AVALIAÇÃO DE PROJETOS DE SINALIZAÇÃO VIÁRIA ATRAVÉS DO USO DE SIMULADOR DE DIREÇÃO

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1 AVALIAÇÃO DE PROJETOS DE SINALIZAÇÃO VIÁRIA ATRAVÉS DO USO DE SIMULADOR DE DIREÇÃO Miguel Andrés Castillo Rangel Ana Paula Camargo Larocca Rogério Lemos Ribeiro Universidade de São Paulo Escola de Engenharia de São Carlos RESUMO Os simuladores de direção permitem estudar o comportamento do condutor em diversos cenários de direção, sendo amplamente utilizados a nível mundial na avaliação de projetos rodoviários. Neste trabalho desenvolveuse um simulador de direção para avaliar três alternativas de sinalização viária em duas curvas da rodovia Régis Bittencourt, onde a sinalização existente deve ser reforçada. A funcionalidade das alternativas foi avaliada através de dois critérios: a percepção e a relevância sobre o comportamento dos condutores. Por um lado, utilizou-se um sistema de rastreio ocular para avaliar se os condutores realmente perceberam a sinalização, por quanto tempo e a que distância; por outro, analisou-se a variação da velocidade após percepção da sinalização. Com base nos comportamentos observados no simulador, implantou-se na rodovia a alternativa mais efetiva. Neste sentido, este trabalho é pioneiro no Brasil no uso de ambientes simulados na avaliação e seleção de projeto de sinalização viária antes da sua implantação. ABSTRACT Driving simulators allow studying driver behavior on several driving scenarios; therefore, they have been widely used worldwide to assess roadway projects. In this work, a driving simulator was developed in order to evaluate three road-signaling projects in two curves of the Régis Bittencourt highway, where the existing road signs must be strengthened. Two criteria were used to assess the functionality of each project: the perception and the relevance over the driver behavior. Firstly, an eye tracking system was used to assess if the drivers actually perceive the road signs, for how long and at what distance; secondly, it was analyzed the speed change after the road signs perception. According to the behaviors observed in the simulator, the most effective project was implanted on the highway. Thus, this work is a pioneer in Brazil using driving simulators to assess and select road-signaling projects before its implementation. 1. INTRODUÇÃO Os simuladores de direção são definidos como aparelhos de laboratório utilizados para observar o comportamento do condutor enquanto dirige em um ambiente virtual, que visa gerar uma experiência semelhante a dirigir um veículo no mundo real (ALLEN et al., 2011). Entre os diversos recursos disponíveis para estudar o comportamento do condutor, o uso dos ambientes simulados de direção é cada vez mais frequente, tanto pelos avanços tecnológicos no realismo da simulação quanto pela flexibilidade que oferecem para estudar vários condutores e múltiplos cenários rodoviários alguns inexistentes ou difíceis de estudar na realidade, com alto controle experimental para o pesquisador e de forma segura para o condutor. Na literatura há vários exemplos de pesquisas feitas em ambientes simulados de direção para avaliar a percepção da sinalização. Por exemplo, em 1995, Hogema & van der Horst (1994) utilizaram um simulador para avaliar a redução da velocidade diante de um sinal de advertência de neblina. Chrysler et al. (2007) também utilizaram um simulador para aprimorar o posicionamento do sinal de entroncamento obliquo, de acordo com os tempos de percepção e manobra dos condutores. Weller (2010) verificou a influência dos sinais de advertência de curva na redução da velocidade na entrada da curva. E recentemente, Jongen et al. (2011) utilizaram um simulador de direção para avaliar o efeito de aumentar a frequência de sinais de limite de velocidade na respeitabilidade do condutor. Já no Brasil, as pesquisas sobre o 1643

2 comportamento do condutor e a percepção da sinalização têm sido realizadas principalmente em laboratórios (CASTILHO, 2009), raras vezes diretamente nas rodovias (ONSV, 2013) e, definitivamente, nenhuma dentro de ambientes simulados de direção. Este trabalho pertence a um projeto de pesquisa que tem como objetivo principal usar simuladores de direção e sistemas de rastreio ocular na avaliação de projetos de sinalização viária no Brasil, para prever como os condutores perceberão e reagirão diante da sinalização antes da sua implantação na rodovia. Nesse sentido, o projeto é pioneiro no país no uso de ambientes simulados de direção e sistemas de rastreio ocular para prever a funcionalidade