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La nuova frontiera degli attraversamenti pedonali

Sicurezza e visibilità al primo posto: case history di una sperimentazione in corso a Bologna

sfondo uni bo

Ogni anno sulle strade italiane si registrano innumerevoli incidenti che coinvolgono i pedoni, nella maggior parte dei casi legati alla scarsa visibilità nell’area dell’attraversamento pedonale. In questo panorama, è importante evidenziare il ruolo primario che le tecnologie innovative rivestono, nell’ottica di implementare la sicurezza stradale.

Recenti studi rivelano che, lungo le strade italiane, l’incidentalità pedonale genera circa il 50% delle vittime, rispetto al totale dei sinistri. Proprio per questo, nell’ultimo anno, è stato introdotto il nuovo “Osservatorio Pedoni” legato all’Associazione Sostenitori ed Amici della Polizia Stradale (ASAPS), che consente di avere un costante aggiornamento sui sinistri che implicano il coinvolgimento dei pedoni e, in generale, degli utenti deboli della strada.

L’Unione Europea, inoltre, ha adottato un piano specifico, orientato alla realizzazione dell’obiettivo “zero vittime”, collaborando in materia di sicurezza con i Governi dei Paesi Membri [1].

Il fine di tale iniziativa è quello di promuovere e sviluppare nuove tecnologie mirate a ridurre l’incidentalità, contribuendo a render più sicura la mobilità veicolare europea.

In questo contesto si inserisce la sperimentazione descritta nel presente articolo mirata a valutare le potenzialità di una nuova tecnologia per l’illuminazione di un attraversamento pedonale.

Grazie alla collaborazione tra ZAMA Impianti, produttore della tecnologia, il Comune di Bologna e il Dipartimento DICAM Strade della Scuola di Ingegneria dell’Università di Bologna, tale sperimentazione ha consentito di confrontare le criticità registrate prima e dopo l’inserimento del sistema in corrispondenza di un attraversamento pedonale della città. 

incidentalità
1. L’attraversamento di Via del Triumvirato (Bologna)

Il sistema oggetto di studio

Lo studio ha interessato l’attraversamento pedonale sito in Via del Triumvirato a Bologna (Figura 1). Il sistema è stato realizzato nel 2019, a integrazione delle opere di urbanizzazione del nuovo insediamento residenziale limitrofo.

L’intero dispositivo di illuminazione, fornito dall’Azienda ZAMA Impianti Srl, coniuga tre differenti sistemi di illuminazione e segnalamento: due variabili, legate all’utilizzo dei sensori, e uno fisso.

Il primo sistema di segnalazione prende il nome di LookAtMe, di seguito denominato come “cordolo”. Consta di un nuovo tipo di impianto di illuminazione LED, integrato nel cordolo della strada, che rende l’attraversamento pedonale più visibile da parte degli automobilisti, creando una segnalazione innovativa rispetto a quella tradizionale affidata ai “normali” sistemi di illuminazione a palo.

Tale sistema prevede la riqualificazione dell’attraversamento pedonale, ed è composto da diversi elementi (Figura 2):

  • il cordolo stradale: realizzato con componenti prefabbricati in cemento bianco vibrato, con superficie granigliata. Ha un’altezza variabile da 12 a 15 cm, una larghezza di 25 cm e una lunghezza di 100 cm. Il profilo longitudinale, in alluminio, è predisposto per l’alloggiamento del Line-Led integrato, comprensivo dell’asola passacavi per l’inserimento dei cavi di alimentazione del sistema di illuminazione;
  • il sistema di illuminazione a LED di tipo Flexi Led-Line per LookAtMe, sagomabile, luminoso, con estremità sigillate, che rendono il prodotto flessibile negli usi adatto anche all’utilizzo in ambienti umidi (grado di protezione IP65). Risulta facilmente modellabile e resistente agli agenti atmosferici e presenta una selezione cromatica corrispondente a tre step di McAdam, che rende la linea luminosa perfettamente omogenea;
  • il sistema LED colore Bianco Freddo (6.000 K), caratterizzato da sei LED ogni 50 mm a un passo di 8,6 mm, per un totale 120 LED/m (potenza assorbita 9,6 W/m a 24 Vdc). La temperatura di funzionamento è tra −30 e +50 °C e risulta completo di alimentazione 230 V/24 Vdc da 60 W in classe II IP67. Il secondo sistema di segnalazione, invece, prende il nome di SicurLux, di seguito denominato come “illuminazione dedicata”.
Attraversamenti
2. Le caratteristiche dell’impianto di illuminazione dell’attraversamento pedonale

