Førerstøttesystemer:

Transkript

1 Førerstøttesystemer: Beregning av trafikksikkerhetseffekter ved ulike implementeringsnivåer Trafikantatferd, kjøretøy og trafikk: Teknologidagene oktober 2014 Clarion Hotel & Congress 8. oktober 2014 Truls Vaa, Terje Assum, Rune Elvik Transportøkonomisk institutt, Gaustadalléen 21, NO-0349 Oslo 10/10/2014 Page 1

2 Bakgrunn: Norge og Nullvisjonen 1970: 570 drepte i veitrafikken 2012: 145 drepte Nasjonal transportplan : 33% reduksjon av drepte i 2020 Hvordan kan ITS bidra til ytterligere reduksjon av antallet drepte? Hvilket potensial kan førerstøttesystemer representere? 10/10/2014 Page 2 Ing

3 1989: Begrepene.. Road Transport Informatics (RTT ATT.) ADAS: Advanced Driver Assistance Systems? ITS: Intelligent Transport Systems? Førerstøttesystemer (FSS)!! Det bilførere trenger: Intelligent analyse av behov Hva - Når Hvor - Hvordan 10/10/2014 Page 3 Ing

4 Systemer 1. Intelligent Speed Adaptation (ISA) 2. Toppfartssperre 3. Alkolås 4. Bilbeltelås 5. Varslingssystem ved sovning/trøtthet 6. ( Smartcard ) Ford s MyKey 7. Adaptiv cruise-control (ACC) 8. Elektronisk stabilitetskontroll (ESC) Øko-kjøring (ikke et system.) 10/10/2014 Page 4

5 Spørsmålet om atferdstilpasning: To hypoteser om effekter av FSS (7?) Førerstøttesystemer som reduserer handlingsrommet (ESC,ISA...): Ulykkes - reduksjon Førerstøttesystemer som utvider handlingsrommet (ABS, varslingssystemer...): Ulykkes økning 10/10/2014 Page 5

6 Implementeringsnivåer: Definert som: Alle førere/kjøretøy (og passasjerer i noen tilfeller..) Yrkesførere/håndverkere som bruker kjøretøyet under utøvelsen av sitt yrke: Førere år Førere år Førere med alvorlige trafikklovbrudd/straffedømte: Fart, promille 10/10/2014 Page 6

7 Ulykkestyper Antall drepte Fordelt etter ulykkestype (UAG) (UAG: Haldorsen & Rostoft 2010; Haldorsen 2011) Antall drepte I veitrafikk Totalt % Samme retning Front Kryss Fotgjenger Utforkjøring Andre Totalt Marburger, et al (1989) Assessment of the potential accident reduction by selected Prometheus functions. Federal Highway Research Institute (BASt), September 1989 (Pro-General/Reports of the launcing phase). Bergisch Gladbach 10/10/2014 Page 7

8 Yrkeskjøring: To metoder Ingen presise anslag på hvor mye av trafikkarbeidet i Norge som utgjøres av yrkeskjøring Metode 1: Det foreligger opplysninger om trafikkarbeid i kjøretøykilometer for ulike kjøretøytyper som buss, taxi og store godsbiler (lastebiler og vogntog) og små godsbiler (varebiler). Den samlede andelen av trafikkarbeidet i Norge som kan regnes som yrkeskjøring er satt til 15%. Metode 2: SSBs ulykkesregister med koder for kjøretøytyper Kjøretøy som antas å være brukt av yrkesførere eller i yrkeskjøring er taxi/minibuss, buss, varebil, lastebil, trekkbil og tankbil Antallet drepte førere under disse koder gir grunnlag for beregning av effekter for flere av systemene Begge disse metoder blir brukt i beregningene 10/10/2014 Page 8

9 Estimeringsmetoder: Ex ante/proxy (alle unntatt ESC) ISA: Selv-/politi-rapporterte ulykker: For lite til å kunne konkludere Utledning over 2 sider... Tvingende system : Må holde fartsgrensene, manuell overstyring umulig Delvis uttrykt ved risikobidraget (attributable risk) som kan tilordnes fartsovertredelser, delvis ved trafikkarbeidet som hver av gruppene representerer 100 % overholdelse, alle kjøretøy: 41 sparte liv ( 20%) N/K-forholdet: Alle førere: 1, /18-24 år: 4,9/10,5 sparte liv N/K-forholdet: 18-24/18-20 år: 3,28 og 5,43 10/10/2014 Page 9

