälttest har genomförts med ett system för kövarning. I systemet ingår två variabla meddelandeskyltar i form av LED-skyltar och en så kallad trigger utrustad med radar för att känna av fordonens hastighet. På de variabla meddelandeskyltarna kan en röd varningstriangel mot svart bakgrund tändas och i triangeln ikonen för bilar i kö, i vitt. I de två övre hörnen finns vardera en symbol i form av en gul rund varningslampa. LED-skylten är monterad på en släpvagn, se Figur 1. När medelhastigheten på passerande fordon vid triggern kommer ner i 50 km/h eller lägre tänds skyltarna och släcks först när hastigheten överstiger 65 km/h. Triggern kommunicerar med skyltarna via GSM-nätet. Ingen registrering görs avseende vilka perioder skyltarna varit tända respektive släckta. 12 VTI rapport 698
Figur 1 Del av mobilt kövarningssytsem med LED-skylt på släpvagn, med blinkande varningslampor. Foto: VTI. 2.3.2 Mätmetod Hastighetsmätningar görs i fyra snitt uppströms (dvs. före) vägarbetet. Mätsnitten beskrivs i kapitel 2.3.3. Mätningar genomförs före och efter införandet av kövarningssystemet, under tre dagar vid varje tillfälle. Gummislang används för detektering av fordonsaxlar vid mätning av hastigheter i mätsnitten. Signalerna lagras och bearbetas i trafikanalysator TA-89 (se Anund och Sörensen, 1995). Effekter på trafikantbeteende utvärderas genom att hastigheternas medelvärde och standardavvikelse i snitten studeras. Därmed är det möjligt att göra utsagor om huruvida hastighetsvariationens storlek förändras. Hög standardavvikelse i förhållande till medelvärdets storlek leder till ökad risk för kraftiga inbromsningar och därmed även ökad risk för upphinnandeolyckor. 2.3.3 Trafikmätningen Vägarbetet pågick under våren och sommaren 2009 och omfattade byggandet av en ny trafikplats. Trafikmätning utfördes på E22 norra infarten mot, och delvis genom, Lund. På avsnittet gällde samma hastighetsgränser vid båda mättillfällena, se Tabell 1. Föremätningen genomfördes 18 20 maj 2009, kl. 6 19 och eftermätningen genomfördes veckan efter (25 27 maj), samma veckodagar och under samma tid på dygnet. Kövarningssystemet togs i bruk mellan de två mättillfällena. Tabell 1 anger de fyra mätsnittens exakta positioner samt avstånd från start till mätpunkterna, punkter för växling av hastighetsgräns, trigger och vävningspunkt. VTI rapport 698 13
Tabell 1 Avstånd från mätsträckans start, avstånd till invävningspunkten samt positioner för mätsnitten, VMS med kövarning och trigger för att tända kövarning. Typ Avstånd från start Avstånd till vävning Hastighetsgräns Läge M1 0 7 690 110 km/h GPS: N 55 45.205 E 13 16.627 Kövarning 5 175 2 515 110 km/h 1:a kövarning M2 5 200 2 490 110 km/h GPS: N 55 43.161 E 13 13.417 M3 6 090 1 600 110 km/h GPS: N 55 42.689 E 13 13.287 90 km/h 6 470 1 220 90 km/h Skylt, hastighetsbegränsning Kövarning 6 500 1 190 90 km/h 2:a kövarning M4 6 880 810 90 km/h GPS: N 55 42.271 E 13 13.186 70 km/h 6 960 730 70 km/h Skylt, hastighetsbegränsning Trigg 7 280 410 70 km/h Triggsnitt för kövarning: Start 50 km/h # Stopp 65 km/h 50 km/h 7 470 220 50 km/h Skylt, hastighetsbegränsning Invävning 7 690 0 50 km/h Sammanvävning av körfält Som framgår av tabellen placerades den första kövarningsskylten 2,5 km före vävningspunkten på 110-sträcka medan den andra kövarningsskylten placerades ungefär 1,2 km före vävningen på 90-sträcka. Cirka 410 meter före vävningen, på 70-sträcka, placerades den trigger som styrde signalerna till de två kövarnarna. Vägarbetsområdet började direkt efter sammanvävningen av körfälten. Vid fyra mätsnitt (M1 M4) placerades utrustning för hastighetsmätning i form av gummislangar kopplade till trafikanalysator TA89 (se Anund och Sörensen, 1995) som registrerar tidpunkter för de luftpulser som uppkommer då ett fordon kör över slangarna. M1 utgjorde referenspunkt på 110-väg, M2 placerades precis efter första kövarningen på 110-väg, M3 låg mellan de två kövarningsskyltarna också på 110-väg medan M4 placerades på 90-sträcka ca 400 meter efter andra kövarningen, dvs. drygt 800 meter före invävningspunkten. Restiden mellan M1 och M2 var drygt 3 minuter, medan restiden mellan de övriga mätsnitten var 1 2 minuter. Smärre bortfall förekom. Tidpunkter för bortfallen framgår som avbrott i kurvorna i Figur 2 Figur 17. 2.3.4 Analysmetod För varje kvart mellan kl. 6 och kl. 19 beräknas medelvärde och standardavvikelse för hastigheterna. För referenssnittet (M1) testas om dessa skiljer sig åt mellan första och andra mättillfället. Om ingen skillnad kan påvisas antas att ingen generell förändring föreligger. Om skillnad påvisas beaktas denna när mätdata från övriga mätpunkter analyseras. Hypotesen är att kövarningssystemet leder till mindre hastighetsvariation (standardavvikelse) och möjligen något högre medelhastighet pga. av färre stopp. Därför beräknas för varje kvart hastighetens variationskoefficient som är kvoten mellan 14 VTI rapport 698
standardavvikelsen och medelhastigheten. Enligt hypotesen ska alltså kövarningssystemet leda till att variationskoefficienten minskar. Detta har testats genom anpassning av data till en generaliserad linjär modell med antagandet att observationerna tillhör en Gammafördelning. Statistiska analyser med t-test och ickeparametriskt test (tvåstickprovs-wilkoxontest) har också genomförts och presenteras med lådagram, se bilaga 1 3. 2.3.5 Bortfall Bortfall förekom under föremätningens sista eftermidddag, på grund av att gummislangarna hade lossnat vid de flesta mätpunkterna. Detta drabbade båda körfälten vid mätsnitt 1 ungefär från kl. 15, i mätsnitt 2 under tiden 15 18 i vänster körfält, i mätsnitt 3 ungefär från kl. 16 i båda körfälten samt i mätsnitt 4 från kl. 18 i höger körfält. 2.3.6 Synpunkter på försöket Utrustningen för kövarning fungerade väl och uppskattades av den personal som tillfrågades. Inga negativa synpunkter från trafikanter har kommit till ansvarigas kännedom. 2.4 Resultat från mätsnitten I detta avsnitt redovisas resultat från mätsnitten före och efter installation av variabla kövarningsskyltar. Den studerade perioden är kl. 6 19, måndag till onsdag. För varje kvart (15-minutersperiod) har medelhastighet och hastigheternas standardavvikelse beräknats. Notera att kurvorna för varje dag har kopplats samman så att medelhastighet för sista kvarten 2009-05-18, 18:45 19:00, följs direkt av första kvarten 2009-05-19, 6:00 6:15. I samband med figurerna förs en diskussion kring medelhastigheterna och standardavvikelserna. Observera att diskussionen kring graferna inte är baserad på signifikanstester utan utgör en subjektiv bedömning av nivån och förändringarna utifrån de ritade kurvorna. 2.4.1 Mätsnitt 1, referenssnitt Tabell 1 anger att mätsnitt 1 ligger 7,7 km uppströms (före) vägarbetet och drygt 5 km uppströms positionen för den första (yttersta) variabla kövarningsskylten. Detta mätsnitt kan betraktas som ett referenssnitt för att upptäcka om det sker andra förändringar i trafiken än den som är föranledd av den variabla meddelandeskylten. Figur 2 anger medelhastigheten i höger körfält för varje kvart under tre dygn dagtid (kl. 6 19) före (röd linje) och efter (blå linje) introduktionen av det variabla kövarningssystemet. Figur 3 visar på motsvarande sätt medelhastigheten för vänster körfält. VTI rapport 698 15
140 120 100 80 60 40 20 0 Figur 2 Medelhastighet (km/h) i höger körfält per kvart vid mätsnitt 1 kl. 6 19, 2009-05-18 05-20 (röd linje) före införandet av variabelt kövarningssystem och samma tid 2009-05-25 05-27 (blå linje) efter införandet. 140 120 100 80 60 40 20 0 Figur 3 Medelhastighet (km/h) i vänster körfält per kvart vid mätsnitt 1 kl 6 19, 2009-05-18 05-20 (röd linje) före införandet av variabelt kövarningssystem och samma tid 2009-05-25 05-27 (blå linje) efter införandet. 16 VTI rapport 698
45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Figur 4 Hastigheternas standardavvikelse (km/h) i höger körfält per kvart vid mätsnitt 1 kl. 6 19, 2009-05-18 05-20 (röd linje) före införandet av variabelt kövarningssystem och samma tid 2009-05-25 05-27 (blå linje) efter införandet. 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Figur 5 Hastigheternas standardavvikelse (km/h) i vänster körfält per kvart vid mätsnitt 1 kl. 6 19, 2009-05-18 05-20 (röd linje) före införandet av variabelt kövarningssystem och samma tid 2009-05-25 05-27 (blå linje) efter införandet. VTI rapport 698 17
Subjektiv tolkning av graferna för mätsnitt 1 Enligt dessa två figurer är medelhastigheten ungefär densamma före och efter starten av det variabla kövarningssystemet, med undantag för en kvart i höger körfält under måndagen i eftermätningen då medelhastigheten sjönk från ca 120 till strax under 100 km/h. I vänster körfält (Figur 3) går det, som väntat, lite fortare än i höger. I vänster körfält varierar också medelhastigheternas standardavvikelse mer mellan de olika 15-minutersperioderna (Figur 5), jämfört med i höger körfält (Figur 4). Figurerna visar alltså att hastigheten per kvart i de båda körfälten inte förefaller ha förändrats i någon större utsträckning mellan före- och eftermätningen vid referenssnittet M1. Detta gäller såväl hastighetens medelvärde som dess standardavvikelse. 2.4.2 Mätsnitt 2 Tabell 1 anger att mätsnitt 2 ligger 2,5 km uppströms vävningspunkten och 1,4 km uppströms positionen för den andra (inre) variabla kövarningsskylten. Figur 6 Figur 9 anger medelhastigheterna respektive deras standardavvikelser i de två körfälten för varje kvart under tre dygn dagtid (kl. 6 19) före (röd linje) och efter (blå linje) introduktionen av det variabla kövarningssystemet. 140 120 100 80 60 40 20 0 Figur 6 Medelhastighet (km/h) i höger körfält per kvart vid mätsnitt 2 kl. 6 19, 2009-05-18 05-20 (röd linje) före införandet av variabelt kövarningssystem och samma tid 2009-05-25 05-27 (blå linje) efter införandet. 18 VTI rapport 698
140 120 100 80 60 40 20 0 Figur 7 Medelhastighet (km/h) i vänster körfält per kvart vid mätsnitt 2 kl 6-19, 2009-05-18 05-20 (röd linje) före införandet av variabelt kövarningssystem och samma tid 2009-05-25 05-27 (blå linje) efter införandet. 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Figur 8 Hastigheternas standardavvikelse (km/h) i höger körfält per kvart vid mätsnitt 2 kl. 6 19, 2009-05-18 05-20 (röd linje) före införandet av variabelt kövarningssystem och samma tid 2009-05-25 05-27 (blå linje) efter införandet. VTI rapport 698 19
