Human factors in snelwegbochten ontrafeld Inzichten voor een veiliger wegontwerp

Duurzaam Veilig benadrukt dat de sleutel tot een veilig verkeerssysteem ligt in het op de voorgrond plaatsen van de menselijke maat. Voor het ontwerp van wegen impliceert dit een grondig begrip van de interactie tussen de weggebruiker en de weg, oftewel human factors. Als beheerder van de Richtlijn Ontwerp Autosnelwegen (ROA) bij Rijkswaterstaat, heb ik de afgelopen vijf jaar wetenschappelijk onderzoek gedaan naar de redenen waarom bestuurders snelheid verminderen voor bochten op snelwegen. Een samenvatting van mijn bevindingen.

Dit artikel komt uit Verkeerskunde 1/2024: Verkeersveiligheid, met gasthoofdredacteur Wendy Weijermars (SWOV). Het magazine verschijnt binnenkort, fysiek en digitaal.

Het vertragen voor een bocht is een intuïtief proces dat weinig bewuste aandacht van de weggebruiker vereist. Het is voornamelijk gebaseerd op de verwachtingen die in de loop der tijd zijn opgebouwd en opgeslagen in het langetermijngeheugen van de weggebruiker. Deze verwachtingen zijn koppelingen tussen specifieke handelingen en wegkenmerken, die bij de bestuurder zijn opgeslagen in zogenaamde schemata. Figuur 1 illustreert hoe de sensorische verwerking van de wegomgeving plaatsvindt, met name in het oog, en hoe deze schemata de perceptie beïnvloeden; elementen die niet cruciaal zijn voor onze taak, worden minder opgemerkt. Vervolgens wordt het werkgeheugen (de cognitieve functie) geactiveerd om op basis van de opgeslagen schemata een passende reactie te selecteren, zoals in dit geval het vertragen, wat vervolgens wordt uitgevoerd door een motorisch proces (bijvoorbeeld het loslaten van het gaspedaal). Na succesvol meerdere malen vanuit dezelfde waarneming veilig te hebben vertraagd en de bocht te hebben genomen, worden deze ervaringen gekoppeld aan effectieve vertragingsschemata - de bestuurder heeft geleerd.

Onderzoek

Om inzicht te krijgen in de opbouw van deze schemata, vulden meer dan 800 deelnemers een online vragenlijst in. Zij benadrukten dat met name de zichtbaarheid van de bocht en het verloop ervan cruciaal waren bij het inschatten van de snelheid. Ook bochtschilden, bomen en het aantal rijstroken werden vaak genoemd, maar verwijzingen naar de horizontale bochtstraal werden bijna niet genoemd.

Hierna werden ongeveer één miljoen unieke free-flow snelheidsprofielen geanalyseerd in zo'n 150 snelwegbochten in Nederland. Door te identificeren waar bestuurders begonnen met remmen, werd duidelijk dat er een aanzienlijke correlatie bestond met de horizontale bochtstraal, zichtafstanden, het aantal rijstroken, de aanwezigheid van discontinuïteiten en de naderingssnelheid.

Echter, deze correlatie hoeft niet noodzakelijkerwijs de causale reden te zijn waarom bestuurders begonnen met afremmen. Daarom werd een praktijkonderzoek uitgevoerd waarin 31 deelnemers in hun eigen auto door zes snelwegbochten reden, terwijl hun snelheid en kijkgedrag werden geregistreerd. Op deze manier kon worden vastgesteld waar ze naar keken voordat ze begonnen met afremmen. Dit bleek vooral gericht te zijn op een punt op de horizon en, indien aanwezig, op lijnen die parallel liepen aan de bocht, zoals een rij bomen of de geleiderail. Pas nadat ze begonnen waren met vertragen, keken ze naar waarschuwings- en snelheidsborden, die voornamelijk dienden als bevestiging voor het vertragen.

Bestuurders keken naar het begin van de bocht en begonnen met remmen op een punt waarop ze de horizontale bochtstraal niet konden inschatten. Vanaf dat punt werd deze niet waargenomen als een gebogen element op hun netvlies, maar als een knik in het wegverloop. Daarom zijn andere elementen voorafgaand aan de bocht van invloed op het vormen van verwachtingen. Door de kansverdeling van bepaalde snelheden in een bocht te bepalen voor verschillende voorafgaande elementen, wordt aangenomen dat verwachtingen statistisch gemodelleerd kunnen worden. Hieruit blijkt dat met name het aantal rijstroken en het type weg (bijvoorbeeld hoofdbaan of uitvoegstrook), evenals de zichtbare hoekverdraaiing van de weg van aanzienlijke invloed zijn op de opgebouwde verwachtingen bij het kiezen van een veilige snelheid voor het nemen van een bocht.

Implicaties

Verwachtingen over het veilig doorrijden van een bocht, zijn vooral gekoppeld aan wegelementen voorafgaand aan de betreffende bocht. Het is daarom van belang om bochten vanuit het perspectief van de weggebruiker te beschouwen en te beoordelen of de scherpte van de bocht aansluit bij de verwachtingen die weggebruikers hebben op basis van voorafgaande elementen. Figuur 2 geeft daar wat voorbeelden van.

In deze figuur geeft afbeelding A een bovenaanzicht van een bocht naar rechts in een tweestrooksweg met bomen aan de buitenkant. Dit wordt verder in beeld gebracht in afbeeldingen B, F en J vanuit het perspectief van de bestuurder. Onder deze afbeeldingen worden variaties van de weg(inrichting) weergegeven, die andere verwachtingen tot gevolg hebben.

Afbeeldingen B tot E tonen verschillende voorafgaande wegtypes die verschillende verwachtingen van veilige snelheden creëren. Bijvoorbeeld, een tweestrooksweg (afbeelding B) suggereert hoge snelheden zonder de noodzaak van vertraging, terwijl een enkelstrooksweg (afbeelding E) lagere verwachtingen van veilige snelheden oproept.

Afbeeldingen F tot I leggen de nadruk op het identificeren van de richtingsverandering. Waarschuwingsborden en bochtschilden kunnen als visuele aanwijzingen dienen wanneer de richtingverandering moeilijk waarneembaar is door afwezigheid van bijvoorbeeld bomen.

Afbeeldingen J tot M laten zien dat de zichtbare hoek van een bocht belangrijke informatie biedt voor de vereiste vertraging. Bijvoorbeeld, een zichtbare hoek van ongeveer 90 graden (afbeelding J) impliceert een hogere veilige snelheid dan een hoek van ongeveer 180 graden (afbeelding L). Het afschermen van de hoekverdraaiing met bomen aan de binnenkant (afbeelding M) kan leiden tot een overschatting van veilige snelheden en dus mogelijk tot ongelukken.

Het is duidelijk dat het ontwerp van bochten alleen veilig kan worden gedaan door de hele wegomgeving mee te nemen. Het is daarom ook de ambitie om in een update van de Richtlijn Ontwerp Autosnelwegen (de ROA) duidelijk aan te geven welke ontwerpelementen wel of niet bij elkaar horen voor een veilig ontwerp van de autosnelweg.

Proefschrift

Johan Vos verdedigde zijn proefschrift ‘Drivers’ Behaviour on Freeway Curve Approach: Different Angles, Different Perspectives’ aan de TUDelft. 

Het proefschrift is te downloaden via deze link.