10 Toppfartssperre Innslagspunkt: 110 km/h (høyeste fartsgrense: 100 km/h ) Kjørefart helt sikkert over fartsgrensen definert som >120 (80-soner) > 130 (90-soner) > 140 (100-soner) Medvirkende årsak 14% av dødsulykkene Antatt å være det samme i alle fartsgrense-soner Antall sparte liv pr år: 8 ( 4% av 210 drepte ) 10/10/2014 Page 10

11 Alkolås Promillegrensen: 0,2 Andel av trafikkarbeidet: 0,3% over 0,2 0,07% over 0,5 (2011-estimater) Risikobidrag promillekjøring: 0,166 av drepte Alkolås alle kjøretøy: 210 drepte x 0,166 = 34 sparte liv pr år ( 16 %) Alkolås promilledømte/første gang + residivister = 3,5 + 1,1 = 4,6 sparte liv pr år ( 2 %) 10/10/2014 Page 11

12 Bilbeltelås System med startsperre inntil alle bilbelter er låst der hvor fører og passasjerer faktisk sitter: Andel som overlever når bilbelte brukes: Førersetet: 50% Forsetepassasjer: 45% Passasjer i baksetet: 25% Drepte ikke-brukere: Gjennomsnitt : 43% Alle bilførere: 95 drepte x 0,43 x 0,50 = 20,4 sparte liv ( 14%) Unge bilførere år: 4,9 sparte liv Unge bilførere år: 10,5 sparte liv Yrkesførere (M1): 6,2 sparte liv 10/10/2014 Page 12

13 «Smartcard»: Fords «MyKey» Fords MyKey : Programmerbar tenningslås Toppfartssperre Advarsler om kjørefart: km/t Ikke mulig å slå av ISA Ikke mulig å skru av advarsler om ikke å bruke bilbeltet Hindrer bruk av stereoanlegg inntil bilbeltet er låst Ikke mulig å slå av advarsler ved kjørefeltskifte Nødhjelp/varslingssystem kompatibelt med system i 30 europeiske land ( ecall ) ecall: 6,3 sparte liv ( 3 %) 10/10/2014 Page 13

14 Elektronisk Stabilitets-kontroll (ESC) Effekter (meta-analyse): Velteulykker: Utforkjøring: Eneulykker: 50% reduksjon 40% reduksjon 25 % reduksjon Gjennomsnitt ulykker : 229,2 drepte Utforkjøringsulykker: 33,5% av 229,2 drepte: 76,8 drepte ESC i alle kjøretøy virkning på utforkjøring: 40% av 76,8 drepte: 30,7 sparte liv ( 15%) 10/10/2014 Page 14

15 ACC og sovning/trøtthet Adaptiv Cruise Control: Virker på «Samme kjøreretning» og «Fotgjengerulykker» 6,6 + 30,9 = 37,5 sparte liv ( 18%) Sovning/varsling av trøtthet: Medvirkende årsak ved 13% av 208,5 dødsulykker: 27,1 Atferdstilpasning: 0? 50%? 100%? 100% virkning: 27,1 x 1,1 = 29,8 50% virkning: 14,9 sparte liv ( 7%) 10/10/2014 Page 15

16 Systemer/ Nivåer Beregnet antall sparte liv ved åtte førerstøttesystemer Estimeringsgrunnlag: Gjennomsnittlig antall drepte i Norge (210) Intell. Speed Adapt. (ISA) Toppfartssperre (110 kmh) Alkolås Bilbeltelås Varsling av sovning- /tretthet Smartcard/ MyKey Adaptiv cruise control (ACC) Elektronisk stabilitetskontroll (ESC) Alle førere 41,0 8 34,0 29,1 * 14,9 (6,3) ** 37,5 30,7 (50%) Unge førere , ,3 * år Unge førere , ,6 * år Yrkesførere 6, ,2 (50%) - 5,6 4,6 (metode 1) Yrkesførere ,9 0,9 (50%) (metode 2) Promilledømte 4,6 Fartsovertredere 0,2 - Ved yrkeskjøring metode 1 ligger andel av trafikkarbeidet til grunn for beregning. Ved metode 2 er det SSBs kjøretøykoder som er benyttet som grunnlag for beregning Med varsling av sovning 100%: antas at alle ulykker kunne vært forhindret (50%: 50% kunne vært forhindret) - betyr mangler beregningsgrunnlag. Grå farge betyr: Beregning ikke relevant *) Inkluderer førere og passasjerer i for- og baksete **) Gjelder bare tiltaket nødhjelpsassistanse, dvs bare ett av de potensielle tiltak/begrensninger som ligger i Fords MyKey 10/10/2014 Page 16

