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Leggibilità della Segnaletica Verticale con Mobile Eye Detector

Uno studio condotto dall’Università di Bologna per valutare la leggibilità della segnaletica verticale e la sua influenza sulla condotta di guida degli utenti
Autori: Arianna Bichicchi, Claudio Lantieri, Giulio Dondi

L’incidente stradale è la conseguenza di uno o più errori all’interno di un sistema complesso, che comprende la strada, i veicoli e l’uomo, il quale secondo numerosi studi disponibili in letteratura rappresenta la principale causa d’incidentalità.
La progettazione di una strada deve tenere conto non solo dell’aspetto trasportistico, ma anche della dinamica comportamentale dei conducenti, poiché i meccanismi di comprensione, riconoscimento e decisione degli utenti incidono pesantemente sul rischio di incidente. Influenzando la percezione dell’ambiente stradale degli utenti, è possibile modificarne la condotta di guida rendendola più sicura.
Essendo noto che il conducente di un veicolo durante la guida scansiona con lo sguardo l’ambiente stradale che lo circonda, cercando informazioni significative per la posizione spaziale e temporale in cui si trova, per progettare strade sicure diventa fondamentale conoscere quali elementi dell’ambiente stradale sono maggiormente guardati e considerati dagli utenti. A tal fine le tecnologie Eye Tracking, in grado di tracciare in continuo lo sguardo di un utente alla guida, risultano uno strumento molto utile.
In quest’ottica, la segnaletica verticale assume un’importanza fondamentale. Affinché sia efficace, è indispensabile utilizzare segnali di forma, dimensioni e colori standardizzati, caratterizzati da messaggi essenziali, tali da risultare chiari ed univoci per l’utenza. Particolare attenzione va posta anche al loro posizionamento, da definirsi in modo tale che i conducenti abbiano il tempo necessario, in funzione della loro velocità di percorrenza, per comprenderne il contenuto informativo.
Per valutare la leggibilità della segnaletica verticale e la sua influenza sulla condotta di guida degli utenti, è stata condotta una sperimentazione in sito, in collaborazione con la Provincia di Bologna, sulla S.P. 610 “Selice-Montanara” della quale si illustrano i risultati ottenuti.
La sperimentazione condotta
Il campo prova
La S.P. 610 “Selice-Montanara” costituisce una tra le principali arterie di collegamento tra le provincie di Bologna e Firenze. Ha origine dalla S.S. 16 “Adriatica” e, attraversando il centro abitato di Lavezzola, si dirama in direzione Sud-Ovest raggiungendo prima Conselice, poi Imola. Superata quest’ultima, inizia a risalire l’Appennino imolese costeggiando il fiume Santerno passando per Casalfiumanese, Borgo Tossignano, Fontanelice e Castel del Rio. Entra quindi in Toscana e, dopo 15 km, raggiunge Fiorenzuola.
Negli ultimi anni sono stati eseguiti numerosi lavori di ristrutturazione ed ammodernamento che hanno contribuito a migliorarne le condizioni di circolazione in termini sia di traffico veicolare, sia di sicurezza. La strada, tuttavia, ha richiesto ulteriori interventi poiché nel 2011 è risultata tra le prime dieci con maggior numero di incidenti della rete provinciale e cinque dei sette centri abitati attraversati dalla stessa rientrano tra i primi venti a maggior costo sociale di tutta la rete.
La strumentazione utilizzata
Lo studio condotto ha previsto l’utilizzo di due strumentazioni:
 una per il rilievo in continuo dello sguardo dei conducenti durante la guida, denominata Mobile Eye-XG;
 un sistema di acquisizione sincrona di immagini video e dati GPS, denominato Video V-Box Pro, per il monitoraggio dei parametri cinematici del veicolo.
La prima è progettata specificamente per applicazioni di monitoraggio e tracciamento dello sguardo dell’occhio umano, nelle quali si richiede uno strumento leggero e non collegato, in grado di offrire una certa mobilità e un basso condizionamento dell’utente durante la prova. I componenti richiesti per la registrazione sono la Spectacle Mounted Unit (SMU), composta da due telecamere dedicate una all’occhio e l’altra alla ripresa dell’ambiente esterno, montate su un apposito occhiale, e la Display/Transmit Unit (DTU), l’unità di trasmissione costituita da un piccolo display.
La telecamera dedicata all’occhio (eye camera) registra i movimenti oculari, mentre quella destinata alla scena esterna (scene camera) rileva l’ambiente circostante come viene osservato dall’utente. La prima, in particolare, proietta un raggio infrarosso sulla retina, determinando per triangolazione la posizione e la direzione della pupilla, cosicché il normale campo visivo del soggetto non è oscurato.
I video dell’eye camera e della scene camera, monitorati in continuo dall’operatore tramite un computer portatile (ME PC), sono registrati simultaneamente ad una frequenza pari a 30 Hz (un fotogramma = 33,33 ms) e, attraverso un’apposita applicazione, è possibile visualizzare il punto di sguardo sotto forma di un cursore sovrimpresso all’immagine di scena. Per ogni test è necessaria una calibrazione iniziale dello strumento ed è consigliato un percorso di prova iniziale per facilitare l’adattamento del conducente al dispositivo. Il video V-Box Pro, invece, è un sistema in grado di rilevare con frequenza pari a 10 Hz le accelerazioni, la velocità e la posizione del veicolo e combina un GPS con due camere ad alta risoluzione.