que teria um projeto de sinalização viária antes da sua implantação. Em particular, neste artigo apresenta-se o uso dessas ferramentas na avaliação de três projetos de sinalização viária em duas curvas da rodovia Régis Bittencourt, localizadas no km e da pista sul da rodovia, e caracterizadas por altos índices de acidentalidade. Nas duas curvas, observa-se que os condutores trafegam muito acima do limite de velocidade apesar de que são curvas de raio mínimo, em trecho sujeito constantemente a chuva e neblina. Nesse contexto, a concessionária da rodovia propôs três alternativas de projeto para reforçar a sinalização existente nas curvas, com o intuito de acrescentar a percepção de risco das curvas e mitigar os índices de acidentalidade. Essas alternativas foram as avaliadas no simulador para prever a funcionalidade que teriam na estrada e implantar a mais funcional delas. Dentre as principais contribuições desta pesquisa destacam-se a própria montagem do simulador e do sistema de rastreio ocular, dando subsídio para pesquisas futuras em segurança viária no país; a contribuição ao estudo do comportamento do condutor brasileiro, em particular na percepção e respeito da sinalização viária; o aprimoramento da sinalização no trecho de estudo baseado nos comportamentos observados no simulador; e finalmente, a discussão sobre a validade do simulador na avaliação de projetos de sinalização. 2. O MÉTODO DE PESQUISA A pesquisa foi realizada em seis grandes etapas: primeiro, a montagem do simulador e a integração do sistema de rastreio ocular; segundo, a coleta de dados sobre o trecho onde estão localizadas as curvas e a elaboração do ambiente virtual do mesmo; terceiro, o experimento no simulador para testar a sinalização existente; em quarto lugar, o experimento no simulador para testar as alternativas de sinalização viária propostas; e, por fim, a implantação da alternativa mais efetiva nas duas curvas estudas. Segue uma descrição do equipamento utilizado na pesquisa e do delineamento experimental dos testes realizados no simulador O simulador de direção e o sistema de rastreio ocular O simulador de direção utilizado nesta pesquisa está constituído por duas dimensões: uma física, composta pelos equipamentos que permitem o controle do veículo e projetam o cenário virtual, e uma não física, composta pelo ambiente virtual da rodovia e o modelo de dinâmica veicular do carro que está sendo dirigido na simulação. Em termos físicos, o sistema de controle do veículo é um cockpit de veículo de passeio, composto por um banco de carro, pedais de embreagem, freio e acelerador, uma alavanca de câmbios com seis marchas e um volante de direção Logitech G27, que simula o torque gerado 1644

3 XXIX Congresso Nacional de Pesquisa em Transporte da Anpet pelo sistema de direção de um veículo real. Já o sistema de projeção visual possui três projetores de resolução 1080p e taxa de projeção de 60 Hz, para três telas de projeção de 1425 mm x 800 mm, colocadas em ângulos retos entre si. Com essa configuração, o condutor tem um campo de visão amplo do cenário virtual: aproximadamente 180 na horizontal e 30 na vertical. Na Figura 1 é ilustrado o simulador de direção utilizado na pesquisa. Figura 1: O simulador de direção utilizado na pesquisa Também em termos físicos, o simulador possui duas caixas de som responsáveis por transmitir o som do sistema mecânico do veículo principal e o som do entorno, gerados a partir de sons pré-gravados. Adicionalmente, há um sistema de processamento, composto por três computadores de alto desempenho que trabalham simultaneamente em tempo real, e que controlam a modelagem e geração do ambiente virtual, o modelo de dinâmica veicular e o sistema de rastreio do olhar. Em termos não físicos, o simulador de direção é composto pelo modelo dinâmico do veículo dirigido pelos condutores e pelo ambiente virtual do trecho de estudo. O modelo dinâmico do veículo é uma representação matemática dos sistemas de transmissão, frenagem, direção e suspensão do veículo, capaz de simular a resposta mecânica e dinâmica de cada sistema em função das manobras realizadas pelo condutor; neste caso o modelo do veículo foi calibrado comparando os parâmetros de desempenho (potência, velocidade e aceleração) de um veículo real C3 Citroën. Já a modelagem e simulação do ambiente virtual dividiu-se em três etapas: criação da cena virtual, criação do cenário virtual e simulação em tempo real. Em primeiro lugar, a criação da cena virtual compreendeu a reprodução no simulador de todos os elementos estáticos existentes no trecho onde estão as duas curvas estudadas (pista, topografia, sinais, árvores, etc.), caracterizados a través do projeto geométrico, o cadastro da sinalização e a filmagem do trecho. A Figura 2 ilustra a comparação entre a cena virtual à esquerda e a filmagem do trecho à direita. 1645