17 Systemer/ Nivåer Sparte liv ved åtte førerstøttesystemer. Prosent Estimeringsgrunnlag: Gjennomsnittlig antall drepte i Norge (210) Intell. Speed Adapt. (ISA) Toppfartssperre (110 kmh) Alkolås Bilbeltelås Varsling av sovning- /tretthet Smartcard/ MyKey Adaptiv cruise control (ACC) Elektronisk stabilitetskontroll (ESC) Alle førere 19,6 3,8 16,3 13,9 * 7,1 (50%) (3,0) ** 17,9 14,7 Unge førere , ,1 * år Unge førere ,6 * år Yrkesførere ,5 1,1 (50%) - 2,7 2,2 (metode 1) Yrkesførere ,4 0,4 (50%) (metode 2) Promilledømte 2,2 Fartsovertredere 0,1 - Ved yrkeskjøring metode 1 ligger andel av trafikkarbeidet til grunn for beregning. Ved metode 2 er det SSBs kjøretøykoder som er benyttet som grunnlag for beregning Med varsling av sovning 100%: antas at alle ulykker kunne vært forhindret (50%: 50% kunne vært forhindret) - betyr mangler beregningsgrunnlag. Grå farge betyr: Beregning ikke relevant *) Inkluderer førere og passasjerer i for- og baksete **) Gjelder bare tiltaket nødhjelpsassistanse, dvs bare ett av de potensielle tiltak/begrensninger som ligger i Fords MyKey 10/10/2014 Page 17

18 Øko-kjøring (førerstøtte, ikke et system) Øke dreiemoment ved kjøring med lavere turtall under akselerasjon Mindre bruk av motorbrems Færre gir-skift Redusere drivstoff-forbruk med 6 % (p < 0.05) Reduserer reisetid Tendens til redusert antall ulykker Paradoks!! Persepsjon av risiko: Hva består endringen i? 10/10/2014 Page 18

19 Prediksjoner.. Alle systemer har positive virkninger hvis de innskrenker rammene for atferd ( handlingsrommet ) (.varsling av sovning antakelig mindre effektivt pga atferdstilpasning ) Alle systemer unntatt varsling av sovning antakelig vanskelig å implementere I full skala av politiske (og andre) grunner.. ecall er lettere, ukontroversielt. 10/10/2014 Page 19

20 VERA: 68 systemer, 31 med alarmer Et førermiljø fylt med alarmer: Men hva trenger førere? Vehicle <> Infrastructure (40 systems, 19 with warnings) (From VERA/PEPPER projects) Animal Crossing Zone Information Adaptive Headlight Aiming Blind Merge Warning Curve Speed Warning Emergency Vehicle Signal Pre-emption Emergency Vehicle Video Replay External Speed Limitation GPS Corrections Highway/Rail Collision Warning Homeland Security Identification and Management Incident Mapping and Infrastructure Intersection Collision Warning Intelligent On-Ramp Metering Intelligent Traffic Lights Intersection Collision : Infrastructure-Based Warning Intersection Collision : Vehicle-Based Warning Keep Clear Warning Left Turn Assistant Low Bridge Warning Low Parking Structure Warning Merge Assistant On Board VMS signage Open Road (no barrier) Tolling Pedestrian Crossing Information Pedestrian/Children Warning Post-Crash Warning Right Turn Assistant Road Condition Warning Rollover Warning School Zone Warning Sign information (warning assistance) SOS Services Speed Limit Advisory Speed Limit Control Stop Sign Movement Assistance Stop Sign Warning Traffic Signal Warning Work Zone Warning Wrong-way Driver Warning Hva er konsekvensene? Kan ITS komme i konflikt med læringsprosessen? Vehicle <> Vehicle (28 systems, 12 with warnings) Approaching Emergency Vehicle Warning Blind Merge Warning Blind Spot Warning Cooperative Adaptive Cruise Control Cooperative Collision Warning Cooperative Glare Reduction Cooperative Vehicle-Highway Automation System (Platooning) Crash Warning Curve Speed Warning Enhanced Differential GPS Corrections Highway Merge Assistant Highway/Rail Collision Warning Hybrid Intersection Collision Warning Instant (Problem) Messaging Intersection Collision: Vehicle-Based Warning Lane Change Assistant Left Turn Assistant Merge Assistant Pre-crash Sensing Post-Crash Warning Right Turn Assistant Road Feature Notification SOS Services Stop Sign Movement Assistant Vehicle-based Road Condition Warning Vehicle-to-Vehicle Road Feature Visibility Enhancer Wrong-Way Driver Warning 10/10/2014 Page 20