Prevede l’illuminazione dei pedoni con contrasto positivo, in unione al palo dell’illuminazione pubblica, in conformità alla Norma EN 13201, UNI EN 13201 e UNI/TS 11726. Esso è composto da un corpo illuminante a LED (tipologia SicurLux) in alluminio pressofuso, colore grigio (RAL 7040) con vetro di protezione da 5 mm.

Questo sistema rimane sempre in funzione nelle ore notturne e, in abbinamento ai sensori di presenza, aumenta la sua intensità luminosa dal 50 al 100% migliorando così l’illuminazione verticale e rendendo così visibili i pedoni sia nell’area di attesa che in tutta l’area di attraversamento.

L’installazione, realizzata a 6 m di altezza rispetto alla strada, è dotata di un numero variabile di LED, con una durata superiore alle 100.000 ore. La terza e ultima tipologia di illuminazione inserita nell’attraversamento è il SicurLed, di seguito denominato come “segnale pedonale retroilluminato”. Esso consta di un segnale pedonale retroilluminato a LED, con proiettori lampeggianti attivati da sensori di presenza dei pedoni.

È composto da uno scatolato di alluminio (dimensioni di 650×850 mm e spessore 30 mm), dotato della classica figura di attraversamento pedonale, rivestito in pellicola ad altissima rifrangenza (classe Diamond Grade e Translucent) e di un sistema di retroilluminazione a LED uniforme in conformità con la Norma UNI 12899.

Il segnale pedonale è, inoltre, integrato in un impianto lampeggiante attivo. Grazie a due sensori adeguatamente posizionati, esso si attiva solo in presenza del pedone.

Questo impianto è costituito da diversi componenti:

  • il lampeggiatore radio-sincronizzato, temporizzato e refrigerabile, con controllo dello stato batteria;
  • il sistema di trasmissione senza fili, formato da radiocomando a lunga portata;
  • i proiettori a LED, con diametro 100/200 mm conforme alla Normativa UNI EN 12352, classe L2H/L8H;
  • l’alimentazione a 12V DC da Pubblica Illuminazione;
  • il quadro di gestione in armadio di VTR con serratura Yale21, dimensionato per il contenimento ed il cablaggio dell’elettronica di comando e di alimentazione.
Pedoni
3. Le configurazioni di settaggio del sistema attraversamento nelle sei condizioni oggetto dello studio

La sperimentazione in sito

Le prove, eseguite in orario serale in assenza di luce diurna, sono state realizzate in condizioni di traffico ordinario (circa 600-700 v/h per senso di marcia). Il monitoraggio è stato affidato ad una telecamera fissa, posizionata in prossimità dell’attraversamento.

La prova ha coinvolto dei “pedoni-attori” che, manifestando l’intenzione di attraversare in modo standardizzato, hanno attivato il sistema di illuminazione. La sperimentazione, quindi, si è svolta in giorni differenti, in modo tale da poter attuare le diverse configurazioni di settaggio del sistema di attraversamento riportate in Figura 3.

Per ogni configurazione sono stati registrati 100 tentativi di attraversamento. È stato, in questo modo, possibile computare i casi in cui il conducente concedeva la precedenza al pedone, rallentando apprezzabilmente oppure arrestando la marcia.

La finalità dell’esperienza condotta è stata quella di valutare come l’attenzione e il comportamento dei conducenti alla guida siano influenzate da diverse modalità di illuminazione e segnalamento, poste in corrispondenza dell’attraversamento pedonale [2].

Attualmente è stata implementata la sperimentazione mediante l’utilizzo di strumenti altamente tecnologici: il Mobile Eye Tracker (ME) e il V-Box. Il primo è un EyeTracker progettato per le applicazioni di monitoraggio e tracciamento dello sguardo (Figura 4).

