Wielkopowierzchniowe reklamy LED a bezpieczeństwo ruchu drogowego

Wraz z rozwojem technologii diod elektroluminescencyjnych pojawiły się w Polsce wielkopowierzchniowe reklamy z diodami świecącymi. Przyrost tego typu urządzeń jest szczególnie intensywny w dużych aglomeracjach, co wynika z atrakcyjności tego typu nośnika reklamowego. Reklamy elektroniczne, w przeciwieństwie do tradycyjnych reklam, charakteryzują się dużą powierzchnią, dużą jaskrawością oraz dynamiczną zmianą wyświetlanych obrazów. Szczególnie w porze nocnej jaskrawe powierzchnie reklam, znajdujących się w polu widzenia uczestników ruchu drogowego, mogą powodować dyskomfort w obserwowaniu drogi i przeszkód i tym samym przeszkadzać w realizacji normalnych zadań związanych z kierowaniem pojazdem. Reklamy z diodami świecącymi instalowane w obszarze drogowym mogą tym samym stanowić potencjalne zagrożenie dla bezpieczeństwa uczestników ruchu drogowego. Typowe sytuacje, w których wielkoformatowe reklamy elektroniczne utrudniają kierowanie pojazdami w porze nocnej, to: reklamy zbyt jaskrawe, źle umiejscowione, zbyt liczne lub nawet utrudniające rozpoznanie znaków drogowych.

Fot. stock.adobe / rawintanpin

Jakie typy reklam rozpraszają kierowców?

Wiele organizacji rządowych na przestrzeni lat prowadziło badania dotyczące rozpraszania uwagi kierowców [1]. W raporcie z 2008 r. zauważono, że reklamy zawierające zbyt wiele wiadomości odwracają uwagę kierowcy na tak długo, że mogą nie zauważyć włączającego się do ruchu pojazdu, przechodzącego przez jezdnię pieszego lub jadącego motocyklisty. Na podstawie ankiety stwierdzono, że najbardziej rozpraszają:

• reklamy ze zmieniającymi się obrazami (73%),
• tradycyjne reklamy (61%),
• reklamy na samochodach (38%),
• reklamy umieszczane na autobusach (24%).

Natomiast cechami reklam uważanymi za najbardziej rozpraszające uwagę są:

• lokalizacja (59%),
• rozmiar (49%),
• zmieniające się obrazy (29%),
• barwa i treść wiadomości wyświetlanych na reklamie (25%),
• oświetlenie (16%).

W wielu krajach podjęto próby ograniczenia negatywnego wpływu reklam elektronicznych na rozpraszanie uwagi kierowców. Do tej pory nie sporządzono jednolitych wymagań, które jednoznacznie odnosiłyby się do tego typu reklam. Zwykle określone zasady obowiązują tylko w danym kraju lub stanie. Wymagania dotyczące elektronicznych reklam wprowadzono m.in. w Australii, RPA, Holandii, Anglii, Szwecji i USA [1].

Jak kierowcy reagują na przeszkody drogowe przy różnych poziomach luminacji. Badania laboratoryjne

Badania laboratoryjne miały na celu określenie dopuszczalnej luminancji powierzchni reklamy widzianej w nocy. Badania przeprowadzono na stacjonarnym stanowisku do symulacji kierowania pojazdem [2]. Stanowisko składa się z następujących elementów: kabiny samochodu z prędkościomierzem, kierownicą, drążkiem zmiany biegów i pedałami przyspieszenia i hamulca, dwóch rzutników służących do projekcji obrazu, reklamy elektronicznej, ekranu, oprogramowania symulatora oraz dodatkowego wyposażenia. Lokalizacja poszczególnych elementów układu pokazana została na rys. 1.

Rys. 1 Szkic pomieszczenia z symulatorem – widok z góry

Zgodnie z klasyfikacją zbudowany symulator zalicza się do symulatorów statycznych. Osoba badana jest poddawana bodźcom podobnym do tych występujących podczas rzeczywistej jazdy samochodem. Najważniejsze z nich są bodźce wzrokowe, którym kierujący jest poddawany dzięki układowi projekcji obrazu. Odwzorowano elementy otoczenia miejskiego, które kierowca widzi przez szyby boczne pojazdu (widzenie peryferyjne), przez zastosowanie dynamicznie zmieniającego się oświetlenia ścian bocznych pomieszczenia. Odwzorowuje ono elewacje budynków oraz okien i witryn sklepowych (lub okien wystawowych) występujących w mieście. Prędkość zmian jasności uzależniona była od prędkości poruszania się pojazdu na ekranie.