4 Figura 2: Comparação entre o ambiente virtual e a filmagem do trecho A criação do cenário virtual compreendeu a adição do tráfego à cena virtual. O comportamento do tráfego foi definido através de três parâmetros: a velocidade de operação dos veículos que trafegam pelo trecho medida in loco, a distribuição por tipo de veículo (estimada a partir das contagens na praça de pedágio próxima ao trecho) e a densidade do fluxo, definida de maneira arbitraria em 11 veículos-equivalentes/km/faixa, com o intuito de evitar fluxos intensos que diminuíssem a capacidade de atenção dos condutores na sinalização. Por último, durante cada simulação, o cenário virtual do trecho é processado em tempo real a uma taxa de 60 HZ, em simultâneo com o modelo veicular. O processamento do ambiente virtual gera estímulos visuais, auditivos e proprioceptivos que são transmitidos ao condutor através da imagem, o som e o volante do simulador, respectivamente. A reação do condutor diante desses estímulos é capturada, armazenada e utilizada pelo simulador para atualizar o estado do cenário virtual e o modelo do veículo, iniciando outra iteração da simulação. Além dos componentes descritos, integrou-se ao simulador o sistema de rastreio ocular, que permite estimar com precisão a direção do olhar do condutor e o tempo de cada fixação. Nesta pesquisa o sistema de rastreio ocular é de vital importância, pois permite identificar se o condutor realmente percebeu a sinalização, o número de fixações, o instante de tempo em que ocorreram e a duração das mesmas. O sistema é composto por três câmeras frontais que gravam a uma taxa de 60 Hz o movimento das pupilas do condutor, e uma quarta câmera, posicionada às costas do condutor, que filma a tela central do simulador a uma taxa de 25 Hz. O processamento das imagens se dá em tempo real, junto com a simulação, conforme segue: primeiro, as câmeras da frente detectam por contraste a posição e direção das pupilas para estimar um vetor que representa o olhar do condutor. Segundo, a interseção desse vetor com o plano que representa a tela central determina o local onde o condutor está olhando na tela. E terceiro, através da câmera que filma a tela central, a direção do olhar é projetada no ambiente virtual O trecho de estudo e os cenários de sinalização avaliados Conforme mencionado anteriormente, as duas curvas estudadas estão localizadas no km e da pista sul da rodovia Régis Bittencourt. No simulador, criou-se uma reprodução virtual das duas curvas e de um trecho de dez quilômetros da rodovia em torno das mesmas, começando no km e terminando no

5 Em concordância com a realidade, o trecho gerado no simulador possui um único sentido de fluxo, três faixas de rolamento sem acostamento, traçado sinuoso em terreno montanhoso e elevado fluxo de caminhões 60%. Ao longo do trecho foram posicionadas 52 placas de sinalização, segundo o cadastro realizado em junho de 2014, todas de 1,00 m de tamanho. As placas foram de seis tipos: advertência de curva simples à direita (A-2a) e à esquerda (A-2b), advertência de curva em S à direita (A-4a) e à esquerda (A-4b), limite de velocidade (R-19) e veículos pesados à direita (R-27). Em particular, as duas curvas estudadas possuem características semelhantes. Nos dois casos o limite de velocidade é de 60 km/h, ambas são curvas clotóides com raio de 130 metros, o tráfego é o mesmo, nos últimos três anos se registraram entre 35 e 40 acidentes em cada curva e estão sinalizadas da mesma forma: um sinal de advertência de curva a cada lado da pista, posicionado a 100 m de distância do começo da curva, e um sinal de limite de velocidade a cada lado da pista, posicionado a 200 m do começo da curva. A sinalização existente foi considerada o cenário base, em relação ao qual foram comparadas as três alternativas de projeto para reforçar a sinalização nas duas curvas. A primeira alternativa de projeto propôs complementar a sinalização existente com uma placa suspensa em um semipórtico metálico, a qual contém tanto o sinal de advertência de curva quanto o limite de velocidade. A segunda alternativa propôs complementar a sinalização existente com Marcadores de Alinhamento Numerado (MAN) e Linhas de Estímulo à Redução da Velocidade (LERV). E a terceira alternativa propôs complementar a sinalização