ANÁLISE DA ATENÇÃO ALOCADA PELO CONDUTOR
ÀS PLACAS DE REGULAMENTAÇÃO E ADVERTÊNCIA
PRESENTES NUMA RODOVIA, UTILIZANDO UM
AMBIENTE SIMULADO DE DIREÇÃO. UM CASO DE
ESTUDO NA RODOVIA BR-116
Miguel Castillo
Ana Paula Camargo Larocca
ANÁLISE DA ATENÇÃO ALOCADA PELO CONDUTOR ÀS PLACAS DE
REGULAMENTAÇÃO E ADVERTÊNCIA RODOVIÁRIA, UTILIZANDO UM
SIMULADOR DE DIREÇÃO. UM ESTUDO DE CASO NA BR-116
Miguel Andrés Castillo Rangel
Ana Paula Camargo Larocca
Universidade de São Paulo
Escola de Engenharia de São Carlos
RESUMO
A presente pesquisa visa analisar a atenção alocada pelo condutor brasileiro sobre as placas de sinalização rodoviária
através de um experimento num simulador de direção; o experimento será realizado para um estudo de caso num trecho da
rodovia BR-116. Em termos metodológicos a pesquisa está dividida em quatro etapas: montagem do simulador de direção,
caracterização e reprodução do cenário virtual do estudo de caso, delineamento experimental e realização dos testes no
simulador, e análise dos dados; atualmente já foram realizadas as três primeiras etapas, restando unicamente a discussão
dos resultados para concluir a pesquisa. Espera-se que a presente pesquisa realize duas contribuições ao estudo da
segurança viária no país: compreender de forma objetiva a interação entre o condutor e a sinalização rodoviária, e
desenvolver uma ferramenta de pesquisa que permita estudar de forma segura o comportamento e o desempenho do
condutor brasileiro.
1. INTRODUÇÃO
Vários estudos destacam que aproximadamente 90% dos acidentes no trânsito estão associados a fatores
humanos tais como: erros no controle do veículo, transgressão das normas, falhas de atenção ou erros de
compreensão do ambiente rodoviário, sendo esses dois últimos os mais frequentes (Dewar, 2007). Porém,
esses mesmos estudos ressaltam que o condutor é s e m p r e falível e que em consequência uma solução
efetiva deverá partir de entender que os erros humanos muitas vezes são consequência de condições
inadequadas do sistema de transporte, e que é prioritário intensificar os esforços para compreender
como interage o condutor com o ambiente viário e com base nisto projetar ambientes mais tolerantes ao
erro humano (Evans, 2004). É sobre está perspectiva que se sustenta o conceito de orientação
positiva (positive guidance), o qual busca aperfeiçoar a comunicação entre o condutor e a rodovia,
através da diminuição e simplificação do processamento de informação por parte do condutor. Nesse
sentido, a orientação positiva visa apresentar unicamente as informações relevantes para a segurança do
condutor, de forma precisa e no momento adequado, com o objetivo de acrescentar as chances de que o
condutor compreenda melhor o ambiente viário e faça manobras mais seguras (Dewar e Olson, 2007).
No contexto da orientação positiva, a sinalização rodoviária é em teoria o principal elemento de
comunicação que o condutor possui para compreender o ambiente viário e prever situações de risco, o
que torna fundamental estudar de forma objetiva como é a interação do condutor com a sinalização e
qual é o verdadeiro impacto dela na direção do veículo. Na literatura existem diversas pesquisas focadas
a avaliar e aperfeiçoar a comunicação do condutor com diversos tipos de sinalização (placas de
sinalização vertical, demarcação no pavimento, semáforos, etc.) e para diferentes cenários rodoviários e
perfis de condutores, porém, ainda se considera que existem espaços a serem preenchidos no estado da
arte nesta matéria (Costa et. al, 2013), e ainda mais para as características especificas da realidade
brasileira (perfil do condutor, infraestrutura, normas, recursos tecnológicos, etc.).
Assim, a presente pesquisa visa fazer uma contribuição ao estado da arte sobre a interação
condutor-sinalização no contexto brasileiro, através de um estudo de caso num simulador de direção onde
será analisada a atenção alocada pelo condutor sobre as placas de sinalização vertical de
regulamentação e advertência num trecho de dez quilômetros da rodovia BR-116. A pesquisa está sendo
desenvolvida no simulador de direção da Escola de Engenharia de São
Carlos da Universidade de São Paulo, cuja montagem faz parte dos objetivos específicos de desenvolver
a presente pesquisa.
O procedimento para realizar o estudo foi dividido em quatro grandes etapas: montagem do simulador
de direção, caracterização e reprodução do cenário virtual para o estudo de caso, delineamento
experimental e realização dos testes, e análise e discussão dos resultados. Atualmente o simulador e o
cenário virtual já foram montados e implantados, e os testes já foram realizados, bastando somente a
analise e discussão dos resultados para concluir a pesquisa.
