Førerstøttesystemer:

Førerstøttesystemer: Beregning av trafikksikkerhetseffekter ved ulike implementeringsnivåer Trafikantatferd, kjøretøy og trafikk: Teknologidagene 6.-10.oktober 2014 Clarion Hotel & Congress 8. oktober 2014 Truls Vaa, Terje Assum, Rune Elvik Transportøkonomisk institutt, Gaustadalléen 21, NO-0349 Oslo (tva@toi.no) 10/10/2014 Page 1

Bakgrunn: Norge og Nullvisjonen 1970: 570 drepte i veitrafikken 2012: 145 drepte Nasjonal transportplan 2010 2019: 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

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

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

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

Implementeringsnivåer: Definert som: Alle førere/kjøretøy (og passasjerer i noen tilfeller..) Yrkesførere/håndverkere som bruker kjøretøyet under utøvelsen av sitt yrke: Førere 18 24 år Førere 18 20 år Førere med alvorlige trafikklovbrudd/straffedømte: Fart, promille 10/10/2014 Page 6

Ulykkestyper Antall drepte 2005-2010 Fordelt etter ulykkestype (UAG) (UAG: Haldorsen & Rostoft 2010; Haldorsen 2011) Antall drepte I veitrafikk 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Totalt 2005-2010 % Samme retning 5 4 10 9 4 6 38 3 Front 90 105 104 84 87 82 552 40 Kryss 19 19 15 22 13 14 102 7 Fotgjenger 30 36 23 31 26 24 170 12 Utforkjøring 74 70 74 97 77 69 461 34 Andre 6 10 6 12 5 13 52 4 Totalt 224 244 232 255 212 208 1375 100 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

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

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: 1,6 18-20/18-24 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

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 2009-2010) 10/10/2014 Page 10

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

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 2005 2009: 43% Alle bilførere: 95 drepte x 0,43 x 0,50 = 20,4 sparte liv ( 14%) Unge bilførere 18-20 år: 4,9 sparte liv Unge bilførere 18-24 år: 10,5 sparte liv Yrkesførere (M1): 6,2 sparte liv 10/10/2014 Page 12

«Smartcard»: Fords «MyKey» Fords MyKey : Programmerbar tenningslås Toppfartssperre Advarsler om kjørefart: 70-100 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

Elektronisk Stabilitets-kontroll (ESC) Effekter (meta-analyse): Velteulykker: Utforkjøring: Eneulykker: 50% reduksjon 40% reduksjon 25 % reduksjon Gjennomsnitt ulykker 2005-2010: 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

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

Systemer/ Nivåer Beregnet antall sparte liv ved åtte førerstøttesystemer Estimeringsgrunnlag: Gjennomsnittlig antall drepte i Norge 2009-2010 (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 18-20 4,9 - - 4,3 * - - - - år Unge førere 18-24 10,5 - - 7,6 * - - - - år Yrkesførere 6,2 - - 3.1 2,2 (50%) - 5,6 4,6 (metode 1) Yrkesførere - - - 2,9 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

Systemer/ Nivåer Sparte liv ved åtte førerstøttesystemer. Prosent Estimeringsgrunnlag: Gjennomsnittlig antall drepte i Norge 2009-2010 (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 18-20 2,3 - - 2,1 * - - - - år Unge førere 18-24 5 - - 3,6 * - - - - år Yrkesførere 3 - - 1,5 1,1 (50%) - 2,7 2,2 (metode 1) Yrkesførere - - - 1,4 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

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

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

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

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

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 9.090.000 km Gjennomsnittlig kjørelengde pr år for en personbilfører = 14.000 km En fører kjører totalt i et liv : 65 år x 14.000 km = 910.000 km 9.090.000 km : 910.000 km: 10 førere I en gruppe på 10 bilførere som kjører 14.000 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

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

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

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

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

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

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

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

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 1202/2012 www.toi.no 10/10/2014 Page 30

Takk for oppmerksomheten! 10/10/2014 Page 31

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