45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Figur 9 Hastigheternas standardavvikelse (km/h) i vänster körfält per kvart vid mätsnitt 2 kl. 6 19, 2009-05-18 05-20 (röd linje) före införandet av variabelt kövarningssystem och samma tid 2009-05-25 05-27 (blå linje) efter införandet. Subjektiv tolkning av graferna för mätsnitt 2 Figur 6 visar att medelhastigheten i höger körfält faller kraftigt vid två tillfällen under föremätningen dels på morgonen 18/5, dels på eftermiddagen 20/5. Motsvarande hastighetssänkning observeras inte under eftermätningen med det variabla kövarningssystemet i bruk. Figur 8 visar att hastigheternas standardavvikelse ökar i detta körfält, i samband med hastighetssänkningarna. På morgonen den 18/5 är ökningen kraftig. Även i vänster körfält minskar hastigheten på morgonen den 18/5 under föremätningen (Figur 7, röd linje) men där observeras också ett par hastighetsnedgångar under eftermätningen (blå linje). Figur 9 som också avser vänster körfält visar att hastigheternas standardavvikelse ökar på morgonen den 18/5 under föremätningen, om än inte lika kraftigt som i höger körfält. Vidare finns ytterligare ett par tillfälliga toppar under såväl föremätningen som eftermätningen Sammanfattningsvis kan sägas om mätsnitt 2 att medelhastigheten under lågtrafik förefaller ha sänkts något i eftermätningen. Framkomligheten under morgonrusningen verkar däremot ha ökat. Omvänt förefaller det som att framkomligheten under lunchtid blivit något sämre efter åtgärden. 2.4.3 Mätsnitt 3 Tabell 1 anger att mätsnitt 3 ligger 1,6 km uppströms vävningspunkten och drygt 400 m uppströms den position som den andra (inre) variabla kövarningsskylten har. Figur 10 och Figur 11 visar medelhastigheterna för höger respektive vänster körfält medan Figur 12 och Figur 13 visar standardavvikelserna. 20 VTI rapport 698
140 120 100 80 60 40 20 0 Figur 10 Medelhastighet (km/h) i höger körfält per kvart vid mätsnitt 3 kl. 6 19, 2009-05-18 05-20 (röd linje) före införandet av variabelt kövarningssystem och samma tid 2009-05-25 05-27 (blå linje) efter införandet. 140 120 100 80 60 40 20 0 Figur 11 Medelhastighet (km/h) i vänster körfält per kvart vid mätsnitt 3 kl. 6 19, 2009-05-18 05-20 (röd linje) före införandet av variabelt kövarningssystem och samma tid 2009-05-25 05-27 (blå linje) efter införandet. VTI rapport 698 21
45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Figur 12 Hastigheternas standardavvikelse (km/h) i höger körfält per kvart vid mätsnitt 3 kl. 6 19, 2009-05-18 05-20 (röd linje) före införandet av variabelt kövarningssystem och samma tid 2009-05-25 05-27 (blå linje) efter införandet. 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Figur 13 Hastigheternas standardavvikelse (km/h) i vänster körfält per kvart vid mätsnitt 3 kl. 6 19, 2009-05-18 05-20 (röd linje) före införandet av variabelt kövarningssystem och samma tid 2009-05-25 05-27 (blå linje) efter införandet. 22 VTI rapport 698
Subjektiv tolkning av graferna för mätsnitt 3 Sammanfattningsvis kan sägas om mätsnitt 3 att det endast är i höger körfält som det verkar vara en tydlig skillnad mellan före- och eftermätning vad avser medelhastighet. Bortsett från perioder med extremt låga hastigheter förefaller medelhastigheten vara ungefär densamma under de två mätperioderna. I höger körfält är den ungefär 100 km/h och i vänster körfält ungefär 115 km/h. Standardavvikelsen verkar variera mer i vänster körfält än i höger, oavsett mätperiod. I båda körfält har två perioder med mycket låga hastigheter noterats vid rusningstid i föremätningen jämfört med en period i eftermätningen. 2.4.4 Mätsnitt 4 Tabell 1 anger att mätsnitt 4 ligger drygt 800 m uppströms vävningspunkten. Figur 14 Figur 17 visar mätsnittets medelhastigheter och standardavvikelser för höger och vänster körfält i före- och eftermätningarna. 140 120 100 80 60 40 20 0 Figur 14 Medelhastighet (km/h) i höger körfält per kvart vid mätsnitt 4 kl. 6 19, 2009-05-18 05-20 (röd linje) före införandet av variabelt kövarningssystem och samma tid 2009-05-25 05-27 (blå linje) efter införandet. VTI rapport 698 23
140 120 100 80 60 40 20 0 Figur 15 Medelhastighet (km/h) i vänster körfält per kvart vid mätsnitt 4 kl. 6 19, 2009-05-18 05-20 (röd linje) före införandet av variabelt kövarningssystem och samma tid 2009-05-25 05-27 (blå linje) efter införandet. 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Figur 16 Hastigheternas standardavvikelse (km/h) i höger körfält per kvart vid mätsnitt 4 kl. 6 19, 2009-05-18 05-20 (röd linje) före införandet av variabelt kövarningssystem och samma tid 2009-05-25 05-27 (blå linje) efter införandet. 24 VTI rapport 698
45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Figur 17 Hastigheternas standardavvikelse (km/h) i vänster körfält per kvart vid mätsnitt 4 kl. 6 19, 2009-05-18 05-20 (röd linje) före införandet av variabelt kövarningssystem och samma tid 2009-05-25 05-27 (blå linje) efter införandet. Subjektiv tolkning av graferna för mätsnitt 4 Sammanfattningsvis för mätsnitt 4, närmast vävningen, kan sägas att det är svårt att utläsa någon eventuell effekt av kövarningssystemet där. Dessutom är det förhållandevis likartade mönster i de två körfälten, till skillnad från resultaten för de övriga mätsnitten. Figurerna visar att medelhastigheten ligger på cirka 90 km/h i höger körfält och cirka 110 km/h i vänster. Det förekommer fördröjningar under rusningstid som leder till låga medelhastigheter i båda körfält, såväl före som efter åtgärd. Hastigheternas standardavvikelser fluktuerar också kraftigt, både före och efter åtgärd. Subjektiv sammanfattande tolkning av graferna för alla mätsnitt Sammanfattningsvis för mätsnitt 2 4 visar graferna att ju närmare vävningssnittet mätningen ligger desto mer påverkas trafiken av sammanvävningen. Dock verkar trafiken flyta något jämnare vid eftermätningen. Standardavvikelserna för hastigheterna varierar mer i vänster körfält än i höger. Detta är särskilt tydligt i mätsnitt 2 som ligger längst från vävningssnittet. Observera att ovanstående endast är beskrivningar av graferna, medan de statistiskt signifikanta skillnaderna redovisas i kommande avsnitt. VTI rapport 698 25
2.5 Statistisk analys För att undersöka hur hastigheten varierar, ställt i relation till nivån på medelhastigheten, studerades variationskoefficienten CV. = Medelvärdet för hastigheten s = Standardavvikelsen för hastigheten Inledningsvis analyserades data för referenssnittet M1, där ingen signifikant skillnad mellan de två mättillfällena kunde påvisas. Ingen trendjustering har därför utförts avseende data från mätsnitt 2 4. Mätsnitt 2 4 analyserades genom att data anpassades till generaliserade modeller med antagandet att observationerna tillhör gammafördelningar. Orsaken är att vanliga regressionsmodeller, liksom icke-parametriska metoder, bygger på antagandet att residualernas fördelningar är symmetriska, vilket inte var fallet här. Resultaten redovisas i Figur 18 och Tabell 2. I Figur 18 åskådliggörs skillnaderna mellan före- och eftermätning (röd respektive blå) i variationskoefficient, per mätsnitt (2, 3, 4) och körfält (höger, vänster). Figur 18 Skillnad i variationskoefficient per mätsnitt, före respektive efter åtgärd. 26 VTI rapport 698
Det förefaller av figuren som om nivån på variationskoefficienterna före åtgärd var ungefär 0,1 i lågtrafik, oavsett mätsnitt. I högtrafik skiljer sig däremot mätsnitten åt under föremätningen. Mätsnitt 2 som låg längst ifrån vävningspunkten (av mätsnitt 2 4) hade högre variationskoefficient under morgonrusningen (in mot Lund) än annars, främst i höger körfält. Mätsnitt 3 hade också högre variationskoefficient under morgonrusningen, men ännu högre under eftermiddagsrusningen. Mätsnitt 4 (i Lund) hade dubbelt så hög variationskoefficient under morgonrusningen än vid lågtrafik och för eftermiddagsrusningen var den 3 4 gånger högre. Vid eftermätningen skilde sig inte mätplatserna åt lika mycket. Jämfört med föremätningen verkar variationskoefficienten ha minskat med kövarningssystemet under högtrafikperioderna, framförallt i mätsnitt 4 närmast sammanvävningspunkten. I Tabell 2 anges de procentuella förändringarna av variationskoefficienterna med angivet konfidensintervall, uppdelat per mätsnitt och tid på dygnet. Signifikanta förändringar markeras med grön färg, ickesignifikanta markeras med brandgul färg. Tabell 2 Relativ förändring av variationskoefficienterna med angivet konfidensintervall, uppdelat per mätsnitt och tid på dygnet. Tidsintervall Mätsnitt Relativ förändring 95%-konfidensintervall Morgonrusning Eftermiddagsrusning 15:30 18:30 Lågtrafik 15:30 18:30 19:00 2-32 % -40 % ; -23 % 3-61 % -65 % ; -56 % 4-54 % -59 % ; -48 % 2 +1 % (n. s.) -11 % ; +15 % 3-31 % -39 % ; -21 % 4-58 % -63 % ; -53 % 2 +1 % (n. s.) -7 % ; +9 % 3-3 % (n. s.) -11 % ; +5 % 4 +1 % (n. s.) -7 % ; +9 % Av tabellen framgår att minskningen för variationskoefficienten är statistiskt signifikant under rusningstid, förutom eftermiddagar i mätsnitt 2. Däremot kan ingen signifikant minskning påvisas för lågtrafikperioderna. Vid jämförelse som gjorts mellan de två körfälten kan påpekas att en relativ minskning av variationskoefficienten i höger körfält noteras för mätsnitt 3 och 4, men däremot inte i mätsnitt 2 som låg längre från vävningspunkten. I vänster körfält minskar variationskoefficienten i samtliga mätsnitt. Den procentuella minskningen är större i mätsnitten 3 och 4 än i mätsnitt 2. 2.6 Sammanfattande diskussion och slutsatser Kövarningssystemet med den variabla meddelandeskylten kopplad till en trigger har använts vid vägarbetet i Skåne. Systemet har aktiverat kövarningsskyltar när fordonshastigheten nära vägarbetet blivit låg. Systemet har dock inte registrerat tidpunkterna för när skyltarna har tänts respektive släckts. Mätningar av hastighet i olika snitt uppströms vägarbetet genomfördes år 2009 vecka 21 utan system och vecka 22 med systemet. Detta innebär att endast korttidseffekten av VTI rapport 698 27
åtgärden har studerats. Vid mätningarna användes trafikanalysator med gummislangar som givare. Detta möjliggör ett stort antal registreringar under en längre tid. En annan fördel är att tiden för att lägga ut gummislangar på mätplatsen är jämförelsevis kortare än med andra typer av givare såsom koaxialkabel eller induktionsslingor. Detta är att föredra på vägar med högt flöde. Mätning med gummislangar medför dock samtidigt risk för bortfall vid tät trafik. Problem med mätdata förekom avseende bortfall för flera mätplatser och körfält under onsdag eftermiddag vid föremätningen. Observeras bör att onsdagen vid föremätningen var dag före helgdag (Kristihimmelfärds dag), vilket medför att flödena den dagen avviker från normala onsdagsflöden, inte minst under eftermiddagen. För att undersöka hur hastigheten varierar, ställt i relation till nivån på medelhastigheten, studerades variationskoefficienten. Flera olika analysmetoder testades. Residualernas fördelningar visade sig vara asymmetriska kring medelvärdet. Det fanns dessutom flera höga extremvärden, men inte motsvarande låga. Med den valda analysmetoden var det möjligt att ta hänsyn till att data inte hade en symmetrisk fördelning. Analys av variationskoefficienten visar att hastighetsfördelningarna i mätsnitt 2 4 blivit mer homogen under högtrafiktimmarna, med undantag för eftermiddagsmätningarna vid mätsnitt 2 (längre bort från vägarbetet). Kövarningssystemet verkar således ha haft gynnsam effekt på variationskoefficienten för hastigheten, framför allt i mätsnitt 3 och 4, där den vid föremätningen var betydligt högre än i mätsnitt 1 och 2. Under lågtrafik kan ingen skillnad konstateras, vilket troligen beror på att hastigheterna sällan eller aldrig blir så låga under lågtrafikperioderna att kövarningssystemet behöver aktiveras. Med anledning av resultaten för variationskoefficienterna dras slutsatsen att åtgärden haft positiv effekt på trafiksäkerheten. Med den utformning som testades i försöket