2. MARCO REFERENCIAL
2.1. A condução e os erros no processamento de informação
A condução é uma tarefa cotidiana, m a s complexa e às vezes perigosa, pois requer um ajuste
continuo das funções sensoriais, perceptivas, cognitivas e motoras por parte do condutor em função das
variações do ambiente viário (fluxo de veículos, traçado da via, condições climáticas, etc.), e se a
demanda cognitiva do entorno for maior às capacidades do condutor pode ocorrer um acidente.
A condução é definida como uma tarefa hierárquica que compreende a determinação de uma rota de
transporte a seguir (tarefa de navegação), a seleção da velocidade e a posição na via (tarefa de direção)
e o controle do veículo através do volante e os pedais (tarefa de controle). Ao longo dessas três
tarefas o condutor deve realizar múltiplos e complexos processamentos de informação que começam
pela percepção de um estimulo (e.g. visual), o qual deverá ser interpretado e analisado para tomar
uma decisão (processo cognitivo) e executar uma ação (processo motor) (Shinar, 2007). Embora às
vezes isto seja algo automático, o processamento d a informação pode ser considerado como uma das
tarefas de maior cuidado na condução, pois o condutor tem mais chances de errar, seja por sobrecarga
de informação, falhas de atenção, erros no monitoramento do ambiente ou simplesmente por limitações
visuais (Dewar e Olson, 2007).
2.2. Sinalização e orientação positiva
O conceito de orientação positiva sugere que os erros no processamento da informação obedecem tanto
a limitações do condutor como a condições inadequadas dos elementos de comunicação na rodovia
(a própria rodovia, sinalização, etc.). Neste sentido, é necessário compreender as necessidades de
informação do condutor e transmitir essas informações de forma precisa e no momento adequado,
para diminuir as chances de erro no processamento da informação. Como foi dito anteriormente, a
sinalização é um elemento fundamental dentro da filosofia de orientação positiva, e nesse sentido sua
função de fornecer informação ao condutor deve ser otimizada através dos seguintes critérios: dar
prioridade à sinalização mais importante evitando conflitos e sobrecarga de informação; espalhar
a informação ao longo da rodovia para manter a atenção do condutor, a sinalização deve ser
apresentada no tempo adequado para garantir uma resposta segura do condutor à informação;
capturar a atenção do condutor através de elementos conspícuos em tamanho, forma, posição e
cor; codificar a informação através de cores ou formas para diminuir o tempo de compreensão; e
conservar a expectativa do condutor sobre donde e quando deve estar localizada uma sinalização
(Dewar e Olson, 2007).
2.3. Uso de simuladores de direção na avaliação da sinalização
A interação do condutor com a sinalização em distintos cenários rodoviários e para diferentes perfis
de condutores e dispositivos de sinalização tem sido amplamente estudada na literatura. Nessas
pesquisas, a eficiência da sinalização tem sido avaliada través de distintos critérios como a sua
distância de detecção, o tempo de compreensão e o impacto da sinalização no controle do veículo
(e.g. velocidade, posição lateral e headway). Adicionalmente, as avaliações têm sido feitas com distintas
ferramentas de pesquisa, destacando-se recentemente o uso de simuladores de direção os quais
permitem reproduzir dentro de um ambiente seguro e controlado uma experiência semelhante à de dirigir
um veículo real, o que permite avaliar de forma rápida e econômica diferentes configurações de
sinalização (Chrysler & Nelson, 2011; Fisher et al. 2011). Em termos básicos, um simulador de
direção está composto por um cockpit, um sistema de projeção visual e de som, um modelo virtual do
veículo e um cenário virtual da pista. Porém, é importante ressaltar que as pesquisas realizadas em
simuladores de direção para avaliar sinalização devem ter especial cuidado com três aspectos: as
limitações na resolução do sistema de projeção - a qual é inferior ao sistema visual humano o que pode
alterar as distâncias de visibilidade; a presença de enjoo por parte dos participantes; e a validação
psicológica, referente a gerar os mesmos padrões de monitoramento e atenção que o condutor teria
dirigindo um veículo real (Ranney;2011).
3. MÉTODO DE PESQUISA
Tal e como foi dito anteriormente, o procedimento para realizar a presente pesquisa foi dividido em
quatro etapas: montagem do simulador de direção, caracterização e reprodução virtual do trecho de
estudo, delineamento experimental e realização dos testes, e análise de resultados.
A primeira etapa compreendeu implantar um simulador de direção de base fixa composto por um cockpit
de direção (banco, volante, pedais e alavanca de câmbio), três telas de 1,40 x 0,80 metros com resolução
de 1080p e um modelo virtual de um veículo de passeio. É importante ressaltar que este é o primeiro
simulador montado no país exclusivamente para pesquisa e com um grau de sofisticação intermédio.
