El factor humano y las señales de tráfico

SITUACION ACTUAL

La situación de hoy es muy diferente a los primeros días del transporte por carretera. El crecimiento demográfico conlleva a un mayor número de personas viajando a diario sobre una infraestructura carretera que no crece a la misma velocidad. Siendo el resultado mayor cantidad de kilómetros recorridos, dentro de un entorno de movilidad cambiante. Éste está compuesto por peatones, autos particulares, transporte público, vehículos de carga, motociclos, bicicletas, etc.
La motorización en particular crece hoy a un ritmo que está entre un 5% a un 10% anual.
El nivel de aumento de la motorización es especialmente crítico para los países en desarrollo, que tendrán que estar preparados para manejar con seguridad este aumento explosivo.

Situación de la seguridad en vías. Áreas que requieren mejoras.

En las últimas tres décadas, la incidencia de muertes por accidentes de tráfico se reduzco significativamente en los países de altos ingresos, pero no en los países de ingresos bajos y medios.

Se puso un gran énfasis en la responsabilidad individual del usuario de la vía para hacer frente al sistema vial. Se incrementaron las medidas de seguridad en los vehículos para disminuir la gravedad del accidente, pero fueron las leyes el principal factor que ayudó a reducir los accidentes. Lamentablemente no hay pruebas que relacionen entrenamiento/educación como un factor de éxito en este tipo de mejoras.

Los patrones de tráfico en los países de ingresos más altos no sólo son diferentes sino que también son menos complejos que los de los países de bajos ingresos.

El tráfico en países en vías de desarrollo comprende una proporción mucho mayor de usuarios vulnerables a las carreteras y a los vehículos, por lo que las carreteras y sus alrededores tienen que ser rediseñados para su seguridad.

Medidas correctivas que se utilizaron en el tiempo:

• Entrenamiento y educación al conductor.
• Refuerzo de la ley de tránsito.
• Vehículos más seguros.
• Identificación y corrección de puntos peligrosos.

En la actualidad se incorporaron las siguiente medidas de seguridad al sistema:

• Diseño de vías seguras.
• Planificación de transporte.
• Control de la exposición.
• Separación de tráfico no motorizado.
• Reductores de velocidad.
• Estándares de seguridad para vehículos.
• Vías únicas para vehículos.

DISEÑO DE VÍAS SEGURAS

En los futuros diseños de las carreteras seguras (que incluyen la separación del tráfico de multimodal y los planes para moderar el mismo), es una necesidad primordial el incluir señales de tráfico más eficaces.

Los conductores dependen de las señales de tráfico para informarse, orientarse y alertarse de las condiciones de la vía, siendo ésta todavía hoy la principal fuente de información que permite prevenirlos y guiarlos.

Cuando se trata de la seguridad, la visibilidad es la cualidad más importante de cualquier señal de tráfico o demarcado horizontal. Por la noche, es fundamental que las señales se vean con claridad, con mucha antelación, para garantizar el tiempo suficiente a los conductores para que reaccionen de forma segura.

La clave está en incorporar, en estos nuevos diseños de señales eficaces, elementos que permitan:

• Comunicar un mensaje claro.
• Que sean costo-efectivas en su vida útil.
• Que se ajusten a todos los rangos de edades de los conductores.
• Adaptarse a los cambios de focos de luz de los vehículos.

¿Cómo una buena señalización mejora la seguridad de las vías?

Las señales de tráfico deficientes no son la causa única de los accidentes. Sin embargo, los estudios demuestran que una buena señalización tiene un impacto positivo en la seguridad y por lo tanto, en reducir el número de accidentes.

Conducir de noche es particularmente difícil y desafiante, por esto se requieren incorporar mejoras en visibilidad y legibilidad de una señal que durante la noche se vuelve importante. Aunque el brillo de la señal no es el único requisito para tener una buena señalización, que comunique eficientemente el mensaje entre el cartel y el conductor; sin el brillo adecuado, la tarea visual de \»detección\» y \»legibilidad\»  no se puede lograr.

Antes de analizar “¿cómo el brillo de la señal mejora la comunicación con el conductor?\», identifiquemos primero las circunstancias alrededor de la conduccón de vehículos:

• Conducir es una acción que requiere mucha visualización. ¹
• El 25% del total de km son conducidos durante la noche, alrededor de la mitad de los accidentes ocurren de noche, y las fatalidad son tres veces mayor. ²
• La disminución de visibilidad durante la noche es un problema, que requiere mayor concentración.
• Señales necesitan “comunicarse” con el conductor durante la noche igual que en el día.
• El brillo (luminancia) de las señales de noche mejoran la “comunicación” con los conductores.³

¿Dónde los conductores leen mejor una señal?

• Índice de legibilidad: nos da una medida de la distancia de lectura en función de la altura de la letra (con un contrastes adecuado de 5:1 o más).
• D/h = este fator deberá ser superior a 4 m/cm para que la señal puede ser leída en forma adecuada.