existente tanto com o semipórtico quanto com os MAN e as LERV. A Figura 3 ilustra as três alternativas propostos nas curvas estudadas. Cada alternativa foi denominada como cenário A, B e C, respectivamente. Cenário A Cenário B Cenário C Figura 3: Alternativas de projeto para reforçar a sinalização nas curvas 2.3. Delineamento dos experimentos no simulador Uma vez montado o simulador e elaborados os quatro cenários de sinalização, convidaram-se vários condutores para percorrer esses cenários no simulador e analisar a percepção da sinalização em cada cenário. Para avaliar a funcionalidade de cada elemento de sinalização estabeleceram-se cinco variáveis de estudo: a porcentagem de condutores que perceberam essa sinalização, o número de fixações sobre esta, o tempo de fixação, a distância de percepção e a variação da velocidade após ter percebido a sinalização. Embora não exista na literatura uma metodologia definida sobre comparação da percepção da sinalização, as variáveis selecionadas permitem caracterizar e avaliar todas as etapas do processo de percepção: detecção, compreensão e reação. Por um lado, a primeira variável visa medir a conspicuidade; por outro, o número de 1647

6 fixações, o tempo e a distância de percepção visam avaliar, em conjunto, a legibilidade e compreensão da sinalização; enquanto que a variação da velocidade objetiva medir a relevância da percepção de cada sinal sobre o comportamento dos condutores. Adicionalmente, analisaram-se as velocidades de operação (V85) dos condutores no simulador e compararam-se com as medições feitas no trecho real das velocidades de operação do tráfego. Esta comparação permitiu estabelecer o nível de validade dos comportamentos observados no simulador em relação ao comportamento observado na rodovia Régis Bittencourt. As variáveis foram coletadas para cada condutor participante através de duas fontes: o banco de dados gerado pelo sistema de rastreio ocular e o banco de dados gerado pela simulação. O banco de dados do rastreio ocular forneceu o posicionamento do olhar do condutor dentro do ambiente virtual a cada instante de tempo da simulação. Para determinar se o condutor estava observando a sinalização, criou-se um círculo entorno de cada elemento de sinalização, de tal forma que se o olhar do condutor estava dentro do círculo era porque estava observando a sinalização. Entanto que o banco de dados da simulação permitiu conhecer para cada instante de tempo a posição e a velocidade do veículo. Os experimentos foram divididos em duas fases: em uma primeira fase testou-se o cenário base de sinalização no trecho e na segunda fase de experimentos testaram-se os três projetos ou cenários de alteração da sinalização. Nos dois casos, o procedimento para realizar os testes começou com instruções para os participantes sobre o experimento sem mencionar o objetivo real do mesmo e sobre como dirigir no simulador, seguido do preenchimento de um questionário para sua caracterização (idade, gênero, experiência dirigindo, entre outras). Também nos dois casos, os participantes realizaram um teste de adaptação no simulador, percorrendo um trecho semelhante à rodovia Régis Bittencourt, por tempo suficiente para acostumar-se ao controle da direção do simulador e regular sua velocidade, as quais são significativamente diferentes em relação à direção de um veículo real. No experimento do cenário base, uma vez finalizada a etapa de adaptação, os condutores dirigiram uma única vez no trecho. Após concluir o teste, os condutores preencheram um questionário para identificar se tinham desconforto físico e avaliar o realismo do simulador. Já no caso do experimento dos três cenários de alteração da sinalização, após concluir a etapa de adaptação, cada condutor dirigiu três vezes no trecho: uma em cada um dos três cenários propostos, ressaltando que a ordem na qual eram percorridos os cenários foi determinada de maneira aleatório para evitar algum tipo de viés nos resultados por esse fator. Novamente, após concluir o teste nos três cenários, os condutores preencheram os questionários para avaliar desconforto físico e o realismo do simulador. Ressalta-se que o grupo de condutores que participaram nas duas fases de experimentos foram totalmente diferentes, isto é, nenhum condutor que participou do teste da situação atual participou dos testes dos três cenários de alteração e vice-versa. Adicionalmente, destaca-se que o presente projeto não objetiva caracterizar uma população de condutores em particular, portanto, qualquer condutor habilitado poderia ter participado dos experimentos e a amostragem realizada foi por conveniência. 1648