Oprogramowanie do symulatora umożliwia tworzenie wirtualnego miasta – trasy przejazdu. Dostępne są moduły trasy prostej, łuków, skrzyżowań oraz zabudowy miejskiej (budynki). Na drodze można ustawić przeszkody, znaki drogowe oraz niewidoczne dla kierowcy znaczniki oznaczające wyświetlenia obrazu na reklamie. Ważnym elementem są także inni uczestnicy ruchu oraz piesi, których lokalizacja i kierunek poruszania się jest także programowalny.

Właściwa część eksperymentu polegała na przejeździe badanej osoby czterema trasami, na których znajdowały się przeszkody na pasie ruchu zarówno w miejscach, w których na poboczu drogi zaświecona była reklama elektroniczna, jak i w miejscach bez działającej reklamy. Dla celów eksperymentu przyjęto cztery poziomy luminancji: 200 cd/m², 400 cd/m², 800 cd/m², 1600 cd/m².

Przeszkoda pojawiała się w sposób natychmiastowy, w bliskiej odległości przed pojazdem. Uznano, że sytuacja taka może mieć miejsce w rzeczywistych warunkach drogowych, wtedy gdy kierowca przez dłuższy czas będzie obserwował obiekty znajdujące się poza pasem ruchu, a następnie spojrzy na jezdnię, na której się znajduje przeszkoda, przed którą musi zahamować lub ją ominąć. Badanie wydolności wzrokowej w warunkach laboratoryjnych przeprowadzono na grupie 69 wolontariuszy. Wśród obserwatorów dominowali ludzie młodzi. Średnia wieku osób badanych wynosiła 24 lata. W większości były to osoby posiadające prawo jazdy nie dłużej niż 10 lat, jeżdżące dziennie nie dłużej niż dwie godziny oraz przejeżdżające rocznie do 3 tys. kilometrów. Wszyscy obserwatorzy posiadali prawo jazdy minimum kategorii B. Żadna osoba nie była kierowcą zawodowym.
 

Średnie czasy reakcji obserwatorów (rys. 2), uzyskane dla przeszkód pojawiających się na drodze w trakcie wyświetlania obrazów o różnych wartościach luminancji, różniły się od kilku do kilkunastu procent. Wzrost luminancji od 0 cd/m² do poziomu 200 cd/m² oraz 400 cd/m² powodował wydłużenie średniego czasu reakcji obserwatorów na zaistniałe zdarzenie drogowe o ok. 9%, wzrost od 0 do 800 cd/m² o ok. 14%, a od 0 do 1600 cd/m² o ok. 11%.

Rys. 2. Zależność średniego czasu reakcji obserwatorów od poziomu luminancji reklamy elektronicznej

Dla przeszkód pojawiających się na drodze przy luminancji reklamy wynoszącej 1600 cd/m² uzyskano średnie czasy reakcji obserwatorów niższe niż w przypadku luminancji 800 cd/m². Jedną z przyczyn tego zjawiska było znaczne obniżenie kontrastu przeszkody z tłem na skutek odbicia światła (w zamkniętym pomieszczeniu) od powierzchni symulatora pojazdu i doświetlenia powierzchni ekranu. Sytuacja ta na tyle utrudniała warunki widzenia, że kierowcy zwalniali i skupiali wzrok tylko na drodze, uzyskując tym samym krótszy czas reakcji.

Najniższe czasy reakcji na pojawienie się przeszkody na drodze uzyskano w sytuacji, gdy nie działała reklama elektroniczna. Średni czas reakcji obserwatorów dla zerowej luminancji reklamy elektronicznej był praktycznie taki sam [2].

Dopuszczalne wartości luminancji wielkopowierzchniowych reklam LED. Zalecenia

Badania laboratoryjne wykonane w ramach projektu koncentrowały się na znalezieniu dopuszczalnej wartości luminancji powierzchni elektronicznej reklamy, która nie będzie powodowała znacznego pogorszenia warunków widzenia kierowców w ruchu drogowym. Propozycje wymagań związanych z luminancją reklam przedstawiono na podstawie wyników badań wykonanych przez zespół autorów projektu [1,2], a propozycje pozostałych wymagań – na podstawie analizy literatury przedmiotu. Wyniki badań dotyczą ruchu drogowego w zabudowie miejskiej i dla takich warunków zostaną przedstawione propozycje wymagań.
 