släcktes skylten när medelhastigheten vid triggern var högre än 65 km/h. Ett förslag på alternativ utformning är att istället växla till ikonen för vägarbete och en avståndsangivelse (i detta fall 2 500 m respektive 2 000 m). Detta bör dock testas i fält för att eventuella bieffekter ska kunna studeras, eftersom det till exempel är viktigt att det står helt klart för bilisten att det handlar om avstånd till vägarbetet, inte vägarbetets utsträckning. Vid tillfällig hastighetsnedsättning genom vägarbetsområden brukar man sträva efter att göra den nedsatta sträckan så kort som möjligt för att öka respekten för begränsningen och minska risken för överträdelser. Med analogt resonemang kan man säga att det inte är bra om avståndet tolkas som en uppgift om vägarbetets utsträckning, eftersom det då kan finnas risk att förarna hinner tappa respekten för vägarbetsvarningen innan de kommer fram till vägarbetet. Observera vidare att placeringen av triggern inte har kalibrerats vare sig med avseende på bästa avstånd från vävningssnittet eller från kövarningsskyltarna. Inte heller valet av triggande hastighet har optimerats. Det kan därför vara värdefullt att undersöka dessa parametrar närmare. Därvid kan kriterier från liknande system, t.ex. amerikanska, studeras. Vid köbildning uppstår även andra typer av problem än ökad risk för olycka, t.ex. ökade utsläpp. Dessa utsläpp ökar hälsoriskerna, framför allt för den personal som befinner sig på vägarbetsplatsen. Det finns emellertid enligt Lindkvist (2008B) inga miljöberäkningsmodeller som beaktar krypkörning, kökörningsförhållanden eller trafikflöden med stor hastighetsspridning. Författaren menar därför att det är angeläget att ta fram sådana data och att utveckla och validera modeller för beräkning av miljöbelastningen. 28 VTI rapport 698
En förbättring som kan göras vid fortsatta utvärderingar av prototypen är att registrera tidpunkter för när skyltarna tänds och släcks och att synkronisera trafikanalysatorernas klockor med klocka i triggern. Resultaten i denna undersökning har visat att användande av kövarningsskyltar på kort sikt leder till jämnare trafikrytm under högtrafik, vilket kan antas minska risken för upphinnandeolyckor uppströms vägarbetsområden. VTI rapport 698 29
3 Variabel meddelandeskylt vid intermittent vägarbete fältförsök i Södermanland 3.1 Bakgrund Ett stort problem vid vägarbetsplatser är att inte alla trafikanter sänker sin hastighet tillräckligt mycket. I Bolling och Sörensen (2008) ges flera exempel på hur variabla meddelandeskyltar har använts för att sänka hastigheten i sådana sammanhang. Att visa den passerande trafikantens egen hastighet på skyltarna kan ha en dämpande effekt på hastighetsnivån. En alternativ utformning som också förekommer är att även ange den gällande hastighetsbegränsningen och/eller en uppmaning att sänka farten om den är för hög. Vid intermittenta långsamtgående arbeten kan man även vilja visa arbetsfordonets hastighet, vilket gjorts på olika håll i t.ex. USA. För ett utförande där passerande fordons hastighet visas erhölls enligt Bowie (2003) initiala hastighetssänkningar på cirka 6 procent, men effekten minskade efter några veckor. Finley, Ullman och Trout (2004) visade fotografier för försökspersoner på vägarbetsfordon sedda bakifrån. Detta gjordes med hjälp av dator och avsåg tre olika utformningar av budskap på variabla skyltar: a) YOUR SPEED b) MY SPEED c) YOUR SPEED/MY SPEED Drygt nio av tio försökspersoner tolkade budskap a rätt, medan endast hälften tolkade budskap b rätt. Försökspersonerna föredrog budskap c, men det var bara sex av tio som tolkade det rätt. Författarna menar att budskap c innehöll för mycket information. I en annan studie med försökspersoner undersöktes också trafikanters förståelse av skriftliga trafikmeddelanden (Samuelsson, 1999). Försökspersonerna fick sitta vid en dator där olika trafikmeddelanden tändes upp på skärmen. Försökspersonen skulle markera med ett klick på musknappen när den hade läst meddelandet. Den genomsnittliga svarstiden var 2 sekunder (Sd=0,6). Omräknat till sträcka hinner en förare som håller hastigheten 90 km/h köra ca 50 meter under den tiden. För att meddelandet ska vara läsligt på en 90-väg måste bokstäverna därför vara tillräckligt stora för att kunna börja läsas på 50 meters avstånd. Samuelsson refererar Olovsson, Sandberg och Thollander (1995) och anger att enligt den källan bör relationen läsavstånd/bokstavsstorlek vara 6,7 7,5 meter/cm. I studien undersöktes vad som bäst predicerade lästiden. Det visade sig att antal bokstäver hade störst vikt när det gällde att förklara lästiderna, därefter kom antal ord. Däremot hade antalet stavelser inte signifikant betydelse för lästiden. När det gällde bakgrundsvariabler var det främst försökspersonens ålder som förklarade lästiden. Ju äldre personen var desto längre lästid registrerades. 3.2 Syfte Fältförsök har utförts i syfte att utvärdera effekten av en variabel meddelandeskylt vid tre typer av intermittent vägarbete. Försöken skulle utföras inom ramen för den ordinarie driften i region Mälardalen i samband med intermittent arbete i form av kantstolpstvätt, vägmarkeringsarbete eller vid slåtter eller röjning av vegetation. I försöket ingick även att sätta upp kriterier för utformningen av den variabla skylten. Projektet ska visa i vilken utsträckning förarbeteendet påverkas av tre olika budskap (betingelser), med avseende på eventuella skillnader i medelhastighet. 30 VTI rapport 698
3.3 Metod och genomförande Under 2008 planerades de försök med variabla meddelandeskyltar vid intermittenta vägarbeten som skulle utföras i region Mälardalen. Finley med flera (2006) visade att förståelsen av YOUR SPEED/MY SPEED inte var tillräckligt bra. Ändå föredrog trafikanterna den formuleringen framför två andra, enklare utformningar. Det fanns därför anledning att bygga vidare på det budskap trafikanterna föredrog, genom att istället förstärka det budskapet. 3.3.1 System för variabel meddelandeskylt med hastighetsdisplay En intresseförfrågan gick ut i juni 2008. Arbetet gick vidare med ett förslag från Nissen/Meag. Vägverket upphandlade utvecklingen av en prototyp under hösten 2008. Prototypen togs fram under 2008 av Nissen, i samarbete med Meag, Vägverket och VTI. Den ägs av NCC, men har ställt till förfogande under försöken. Olika utföranden av VMS samt olika budskap testades. Ett avtal utformades mellan VTI och Nissen/Meag avseende utveckling av mjukvara för VMS vid intermittent vägarbete samt lån av utrustning för fältförsök. En utrustning med skylt ställdes till förfogande av NCC, för utnyttjande vid försök under totalt 5 veckor. Den anpassade prototypen utprovades våren 2009, varefter försöken vid intermittenta vägarbeten på tvåfältsväg kunde starta. Prototyp hårdvara Två variabla meddelandeskyltar (VMS) är monterade på en TMA-bärare, se Figur 19. Båda skyltarna kan växla mellan olika meddelanden. Prototypen kan sägas vara av typen två-fas-dms (Dynamic Message Sign). Utrustningen mäter hastighet för varje upphinnande fordon med hjälp av radar placerad ovanför skyltarna. Den första registreringen för ett annalkande fordon kan göras på ett avstånd av cirka 100 m. Två olika bilder/texter kan visas växelvis såväl på den övre som på den undre skylten. På TMA-bäraren sitter också en styrenhet monterad till vilken en bärbar dator kan kopplas, se Figur 20. Utrustningen är vidare försedd med utrustning som möjliggör trådlös överföring av data. Ovanför skyltarna sitter två varningslampor. Figur 19 Variabla meddelandeskylten visar två växelvisa budskap, vid utprovning av skyltens funktion (foto: Nissen/Meag/VTI). Om eller när det annalkande fordonets hastighet är lägre än 50 km/h visas endast vägarbetsmärket. VTI rapport 698 31
Prototyp mjukvara För varje upphinnande fordon kan upprepade registreringar göras av avstånd och hastighet. Detta mäts med radar. Första registrering kan göras för ett avstånd av drygt 100 meter. Antalet meddelandesekvenser som föraren kan uppfatta beror främst på vilken hastighet han eller hon håller. Förslag har funnits på att budskap på variabla skyltar bör visas 2 3 sek om växling ska ske mellan olika budskap. Detta grundar sig på subjektiv bedömning från stillastående fordon. Lämplig visningstid har ej studerats för olika hastigheter på annalkande fordon. På grundval av subjektiva bedömningar inom arbetsgruppen dels från förarposition, dels stående vid vägen sattes omloppstiden för VMS-meddelandena i detta försök till 1,5 sekunder, vilket innebär att varje meddelandesekvens var ungefär 3 sekunder lång. Växlingen mellan de två bilderna på den övre skärmen är inte synkroniserad med växlingen av bilderna på den nedre skärmen, men kan fås att ske nästan samtidigt genom att omloppstiderna för de två skyltarnas växlingar ges samma värde. Vidare kan budskapet styras beroende på hastigheten för det annalkande fordonet och på det egna fordonet. Figur 20 Programmering i fält av prototypens budskap och visningens omloppstid, foto: VTI. Hastighet för eget och annalkande fordon kan avrundade till närmaste hela 5 km/h. 3.3.2 Alternativa utformningar Tre alternativa utformningar av budskapet ingick i försöket, se Tabell 3. Initialt visades dock på den övre skärmen den digitala versionen av vägmärket Vägarbete, medan den undre skärmen var släckt. När avståndet för ett upphinnande fordon var ca 100 meter 32 VTI rapport 698
testades enligt ett uppgjort schema en av tre alternativa utformningar, A, B eller C enligt tabell 3 nedan. Tabell 3 Utformning av de variabla meddelandena. Alternativ Skylt A, referens Övre Undre B, enkel Övre Undre C, dubbel Övre Undre Fas 0 Fas 1 Fas 2 Avstånd > 100 m eller v 50 km/h Avstånd 100 m och v>50 km/h Avstånd 100 m och v>50 km/h Vägarbete Vägarbete Vägarbete (av) SÄNK FARTEN SÄNK FARTEN Vägarbete Min fart XX Vägarbete (av) (av) (av) Vägarbete MIN FART XX Vägarbete (av) DIN FART YY SÄNK FARTEN Alternativ A omfattade 2 informationsdelar, liksom alternativ B, medan alternativ C omfattade fyra informationsdelar. Varje fas visades ca 1,5 sekunder innan växling till nästa fas skedde. Sekvens 0 visades på längre avstånd än 100 meter samt på kortare avstånd om upphinnande fordon kör 50 km/h eller saktare. På kortare avstånd än 100 meter och om (och endast om) fordonet kör fortare än 50 km/h visades i upprepade sekvenser först fas 1 sedan fas 2. Alternativ B utnyttjade endast en av skyltarna. 3.3.3 Genomförande Utvärdering av utrustningen gjordes vid fältförsök i samband med intermittenta vägarbeten vid tvätt av kantstolpar. Vid dessa tillfällen körde ett reguljärt arbetsfordon med vanlig konventionell utmärkning med plåtskyltar och följdes av en dragbil (TMA) med prototypen påkopplad, se Figur 21. Mätdata från prototypens laserutrustning lagrades så att effekter på trafikantbeteendet kunde utvärderats. Därvid jämfördes alternativ A, B och C beskrivna ovan avseende medelhastighet nära arbetsfordonet för upphinnande fordon. Skyltens varningslyktor var påslagna vid varje betingelse. När fordonen kör saktare än 50 km/h visas endast fas 0. Figur 21 Arbetsfordon för kantstolpstvätt följt av dragfordon med TMA och prototyp för VMS påkopplad VTI rapport 698 33