7 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO No experimento do cenário base participaram 21 condutores, 80% homens e 20% mulheres, com idade média de 39 anos e 16 anos de experiência dirigindo. Enquanto que no experimento dos três cenários propostos participaram 20 condutores, 73% homens e 27% mulheres, com idade média de 26 anos e 6 anos de experiência dirigindo. Nos dois experimentos a velocidade média espacial desenvolvida pelos condutores foi de 84 km/h., ilustrando a concordância entre os comportamentos adotados no simulador pelos dois grupos de condutores. Destaca-se que nenhum condutor sentiu desconforto no simulador, principalmente porque os tempos de cada simulação foram relativamente curtos menos de dez minutos Validação das velocidades no simuladorexperimento com o cenário base A primeira análise realizada foi comparar as velocidades de operação (V85) registradas no simulador e as velocidades de operação medidas no trecho real em todos os cenários, para estabelecer a validade dos comportamentos observados no ambiente virtual. A comparação foi realizada em 10 locais do trecho através do teste t-student para dados pareados. Como resultado, obteve-se uma diferença estatisticamente significativa entre as velocidades de operação no trecho e no simulador (t=9,13 e p<0,01), tal que, as velocidades médias de operação registradas no simulador (V85=110 km/h) foram maiores que as medidas na rodovia (V85 = 93 km/h) para todos os cenários testados. Também se analisou a correlação entre as duas velocidades de operação, encontrando-se uma relação positiva, linear e significativa entre elas (r=0,68 e p=0,03). Isto permite afirmar que, apesar de não haver uma equivalência absoluta entre as velocidades de operação no trecho e no simulador, houve uma validade relativa entre elas, isto é, quanto maior a velocidade real operacional em um determinado local, maior é a velocidade de operação no mesmo local no simulador. A validade relativa do simulador é considerada requisito suficiente para que as diferenças observadas no simulador entre dois ou mais cenários, sejam transferíveis à realidade (RANNEY, 2011), que era o objetivo final deste trabalho Experimento com o cenário base Uma vez validados os comportamentos no simulador, analisou-se o nível de atenção alocada pelos condutores na sinalização vertical enquanto dirigiam no cenário base. Considerando o trecho todo, cada condutor percebeu, em média, 34% da sinalização existente, ressaltando que nenhum condutor percebeu todos os sinais de trânsito existentes no trecho e que o condutor menos atento percebeu um de cada dez sinais. Não foram encontradas diferenças estatisticamente significativas na porcentagem de sinais percebidos pelos condutores segundo a idade (r=0,25 e p>0,1) ou o gênero (t=0,66 e p>0,1), porém, observou-se uma relação inversamente proporcional entre a velocidade e a porcentagem de sinais percebidos, isto é, quanto mais rápido dirigiu o condutor no simulador, menor foi a porcentagem de sinais percebidos (r=-0,67 e p<0,01). A sinalização mais percebida ao longo do trecho foi o limite de velocidade, com uma porcentagem média de percepção de 65%, seguida dos sinais de advertência de curva em S (35%) e curva simples (32%), enquanto que o sinal de caminhões à direita foi o menos percebido (27%). A ordem coincide com a hierarquia ou relevância que, em tese, deveriam ter esses sinais para um condutor de veículo leve. De fato, as porcentagens de percepção observadas no experimento são coerentes com o reportado na literatura para estudos feitos na 1649

8 estrada (COSTA et al., 2014) e, por conseguinte, considera-se que o nível de percepção da sinalização no simulador foi semelhante ao esperado na estrada. Em particular, na curva do km , o sinal de advertência de curva foi percebido por 45% dos condutores e o sinal de limite de velocidade por 63% dos condutores; entretanto, na curva do km , o sinal de advertência de curva foi percebido por 50% dos condutores e o sinal de limite de velocidade por 63% dos condutores. Nas duas curvas, observou-se que os tempos de observação do sinal de limite de velocidade foi significativamente maior que o tempo de observação da sinalização de advertência de curva (750 e 250 milissegundos, respectivamente). Isto ocorreu porque, para tamanhos iguais, a legibilidade dos números no simulador é menor que a legibilidade dos símbolos e, por conseguinte, os condutores precisaram de mais fixações para compreender o sinal. Essa limitação na legibilidade dos