Op de hoogte van de laatste inzichten

Zichtbaarheid van voetgangers op oversteekplaatsen

Leestijd circa 6 minuten

Een goed verlichte oversteekplaats helpt automobilisten om voetgangers tijdig op te merken. Daarbij is het verschil in helderheid tussen de voetganger en zijn achtergrond van groot belang. In opdracht van de gemeente Dordrecht onderzocht De Kruijter hoe de verlichting van oversteekplaatsen hieraan kan bijdragen. We analyseerden gemeten luminantiebeelden met het Adrian/CIE Visibility Model. Onze aanbeveling sluit aan bij de onderzoeksbenadering die Schréder beschrijft in de brochure FOCUS Pedestrian crossings: stem de verlichting van de voetganger af op de achtergrond, zorg voor voldoende verticale verlichting en beperk verblinding.

Onderzoek vanuit het perspectief van de automobilist

Voor een automobilist moet een voetganger al op voldoende afstand zichtbaar zijn om te kunnen reageren en stoppen. Een beoordeling vanaf het trottoir geeft daarom geen volledig beeld van de kwaliteit van een oversteekplaats. De kijkrichting, afstand en achtergrond zijn daar anders dan vanuit een naderende auto.

In Dordrecht hebben we de zichtbaarheid onderzocht vanuit het perspectief van de bestuurder. Een luminantiecamera werd op een auto gemonteerd. Vanaf een positie op veilige stopafstand maakten we opnamen van een voetganger op verschillende plaatsen tijdens het oversteken. De voetganger droeg achtereenvolgens een blauwe, beige en groene jas. Zo konden we onderzoeken hoe verschillende kledingstukken onder dezelfde omstandigheden zichtbaar waren.

De opnamen vormden de basis voor een lichttechnische analyse. Een luminantiebeeld legt vast hoe helder de voetganger, het wegdek en de omgeving zijn vanuit de positie van de camera. Daarmee kunnen we het verschil in helderheid tussen de voetganger en zijn directe achtergrond beoordelen. Dit biedt informatie die een meting van alleen de verlichtingssterkte op het wegdek niet oplevert.

Van gemeten luminantie naar berekende zichtbaarheid

Voor de analyse gebruikten we het Adrian/CIE Visibility Model. Dit rekenmodel beoordeelt de zichtbaarheid van een object aan de hand van het aanwezige luminantieverschil en het verschil dat nodig is om het object onder de gekozen omstandigheden te kunnen onderscheiden. De verhouding daartussen wordt uitgedrukt als een Visibility Level.

Het model houdt rekening met onder meer de helderheid van het object en de achtergrond, de schijnbare grootte van het object, de beschikbare kijktijd en de leeftijd van de waarnemer. De aangepaste Adrian/CIE-benadering biedt daarnaast mogelijkheden om de invloed van verblinding mee te nemen. Het artikel van Kline, Kline en Kline beschrijft deze werkwijze en de factoren die de berekende zichtbaarheid beïnvloeden.

Wij hebben dit model toegepast op de gemeten luminantiebeelden. Daarmee verbinden we de werkelijke lichtsituatie aan een onderbouwde beoordeling van het contrast. Een berekende zichtbaarheid blijft afhankelijk van de gekozen uitgangspunten. Aandacht, verwachtingen en beweging worden niet volledig door het model beschreven. De uitkomst helpt daarom bij het vergelijken en beoordelen van verlichtingssituaties, maar voorspelt niet met zekerheid wanneer iedere bestuurder een voetganger zal herkennen.

De invloed van kleding en achtergrond

De drie jassen maakten de invloed van kleding onderdeel van het praktijkonderzoek. Hoeveel licht een kledingstuk terugkaatst, hangt samen met de eigenschappen van het materiaal en het opvallende licht. De kleurnaam alleen is onvoldoende om de zichtbaarheid vast te stellen. Daarom is het belangrijk om de luminantie daadwerkelijk te meten.

Ook de achtergrond verdient aandacht. Tijdens het oversteken kan een voetganger achtereenvolgens worden gezien tegen het wegdek, een gevel of een ander deel van de omgeving. Het contrast kan daardoor veranderen, ook wanneer de verlichting op de voetganger ongeveer gelijk blijft. Een beoordeling van één positie geeft dus niet automatisch inzicht in de volledige oversteek.