A Konventionellt budskap Alternativ A utgjorde referens. Här utnyttjades inte möjligheten att variera budskapet utan funktionen var densamma som på fasta meddelandeskyltar. På den övre skärmen visades vägarbetsmärket och på den nedre visades budskapet SÄNK FARTEN, se Figur 22. Figur 22 Alternativ A, referens, den variabla meddelandeskylten visar endast ett budskap per skärm (foto: VTI). B Variabelt budskap, enkel funktion I läget enkel funktion (alt B) angav den övre skylten i fas 1 DIN FART XX och i fas 2 Vägarbetsmärket. Den undre skylten användes inte. C Variabelt budskap, dubbel funktion I läget dubbel funktion (alt C) angav den övre skylten i fas 1 arbetsfordonets egen hastighet medan den undre visade hastighet för upphinnande fordon (MIN FART 20 DIN FART 60). I fas 2 visades på den övre skylten vägmärket för vägarbete och den undre visade SÄNK FARTEN, se Figur 23. 34 VTI rapport 698
Figur 23 Alternativ C, dubbel funktion, tidsstyrd växling mellan två budskap. Bilderna tagna i snöväder, foto: VTI. Fältförsök gjordes för- och eftermiddagar under lågtrafik på tre vägsträckor i samband med intermittenta vägarbeten vid tvätt av kantstolpar. Design för försöket redovisas i Tabell 4. Tabell 4 Mätordning per mätsträcka och dag. Dag 1 Dag 2 Dag 3 Mätsträcka I II III Riktning Mätordning 1 2 3 Från Nyköping, R1 A C B Mot Nyköping, R2 B C (A) Dag 1 kördes mätsträcka I och mätordningen i tabellen ovan följdes. Dag två kördes mätsträcka II och dag 3 mätsträcka III med samma mätordning som dag 1. Den sammanlagda längden på mätsträckorna för kantstolpstvätten var ca 60 km om båda riktningarna räknas med. Mätsträckorna beskrivs i Tabell 5 Beskrivning av de tre mätsträckorna för intermittent arbete utanför Nyköping. VTI rapport 698 35
Tabell 5 Beskrivning av de tre mätsträckorna för intermittent arbete utanför Nyköping. Datum 2009 Väg Bredd Hast I 24/3 Rv 52 13,0 m 90 km/h (lok. 70) II 26/3 Lv 800 (gamla E4:an) Mätsträcka Mätriktning R1 (nv) R2 (so) 12,5 m 90 km/h R1 (v) R2 (ö) III 25/3 Rv 53 9,5 m 90 km/h R1 (v) R2 (ö) R1 Från Nyköping mot Katrineholm Från Nyköping Mot Jönåker Från Nyköping Mot Eskilstuna Den första mätsträckan där kantstolpstvätt utfördes var på riksväg 52 från Nyköping och cirka en mil i riktning mot Katrineholm med vägbredd 13 meter. På avsnittet gällde vid mättillfällena hastighetsgränsen 90 km/h. På riksväg 52 fanns även kortare lokala 70- begränsningar. Den andra mätsträckan utgjordes av en sträcka på ca 1 mil på länsväg 800 från Nyköping och cirka en mil västerut mot Jönåker. Vägbredden var cirka 12,5 meter och hastighetsgränsen 90 km/h. Kantstolpsstvätt utfördes även på en tredje mätsträcka, på riksväg 53 mot Eskilstuna. På avsnittet gällde vid mättillfällena hastighetsgränsen 90 km/h. Vägbredden var 9,5 meter. 3.3.4 Bortfall På grund av att prototypens användargränssnitt inte var färdigutvecklat uppstod fel vid handhavandet, vilket ledde till att data för en körning försvann under den första mätdagen. Det gällde mätsträcka I på riksväg 52 mot Nyköping och det alternativ som föll bort vid den körningen var alternativ A. 3.3.5 Synpunkter på prototypen Utrustningen fungerade tillfredställande och uppskattades av den vägarbetspersonal som tillfrågades. Man tyckte att utrustningen kunde användas även vid andra tillfälliga arbeten, t.ex. vid reparation av mitträcke. Prototypen har även testats i samband med räckesreparationer där vägarbetspersonalen liksom ledningen upplevde att det fungerade väl. Initialt fanns vissa problem med systemet, vilka kunde rättas till. Vidare fanns problem med användargränssnittet, beroende på att det handlade om en prototyp. Detta ledde till problem med handhavandet och förlust av data för ett mätavsnitt. Inga negativa synpunkter från trafikanter avseende systemet med de variabla skyltarna har kommit till ansvarigas kännedom. 3.3.6 Analysmetod För varje annalkande fordon som har registrerats beräknas hastighetsförändringen samt medelvärde och standardavvikelse för hastigheten. Hypotesen är att de enkla och dubbla 36 VTI rapport 698
funktionerna leder till större hastighetssänkningar än den konventionella funktionen samt att dubbla funktionen ger lägsta medelhastighet. 3.4 Resultat Generellt sett visar resultaten av fältmätningarna att medelhastigheten är relativt låg för upphinnande fordon vid intermittent vägarbete i dessa försök. De alternativa utformningarna A, B och C (se Tabell 3) har testats på de två variabla skyltarna som sitter på prototypen. Medelhastighet för de fordon som registrerats av utrustningen redovisas i Tabell 6 nedan uppdelad efter mätsträcka (1 3) och alternativ (A C). Tunga fordon ingår inte och förekom endast sporadiskt. Antalet analyserade fordon var 637. Medelhastigheten som beräknats avser ett medelvärde för alla upphinnande fordon strax före passage av arbetsfordonet. Tabell 6 Medelhastighet per alternativ och mätsträcka. Observ. Alternativ Sträcka Medelhastighet v 1 A I 30,4 2 B I 27,1 3 C I 25,0 4 A II 31,7 5 C II 24,0 6 B II 28,1 7 A III 23,6 8 B III 21,2 9 C III 20,5 Som framgår av tabellen varierade medelhastigheten ungefär från 20,5 till 31,7 km/h för de olika sträckorna och alternativen. Statistisk analys av data (GLM-proceduren) visar att det finns signifikanta skillnader mellan alternativen (p=0,0123). Ytterligare analyser genomfördes för att utröna vari skillnaden mellan betingelserna låg. Resultaten av t-test avseende nollhypotesen att medelvärdena för hastigheterna är lika stora redovisas i Tabell 7. Tabell 7 Resultat av t-test avseende skillnader mellan alternativ i och j där i/j [A..C]. t-värde i/j A B C A 0,0674 0,0106 B 0,0674 0,1486 C 0,0106 0,148 Tabellen ovan visar att det finns en signifikant skillnad (p=0,0106, p<0,05) på 5- procentsnivån mellan alternativen A och C, men i övrigt inga signifikanta skillnader. Medelvärde och konfidensintervall för hastigheten visas i Tabell 8. VTI rapport 698 37
Tabell 8 Medelvärde och 95-procentigt konfidensintervall för hastighet per alternativ A C. Alternativ Medel(v) 95% Konfidensintervall A 28,6 26,7 30,5 B 25,5 23,6 27,4 C 23,2 21,3 25,1 Tabellen ovan visar att konfidensintervallen för A och C är disjunkta (ej överlappande). I Tabell 9 visas medelvärde och konfidensintervall för parvisa skillnader i hastighet mellan alternativen i och j, där i,j [A..C]. Tabell 9 Medelvärde och konfidensintervall för parvisa skillnader i hastighet mellan alternativen i och j. Differens i-j Diff medelhast v i -v j Konfidensintervall Nedre gräns Övre gräns A B 3,09-0,32 6,50 A C 5,40 1,99 8,81 B C 2,31-1,10 5,72 Av analysen i tabellen ovan framkommer att intervallet för skillnaden mellan hastighetsmedelvärde för A och C inte täcker 0. Det innebär att dessa medelvärden skiljer sig signifikant åt. Skillnaden är i storleksordningen 2 9 km/h. Däremot kan man inte med statistisk säkerhet säga att betingelse B skiljer sig från övriga betingelser, även om medelvärdet antyder att det skulle kunna vara så. Variationen i hastighet inom grupperna är för stor för att sådan skillnad ska kunna påvisas. 3.5 Diskussion, slutsatser och förslag Försöket har visat att den variabla meddelandeskylten kan användas för att förstärka budskapet om ett långsamtgående fordon och vikten av att anpassa hastigheten. När man jämför de tre utformningarna framkommer att medelhastigheten under upphinnandena ligger på 30 km/h eller lägre för de tre testade alternativen. Vidare ger alternativ C en signifikant lägre hastighet än alternativ A. Att ange MIN FART XX DIN FART YY omväxlande med vägarbetsskylten och SÄNK FARTEN har alltså resulterat i att medelhastigheten för upphinnande fordon blivit lägre än för den traditionella skyltningen med vägarbetsmärket, kompletterad med SÄNK FARTEN. De synpunkter som framkommit från dem som testat systemet har över lag varit positiva. Det ska dock beaktas att det handlar om en prototyp och därmed är gränssnittet till användaren inte färdigutvecklat. Detta orsakade ett handhavandefel som i sin tur ledde till bortfall i data. 38 VTI rapport 698
Viktigt att kommentera är att försöket genomfördes med både själva arbetsfordonet och ett efterföljande dragfordon där prototypen kopplats på. Det gör att upphinnande fordon behöver utrymme för omkörning av två tunga fordon. Beaktat att det kan vara svårt att köra om två större fordon direkt kan det vara svårt att avgöra om de låga hastigheterna som uppmättes enbart kan tillskrivas skyltarna eller om de delvis beror på svårigheterna att köra om två sådana fordon på de aktuella vägsträckorna. Dock gäller detta resonemang endast nivån på medelhastigheten. Däremot kan skillnaden i medelhastighet mellan alternativ A och C inte bortförklaras med samma resonemang. Den ordning faserna visas, kan ha betydelse för hur trafikanterna agerar. I detta försök har ordningen på faserna varit densamma vid varje körning. Försöket kan därför inte svara på om ordningen på faserna har betydelse för utfallet. Utformningen av de meddelanden som är tänkta att användas är ett problem i sig. På basis av resultat från en undersökning där försökspersoner fick se fotografier av olika utformade meddelanden framkom att ett meddelande utformat YOUR SPEED XX MY SPEED YY inte förstods av trafikanterna och slutsatsen drogs att det berodde på att meddelandet hade för många informationsdelar. I vårt försök fann vi trots detta en positiv effekt av meddelandet. Förklaringarna kan vara flera. I försöket visades endast foton av fordonet med denna skylt. Detta innebär inte att samma problem uppstår i verklig trafik. Om skillnaden i hastighet är stor är det troligt att föraren förstår vilken av hastigheterna som avser vägarbetsfordonet och vilken som avser den egna hastigheten. Vidare hade prototypen i fältförsöket programmerats så att den inte visade några hastighetsangivelser om hastigheten för det upphinnande fordonet underskred ett visst gränsvärde. Risk för förväxling mellan vilken hastighet som avsåg den egna och vilken som avsåg arbetsfordonet förelåg därför med största sannolikhet inte. Däremot kan möjligheten att ta in mängden information diskuteras, vilket även gjorts i olika studier. Resultaten i denna studie talar dock inte för att mängden information varit för stor. Vidare förstärktes vårt budskap av att vägarbetsmärket och uppmaningen SÄNK FARTEN visades, vilket även det kan ha bidragit till hastighetsskillnaden. Effekten av att använda prototypen på fordon i trafik kan emellertid även påverkas av vägens utformning. Vid en högerkurva kan det vara svårare att se skyltarna och svårare att passera arbetsfordonet än vid en vänsterkurva, på grund av att sikten i högre utsträckning kan skymmas av både arbetsfordonet och själva kurvan. Detta bör beaktas om skylten används på sådana vägar. En diskussion har förts i Sverige kring möjligheten att använda budskap i form av uppmaningar, som i detta fall SÄNK FARTEN kontra påståenden, t.ex. DU KÖR FÖR FORT. Det har varit oklart om uppmaningar skulle tillåtas eller ej. Om texten SÄNK FARTEN skulle bytas till DU KÖR FÖR FORT bör man analogt byta det efterföljande meddelandet till JAG KÖR/DU KÖR. Ytterligare några förslag på lösningar för problemet med uppmaningar kontra påståenden är att skriva: eller VI BER DIG SÄNKA FARTEN SÄNK FARTEN TACK! Ett sådant budskap bör kunna uppfattas mer som en vädjan än en order. Ett annat alternativ om man vill behålla Din fart är att växla mellan de två budskapen: VTI rapport 698 39