Si tratta di uno strumento leggero caratterizzato da tre componenti:

  • la Spectacle Mounted Unit (SMU), composta da un occhiale al di sopra del quale sono montate due telecamere: la prima utile per monitorare i movimenti della pupilla e la seconda per registrare le immagini relative all’ambiente esterno;
  • il secondo elemento è il Display Transmit Unit (DTU), cioè un piccolo display con unità di trasmissione, fondamentale per attivare la registrazione della prova e in particolar modo per controllare in itinere sia la scena esterna sia la posizione della pupilla;
  • il terzo e ultimo elemento è un computer portatile (ME PC), utile in fase di calibrazione, dove sono installati i software necessari per post-processamento dei dati.
Mobile Eye Tracker
4. I componenti dello strumento Mobile Eye Tracker

Il cursore mobile, presente nei filmati in output del ME, ha consentito di differenziare gli elementi della visuale legati all’attenzione o alla disattenzione (Figura 5). Differenziando, infatti, i punti di vista dei vari utenti, è stato possibile definire delle categorie ad hoc legate all’attenzione e alla disattenzione.

Per la valutazione dei parametri cinematici del veicolo è stato invece utilizzato il V-Box. Questo strumento richiede una prima fase di assemblaggio e di posizionamento nel centro del veicolo con la relativa antenna posta al di fuori dello stesso.

Le telecamere in dotazione sono, invece, posizionate sul cruscotto in modo tale da riprendere tutto lo scenario stradale (Figura 6). Grazie a questo strumento, è stato possibile registrare importanti dati relativi all’istante di frenata del conducente.

In particolare, grazie al tracciamento particolareggiato della velocità e dell’accelerazione, è stato possibile individuare la posizione specifica relativa alla prima percezione del pedone (Figura 7).

Durante tale sperimentazione, sono stati reclutati dei soggetti, equipaggiati con il ME, e un veicolo in cui è stato inserito il V-box. Gli utenti, del tutto ignari dello scopo della prova, hanno realizzato due giri del circuito alla guida del veicolo.

L’attraversamento, in particolare, è stato impostato secondo due configurazioni:

  • la condizione 2, caratterizzata dalla sola illuminazione dedicata;
  • la condizione 7, dove sono stati attivati più elementi: dedicata, il segnale pedonale retroilluminato con lampeggianti “attivi” e il cordolo a luce lampeggiante.

In questo caso, è stato possibile valutare i livelli di attenzione del conducente, in relazione al segnalamento luminoso dell’attraversamento pedonale conforme alla UNI EN 13201 e alla UNI/TS 11726.

Inoltre, attraverso la valutazione dei dati cinematici del veicolo, è stata esaminata la variazione della distanza di frenata, legata alla prima percezione dell’attraversamento.

  • conducente
    5 uni bo
    5. Il cursore mobile del ME mostra la posizione della visione foveale del conducente
  • V-Box
    6 uni bo
    6. Il V-Box
  • Sicurezza stradale
    7 uni bo
    7. L’output V-Box

I risultati ottenuti

Lo studio ha, in primo luogo, confermato il trend evidenziato dai monitoraggi sul tasso di mortalità degli attraversamenti pedonali.

Nello specifico, con la sola illuminazione pubblica tradizionale, l’81% dei conducenti non decelerava per dare la precedenza ai pedoni (configurazione 1, Figura 8). Tale percentuale diminuiva di circa il 20% con l’inserimento dell’”illuminazione dedicata”, così da registrare un primo dato positivo legato all’efficacia del sistema (configurazione 2).

In particolare, la posizione dei pali dell’illuminazione, posti prima dell’ingresso all’attraversamento, secondo il verso di marcia intrapreso, consentiva di incrementare la visibilità dei pedoni sia nell’area di attesa (marciapiede) sia sulle strisce pedonali.

Il risultato maggiormente significativo è riportato dalla condizione che include la luce dedicata (configurazione 2), il segnale pedonale con lampeggianti ed il cordolo con LED lampeggiante (configurazione 7).

L’attivazione dei cordoli luminosi riesce a stimolare in maniera sensibile la visione foveale o perifoveale del conducente. Grazie all’introduzione delle luci lampeggianti del segnale pedonale poste lateralmente rispetto alla carreggiata, si nota un incremento di attenzione nella zona periferica del soggetto e, più in generale, della visibilità dell’attraversamento nella sua interezza.