limites de velocidade também foi observada na distância média de percepção da sinalização, que no caso desse sinal foi de 75 metros, mas no caso do sinal de advertência de curva foi de 110 metros. Essa situação foi corregida na segunda fase de experimentos aumentando o tamanho dos sinais de limite de velocidade até garantir distâncias de legibilidade equivalentes em relação aos sinais de advertência de curva. Somando a distância de percepção de cada sinalização e a distância entre o posicionamento da mesma e o começo da próxima curva, determinou-se a distância de percepção-reação frente a cada sinalização. Essa distância foi comparada com a distância mínima de manobra exigida pela sinalização, para determinar se o posicionamento da mesma era adequado, isto é, se a distância de percepção-reação era maior ou igual à distância mínima de manobra. A distância mínima de manobra diante da sinalização de advertência de curva e limite de velocidade foi definida como a distância mínima de frenagem, estimada em 110 m. O resultado dessa análise permitiu afirmar que a sinalização das duas curvas estava posicionada adequadamente. Por fim, sobre a relevância da percepção da sinalização na velocidade dos condutores, comprovou-se que, após perceberem os limites de velocidade, os condutores diminuíram a velocidade em 18 km/h antes de entrar nas duas curvas, o dobro da redução observada nos condutores que não perceberam esses sinais, e que essa diferença foi significativa (t=3,10 e p<0,01). Assim mesmo, os condutores que perceberam os limites de velocidade atingiram velocidades menores na curva e com mais antecedência que os condutores que não perceberam o sinal, isto quer dizer que a percepção do limite de velocidade gerou um comportamento mais seguro dos condutores no simulador. Ainda assim, destaca-se que somente 16% dos condutores que perceberam os limites de velocidade efetivamente limitaram a sua velocidade ao estabelecido na sinalização, semelhante ao observado no trecho real, onde unicamente 10% dos condutores respeitaram o limite de velocidade Experimento com os cenários propostos Conforme mencionado anteriormente, os condutores que participaram neste experimento tiveram velocidades médias semelhantes às dos condutores que participaram no experimento do cenário base. Contudo, as velocidades registradas nas duas curvas de estudo foram significativamente menores nos três cenários propostos, em relação ao cenário base. Na Tabela 1 são comparadas as velocidades de operação no começo das curvas e 200 m antes de entrar nas mesmas, nos quatro cenários avaliados, assim como a velocidade média mínima 1650

9 atingida pelos condutores ao longo de cada curva. As três velocidades permitem estimar, respectivamente, qual era a velocidade de operação antes de entrar na curva, qual a velocidade de operação na entrada da curva e qual a menor velocidade que atingiram os condutores na curva, notando que neste último caso utilizou-se uma velocidade média e não um percentil 85 porque todos os condutores não atingem a velocidade mínima no mesmo local. Tabela 1: Comparação das velocidades nos quatro cenários avaliados Curva do km Curva do km V85 no Velocidade V85 no Velocidade V85 a 200 m V85 a 200 m começo média começo média Cenário do começo do começo da mínima ao da mínima ao da curva da curva curva longo da curva longo da (km/h) (km/h) (km/h) curva (km/h) (km/h) curva (km/h) Base A B C Com base na tabela observa-se que, no começo das duas curvas, as velocidades de operação no começo da curva registradas no cenário C foram as menores, com uma redução média de 17% em relação ao observado no cenário base, sendo essa uma diferença estatisticamente significativa (t=3,72 e valor-p<0,01); enquanto que os outros cenários reportaram reduções médias de 5% e 7% nas velocidades de operação na entrada das curvas. Igualmente, no cenário C se observaram as menores velocidades mínimas ao longo das duas curvas, com redução média de 23% em relação ao cenário base e muito próximas do limite de velocidade (60 km/h), novamente conferiu-se que a diferença foi significativa em termos estatísticos segundo o resultado da prova t-student para dados pareados (t=3,45 e valor-p<0,01). Também é importante notar que, 200 metros antes de entrar na curva, as velocidades de operação eram relativamente semelhantes nos três cenários propostos, mas que as diferenças aumentaram até quatro vezes no começo das curvas e cinco vezes no desenvolvimento das mesmas. De fato, no cenário C, os condutores diminuíram, em média, 26 km/h antes de entrar nas curvas críticas