Zestawienie, proponowanych przez autorów, zaleceń dotyczących wielkopowierzchniowych reklam z diodami świecącymi przedstawia tab. 1 [2].

Tab. 1. Zestawienie zaleceń dotyczących wielkopowierzchniowych reklam z diodami świecącymi
 

Czytaj też: Wymagania oświetleniowe dla zewnętrznych terenów kolejowych

Maksymalna luminancja wielkopowierzchniowych reklam. Projekt rozporządzenia – wymagania

Projekt rozporządzenia Ministra Infrastruktury i Budownictwa z dnia 27 kwietnia 2016 r. określa maksymalną luminancję wielkopowierzchniowych reklam diodowych w ciągu dnia, nocy, w obszarze zabudowanym oraz poza obszarem zabudowanym [3]. Wartości te zostały określone na podstawie badań przeprowadzonych w Zakładzie Techniki Świetlnej i Elektrotermii Politechniki Poznańskiej [1,2]. Podczas przeprowadzonych badań określono, że w ciągu dnia maksymalna luminancja może wynosić 4000 cd/m². Wartość ta obowiązuje zarówno w obszarze zabudowanym, jak i niezabudowanym. Według projektu rozporządzenia w porze nocnej (doba rozpoczyna się o zachodzie słońca, a kończy o jego wschodzie), w obszarze zabudowanym, luminancja powinna być obniżona i wynosić maksymalnie 400 cd/m². Poza obszarem zabudowy dopuszczalna wartość luminancji jest niższa ze względu na niższe poziomy natężenia oświetlenia, a jej wartość to 300 cd/m². Zestawienie wymienionych wyżej wymagań znajduje się w tab. 2.

Tab. 2. Maksymalna luminancja na powierzchni reklam emitujących światło

Pomiary należy wykonać z odległości maksymalnie jednego metra miernikiem o polu pomiarowym nie większym niż jeden stopień, który jest umieszczony prostopadle do powierzchni. Maksymalną wartość luminancji należy wyznaczyć na podstawie serii dziesięciu pomiarów. Ze względu na inne poziomy luminancji dopuszczane w ciągu dnia oraz w nocy sprecyzowana została również szybkość zmian z wartości dziennych na nocne i odwrotnie. O ile zmiana luminancji powierzchni z wyższych wartości na niższe nie niesie ze sobą ryzyka dla uczestników ruchu drogowego, o tyle jednorazowa zmiana wartości z niższej na wyższe (np. z 400 na 4000 cd/m²) może spowodować wystąpienie zjawiska olśnienia, a więc stanowi zagrożenie bezpieczeństwa. Aby nie dopuścić do takich sytuacji, określono, że zmiana luminancji powinna następować stopniowo o wartość nie większą niż 200 cd/m² w trakcie jednej sekundy. Ponadto zakazane jest stosowanie reklam o dynamicznie zmieniającym się obrazie.
 

Sprawdź: Prawidłowe oświetlenie przejść dla pieszych i rowerzystów

Pomiary luminancji reklam wielkopowierzchniowych LED

Procedura pomiarowa
 

W celu określenia zagrożenia kierowców nadmierną luminancją reklam wielkopowierzchniowych przeprowadzone zostały pomiary luminancji reklam znajdujących się na terenie Poznania. W opracowaniu [1] stworzono procedurę pomiarową, która obejmowała pomiar luminancji reklam pod różnymi kątami oraz pomiar lumi- nancji otoczenia. Ze względu na wymagania zawarte w projekcie [3] procedura została uproszczona. Wykonano pomiary maksymalnych oraz średnich wartości luminancji dla reklam wielkopowierzchniowych w lokalizacjach, które stanowiły przedmiot przeprowadzonych w 2010 r. badań [1]. Pomiarów dokonano z wykorzystaniem luksomierza współpracującego z przystawką do pomiaru luminancji. Badania zostały przeprowadzone w porze nocnej. Wizualizacja metody pomiarowej została przedstawiona na rys. 3. Jak widać na ilustracji, pomiar nie został wykonany z odległości jednego metra, chociaż takie wymaganie znalazło się w projekcie rozporządzenia [3]. Procedura, o której mowa w rozporządzeniu, jest bardzo trudna do zrealizowania. Wykonanie pomiaru z większej odległości umożliwia objęcie większej powierzchni reklamy polem pomiarowym miernika. Wykonanie pomiaru z odległości jednego metra miernikiem o kącie obserwacji wynoszącym jeden stopień może doprowadzić do uchwycenia pola, w którym nie znajdzie się cały piksel składający się z diody czerwonej, niebieskiej i zielonej. W takim przypadku pomiar luminancji obarczony będzie błędem trudnym do oszacowania (rys. 3).