Adicionalmente, o simulador foi equipado com um sistema para o monitoramento do olhar do condutor
(SmartEye) composto por quatro câmeras: três encarregadas de detectar os movimentos das pupilas do
condutor e uma quarta câmera encarregada de projetar o olhar na tela onde está sendo projetado o cenário
(Stoner et al., 2011 ).
Por outro lado, a segunda etapa compreendeu a definição do trecho de estudo selecionando dez
quilômetros da rodovia BR-116 no sentido São Paulo-Curitiba entre o km 509+000 e 519+000. A
caracterização incluiu um diagnóstico da acidentalidade no trecho, observando que aproximadamente
30% dos acidentes registrados no último ano obedecem a falhas na atenção por parte do condutor.
Adicionalmente foi feita uma caracterização da sinalização existente no trecho registrando 28 placas de
regulamentação e 28 de advertência; uma caracterização do projeto geométrico; e uma caracterização
das condições de tráfego tanto do volume de tráfego como das velocidades em tangente e curva.
Finalmente, as informações provenientes da caracterização foram utilizadas para gerar uma reprodução
virtual do trecho fidedigna às condições presentes no trecho real. O cenário virtual gerado foi montado
no simulador de direção da EESC/USP.
A terceira etapa da pesquisa compreendeu o delineamento experimental dos testes que foram realizados
no simulador. Através do delineamento foram definidos os seguintes elementos: a população de estudo
foi definida como o conjunto de motoristas brasileiros pertencentes à comunidade universitária da
EESC/USP; a amostragem foi coletada através de convocatória nos canais de comunicação institucional
da Universidade e o seu tamanho foi de 30 participantes: 15 condutores profissionais e 15 não
profissionais; e finalmente, serão estudadas três variáveis para analisar a atenção alocada pelo condutor
nas placas: o tempo de observação sobre cada placa calculado através do SmartEye, a distância à qual
foi observada a placa e a variação no perfil de velocidade ao longo do processo de percepção da placa.
Adicionalmente foi determinado o protocolo de realização dos testes o qual pode ser descrito brevemente
como segue: cada participante recebeu ao começo as instruções do experimento – sendo informado um
objetivo falso de pesquisa para não criar um viés. Posteriormente cada participante respondeu um
questionário sobre as suas características demográficas (idade, gênero, grau de escolaridade, experiência
dirigindo, frequência com que dirige e acidentes e multas nos últimos três anos). Ao terminar o questionário
cada participante dirigiu por aproximadamente 10 minutos num cenário virtual diferente ao trecho de
estudo com o objetivo de se adaptar ao controle do simulador. E finalmente, cada participante
dirigiu no cenário virtual do trecho de estudo uma única vez por aproximadamente mais 8 minutos,
tempo no qual foram coletadas as variáveis mencionadas anteriormente. É importante ressaltar que ao
longo dos testes os condutores foram monitorados para detectar sintomas de enjoo e que nesta pesquisa
não foram avaliadas diferentes configurações de tráfego e iluminação, i.e. todos os participantes
dirigirão sob as mesmas condições simuladas de tráfego e num cenário virtual de dia.
Finalmente, as variáveis coletadas foram armazenadas e estão sendo realizadas as seguintes análises
de estatísticas: determinação da curva de distribuição das variáveis coletadas no simulador, e cálculo de
média e desvio padrão dessas variáveis e das características demográficas dos participantes.
Adicionalmente, serão feitas estimações do tempo e a distância de observação através de intervalos de
confiança. Finalmente, serão feitas análises de variância para identificar diferenças estatisticamente
significativas entre as variáveis coletadas segundo o tipo de placa e o seu entorno, e segundo as
características demográficas do participante.
4. RESULTADOS ESPERADOS
Espera-se que a presente pesquisa contribuía à compreensão da atenção alocada pelo condutor brasileiro
às placas de regulamentação e advertência, em termos do tempo e a distância de observação das
placas e a relevância que têm sobre o controle do veículo por parte do condutor, estudando diferenças na
interação segundo o tipo de placa, as condições do tráfego e as dimensões e localização da placa.
Adicionalmente, espera-se apresentar um resultado positivo sobre a efetividade do uso de simuladores
de direção para estudar o comportamento e o desempenho do condutor brasileiro.
Agradecimentos
Os autores agradecem ao CNPq pela bolsa de produtividade em pesquisa PQ2 no. 304371/2013-0 e pela bolsa de mestrado
132520/2013-3.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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Dewar, R.E. e OLSON, P. (2007) Human Factors in Traffic Safety (2a ed). Lawyers & Judges Publishing
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Evans, L. (2004) Traffic Safety. Bloomfield Hills, USA: Science Serving Society.
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