e 42 km/h até atingirem a menor velocidade nas mesmas. Essas reduções foram significativamente maiores que as observadas no cenário base, onde os condutores diminuíram, em média, 18 km/h antes de entrar nas curvas e 27 km/h até atingirem a menor velocidade nas mesmas. Assim mesmo, ressalta-se que no cenário C todos os condutores que participaram do experimento diminuíram a velocidade antes de entrar nas duas curvas, enquanto que no cenário base 70% dos condutores diminuíram a velocidade. Adicionalmente, utilizaram-se duas curvas de controle no trecho (km e km ), onde não foram realizadas alterações na sinalização nos quatro cenários testados no simulador, para comparar se efetivamente as alterações na sinalização das duas curvas de estudo efetivamente influenciaram o comportamento dos condutores; a comparação é ilustrada na Figura 4. Nota-se que, nas duas curvas de controle e de estudo, as velocidades de operação foram semelhantes na realidade e no cenário base, porém, nos três cenários propostos houve uma 1651

10 diferença significativa, com menores velocidades nas curvas estudadas, principalmente no cenário C, conforme mencionado anteriormente. Adicionalmente, as velocidades de operação nas duas curvas de controle continuaram constantes ao longo dos quatro cenários testados no simulador, contrário ao observado nas duas curvas de estudo. Isto permite concluir que efetivamente as alterações realizadas na sinalização das duas curvas estudadas tiveram uma influência significativa na redução da velocidade por parte dos condutores que participaram dos experimentos no simulador. Figura 4: Comparação nas velocidades de operação em duas curvas de controle e as curvas de estudo Já em termos da percepção da sinalização, compararam-se as porcentagens de percepção dos diferentes elementos de sinalização presentes nas duas curvas de estudo, nos quatro cenários testados no simulador. No cenário A, a porcentagem de percepção das placas que já existiam nas curvas caiu em relação ao cenário base, com 30% e 45% de percepção da sinalização de advertência de curva e limite de velocidade, respectivamente. Porém, a sinalização no semipórtico foi percebida por 80% dos condutores, aumentando em definitivo a conspicuidade da sinalização em relação ao cenário base. Algo semelhante foi observado no caso do cenário B: os sinais de limite de velocidade e advertência de curva que já existiam foram percebidos por 20% dos condutores, mas os Marcadores de Alinhamento Numerados (MAN) e as Linhas de Estímulo à Redução da Velocidade (LERV) foram percebidos por 80% dos condutores, aumentando no total a conspicuidade da sinalização da curva em relação ao cenário base. Porém, destaca-se que tanto no cenário A quanto no cenário B, um de cada cinco condutores ainda não perceberam nenhum elemento de sinalização nas curvas críticas. Já no cenário C, a placa suspensa e as LERV foram percebidas por 67% dos condutores, os limites de velocidade que já existiam e os MAN foram percebidos por 33% deles, enquanto que os sinais de advertência que já existiam foram percebidos por 10% dos condutores. Contrário ao observado nos outros dois cenários e no cenário base, todos os condutores perceberam pelo menos algum tipo de sinalização nas duas curvas críticas, logo, o reforço da sinalização aumentou significativamente a efetividade na percepção da mesma. Desta forma, 1652

11 afirma-se que o cenário C também foi o mais efetivo em termos de chamar a atenção de todos os condutores para perceber a sinalização e que, entre os distintos elementos propostos, os mais conspícuos foram a placa suspensa e as LERV, seguidos dos MAN e os limites de velocidade no solo. Uma vez que o cenário C foi o mais funcional nos testes realizados no simulador, tanto em termos de percepção quanto de redução na velocidade dos condutores, optou-se por implantar essa alternativa de sinalização nas duas curvas estudadas. A Figura 5 ilustra a implantação deste cenário em uma das duas curvas. Na atualidade, se estão acompanhando os registros de acidentalidade nas duas curvas durante pelo menos um ano após implantação, para conferir a efetividade do projeto na mitigação da acidentalidade nos dois locais. Figura 5: Implantação do cenário C no trecho da rodovia Régis Bittencourt 4. CONSIDERAÇÕES FINAIS No presente trabalho, utilizaram-se um simulador de direção e um sistema de rastreio ocular para analisar a percepção dos condutores perante a sinalização vertical existente em duas curvas críticas da rodovia Régis Bittencourt e prever qual seria o comportamento dos condutores perante