Rys. 3. Wizualizacja metody pomiaru

Rys. 4 Porównanie obszarów pomiaru luminancji dla odległości 10 m (z lewej) oraz 1 m (z prawej) od obiektu pomiaru.  Wizualizacja została wykonana dla typowej matrycy LED, o rozstawie pikseli równym 10 mm

Reklamy wielkopowierzchniowe z diodami świecącymi

W 2010 r. zespół Politechniki Poznańskiej wykonał pomiary luminancji reklam znajdujących się na terenie Poznania. Ponownie wykonano pomiary luminancji wybranych reklam, aby sprawdzić, czy spełniają wymagania projektu rozporządzenia [3], tab. 3.

Tab. 3. Zestawienie wyników pomiarów luminancji reklam wielkopowierzchniowych z matrycami LED

Tab. 4. Zestawienie wyników pomiarów luminancji podświetlanych reklam wielkopowierzchniowych

Reklamy wielkopowierzchniowe podświetlane (tradycyjne)

Reklamy podświetlane wykonywane są w następujących technologiach:

• Dynamic Backlight – rozwiązanie pośrednie, wykorzystujące matrycę LED do podświetlenia od tyłu obrazu statycznego (plakatu) w sposób dynamiczny, kierując w ten sposób uwagę obserwatora na dany detal obrazu przez chwilowe zwiększenie luminancji bądź stworzenie iluzji ruchu, np. kropel padającego deszczu.
• Cityscroll – wykorzystuje serię przewijających się plakatów; każdy z plakatów eksponowany jest przez określony czas z wykorzystaniem statycznego podświetlenia od tyłu.
• Backlight – eksponuje pojedynczy, statycznie podświetlany od tyłu plakat.

Na rys. 5 przedstawiono porównanie reklamy z diodami świecącymi z reklamą typu Blacklight.

Rys. 5. Porównanie dwóch typów reklam wielkopowierzchniowych – reklamy z matrycą LED (lewa strona zdjęcia) oraz reklamy z podświetleniem tradycyjnym typu Backlight (prawa strona)

Porównanie wyników uzyskanych w 2010 r. i 2019 r.

W tab. 5 przedstawiono zestawienie pomiarów wykonanych w latach 2010 oraz 2019.

Tab. 5. Porównanie maksymalnych wartości luminancji zmierzonych w 2010 r. oraz 2019 r.

Wielkopowierzchniowe reklamy z diodami świecącymi. Analiza wyników

Na podstawie przeprowadzonych pomiarów można stwierdzić, że wielkopowierzchniowe reklamy z diodami świecącymi charakteryzują się z wysokimi wartościami luminancji maksymalnej. Ponad potowa ze zbadanych reklam posiadała luminancję powyżej dopuszczalnej w nocy wartości 400 cd/m². Jedna z nich charakteryzowała się luminancją maksymalną o wartości 617 cd/m². Dwie reklamy posiadały luminancję w zakresie od 1000 cd/m² do 3000 cd/m², a jedna reklama miała luminancję wyższą niż 3000 cd/m². Tak duże wartości luminancji świadczą o tym, że właściciele reklam nie stosują się do wymagań dotyczących ich przyciemniania w nocy. Luminancja maksymalna pozostałych reklam zawierała się w przedziale od 99 do 359 cd/m². Ponadto niemalże wszystkie z badanych reklam z diodami świecącymi LED charakteryzowały się dużą zmiennością prezentowanych obrazów. Maksymalne wartości luminancji były znacznie wyższe od wartości średnich. Duże zmiany luminancji po zapadnięciu zmroku mogą stanowić źródło olśnienia dla kierowców i powodować zagrożenie dla ruchu drogowego. W przypadku reklam tradycyjnych tylko jedna z nich posiadała luminancję nieznacznie wyższą od dopuszczalnej (468 cd/m²). Obrazy wyświetlane na tego typu reklamach nie zmieniają się tak dynamicznie jak w przypadku reklam z diodami świecącymi, a tym samym w mniejszym stopniu powodują rozproszenie uwagi kierowców.