Si sottolinea una forte diminuzione della percentuale di utenti che non concedono la precedenza, fino a registrare il solo 36% di irregolarità. Secondo i risultati ottenuti, l’accensione del cordolo luminoso registra una configurazione favorevole alla sicurezza, differenziandosi in base alle modalità di attivazione.

Infatti, se il cordolo luminoso presenta la luce fissa, il calo della percentuale rispetto alla condizione di controllo (configurazione 1) è del 26% (configurazione 6); attivando la luce lampeggiante, invece, tale percentuale cresce fino al 45% (configurazione 7).

Infine, dalla lettura dei dati estrapolati dallo strumento Mobile Eye Tracker si evidenzia che la presenza del segnale pedonale retroilluminato (configurazioni 3, 6, 7) consente di visualizzare l’attraversamento, quindi il pedone, ad una distanza maggiore rispetto alla configurazione di controllo.

conducenti
8. La percentuale dei conducenti che decelera per lasciar spazio all’attraversamento dei pedoni nelle varie condizioni di illuminazione

Conclusioni

I risultati ottenuti hanno evidenziato che l’utilizzo dell’illuminazione dedicata, del segnale pedonale con lampeggianti e del cordolo a luce lampeggiante rappresenta la combinazione idonea per ottenere un elevato livello prestazionale.

Infatti, gli utenti risultano particolarmente favorevoli a concedere la precedenza ai pedoni in prossimità dell’attraversamento, in quanto riescono a percepire la loro presenza secondo delle tempistiche che permettono il rispetto delle regole imposte dal Codice della Strada.

Inoltre, dai dati analizzati nella sperimentazione legata all’utilizzo del Mobile Eye e del V-Box, risultano confermati i trend rilevati dall’utilizzo della sola telecamera. In particolare, è stato possibile notare che gli utenti hanno cominciato a frenare con più largo anticipo, in quanto riuscivano a percepirlo da una posizione notevolmente vantaggiosa in termini di sicurezza.

Inoltre, risultava che l’attenzione rivolta al pedone era notevolmente migliorata. Questo importante fattore viene evidenziato anche dalla nuova distanza di frenata, in quanto si nota che l’incremento della distanza relativa al primo istante di frenata incrementa notevolmente la possibilità di arresto in sicurezza.

I risultati ottenuti con la sperimentazione con Mobile Eye e V-Box dimostrano che a diverse condizioni di illuminazione/segnalamento, corrisponde una diversa percezione del pedone da parte del conducente.

La correlazione rilevata fra diritti di precedenza concessi e condizioni di illuminazione/segnalamento trova quindi una dimostrata motivazione nella migliorata attenzione e percezione della situazione indotte nel conducente nella condizione di illuminazione 7.

In definitiva, grazie alla variazione di illuminazione e all’inserimento dei cordoli luminosi, si evince un maggior grado di sicurezza per gli utenti deboli della strada, convalidando l’utilità del sistema.

Bibliografia

[1]. Documento di lavoro dei servizi Quadro dell’UE 2021-2030 per la sicurezza stradale: “Prossime tappe verso l’“obiettivo zero vittime” (“Vision Zero”)”, Documento della Commissione Europea, Mobilità e Trasporti, Sicurezza stradale tratto da ec.europa.eu.

[2]. M. Costa, C. Lantieri, V. Vignali, N. Ghasemi, A. Simone – “Evaluation of an integrated lighting-warning system on motorists’ yielding at unsignalized crosswalks during nighttime”, Transportation Research Part F: Traffic Psychology and Behaviour, 68, 132-143, 2020.

Ringraziamenti

Si ringraziano i Tecnici della ZAMA Impianti Srl, nella persona di Marco Zambelli, per aver realizzato il sistema di illuminazione innovativo e per aver fornito l’assistenza tecnica necessaria. Si evidenzia il ruolo del Comune di Bologna per aver partecipato attivamente alla sperimentazione in sito, in particolare Andrea Mora, Roberto Di Cecco e Francesco Rubini.

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