três alternativas de projeto para complementar a sinalização nesses dois locais, visando mitigar a acidentalidade nos mesmos. Em conjunto, o simulador de direção e o sistema de rastreio ocular permitiram identificar se os condutores realmente iriam percebem a sinalização proposta dentro do ambiente virtual, quantas vezes, durante quanto tempo e a que distância, bem como a influência que teria a percepção da sinalização sobre a velocidade dos condutores antes de entrar nas duas curvas. Dentre as três alternativas de sinalização propostos, a terceira alterativa que combina o uso da sinalização existentes nas curvas com uma placa suspensa em semipórtico, marcadores de alinhamento numerado e linhas de estímulo à redução da velocidade gerou as maiores reduções na velocidade dos condutores no simulador e conseguiu que todos os condutores percebessem pelo menos um dos elementos de sinalização propostos. Adicionalmente, com esse reforço na sinalização, as duas curvas críticas são destacadas entre as demais curvas da rodovia, alertando ao condutor sobre o risco nesses locais. Nesse sentido, a terceira alternativa testada no simulador foi implantada no trecho em abril de 2015 e na atualidade se estão analisando os registros de acidentalidade para determinar a efetividade real da sinalização na mitigação dos acidentes. Sobre a validade do simulador é importante destacar que, embora não fosse obtida uma 1653

12 validade absoluta dos comportamentos (velocidades) na estrada e no simulador, observou-se uma correlação positiva e significativa entre si, denominada validade relativa. Com isto, valida-se o uso do simulador como ferramenta de comparação entre alternativas de projeto e que se uma determinada alternativa é mais efetiva no simulador, também será a mais efetiva na estrada. Adicionalmente, verificou-se que, no simulador, os níveis de atenção dos condutores sobre a sinalização foram semelhantes aos reportados na literatura para estudos em estradas, reforçando a validade de usar o simulador neste tipo de pesquisas. Por fim, ressalta-se que este trabalho é pioneiro no Brasil no uso de simuladores de direção e espera-se que a partir deste sejam realizados mais projetos com esta ferramenta para estudar o comportamento do condutor brasileiro, prever a funcionalidade que terão os projetos rodoviários antes da sua implantação e construir rodovias melhor orientadas às capacidades e limitações dos nossos condutores. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALLEN, R. R. (2011). History of Driving Simulation. Em D. Fisher, M. Rizzo, J. Caird, & J. Lee, Handbook of Driving Simulation for Engineering, Medicine, and Psychology. Boca Raton, USA: CRC Press. ANTT (2010). Avaliação da Sinalização Viária com base em Padrões de Desempenho Funcional. Brasilia, D.F.: Agência Nacional de Trânsito e Transporte. CASTILHO, F. (2009). Sobre a conspicuidade, legibilidade e retrorrefletividade das placas de sinalização viária. São Carlos, Brasil: Escola de Engenharia de São Carlos - Universidade de São Paulo. CHRYSLER, S.T & NELSON, A. A. (2011) Design and Evaluation of Signs and Pavement Marking Using Driving Simulators. In: Fischer, D.L.; Rizzo, M., Caird, J.K. e Lee, J.D. Handbook of Driving Simulation for Engineering, Medicine and Psychology. Boca Raton, USA. COSTA, M., SIMONE, A., VIGNALI, V., LANTIERI, C., BUCHI, A., & DONDI, G. (2014). Looking behavior for vertical road signs. Transportation Research F, v. 23, p HOGEMA, J., & van der HORST, A. (1994). Driver behavior under adverse visibility conditions. Proceedings of the world congress on applications of transport telematics and intelligent vehicle-highway systems. Towards an intelligent transport system. Vol 4 (pp ). Boston, USA: Artech House JONGEN, E. B. (2011). 70 km/h speed limits on former 90 km/h roads: Effects of sign repetition and distraction on speed. Human Factors 53, 6, ONSV (Outubro de 2013). Placas, má conservação traz perigo nas estradas. ProTeste, pp RANNEY, T. (2011). Psychological Fidelity: Perception of Risk. Em D. Fisher, M. Rizzo, J. Caird, & J. Lee, Handbook of Driving Simulation for Engineering,Medicine, and Psychology. Boca Raton, USA: CRC Press. WELLER, G. (2010). The Psychology of Driving on Rural Roads. Wiesbaden, Germany: VS Verlag für Sozialwissenschaften. Miguel Andrés Castillo Rangel (makrangel@ usp.br) Ana Paula Camargo Larocca (larocca.ana@usp.br) Rogério Lemos Ribeiro (rogerio@feciv.ufu.br) Departamento de Transportes, Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo Av. Dr. Carlos Botelho, 1465 São Carlos, SP, Brasil 1654