DIN FART 87 DIN FART ÄR FÖR HÖG Ytterligare ett alternativ är att gå på linjen "Du kör för fort". Då kan budskapen vara: DU KÖR 87 DU KÖR FÖR FORT En fördel med de två sistnämnda alternativen är att bara halva budskapet ändras. Det bör därför gå snabbare att uppfatta det nya budskapet. Fördelen med alternativet med påståendet som inleds med DIN FART är att vi delvis behåller samma ordval som tidigare, vilket gör att de tester vi har gjort blir mer giltiga än om ordvalet ändras helt. Alternativ två är mindre personligt. Det är farten vi kritiserar, inte föraren. Det kan vara en fördel för vissa förare, men biter kanske inte lika bra på andra. Fördelen med sista alternativet är att det är kortare. Meddelandet är mer personligt, eftersom det riktar sig direkt till föraren (Du). För vissa personer är det en fördel att de känner sig träffade, andra kommer kanske att t.ex. känna sig förolämpade, eftersom de enligt fartskyltarna inte kör för fort. En uppenbar nackdel är förstås att det blir svårt att få plats med budskapen, oavsett vilket som väljs. Lämplig visningstid för olika hastigheter på annalkande fordon har inte bestämts i Sverige. För jämförelsens skull kan sägas att danska Vejdirektoratet har använt sig av formeln i bilaga 4. Om den danska formeln för visningstid tillämpas på vårt försök och antal informationsdelar får ersätta antal vägvisningsmål N ger det T(alternativ A och B)=(N/3 + 2) sek.= 2 2/3 sek. T(alternativ C)=(4/3+2) sek.= 3 1/3 sek. För våra alternativ ligger alltså lästiden ungefär i samma härad som den satta omloppstiden i försöket (3 sekunder). Dock är det osäkert om formeln är giltig när det handlar om variabla skyltar med växlande meddelanden som i alternativ B och C. I amerikanska studier har meddelandenas utformning utvärderats och riktlinjer tagits fram (se t.ex. MoDOT, 2010). Önskvärd storlek på bokstäverna är 46 centimeter för motorvägar och som minst 27 centimeter på andra vägar. Ett meddelande eller en meddelandesekvens får inte bestå av fler än två faser och varje fas får ha högst tre rader text. En fas ska visas under 1 sekund per ord eller 2 sekunder per enhet, beroende på vilket som är kortast, men ingen fas ska vara kortare än 2 sekunder. Total omloppstid ska inte överstiga 8 sekunder och växlingen mellan faser får inte överstiga 0,3 sekunder. För vägar med hastighet 56 km/h eller högre ska inga meddelanden omfatta fler än fyra informationsenheter. Om hastigheten är lägre än 56 km/h tillåts meddelandet dock bestå av 5 informationsenheter. Varje rad bör ej bestå av fler än en informationsenhet, men en informationsenhet kan få sträcka sig över två rader. Varje informationsenhet ska bestå av högst fyra ord. I en dansk handbok ges också värden för storlek på bokstäver och siffror, se bilaga 5. I en svensk studie skattades genomsnittlig lästid för meddelanden till 2,0 sekunder, men variationen var relativt stor. I den svenska studien av lästider för meddelanden mättes tiden från det att ett meddelande tändes på en dator till dess att försökspersonen bekräftar att han/hon uppfattat och förstått meddelandet. Då skulle personen trycka på 40 VTI rapport 698
en musknapp. Det innebär att såväl reaktionstid som tolkningstid har räknats in i lästiden. Om vägarbetsskylten alltid lyser så länge ingen fordonshastighet visas är det troligt att föraren uppfattar den varningen på längre avstånd än 100 meter, vilket kan öka både handlingsberedskapen och förståelsen av budskapet om min fart/din fart. Alternativt kan meddelandet vara kombinerat med blinkande varningslyktor. Därmed kan föraren inta handlingsberedskap, t.ex. lätta på gasen, och öka möjligheten att hinna läsa meddelandet. Försöket gjordes vid dator, vilket kan ha påverkat resultaten så till vida att personer med vana av datorer och i synnerhet datorspel hade lättare att klara uppgifterna än övriga. Här kan man anta att försöksupplägget därmed gynnade yngre personer, men missgynnade de äldre, vilket skulle göra att en viss del av åldersskillnaderna avseende lästid som uppmättes kan förklaras av skillnader i datorvana snarare än skillnad i reaktionstid. Nya skattningar borde göras avseende lästid för aktuella meddelanden. Tills sådana är gjorda föreslås att andra länders rekommendationer sammanställs, avseende visningstid för variabla meddelanden. En annan fråga av betydelse är storleken på de bokstäver som används. Den storleken kan enligt Samuelsson (1999) vara 2 sekunder (Sd=0,6). Med den genomsnittliga reaktionstid som angavs hinner en förare som håller hastigheten 90 km/h köra ca 50 meter. För att meddelandet ska vara läsligt på en 90-väg måste bokstäverna därför vara tillräckligt stora för att kunna börja läsas på 50 meters avstånd. Samuelsson refererar Olovsson, Sandberg och Thollander (1995) och anger att enligt den källan bör relationen läsavstånd/bokstavsstorlek vara 6,7 7,5 meter/cm. Om man antar att skylten går att läsa tills man är i jämnhöjd med den, ger det en bokstavsstorlek för 90-vägen på minst 6,7 cm. Det längsta meddelandet i testet hade en genomsnittlig lästid på 3,8 sekunder. För den genomsnittlige föraren skulle texten därmed behöva vara minst 12,7 cm hög på 90-vägen. Räknar man istället med 85-percentilen och att skylten inte går att läsa ända tills man är i jämnhöjd med den krävs förstås ännu högre bokstäver. Detta förefaller dock vara låga värden jämfört med de amerikanska riktlinjerna som tidigare refererades. I en simulatorstudie undersöktes förståelsen av meddelanden med olika längd (Brooke R. Ullman, Gerald L. Ullman, Conrad L. Dudek, and Alicia A. Williams, 2007). Undersökningen omfattade meddelanden med både fyra och fem informationsdelar. Meddelandena visades på två efter varandra följande skyltar. Resultaten indikerar att om man presenterar fem informationsdelar på två sekventiella skyltar (PCMS) sjunker graden av förståelse jämfört med om informationen visas på en enda stor skylt av typen tvåfas-dms. Vidare blir den totala graden av förståelse för såväl sekventiella skyltar som DMS (Dynamic message sign) lägre än vad som är acceptabelt på motorväg. Resultaten indikerar starkt behovet av att hålla meddelandena kortare än maximalt tillåtna fyra informationsdelar. En diskussion har förts huruvida meddelandet ska göras begripligt för utländska bilister. Detta är dock ett generellt bekymmer och inte unikt för vårt försök. En avvägning bör göras ifall det finns en stor risk att meddelandet missförstås av personer som inte förstår svenska och att missförståndet kan leda till att risken för olycka ökar. Slutligen kan det i sammanhanget vara aktuellt att varna för att texten min fart kan misstolkas som minimumfart på grund av att många ord numera särskrivs och på grund av att min är en vanlig förkortning för minsta och minimum. Det bör också påpekas att det blir en annan innebörd om texten MIN FART 10 DIN FART 65 läses med engelskt uttal (fritt översatt: minsta fis 10 öronbedövande fis 65). VTI rapport 698 41
4 Optiska hastighetslinjer fältförsök på riksväg 52 mot Stigtomta 4.1 Bakgrund En åtgärd för att få bilister att sänka sin hastighet i tid t.ex. vid vägarbetsplatser kan vara att använda så kallade optiska hastighetslinjer. I den åtgärdslista som återfinns i kunskapssammanställningen av Bolling och Sörensen (2008) föreslås utvärdering av sådana linjer. Genom att klistra tvärgående linjer på båda sidor om körfältet skapas en optisk synvilla när det längsgående avståndet mellan linjerna successivt minskar på båda sidor om körfältet. Det gör att om föraren håller jämn fart skapas en illusion av att hastigheten ökar. Tanken är att föraren därmed ska lätta på gasen och sänka sin hastighet. Optiska hastighetslinjer kan således tänkas motverka fartblindhet. I Figur 24 visas ett vägavsnitt där körfältet i riktning mot kameran har optiska hastighetslinjer. Som synes är linjerna korta, vilket medför att fordon som ligger mitt i körfältet inte passerar över dessa linjer, utan mellan. Figur 24 Optiska hastighetslinjer (Arnold och Lantz, 2007). Från olika studier har man uppmätt sänkningar av medelhastigheten på 20 procent med denna typ av åtgärd och för 85-percentilen har sänkningarna varit ännu högre (Maze, Kamyab och Schrock, 2000). Enligt Freeman, Bansen, Wemple och Spinks (2008) är storleken på de optiska linjerna vanligtvis en eller två fot (ungefär 30 eller 60 cm). Olika mönster avseende avstånden mellan linjer längs körfältet har testats, såväl konstant avstånd som exponentiellt minskande. För körfält med krympande avstånd avgörs mönstret av faktisk hastighet i början av sträckan och önskad hastighet i slutet av sträckan. Följande diagram (Figur 25) visar: 1 konstant avstånd (Constant) 2 exponentiellt avstånd (Exponential) 3 fyra linjer per sekund (4bps) 4 två linjer per sekund. (2bps) 42 VTI rapport 698
Figur 25 Exempel på utformning av optiska hastighetslinjer (källa Katz, 2007). Otillräckliga data gör att det inte går att avgöra vilken av de fyra metoderna som är att föredra. Av de två nedersta har dock den med fyra linjer per sekund gett större hastighetssänkningar än den med två. Åtgärden kan tänkas intressant för t.ex. sträckor där det är svårt att få ned hastigheten, såsom sträckor med lokal hastighetsbegränsning, förbi vägarbeten, på infartssträckor mot städer och större samhällen samt på andra ställen där förare kan tänkas bli fartblinda. Problemet med fartblindhet uppstår till exempel när en förare kommer från en sträcka med hög hastighet och närmar sig ett område med betydligt lägre hastighetsgräns. Tidigare studier har alltså visat att optiska hastighetslinjer har haft en hastighetsdämpande effekt, men linjerna har inte testats i Sverige. 4.2 Syfte Fältförsöket utförs i syfte att utvärdera eventuell effekt av optiska hastighetslinjer för ett körfält, i en riktning, på tvåfältsväg i svensk trafik. Utvärderingen ska visa i vilken utsträckning förarbeteendet påverkas av de optiska linjerna med avseende på hastighet. 4.3 Metod och genomförande Ett fältförsök med optiska hastighetslinjer har genomförts på en vägsträcka inom region Mälardalen. Sträckan ligger på Nykyrkavägen, riksväg 52 i riktning från Katrineholm vid infarten till Stigtomta där hastighetsgränsen vid mättillfällena gick från 90, via 70, ner till 50 km/h. Linjer applicerades av Vägverkets region Mälardalen (se schematisk Figur 26), på den cirka 200 meter långa sträckan mellan 70-skylten och 50-skylten (mellan utfarterna från Olslund och Granhammar) i körfältet med riktning mot Stigtomta, se figuren ovan. Linjerna placerades dels till vänster om den högra heldragna sidomarkeringslinjen, dels till höger om mittlinjen. I Figur 26 ges en schematisk bild av hur avstånden mellan de optiska hastighetslinjerna successivt minskades. Eftersom linjerna förtätas är det tänkt VTI rapport 698 43