Il primo, in particolare, si trova all’interno del veicolo in prossimità del suo baricentro, mentre le seconde sono sistemate all’esterno in prossimità della parte superiore del parabrezza.
L’utilizzo combinato delle due tecnologie ha permesso di correlare il comportamento dell’utente alla guida, dedotto dal VBox Pro, con ciò che effettivamente cattura la sua attenzione, analizzando i video ottenuti con strumentazione Mobile Eye XG.
Il campione selezionato
La sperimentazione ha coinvolto 22 soggetti patentati, 15 uomini e 7 donne, di età compresa tra i 20 e i 35 anni, ventuno con patente di classe B (per le auto) e uno con patente D (per i veicoli destinati a trasportare più di otto passeggeri), ignari dello scopo della ricerca e inesperti del tracciato di prova. L’esperienza di guida media è pari a 9,22 anni ± 8,13 e i chilometri medi percorsi all’anno sono pari a 9.977±7.442. Ognuno di essi ha percorso un tronco stradale, di lunghezza pari a 8,34 km, della S.P. 610 “Selice-Montanara”, utilizzando un veicolo non di proprietà.
La metodologia di analisi dei dati
Gli utenti hanno guidato la stessa autovettura lungo il medesimo percorso, indossando il Mobile Eye-XG. Per ogni soggetto sono stati previsti la calibrazione dello strumento prima della partenza e un successivo tratto di prova per facilitare l’adattamento all’occhiale. Il rilievo in sito è stato effettuato nelle fasce orarie 9.30-12.00 e 14.00-16.30 per evitare le ore di punta di traffico, in due giorni diversi.
Attraverso l’analisi dei video registrati per ogni soggetto è stato possibile individuare i segnali verticali visti e quelli non visti. Il criterio seguito per scegliere se un elemento è stato visto oppure no si basa sulla posizione che il cursore indicante il punto di sguardo occupa nella scena. Se si sovrappone a un segnale (o è molto prossimo), a qualsiasi distanza sia posto quest’ultimo purché nel campo visivo del partecipante, allora l’operatore lo considererà come “visto”. Se ciò non accade, l’operatore lo considererà come “non visto”. Immediatamente dopo la guida, ad ogni partecipante è stato chiesto di segnare su una mappa i segnali verticali che ricordava lungo il percorso, al fine di valutare quali fossero i segnali rimasti impressi al campione (recall test).
I risultati ottenuti
Sul percorso di lunghezza totale di 8,34 km è stata valutata la presenza di 75 segnali verticali (di divieto, di priorità, di obbligo, di pericolo e di informazione), con una media di distanza tra due segnali successivi pari a 112,2 m. In media, l’osservazione di ogni cartello stradale, ponderata in base alla frequenza con la quale ogni cartello stradale è stato visto, risulta del 25,06%. In altre parole solo un segnale su quattro è stato visto dai partecipanti al test. Dei segnali osservati, il 27,94% riguarda quelli di pericolo e il 32,06% riguarda quelli di limite di velocità. Questi dati sono ancor più significativi se si considera che durante il test i partecipanti hanno indossato il Mobile Eye XG, hanno guidato un’auto non di proprietà ed erano consapevoli che il loro comportamento di guida era oggetto di studio. In queste condizioni è lecito supporre che il loro stile di guida sia stato più attento e prudente rispetto alle condizioni reali.
La capacità media di ricordare un segnale stradale è di cinque elementi (± 3,96), ovvero il 6,66% del totale incontrato lungo l’intero percorso. La maggior parte dei segnali stradali ricordati (69%) sono quelli di limite di velocità, uniformemente diffusi lungo tutto il percorso.
Conclusioni
I risultati ottenuti dalla sperimentazione condotta, finalizzata alla valutazione della leggibilità della segnaletica verticale e della sua influenza sulla condotta di guida degli utenti, permettono di trarre le seguenti conclusioni:
 il Mobil Eye - XG si è dimostrato un utile ed efficace strumento per il tracciamento dei movimenti oculari dei conducenti dei veicoli, poiché consente di valutare cosa effettivamente guardi l’utente e come, di conseguenza, adatti la sua condotta di guida;
 la segnaletica verticale si conferma una fonte di informazione per i conducenti alla guida dei veicoli, ma i risultati ottenuti ne attenuano l’efficacia, in quanto evidenziano che solo il 25,06% dei segnali verticali posti lungo il tracciato in esame è stato osservato e di questi solo il 6,66% è stato ricordato dal campione alla fine del percorso. Una possibile spiegazione del fenomeno è da ricercare nel fatto che i segnali verticali sono principalmente ubicati al margine della carreggiata in posizione laterale rispetto al campo visivo degli utenti e ciò induce a considerarli uno stimolo periferico che si sovrappone alla funzione primaria di guida rivolta in avanti.
Alla luce dei risultati ottenuti, occorre quindi definire nuove regole di progetto e di installazione della segnaletica verticale su strada, in grado non solo di rispondere alle Normative vigenti, ma anche di considerare l’interazione psicologica che intercorre tra conducente e infrastruttura stradale.

 Fonte: Strade&Autostrade 10 novembre 2015