21 Variable skilt «intelligent plassering?» Tiltak Skadegrad Ulykker Beste estimat Konfidensintervall Varsling av ulykker Personskader Ulykker på motorvei - 44 (-59; -22) Varsling av tåke Uspesifisert Ulykker i tåke - 84 (-93; -63) Varsling av kø Personskader Ulykker på motorvei - 16 (-26; -4) 10/10/2014 Page 21

22 Er det sikkert å ferdes i trafikken? Sett fra samfunnets side: Nei! Individuelt betraktet: Ja! Risiko for personskade bilfører (2010): 0.11 ulykker pr mill km 1 skadd/drept pr km Gjennomsnittlig kjørelengde pr år for en personbilfører = km En fører kjører totalt i et liv : 65 år x km = km km : km: 10 førere I en gruppe på 10 bilførere som kjører km pr år i 65 år, vil gjennomsnittlig 1 én bilfører bli skadd i en ulykke Én bilfører må kjøre i 650 år for å bli skadd gjennomsnittlig sett Konklusjon: Gjennomsnittsføreren er ekstremt dyktig i å vurdere risiko Hypotese: Et gitt system må vise at det gjør det bedre enn en fører for at det skal oppnå tillit og bli anvendt. (Inkluderer materiellskadeulykkene: Ca én gang pr 10. år ) 10/10/2014 Page 22

23 Risk Monitor Model: Prediksjoner Syv hypoteser H1: ITS økt følelse av mestring og kontroll handlingsrommet : Kompenseres, økt antall ulykker (ABS) H2: Handlingsrom innskrenkes: Redusert antall ulykker (ESC, ISA, Alkolås) H3: Forstyrrer læringsprosessen: Advarslene fremmedelement mellom føreren og den reelle faren (erfaringene, skjemaene ) H4: Distraksjoner: Økt antall ulykker hvis systemet øker distraksjoner (Mobiltlf, SMS, Den trojanske hesten ) H5: Økt oppmerksomhet v/aktivering av orienteringsrefleksen: Reduksjon H6: Perception and evolutionary limitations : Reduksjon H7: Pålitelighet/aksept: Et system må være bedre enn bilføreren Avvises hvis systemet feiler 10/10/2014 Page 23

24 H1: Økt følelse av mestring og kontroll handlingsrommet : Kompenseres, økt antall ulykker (ABS) Level of injury ABS brakes on cars Percentage change in the number of accidents Accident types that are affected Best estimate 95% CI All vehicles All - 3,5 (-44; -2,6) Injury accidents All - 5 (-8; -2) Fatal accidents All + 6 (+ 1; + 12) Effects on specific types of accident Unspecified (All) Overturning accidents + 22 (+ 11; + 34) Unspecified (All) Single acc. without overturn + 15 (+ 9; + 22) Unspecified (All) Intersection accidents -2 (-5, +1) Unspecified (All) Rear-end collisions -1 (-5; +3) Unspecified (All) Collision with fixed objects + 14 (+ 11; + 18) Unspecified (All) Collision with turning vehicles - 8 (-14; -1) Unspecified (All) Pedestrians/cyclists/animals - 27 (-40; -12) 10/10/2014 Page 24

25 H2: Handlingsrom innskrenkes: Redusert antall ulykker Elektronisk stabilitetskontroll (ESC) Intelligent fartstilpasning (ISA) Alkolås 10/10/2014 Page 25