¿Cómo hacer que las señales sean más eficientes en este rango?

• El brillo mínimo necesario para ver es de 3.2 cd/m² para una media de conductores mayores a 65¹años.
• 80 cd/m2 (luminacia) es lo recomendado como óptimo para maximizar el rango de legibilidad.
• Si las señales pueden ser leídas en un amplio rango de luminancia (3.2 cd/m² – 80 cd/m² o superior), ¿por qué aumentar la luminancia? ¿Por qué sólo utilizar el mínimo?

¿Cómo hacer señales más eficientes?

• Como leer señales toma tiempo, y las más brillantes  se“ comunican” con los conductores más rápido.
• En un estudio realizado por la Universidad de Iowa, se determinó que los conductores pueden leer señales más brillantes:
• Mucho más rápido.
• Con mayor precisión.
• Una comunicación más rápida con los conductores, les permite poner mayor atención a la conducción, minimizando el tiempo de la vista fuera de la vía, la cual es la primera preocupación en la seguridad del condutor¹.
• Recordemos que el cerebro humano trabaja secuencialmente y no de modo multi-task. Cada vez que quito los ojos del camino, no estoy conduciendo.

Para confirmar la siguiente aseveración “Señales más brillantes mejoran la comprensión de la información”, la Universidad de Iowa realizó lo siguiente:
1. Definió las siguientes hipótesis:

• ¿Las señales más brillantes reducen el tiempo de comprensión?
• ¿Las señales más brillantes mejoran la precisión de lectura de la información?
• A menor tiempo en lectura de señales más brillante, menos tiempo de la vista fuera de la vía.

2. Y las evaluó con el siguiente método:

• Utilizaron señales de nombres de calle actuales, señales guías, con una luminancia desde 3.2 cd/m² hasta 80 cd/m².
• Midieron la precisión lectura ajustando el tiempo de exposición a la señal ,mientras iban cambiando la  luminancia y el contraste.
• En el gráfico de la pagina 5 se ve con claridad que a una distancia de 70-80ms, la captura de la información esta cercana al 1,5 seg para luminancias entre 20 y 80 cd/m². Pero en distancias del odern de 120ms o mas la captura de la info se mantiene en ese ratio de tiempo solo para el caso de 80 cd/m² y el resto esta por encima de los 2 seg.

3. Conclusión

• Una alta luminancia de las señales entregan información exacta.
• Cuando el tiempo de visualización es limitado, señales con alta luminancia entregan mejor comprensión de lectura.
• Mayor velocidad de lectura de señal, significa menor tiempo de la vista fuera de la vía.
• Dewar et al. “Human Factors in Traffic Safety”

REQUERIMIENTOS EN VEHÍCULOS

La posición de la señal es afectada por la cantidad de luz disponible emitida por los faros del vehículo.
Señales tipo pórtico, ubicadas en la parte superior de la vía y señales ubicadas a la izquierda, reciben menos luz. Si llamamos a la cantidad de luz que recibe una señal (iluminancia), la señal de la derecha recibe el 100%, entonces las señales de pórtico por su ubicación más desfavorable sólo reciben el 15% de la luz emitida, y las señales a la izquierda reciben alrededor del 22% con respecto a las señal ubicada en el lado derecho emitida con un faro de luz típico modelo VOA (has de luz dirigido a una distancia de 180 metros).

MODELO DE DISEÑO DE VÍAS SEGURAS

A continuación, se presenta un modelo general de los factores que afectan a las señales de tráfico en la seguridad vial.

En el esfuerzo por poner en práctica las señales eficaces de tráfico, la base es la visibilidad, de tal manera que un conductor tiene una oportunidad más favorable para entender, decidir y reaccionar ante una situación, lo que ayuda a minimizar los accidentes.

Eficiencia de láminas reflectivas

Los stándares introducidos en la norma de ASTM muestran la evolución de los tipos de lámina retroreflectivas existentes en el mercado:

• Enclosed Bead: 8%.
• Encapsulated Bead: 14%.
• Truncated Cube Corner: 32%.
• Full Cube Corner: 58%.

Estas generaciones de láminas retroreflectivas pueden ser vistas y comparadas en el túnel de visualización. Este túnel se construye para mostrar una visión equivalente a la de un conductor de coche mirando una señal en la noche. Aquí se puede apreciar que no todas las señales que son iguales, tienen la misma performance a la hora de comunicar información al conductor.

Una medida del rendimiento de un retroreflector es la eficiencia de devolver la luz. Cada nuevo desarrollo casi duplicó la eficiencia retrorreflectante de la generación anterior.

Materiales ordinarios, como la pintura, dispersan la luz que incide sobre la superficie, por lo que los ojos ven una porción muy pequeña de esta luz. Eso funciona bien durante el día, pero por la noche con las luces del vehículo sólo para proveer de la luz, las señales pintadas se ven  prácticamente negras.