att de förare som inte minskar sin hastighet ska uppleva det som att de istället ökar hastigheten. Här önskas en retardation från 70 till 50 km/h, men avståndet mellan linjerna är så tilltaget att de förare som minskar farten från 80 till 40 km/h kommer att konstant passera fyra optiska hastighetslinjer per sekund (jfr. metod 3 i Freeman m.fl., 2008). Att man valde att anpassa avstånden till en större sänkning än Freeman m.fl. var att man ville ha en större marginal. Linjerna appliceras så att avståndet mellan linje 1 och linje 49 blir 200 meter. Avståndet mellan de två första linjeparen sattes till 5,56 meter. Därefter minskades avståndet linjärt med 0,06 meter. Denna minskning blir alltså större än vad som skulle ha erhållits om utförandet hade följt mallen för utformning 3 i Freeman m.fl. (2008) beroende på att avståndet beräknades för en lägre hastighet än den skyltade vid sträckans slut. Vid sträckans slut var avståndet 2,78 meter mellan linjerna. Varje hastighetslinje har ungefärligen dimensionen 305 mm 457 mm. För var och en av de bägge körfältskanterna finns totalt 49 hastighetslinjer. Det innebär att det går åt ungefär 2 49 0,457 45 meter tejp med ungefärlig bredd 30 cm. Linjerna klistras fast på vägen. Utöver kostnader för linjerna tillkommer arbetskostnader och kostnader för vägarbetsskydd och trafikantskydd. Ungefärlig arbetstid för två man att lägga ut de cirka 200+200 meter linjer som användes i försöket var en halv dag. 50 70 Färdriktning Figur 26 Schematisk bild av optiska hastighetslinjer på ett körfält. Trafiken ankommer i figurens nederkant vid 70-skylten och färdas uppåt i figuren, ungefär 200 meter, för att lämna i figurens överkant vid 50-skylten. 4.3.1 Mätmetod En utvärdering i form av före-/efterstudie har genomförts där hastigheten har mätts i tre snitt med hjälp av limmade koaxialkablar kopplade till en trafikanalysator TA-89 (se Anund och Sörensen, 1995). Mätningarna gjordes före respektive efter applicering av optiska hastighetslinjer. Föremätningar genomfördes från tisdag 9/9 kl. till torsdag 11/9 kl. 11:59 vecka 37, år 2008. Linjerna applicerades i mellanperioden och eftermätningar genomfördes tisdag 30/9 kl. till onsdag 1/10 kl. 20:00 under vecka 40 samma år. Dock uppstod bortfall på grund av att kablarna hade lossats en aning omkring kl. den 1/10, vilket gör att data därefter är osäkra. Det första mätsnittet 44 VTI rapport 698
sett i färdriktning mot Stigtomta, utgjorde referenspunkt och placerades 276 meter före 70-skylten. Nästa mätsnitt låg vid 70-skylten och mätsnitt 3 låg vid 50-skylten, dvs. vid sträckans slut. Positioner för mätsnitt och hastighetsskyltar framgår av Tabell 10. Tabell 10 Positioner för mätsnitt och hastighetsskyltar. Typ Meter från sträckans start Meter till sträckans slut Start 0 527 GPS-läge M1 (90 km/h) 48 479 N 58 48 31,9 E 16 46 45,7 M2, 70-skylt 324 203 N 58 48 26,2 E 16 46 52,1 M3, 50-skylt 527 0 N 58 48 38,0 E 16 46 32,8 Figur 27 visar en principskiss för mätsträckan där mätpunkter och hastighetsskyltar anges och avsnittet med optiska hastighetslinjer markeras med plustecken (+). 90-sträcka 70 50 ---------------------------------------------------------------++++++++++++++++++++ Start M1 M2 M3 Figur 27. Principskiss för mätsträcka med optiska hastighetslinjer (+ avser sträcka med optiska linjer). Syftet med linjerna var att få en sänkning av medelhastighet och 85-percentil, framför allt i det tredje mätsnittet (vid 50-skylten), men också för andel hastighetsöverträdelser. Vid trafikmätningarna användes koaxialkablar för detektering av fordonsaxlar, se Figur 28. Genom att använda koaxialkablar fanns också möjlighet att vid behov analysera sidoläge för passerande fordon. Figur 28 Koaxialkablar klistrade på vägbanan dels vid mätsnitt 2 (vänster) vid 70- skylten, precis före starten av sträckan med de klistrade tvärsgående optiska linjerna, dels vid mätsnitt 3 (höger) vid 50-skylten. Foto VTI. Fotot till vänster visar mätsnitt 2 (vid 70-skylten) som låg precis före de optiska hastighetslinjerna. Till höger visas mätsnitt 3 vid 50-skylten. VTI rapport 698 45
4.3.2 Analysmetod Hastigheter och spridningsmått beräknas för alla fordon. Ingen uppdelning för olika fordonstyper görs. Beräkningarna görs för varje mätsnitt och eventuella skillnader mellan före- och eftermätning studeras. Skillnaderna ska vara statistiskt säkerställda på 5-procentsnivån. Det innebär att risken är fem på hundra att en skillnad som anges vara signifikant i själva verket inte är det. Genomsnittshastighet per dagens timmar (9 16) beräknas. Därefter beräknas det marginella medelvärdet av dessa snitthastigheter och används som mått på hastighetsnivån. I det marginella medelvärdet kompenseras för skillnader i antal observationer för respektive timme. Den modell som har använts tar hänsyn till samspel mellan hastighet, timme (06 19) och period (före/efter). Att studera samspelet kan visa om en skillnad beror på period (före/efter). Hypotesen som ska testas är att med de optiska hastighetslinjerna når trafikanterna lägre hastighet vid slutet av linjerna. Denna hypotes testas genom att jämförelse mellan hastighetsförändringarna i mätsnitt 2 och 3 före de optiska hastighetslinjerna lagts ut och när de är på plats. Förändring av hastigheten i mätsnitt 2 innan den sträcka som förses med optiska hastighetslinjer antas bero av andra faktorer än linjerna, t.ex. andra trafikanter eller väderförhållanden. Om de optiska hastighetslinjerna inte har någon inverkan kan man förvänta sig samma hastighetsändring i mätsnitt 2 och 3. Om däremot hastigheten minskar mer i mätsnitt 3 än i mätsnitt 2 kan man dra slutsatsen att de optiska hastighetslinjerna medfört en hastighetsminskning. Den statistiskt formulerade nollhypotesen innebär då att hastighetsförändringen i mätsnitt 2 och 3 är samma. Om den nollhypotesen kan förkastas innebär det att de optiska hastighetslinjerna påverkar trafikanters hastighet. Signifikanstest görs på 5-procentsnivån avseende om hypotesen att förändringen i mätsnitt 3 är lika stor som förändringen i mätsnitt 2 kan förkastas. Resultaten kan visa om linjerna påverkar föraren att sänka hastigheten mer än vad bara hastighetsskyltarna gör eller om de inte gör det. 4.4 Resultat Hastighetsmätningar för tre snitt i en riktning på riksväg 52 gav följande resultat. De medelvärden som anges avser marginalmedelvärden, se även kapitel 4.3.2. 4.4.1 Mätsnitt 1 I det första mätsnittet som låg nära 300 meter före 70-skylten. Mätsnittet låg alltså utanför själva åtgärdssträckan och kan därför fungera som referenssnitt. Vid mätsnitt 1 kunde inga signifikanta skillnader i medelhastigheten konstateras mellan före- och eftermätning. 4.4.2 Mätsnitt 2 och 3 För att studera eventuella skillnader i hastighetsnivå före respektive efter åtgärd har medelhastigheten vid 70-skylten (mätsnitt 2) och 50-skylten (mätsnitt 3) jämförts, se Tabell 11. Tabell 11 Medelvärde för hastigheter i mätsnitt 2 och 3 före och efter applicering av optiska hastighetslinjer. 46 VTI rapport 698
Mätsnitt Medelhastighet Hastighetsförändring före efter från före till efter 2 63,9 63,9-0,062 3 57,4 56,4-1,042 Tester visade att det att hastighetsminskningen från före- till undermätningen var större vid 50-skylten (mätsnitt 3) jämfört med vid 70-skylten (mätsnitt 2). Effektskattningen för de optiska hastighetslinjerna är 0,98 km/h, dvs. ca 1,0 km/h (vid 70-märket minskade hastigheten 0,062 km/h efter det att linjerna klistrades på, medan den minskade med 1,042 km/h vid 50-märket). Standardavvikelsen för effektskattningen är 0,34 km/h. Antalet frihetsgrader är 33. Det ger ett konfidensintervall på 1,0 +/- 0,7 km/h. Statistisk analys visar att minskningen (efter-före) är statistiskt signifikant skild från 0 (p = 0,007). 4.4.3 Subjektiv uppfattning om åtgärden Information om linjerna och hur de var tänkta att fungera lämnades till de närboende. Några trafikanter vid en närliggande bensinmack och ett fik fick också information om de optiska linjerna. De fick också frågan om ifall de hade uppfattat det krympande avståndet mellan linjerna och om de tyckte att de hade påverkats av linjerna. Ingen av trafikanterna hade reagerat på de krympande avstånden eller uppfattat att de hade sänkt sin hastighet, men någon hade funderat över varför linjerna fanns där. En subjektiv reflektion från projektledning som kört upprepade gånger på sträckan är att de successiva förändringarna av avstånden inte märktes. Linjerna höll ungefär ett par månader, därefter var de utslitna. 4.5 Diskussion och slutsats 4.5.1 Metoddiskussion Hastighetsmätningar görs vanligtvis med radarpistol eller med givare som ligger på vägbanan alternativt är nedfrästa i den. Vid valet av metod beaktades att det finns risk att mätning med radarpistol kan förväxlas med polisens fartkontroller, vilket troligen påverkar hastigheten på ett oönskat sätt. Vidare, för att få in ett stort antal registreringar, vilket är önskvärt i detta fall, är givare att föredra. Med dessa ges hela dygnets variation avseende hastigheter. Den aktuella åtgärdssträckan var endast 200 meter och där skulle två mätsnitt placeras. Därför valdes limmade koaxialkablar. De både syns och känns mindre för trafikanterna än gummislangar, och de kan dessutom placeras så att det är möjligt att registrera fordonens sidoläge. Att använda nedfrästa slingor ansågs vara för kostsamt. I mätdata förekom skillnader i antal observationer för respektive timme. Vid analyserna har det marginella medelvärdet därför använts. Detta värde kompenserar för dessa skillnader. VTI rapport 698 47
4.5.2 Resultatdiskussion Det första mätsnittet användes som referenssnitt. Det visade att hastighetsnivån inte hade förändrats generellt sett. Därmed gjordes bedömningen att ingen hänsyn behövde tas till sådan allmän förändring av hastighetsnivån mellan före- och efterperioden. När hastigheten i slutet av sträckan med de optiska linjerna studerades framkom att den genomsnittliga hastighetsnivån hade sänkts med 1 km/h eller 2 procent vid förekomst av optiska hastighetslinjer. Sänkningen kan tyckas obetydlig, men när det gäller effekten på antal dödade i trafiken motsvarar den dock en minskning med 7 procent, enligt potensmodellen (Nilsson, 2000). Potensmodellen säger att antalet dödsolyckor är proportionellt mot fjärdepotensen av relativa hastighetsförändringen. Eftersom sambandet mellan hastighet och olyckskonsekvens är så starkt, finns många skäl till att ta tillvara alla tänkbara möjligheter att underlätta för förare att hålla rätt hastighet. Synpunkter från några trafikanter visar att de inte har uppfattat det krympande avståndet mellan linjerna och att de inte heller tyckte att de hade påverkats av linjerna. En subjektiv reflektion från personal som kört upprepade gånger på sträckan är att de successiva förändringarna av avstånden inte märks. Valet att ha längre avstånd än vid tidigare tester torde därmed inte ha påverkat resultaten i oönskad riktning. Det skulle dock vara intressant att några andra utföranden för linjerna. Att förarna inte märker av de krympande avstånden är i sig positivt, eftersom det inte är meningen att man ska bli medveten om effekten av linjerna. 4.5.3 Slutsatser och förslag Åtgärden kan tänkas användbar för att få fler att sänka farten i tid dels inför ett vägarbete, dels på andra sträckor där det är problem med efterlevnaden av hastighetsgränserna. I och med att den testade åtgärden haft viss hastighetsdämpande effekt och är billig i jämförelse med många andra typer av åtgärder kan det finnas anledning att vidareutveckla metoden och att närmare studera resultat från nya tester i andra länder. Det kan i det sammanhanget vara aktuellt att vidare undersöka utformningen av linjerna, t.ex. avseende med vilka avstånd linjerna har bästa effekt på trafikantbeteendet i situationer av liknande slag som på försökssträckan. En nackdel med metoden är att den endast fungerar vid barmark. För att sänka hastigheten inför vägarbetsområden från t.ex. 100 till 50 km/h föreslås därför utvärdering av en metod med liknande idé som de optiska hastighetslinjerna. Avsmalning av körbanan med hjälp av koner eller skärmar görs till en bredd av 3,5 meter. Avståndet i färdriktningen mellan konerna eller skärmarna minskas successivt för att skapa en illusion för föraren av att hastigheten är högre än vad den egentligen är. En liknande metod har testats på Nya Zeeland med gott resultat (Allpress och Leland, 2010). Den resulterade i en halvering av andelen som körde mer än 20 km/h över hastighetsgränsen. Det kan dock misstänkas att avsmalningen av körfältet kan ha haft en stor inverkan på resultatet och frågan är hur mycket de minskande avstånden bidrog till hastighetsminskningen. 48 VTI rapport 698