Dla czterech reklam istniała możliwość porównania wyników pomiarów z wynikami uzyskanymi w roku 2010 (tab. 5). Zarówno obecnie, jak też w 2010 r. luminancję większą od dopuszczalnych 400 cd/m² posiadały trzy z nich. W przypadku dwóch reklam maksymalna luminancja wzrosła w stosunku do wyników uzyskanych w czasie pierwszych pomiarów. Luminancje dwóch pozostałych reklam się zmniejszyły, ale tylko jedna z nich posiada obecnie luminancję zgodną z wymaganiami.

Wielkopowierzchniowe reklamy z diodami świecącymi a warunki widzenia kierowców. Podsumowanie

Celem realizowanego projektu badawczego było zbadanie wpływu wielkopowierzchniowych reklam z diodami świecącymi na warunki widzenia kierowców. Istotą projektu było wykonanie pomiarów terenowych i laboratoryjnych oraz przeprowadzenie badań subiektywnych na wybranej grupie obserwatorów. Na podstawie analizy literatury wyodrębniono najbardziej istotne czynniki pochodzące od reklam, które negatywnie wpływają na wydolność wzrokową kierowców. Jednocześnie zebrano i opisano wymagania przyjęte przez administrację w niektórych państwach i na tej podstawie zaproponowano wprowadzenie stosownych wymagań w odniesieniu do wielkopowierzchniowych reklam z diodami świecącymi. Badania laboratoryjne wykonane w ramach projektu koncentrowały się na znalezieniu dopuszczalnej wartości luminancji powierzchni elektronicznej reklamy, która nie będzie powodowała znacznego pogorszenia warunków widzenia kierowców w ruchu drogowym. Przeprowadzone przez autorów badania potwierdzają konieczność ustalenia i wprowadzenia jednoznacznych wymagań i ograniczeń w odniesieniu do wielkopowierzchniowych reklam z diodami świecącymi. Jako najważniejsze zalecenie, wynikające bezpośrednio z wykonanych pomiarów laboratoryjnych, autorzy projektu proponują ograniczenie luminancji powierzchni reklamy w nocy do poziomu nie większego niż 400 cd/m².

Wyniki projektu zostały wykorzystane przez Ministerstwo Infrastruktury i Budownictwa do opracowania projektu rozporządzenia z dnia 17 kwietnia 2016 r. w sprawie maksymalnej luminancji powierzchni informacji wizualnej umieszczonej na reklamie emitującej światło [3]. Wyniki pomiarów wielkopowierzchniowych reklam z diodami świecącymi znajdujących się na terenie Poznania wykazały, że mogą one stanowić zagrożenie dla bezpieczeństwa ruchu drogowego ze względu na duże wartości luminancji oraz dynamicznie zmieniające się treści. Właściciele reklam powinni się dostosować do wymagań zawartych w projekcie rozporządzenia [3] w zakresie maksymalnych wartości luminancji oraz konieczności przyciemniania reklam w porze nocnej. Reklamy tradycyjne ze względu na swoje właściwości powodują mniejsze rozproszenie uwagi kierowców oraz nie są źródłem olśnienia. Przez zastosowanie odpowiedniej technologii (np. Dynamic Backlight) mogą być równie atrakcyjne dla odbiorców oraz stanowić bezpieczniejszą alternatywę dla wielkopowierzchniowych reklam z diodami świecącymi.

Literatura

1. K. Domke, K. Wandachowicz, M. Zalesińska, S. Mroczkowska, P Skrzypczak, Ocena zagrożeń występujących w ruchu drogowym powodowana przez wielkopowierzchniowe reklamy z diodami świecącymi, opracowanie dla Urzędu Miasta Poznania w ramach grantu nr RoM.III/3420-50/10, Poznań 2010.
2. K. Domke, K. Wandachowicz, M. Zalesińska, S. Mroczkowska, R Skrzypczak, Badanie wpływu wielkopowierzchniowych reklam z diodami świecącymi na warunki widzenia kierowców w ruchu drogowym, projekt badawczy nr N N510 666140 zlecony przez Narodowe Centrum Nauki, Poznań 2013.
3. Projekt rozporządzenia Ministra Infrastruktury i Budownictwa z dnia 27 kwietnia 2016 r. w sprawie maksymalnej luminancji powierzchni informacji wizualnej umieszczonej na reklamie emitującej światło.

dr hab. inż. Krzysztof Wandachowicz – Politechnika Poznańska

Laura Noskowiak, Borys Skrzypiński, Natalia Spychalska – Koło Naukowe FOTON Politechnika Poznańska