Een voetganger kan zichtbaar zijn als een donker silhouet tegen een lichtere achtergrond. Dit heet negatief contrast. Bij positief contrast is de voetganger juist lichter dan de achtergrond. Beide vormen kunnen bijdragen aan zichtbaarheid. Voor gerichte verlichting van oversteekplaatsen adviseren wij om een duidelijk positief contrast vanuit de naderingsrichting als ontwerpuitgangspunt te nemen. Vervolgens moet worden gecontroleerd of dit contrast over de relevante posities behouden blijft.

Verticale verlichting maakt de voetganger zichtbaar

Bij oversteekplaatsen vervullen horizontale en verticale verlichting verschillende functies. Horizontale verlichting maakt het wegdek en de markering zichtbaar. Verticale verlichting valt op het lichaam van de voetganger en draagt bij aan de helderheid waarmee deze vanuit de auto wordt waargenomen.

Een helder verlicht zebrapad betekent daarom niet vanzelf dat de voetganger voldoende opvalt. Als vooral het wegdek wordt verlicht, kan de achtergrond helderder worden zonder dat de voetganger in dezelfde mate wordt aangelicht. Voor de zichtbaarheid is de verhouding tussen beide bepalend.

De plaatsing van het armatuur en de lichtverdeling moeten hierop worden afgestemd. Het licht moet de zijde van de voetganger bereiken die de naderende bestuurder ziet. Specifieke asymmetrische optieken kunnen helpen om het licht gericht te verdelen. Bij verkeer uit twee richtingen moet de situatie vanuit beide naderingsrichtingen worden beoordeeld. Ook de wachtzones horen bij die beoordeling: een bestuurder moet kunnen zien dat iemand op het punt staat over te steken.

‍

Overeenkomst met de onderzoeksbenadering van Schréder

In FOCUS Pedestrian crossings beschrijft Schréder een onderzoeksbenadering van onder meer de universiteiten van Gdańsk en Warschau en onderzoeksorganisaties voor weg- en civiele techniek. Deze benadering koppelt de verlichting van oversteekplaatsen aan de verlichting van de omliggende weg. Het doel is een duidelijk positief contrast van de voetganger vanuit het perspectief van de bestuurder.

De voorgestelde verlichtingsklassen in de brochure maken onderscheid naar de lichtsituatie op de weg. Ze omvatten horizontale en verticale verlichtingssterkte, gelijkmatigheid en minimale verticale verlichting. Daarmee wordt de benodigde verlichting in samenhang met de omgeving bepaald. De brochure presenteert deze klassen als een onderzoeksvoorstel; ze worden hier niet als Nederlandse norm aangehaald.

Onze aanbeveling sluit aan bij dit principe. De analyse met het Adrian-model maakt inzichtelijk waarom het lichtniveau op de voetganger niet los van de achtergrond kan worden gekozen. Bij een helderdere achtergrond is voor een duidelijk positief contrast een grotere luminantie van de voetganger nodig. Voor een concrete aanbeveling moeten daarom de lokale omstandigheden en de eigenschappen van de kleding worden meegenomen.

Verblinding begrenzen en het resultaat controleren

Bij het verbeteren van de verlichting moet ook worden gekeken naar lichtbronnen in het gezichtsveld van de bestuurder. Verblinding kan het vermogen om contrasten te onderscheiden verminderen. Een armatuur dat meer licht op de voetganger brengt, kan een deel van dat voordeel tenietdoen wanneer het tegelijk hinderlijk in de kijkrichting straalt.

Onze aanbeveling is om de verlichting per oversteekplaats af te stemmen op de achtergrondluminantie en de naderingsrichtingen. Daarbij zijn voldoende verticale verlichting, een passende gelijkmatigheid en het beperken van verblinding essentieel. Beoordeel de volledige oversteek en de wachtzones, met aandacht voor kleding die weinig licht reflecteert. Controleer vervolgens vanuit de positie van de bestuurder of de gekozen oplossing het beoogde contrast oplevert.

Het onderzoek in Dordrecht biedt daarmee een basis om meetgegevens te vertalen naar passende ontwerpuitgangspunten voor de Nederlandse situatie. Met luminantiebeelden en het Adrian/CIE Visibility Model kan worden onderbouwd waar verbetering nodig is en waarop die verbetering moet worden gericht. Zo krijgt de zichtbaarheid van de voetganger een concrete plaats in het lichtontwerp en in de controle van de gerealiseerde verlichting.

Bronnen

Kline, A., Kline, D. en Kline, T. (2020). The Adrian/CIE Visibility Model: A Visibility Level Calculator & Future Research. Journal of Science and Technology in Lighting, 44. DOI 10.2150/jstl.IEIJ200000640.

Schréder (2021). FOCUS Pedestrian crossings, Nederlandse uitgave. Zie met name pagina 8 tot en met 15.