5 Slutdiskussion med förslag till förändringar och fortsatt arbete Den tre åtgärderna som har utvärderats kövarningssystem med variabla skyltar; variabla meddelandeskyltar vid intermittent vägarbete respektive optiska hastighetslinjer har alla visat sig ha önskade effekter. För kövarningssystemet minskade hastighetsvariationen under högtrafik. Den ena av de två testade alternativen till konventionellt budskap vid intermittent arbete gav signifikant lägre medelhastighet för upphinnande fordon. De optiska hastighetslinjerna gav en liten, men signifikant minskning av medelhastigheten. 5.1 Automatisk kövarning Systemet med automatisk kövarning fungerade väl och uppskattades av den personal som tillfrågades. Hastighetsfördelningen blev mer homogen under högtrafiktimmarna, vilket är positivt, sett från trafiksäkerhetssynpunkt. En alternativ utformning föreslås där en växling till ikonen för Vägarbete och en avståndsangivelse (i detta fall 2 500 m respektive 2 000 m) görs när kövarningen släcks. Om skylten utnyttjas för förvarning avseende vägarbetet när kövarningen inte är aktiverad är det viktigt att avståndet inte uppfattas som längden på den sträcka där vägarbetet pågår. Detta är ett generellt problem som även gäller andra tilläggstavlor med avståndsangivelser och bör därför studeras mer allmänt. I försöket valdes 50 km/h som trigghastighet för att koppla på kövarningen och 65 km/h för att koppla ur den. Trigghastigheten mättes cirka 400 meter före den punkt där de två körfälten vävdes samman till ett på grund av vägarbetsområdet. Dessa triggervärden har inte utvärderats. Lämpligt avstånd från vägarbetet för skylten och för triggern samt lämplig trigghastighet för växling av meddelande bör därför studeras närmare, för att om möjligt ytterligare öka den positiva effekten av systemet. 5.2 Variabel meddelandeskylt Vid försöket med variabel meddelandeskylt där de två alternativa utformningarna jämfördes med den digitala versionen av vägarbetsskylten gav alla tre utformningarna en medelhastighet på 30 km/h eller lägre. Den var dessutom signifikant lägre för utformningen MIN FART DIN FART än för enbart vägarbetsskylten/sänk FARTEN. En trolig förklaring är att trafikanterna i denna fältstudie har förstått innebörden i meddelandena och dragit slutsatsen att de ska sänka farten. I amerikanska laboratoriestudier med foton avseende skyltar med olika meddelanden var det endast sex av tio försökspersoner som hade förstått meddelandet YOUR SPEED/MY SPEED. En bidragande förklaring skulle kunna vara att vägarbetsskylten som visades i intervaller kan ha förstärkt budskapet i vårt försök och gjort det lättare att förstå. En annan trolig förklaring är att i det amerikanska försöket visades endast foton av fordonet med denna skylt. Om skillnaden i hastighet är stor i verklig trafik är det troligt att föraren förstår vilken av hastigheterna som avser vägarbetsfordonet och vilken som avser den egna hastigheten. Om skillnaden i hastighet är liten var utrustningen i fältförsöket programmerad så att budskapet inte visades. Risk för förväxling förelåg därför med största sannolikhet inte för det utförandet som testades i fältförsöket. Däremot kan hastighetsnivån ha påverkats av att upphinnande fordon tvingades köra om två tunga fordon istället för ett. Det är därför önskvärt att testa prototypen när den är placerad på själva arbetsfordonet. Detta bör kunna bli möjligt eftersom slåtter, röjning och kantstolpstvätt numera får utföras utan följefordon. VTI rapport 698 49
Vilken av meddelandesekvenserna som visas först, kan ha betydelse för hur trafikanterna agerar. Detta försök har inte svarat på i vilken ordning sekvenserna ska visas, vilket därför bör undersökas ytterligare, för eventuell ökning av de positiva resultaten. Effekten av skylten kan påverkas av vägens utformning. Vid en högerkurva kan det vara svårare att upptäcka skylten och svårare att passera arbetsfordonet än vid en vänsterkurva, på grund av att sikten i högre utsträckning kan skymmas av både arbetsfordonet och själva kurvan, vilket är ett problem som kan vara svårt att lösa. Effekten av vägutformningen har beaktats i försöksplanen så till vida att de tre vägarna skulle köras i båda riktningarna vid mätningarna. Ett annat problem vid skarpa kurvor är att radarn som mäter hastighet för upphinnande fordon kan ha svårigheter med att träffa fordonet. En diskussion har förts huruvida meddelandet ska göras begripligt för utländska bilister. Detta är dock ett generellt bekymmer och inte unikt för vårt försök. En avvägning bör göras ifall det finns en stor risk att meddelandet missförstås av personer som inte förstår svenska och att missförståndet kan leda till att risken för olycka ökar. Ett sätt att minska mängden text och göra informationen mer internationell är att byta SÄNK FARTEN till en s.k. smiley. När farten ligger över den satta gränsen visas ledsen gubbe men när den ligger under gränsen visas glad gubbe. Här kan även färger hjälpa föraren att tolka budskapen,. En justering av meddelandetexten kan också bli nödvändig om det visar sig att reglerna för meddelandeskyltar blir sådana att det inte är tillåtet att använda uppmaningar, vilket tidigare har diskuterats från myndighetshåll. En annan diskussion har rört hur lång tid varje meddelande bör visas. I detta fall valdes 1,5 sekunder för respektive meddelande. Eftersom förarens möjlighet att hinna läsa meddelandet inte bara påverkas av den egna läshastigheten utan också av det egna fordonets hastighet skulle en förändring av utformningen kunna vara att visningstiden för meddelandet anpassas till den uppmätta hastigheten hos det annalkande fordonet samt förslagsvis även till 85-percentilen av läshastigheten för meddelanden av detta slag. I amerikanska studier har meddelandenas utformning utvärderats och bestämmelser tagits fram. Ett meddelande ska visas under minst 2 sekunder. Om meddelandet består av flera sekvenser bör dessa begränsas till högst fyra. I en svensk studie skattades genomsnittlig lästid för meddelanden till 2,0 sekunder, men variationen var relativt stor. I den svenska studien av lästider för meddelanden mättes tiden från det att ett meddelande tändes på en dator till dess att försökspersonen bekräftar att han/hon uppfattat och förstått meddelandet. Då skulle personen trycka på en musknapp. Det innebär att såväl reaktionstid som tolkningstid har räknats in i lästiden. Om vägarbetsskylten alltid lyser så länge ingen fordonshastighet visas är det troligt att föraren uppfattar den varningen på längre avstånd än 100 meter, vilket kan öka både handlingsberedskapen och förståelsen av budskapet om min fart/din fart. Alternativt kan meddelandet vara kombinerat med blinkande varningslyktor. Därmed kan föraren inta handlingsberedskap, t.ex. lätta på gasen, vilket bör öka möjligheten att hinna läsa meddelandet. Den svenska studien av lästider visade att yngre försökspersoner hade kortare lästid än äldre. Försöket gjordes vid dator, vilket kan ha påverkat resultaten så till vida att personer med vana av datorer och i synnerhet datorspel hade lättare att klara uppgifterna än övriga. Här kan man anta att försöksupplägget därmed gynnade yngre personer, men missgynnade de äldre, vilket skulle göra att en viss del av åldersskillnaderna avseende lästid kan förklaras av skillnader i datorvana. 50 VTI rapport 698
Nya skattningar borde göras avseende lästid för de aktuella meddelandena. Tills sådana är gjorda föreslås de amerikanska värdena för visningstid avseende variabla meddelanden. I en simulatorstudie undersöktes förståelsen av meddelanden med olika längd (Brooke R. Ullman, Gerald L. Ullman, Conrad L. Dudek, and Alicia A. Williams, 2007). Undersökningen omfattade meddelanden med både fyra och fem informationsdelar. Meddelandena visades på två efter varandra följande skyltar. Resultaten indikerar att om man presenterar fem informationsdelar på två sekventiella skyltar (PCMS) sjunker graden av förståelse jämfört med om informationen visas på en enda stor skylt av typen tvåfas-dms. Vidare blir den totala graden av förståelse för såväl sekventiella skyltar som DMS lägre än vad som är acceptabelt på motorväg. Resultaten indikerar starkt behovet av att hålla meddelandena kortare än maximalt tillåtna fyra informationsdelar. 5.3 Optiska hastighetslinjer Metoden att applicera optiska hastighetslinjer för att dämpa hastigheten vid vägarbetsområden är förhållandevis billig och enkel och håller uppskattningsvis ett par månader. Dock krävs att det är barmark och att underlaget är sådant att det går att applicera linjerna, vilket gör att metoden är mindre användbar vintertid. En liknande metod som inte är lika årstidsbunden och där koner används istället har testats på Nya Zeeland med gott resultat (Allpress och Leland, 2010). Hastigheten 100 km/h skyltades ned till 50 km/h vid ett vägarbetsområde. Avsmalning av körbanan till en bredd av 3,5 meter gjordes med hjälp av 8 par koner. Avståndet i färdriktningen mellan konerna minskades successivt längs en kortare sträcka från 3,5 ned till 0,5 meter, för att skapa en illusion av att hastigheten var högre än vad den egentligen var. Hastighetsmätningar utfördes både när sträckan hade denna åtgärd och när den inte fanns där. Försöket pågick i flera månader omväxlande med och utan åtgärd. Åtgärden resulterade i en halvering av andelen som körde mer än 20 km/h över hastighetsgränsen. Om hänsyn tas till en skillnad i referenshastighet på närmare 1 km/h sänktes medelhastigheten i höjd med åtgärden med ca 8 km/h, jämfört med utan åtgärd. Vid 150 meter efter konerna var skillnaderna inte så stora, beroende på att då hade även medelhastigheten sänkts för situationen utan åtgärd. Åtgärden förefaller ha den effekten att hastigheten sänks på rätt ställe, istället för halvvägs in i vägarbetszonen, vilket är fallet utan åtgärd. Vidare var hastigheten halvvägs in i zonen lägre med åtgärd än utan. Vad hastighetssänkningarna beror på kan dock vara värt att studera närmare. Med tanke på att körfältet smalnades av kan ju det i sig ha gett en viss hastighetssänkning (se t.ex. Maze, Kamyab och Schrock, 2000). Metoden har fördelen att den är lätt att flytta och att kostnaderna är låga. Det är dock viktigt att tänka på att inte påverka mötande trafik så att de ökar sin hastighet. Det skulle vara intressant att jämföra olika längder på avstånden mellan konerna i avsmalningen, men även att undersöka om konerna kan bytas ut mot skärmar. Vidare skulle en alternativ utformning kunna testas där avståndet tvärs vägen också minskas successivt. VTI rapport 698 51