El rendimiento de láminas retroreflectantes pueden ser evaluadas en dos puntos de referencia:

1) ¿Qué porcentaje de la luz se está retroreflejando?
2) ¿Cómo es que el porcentaje de luz retroreflejada se distribuye dentro del cono de retroreflexión?

La diferencia entre láminas se hace evidente en la cantidad y la forma en que la luz es enviada de vuelta a un conductor. La lámina retroreflectiva devuelve la luz en la dirección opuesta al ángulo de incidencia. El conductor puede estar verticalmente cerca de sus faros y por lo tanto, tiene un ángulo de observación pequeño (tal como en un sedán de pasajeros o un coche deportivo), o tener una separación más grande y por lo tanto, un ángulo de observación más grande (tal como un vehículo pesado).

El porcentaje de la luz retroreflejada depende de las propiedades ópticas generales de la lámina. Si el material devuelve más luz a ángulos de observación más pequeños, es un costo de los ángulos de observación más grandes. Ahora el retorno es para ángulos de observación mayores, queda  visible una menor cantidad para los ángulos más pequeños. Por ejemplo, si una lámina tiene un 30% de eficiencia, y devuelve un 20% de la luz para un ángulo de observación de 0.5° o menor, el 10% restante se devuelve a ángulos de observación mayores que 0.5°. Si el porcentaje de la luz devuelta a 0,5° o superior se aumenta a 15%, la porción que se devuelve a ángulos de observación más pequeños tendrá que ser de 15%. El total será del 30% en todo momento.

Aumentar el desempeño sobre total de superficie asegura mayor eficiencia para todo tipo de usuarios. Esto significa más luz retornada que resulta en mejoras para autos así como camiones.

La única manera de asegurar el retorno adecuado para todos los ángulos correspondientes sin necesidad de una iluminación adicional en las señales, es aumentando la eficiencia de la luz retornada. El aumento de la eficiencia de retorno de la luz en una escala significativa requiere un importante cambio en el diseño óptico de la lámina.

Esta es la razón por la que se diseñó la lámina retroreflectiva Tipo XI para atender las necesidades del 85% de los conductores. Entonces, los conductores de vehículos más beneficiados, por esta mejora tecnológica son los vehículos pesados y todo terreno.

En resumen, podemos concluir que al utilizar de láminas reflectivas Tipo XI obtenemos los siguientes beneficios:

• Señales más visibles para conductores de avanzada edad.
•  Retroreflección más efectiva para nuevos tipos de focos de vehículos.
• Mayor eficiencia en angularidades extremas.
• Desempeño sobresaliente con un 100% de eficiencia, devolviendo un 58 % de la luz disponible, que duplica la eficiencia de una lámina prismática tradicional.
• Excelente visibilidad desde cualquier ubicación.

REFERENCIAS:
1.    Discovery News: 1.000 millones de automóviles circulando en el mundo durante 2010
2.    Kline et al, “Vision, Aging, and Driving: The Problems of Older Drivers”, March 1991, The Journal of Gerontology
3.    US Federal Highway Administration, http://safety.fhwa.dot.gov/roadway_dept/retro/gen/back_needs.htm
4.    Schnell, T., Yekhshatyan, L., Daiker, R., Konz, J., Effect of Luminance on Information Acquisition Time and Accuracy from Traffic Signs. Paper accepted for presentation and publication, Transportation Research Record, Journal of the Transportation Research Board, 2008. Full report available at http://www.ccad.uiowa.edu/opl/projects/luminance

1.  Mace, D. J, “Sign Legibility and Conspicuity”. In Special Report 218: Transportation in an Aging Society, vol.2, pp. 270-93
   6.    Schieber, F., Burns, D. M., Myers, J., Willan N., Gilland, J. Driver Eye Fixation and Reading Patterns while Using Highway Signs under Dynamic Nighttime Driving Conditions: Effects of Age, Sign Luminance and Environmental Demand. in TRB 2004 Annual Meeting. 2004. Washington, D.C.: TRB.
   7.    Eugene R. Russell, M.R., Andrew Rys, and Merle Keck, Characteristics and Needs for Overhead Guide Sign Illumination from Vehicular  Headlamps, Dept of Civil Engineering, Kansas State University. 1999,  FHWA Office of Safety and Traffic Operations Research and Development, FHWA-RD-98-135.
   8.    Schnell, T., Aktan, F., Li, C., 2004, Traffic Sign Luminance Requirements of Nightime Drivers for Symbolic Signs. Transportation Research Record No. 1862: Journal
   9.    “General Overview on Road Safety,” Lecture Notes, Dr. Rune Elvik, Institute of Transport Economics, Norway, September, 1999.of the Transportation Research Board, 2004: p. 24-35.