26 H3: Forstyrrer læringsprosessen: Advarslene et fremmedelement mellom føreren og den reelle faren (erfaringene, skjemaene ) Vehicle <> Infrastructure (40 systems, 19 with warnings) (From VERA/PEPPER projects) Animal Crossing Zone Information Adaptive Headlight Aiming Blind Merge Warning Curve Speed Warning Emergency Vehicle Signal Pre-emption Emergency Vehicle Video Replay External Speed Limitation GPS Corrections Highway/Rail Collision Warning Homeland Security Identification and Management Incident Mapping and Infrastructure Intersection Collision Warning Intelligent On-Ramp Metering Intelligent Traffic Lights Intersection Collision : Infrastructure-Based Warning Intersection Collision : Vehicle-Based Warning Keep Clear Warning Left Turn Assistant Low Bridge Warning Low Parking Structure Warning Merge Assistant On Board VMS signage Open Road (no barrier) Tolling Pedestrian Crossing Information Pedestrian/Children Warning Post-Crash Warning Right Turn Assistant Road Condition Warning Rollover Warning School Zone Warning Sign information (warning assistance) SOS Services Speed Limit Advisory Speed Limit Control Stop Sign Movement Assistance Stop Sign Warning Traffic Signal Warning Work Zone Warning Wrong-way Driver Warning Vehicle <> Vehicle (28 systems, 12 with warnings) Approaching Emergency Vehicle Warning Blind Merge Warning Blind Spot Warning Cooperative Adaptive Cruise Control Cooperative Collision Warning Cooperative Glare Reduction Cooperative Vehicle-Highway Automation System (Platooning) Crash Warning Curve Speed Warning Enhanced Differential GPS Corrections Highway Merge Assistant Highway/Rail Collision Warning Hybrid Intersection Collision Warning Instant (Problem) Messaging Intersection Collision: Vehicle-Based Warning Lane Change Assistant Left Turn Assistant Merge Assistant Pre-crash Sensing Post-Crash Warning Right Turn Assistant Road Feature Notification SOS Services Stop Sign Movement Assistant Vehicle-based Road Condition Warning Vehicle-to-Vehicle Road Feature Visibility Enhancer Wrong-Way Driver Warning 10/10/2014 Page 26

27 H4: Distraksjoner: Økt antall ulykker hvis systemet øker # distraksjoner Mobiltelefonen - Den trojanske hesten SMS Internett (yr.no.) Google Spill Relativ risiko mobiltelefon: 2.20 RR synssvekkelser: 1.09 RR Hjertelidelser 1.19 Søvnapné 3.71 SMS?.?? 10/10/2014 Page 27

28 H5: Økt oppmeksomhet v/aktivering av orienteringsrefleksen: Reduksjon? MC m/fjernlys 2013: 44 % (649/70) -»- 2014: 62 % (575/78) 10/10/2014 Page 28

29 H6: Persepsjon and evolusjonsmessige begrensninger Å se etter farer = Å se etter andre kjøretøy Utforkjøringsulykker («no scheme to warn you.») Hastighetsendring forankjørende Fotgjengere i fotgjengeroverganger (Oslo: 1 : 10 Hønefoss 1: 28) motorsykler/syklister på kryssende kurs ( ingen fare ) Høyresving i kryss: MC/syklister fotgjengere Sjekke dødvinkler ved skifte av kjørefelt «Å overvåke seg selv»: Sovning/tretthet troen på «at jeg kan klare det» Feilbedømmer distraksjoner - (mobiltelefonen + +) Highway hypnosis, L-B-F-T-S 10/10/2014 Page 29

30 H7: Pålitelighet/aksept: Et system må være bedre enn bilføreren - avvises hvis systemet feiler For enkelt Overtrust : Stor tillit til ny teknologi? Ikke alle systemer kan slås av (ABS.) Taxi-førere: Taxi - London: Bruke navigasjonssystemet. Større hippocampus enn gjennomsnittet TØI-rapport 1202/ /10/2014 Page 30

31 Takk for oppmerksomheten! 10/10/2014 Page 31

32 Sensory storage Deep motivation The Risk Monitor Model (RMM) The Risk Monitor Model Other road users Vehicle Somatic Marking Personality traits Road environment Feelings Emotions Motives (primary and secondary) «It s all about learning» - Operant conditioning - Implicit learning - Complacency - Neuroscience Conscious Account of feelings Orienting reflex Knowledge storage Unconscious Functional balance Interaction patterns Other factors Act/Target feeling Best feeling 10/10/2014 Page 32