5.4 Summering De tre alternativen har var och en på sitt sätt potential att öka säkerheten vid vägarbeten. De har mottagits positivt av personal och inga klagomål från trafikanter har framkommit. För att förbättra effekten ytterligare kan dock fortsatta studier vara önskvärda. De optiska hastighetslinjerna var det alternativ som var klart billigast att implementera. För att kunna utnyttja metoden med optisk synvilla även vintertid föreslås ett fältförsök med skärmar som placeras ut med successivt minskade avstånd, för hastighetssänkningar inför vägarbetsområden. 52 VTI rapport 698
Referenser Allpress, J. A. och Leland, L. S. (2010). Reducing traffic speed within roadwork sites using obtrusive perceptual countermeasures. Accident Analysis & Prevention 42 (2010) 377 383. Anund, P. och Sörensen, G. (1995). PREC95, ett program för bearbetning och analys av trafikmätningsdata beskrivning och manual. VTI Notat T 147-1995, Statens väg- och transportforskningsinstitut, Linköping. Bolling, A. och Sörensen, G. (2008). State-of-the-art för utformning av vägarbetsplatser. Förslag till nya lösningar. VTI Notat 6-2008, Statens väg- och transportforskningsinstitut, Linköping. Bowie, J. M. (2003). Efficacy of speed monitoring displays in increasing speed limit compliance in highway work zones. Utah: Brigham Young University. Finley, M. D., Ullman, B. R. and Trout, N. D. (2006). Motorists Comprehension of Traffic Control Devices for Mobile Operations. Texas Transportation Institute, Transportation Research Record: Journal of the Transportation research Board, No. 1948. Transportation Research Board of the national Academies, Washington D.C. pp 37 44. Fontaine, M. D., Edara, P. K. (2007). Assessing the benefits of smart work zone systems. Washington: TRB 2007 Annual Meeting. Freeman, J. R., Bansen, J. A., Wemple, B. and Spinks, R. (2008). Innovative Operational Safety Improvements at Unsignalized. Final Report, Kittelson & Associates, Inc., Orlando, Florida, USA. Katz, B. J. (2007). Peripheral Transverse Pavement Markings for Speed Control. Ph.D. dissertation,virginia Polytechnic Institute, Blacksburg, Virginia, USA. Liljegren, E. (2008). Trafikolyckor vid vägarbeten 2003 2007. Publikation 2008:59, Vägverket, Borlänge. Lindkvist (2008A). Variabel hastighet resultatrapport. Vägverket, Publikation: 2008:77, Borlänge. Lindkvist, A. (2008B). Variabel hastighet, Trafikstyrd väg tillämpningsrapport. Vägverket, ITS-enheten, Publikation 2008:98, Borlänge. Maze, T., Kamyab, A. & Schrock, S. (2000). Evaluation of Work Zone Speed Reduction Measures. Iowa: Center for Transportation Research and Education, Iowa State University. Matstoms, P. och Björketun, U. (2003). Effektsamband för samhällsekonomiska analyser inom transportområdet. Statens väg- och transportforskningsinstitut, Linköping. McCoy, P. T. & Pesti, G. (2001). Smart Work Zone technology evaluations: Speed monitoring displays and condition-responsive, real-time travel information systems. Institute of Transportation Engineers, ITE 2001 Annual Meeting Nilsson, G. (2000). Hastighetsförändringar och trafiksäkerhetseffekter. Potensmodellen. VTI Notat 76-2000, Statens väg- och transportforskningsinstitut, Linköping. VTI rapport 698 53
Samuelsson, S. (1999). Trafikantens förståelse av skriftliga trafikmeddelanden. Statens väg- och transportforskningsinstitut, VTI Notat 40-1999, Linköping. Ullman, B. R., Ullman, G. L., Dudek, C. L. and Williams, A. A. (2007). Driver Understanding of Sequential Portable Changeable Message Signs in Work Zones. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, No. 2015, Transportation Research Board of the National Academies, Washington, D.C., pp. 28 35. Ullman, B. R., Finley, M. D. and Trout, N. D. (2003). Identification of Hazards Associated with Mobile and Short Duration Work Zones. Report 4174-1. Texas Transportation Institute, TAMU, College Station, Texas, USA. (2008). Tavletyper for vejvisning på almindelige veje. Redaktion: Vejdirektoratet, Vejregelrådet. Vejdirektoratet september 2007, reviderad juni 2008. Danmark. Vejdirektoratet (2006). Håndbog i teknisk projektering af variable vejtavler. Redaktion: Vejdirektoratet, Vejregelrådet. Vejdirektoratet, Danmark. Wiklund, M. (2008) Incidenter vid arbete på väg. En sammanställning av olyckstillbud. VTI Notat 14-2008, Statens väg- och transportforskningsinstitut, Linköping. Vägverket (2001). Effektsamband 2000 Nybyggnad och förbättring effektkatalog. Vägverket, Publikation 2001:78, Borlänge. Vägverket (2003). ITS Effektsamband, Uppdatering av Effektsamband 2000 med avseende på ITS. Publikation: 2003:193, Vägverket, Butiken, Borlänge. www.vti.se/9070.epibrw VTI (2010) Teknisk mät- och provningsutrustning. 54 VTI rapport 698
Bilaga 1 Sid 1 (1) T-test Högsta trafikflödena nås mellan kl. 6 och kl. 8. Därför har de timmarna analyserats separat. Resultatet visas i Tabell 12 uppdelade per mätsnitt (M2, M3, M4). Tabellen visar att variationskoefficienten (VC) genomgående har minskat till ungefär samma nivå vid alla mätsnitt, men från en högre nivå för mätsnitten M3 och M4, närmast vägarbetet. Minskningen är statistiskt signifikant (p < 0,05) för M3 och M4, men inte för M2. Tabell 12. Variationskoefficienter före och efter installation av kövarningssystemet för körfält 1 mellan kl och kl samt t-kvoter och p-värden. M2 M3 M4 VC före 0,14221 0,23565 0,230241 VC efter 0,10657 0,11165 0,116586 T-kvot -1,54931-2,86569-3,62986 p-värde 0,12816 (n.s.) 0,00625 0,00071 Tabell 13 visar motsvarande resultat mellan kl. 8 och kl. 19. Här sker inte minskningen till en lika låg nivå som vid morgonrusningen, vilket kan bero på att det vid lägre flöden finns utrymme för större hastighetsvariationer utan att det blir stopp i trafiken. Minskningarna är statistiskt signifikanta (p < 0,05) vid samtliga mätsnitt (M2 M4). Tabell 13. Variationskoefficienter före och efter installation av kövarningssystemet för körfält 1 mellan kl. och kl. 19:00 samt t-kvoter och p-värden. M2 M3 M4 VC före 0,140605 0,16221 0,20290 VC efter 0,123897 0,12453 0,14293 T-kvot -2,643319-3,05548-3,40334 p-värde 0,008704 0,00250 0,00077 VTI rapport 698
Bilaga 2 Sid 1 (1) Icke-parametrisk analys Ett problem med t-tester är att de förutsätter att variablerna är normalfördelade. I detta avsnitt används icke-parametriska test för att studera skillnader i variationskoefficienterna. Testen baseras på observationernas rangordning och är därför inte är lika känsliga för extremvärden. I Tabell 14 visas signifikansvärden för skillnaderna i variationskoefficient vid jämförelse mellan före- och eftermätning. Grön bakgrund anger signifikanta skillnader för två-stickprovs Wilkoxontest. Mätdygnet har i dessa redovisningar delats i tre perioder, 1) morgonrusning kl. 6:00 9:00, 2) eftermiddagsrusning 15:30 18:30 3) lågtrafik 9:00 15:30 och 18:30 19:00. Tabell 14. P-värden (signifikansvärden) för två-stickprovswilkoxon-test. Tidsintervall Körfält Mätsnitt Morgonrusning 6:00 9:00 Eftermiddagsrusning 15:30 18:30 Lågtrafik 9:00 15:30, 18:30 19:00 2 3 4 1 höger 0,001 0,000 (ns) 0,437 2 vänster (ns) 0,677 0,001 0,000 1 0,007 (ns) 0,864 0,001 2 0,014 (ns) 0,898 0,000 1 0,045 (ns) 0,467 0,000 2 (ns) 0,291 (ns) 0,104 0,000 Av tabellen framgår att skillnaderna vid mätsnitt 2 är signifikanta på femprocentsnivån för alla studerade körfält och tidpunkter utom vänster körfält vid morgonrusning och vid lågtrafik. Vid mätsnitt 3 är endast skillnaderna vid morgonrusningen signifikant, medan alla skillnader vid mätsnitt 4 är signifikanta utom i höger körfält under morgonrusningen. Vidare kan noteras att alla p-värden är positiva, vilket i detta fall skulle kunna tolkas som att variationskoefficienten har minskat efter åtgärd. VTI rapport 698
Bilaga 3 Sid 1 (5) Lådagram För att studera fördelningen för variationskoefficienterna presenteras s.k. lådagram, se Figur 29 Figur 36. Ett lådagram består av en låda med morrhår som markerar extremvärden. Lådans underkant anger den nedre kvartilen och överkanten den övre kvartilen. I lådan markeras medianen med ett vågrätt streck. Morrhår dras från lådans nederkant till den minsta observationen och från lådans överkant till den största. Morrhåren dras inte ut mer än 1,5 gånger lådans höjd. Extremvärden som ligger längre bort från lådan än 1,5 gånger dess längd markeras med punkt ( ) eller stjärna (*). Av figurerna framkommer att variationskoefficienterna är mer instabila i föreperioden vid rusningstrafik, under morgonen både i mätsnitt 3 och 4, men under eftermiddagen endast i mätsnitt 4. Notabelt är att fördelningarna är asymmetriska kring medelvärdet och att det finns flera höga extremvärden men inte motsvarande låga värden, vilket syns på att morrhåren som går uppåt är längre än de som går nedåt. Det kan därför vara bättre att använda annan analysmetod än icke-parametriskt test. Figur 29. Lådagram för variationskoefficientenrna per mätsnitt och kvart i höger körfält, kl. 6:00 9:00, före (röda lådor) och efter (blåa lådor) installation av variabel kövarningsskylt. VTI rapport 698
Bilaga 3 Sid 2 (5) Figur 30. Lådagram för variationskoefficientenrna per mätsnitt och kvart i vänster körfält, kl. 6:00 9:00, före (röda lådor) och efter (blåa lådor) installation av variabel kövarningsskylt. Figur 31. Lådagram för variationskoefficientenrna per mätsnitt och kvart i höger körfält, kl. 15:30 18:30, före (röda lådor) och efter (blåa lådor) installation av variabel kövarningsskylt. VTI rapport 698
Bilaga 3 Sid 3 (5) Figur 32. Lådagram för variationskoefficientenrna per mätsnitt och kvart i vänster körfält, kl. 15:30 18:30, före (röda lådor) och efter (blåa lådor) installation av variabel kövarningsskylt. Figur 33. Lådagram för variationskoefficientenrna per mätsnitt och kvart i höger körfält, kl. 15:30 18:30, före (röda lådor) och efter (blåa lådor) installation av variabel kövarningsskylt. VTI rapport 698
Bilaga 3 Sid 4 (5) Figur 34. Lådagram för variationskoefficientenrna per mätsnitt och kvart i vänster körfält, kl. 15:30 18:30, före (röda lådor) och efter (blåa lådor) installation av variabel kövarningsskylt. Figur 35. Lådagram för variationskoefficientenrna per mätsnitt och kvart i höger körfält, kl. 9:00 15:30, 18:30 19:00, före (röda lådor) och efter (blåa lådor) installation av variabel kövarningsskylt. VTI rapport 698
Bilaga 3 Sid 5 (5) Figur 36. Lådagram för variationskoefficientenrna per mätsnitt och kvart i vänster körfält, kll 9:00 15:30, 18:30 19:00, före (röda lådor) och efter (blåa lådor) installation av variabel kövarningsskylt. VTI rapport 698