Abstrakt: Cestná nákladná doprava je jedným z hlavných druhov prepravy tovaru v Európskej únii. Táto skutočnosť vytvára tlak na dopravcov, aby bola každá preprava tovaru rýchla, bezpečná, lacná a efektívna. Na základe týchto požiadaviek sú vodiči nákladných vozidiel svojimi zamestnávateľmi často nútení porušovať platné sociálne právne predpisy v Európskej únii a pravidlá cestnej premávky. V porovnaní so súčasnými sociálnymi právnymi predpismi platnými v rôznych častiach sveta sú pravidlá Európskej únie týkajúce sa času jazdy, prestávok a odpočinku vodičov vykonávajúcich cestnú nákladnú a osobnú dopravu najprísnejšie. Dôležitým faktorom a príčinou vážnych a smrteľných dopravných nehôd, rozsiahlych škôd na tovare alebo majetku v cestnej nákladnej doprave je vodič. Hlavným cieľom tohto výskumu bolo overiť, či sú aktuálne predpisy bezpečné a vhodné. Autori sa domnievajú, že výsledky tohto merania môžu prispieť k zvýšeniu bezpečnosti v cestnej nákladnej doprave s prípravou budúcich rozšírených štúdií a návrhom možných zmien súčasných predpisov.
Kľúčové slová: únava, simulátor jazdy, rozptýlenie vodiča, cestná doprava
JEL: L91
AN ANALYSIS OF A DRIVER FATIGUE SIGNS IN A ROAD FREIGHT TRANSPORT
Abstract: Road freight transport is one of the main modes of transport of goods in the European Union. This fact puts pressure on carriers to ensure that any transport of goods is fast, safe, cheap and efficient. As a result of these demands, lorry drivers are often forced by their employers to break the social legislation in force in the European Union and the rules of the road. Compared with the current social legislation in force in various parts of the world, the European Union’s rules on driving times, breaks and rest periods for drivers carrying out road freight and passenger transport are the strictest. The driver is an important factor and cause of serious and fatal accidents and extensive damage to goods or property in road freight transport. The main objective of this study was to verify whether the current regulations are safe and adequate. The authors believe that the results of this measurement can contribute to improving safety in road freight transport by preparing future extended studies and suggesting possible changes to the current regulations.
Keywords: fatigue, driving simulator, driver distraction, road transport
1 Úvod
Únava vodičov je kritickým aspektom, ktorý musia samotní vodiči vždy pozorne sledovať. Ospalý vodič môže na cestách spôsobiť rôzne chyby a dopravné nehody, ktoré majú za následok finančné straty, škody na zdraví a predovšetkým straty na ľudských životoch. Únava je častejšou príčinou nehôd ako jazda pod vplyvom alkoholu [1]. Vodiči sa môžu cítiť unavení v dôsledku nedostatku spánku, nepretržitého vedenia vozidla, užívania návykových látok a liekov. Ak vodič počas jazdy rýchlosťou 100 km/h zaspí len na štyri sekundy, vozidlo prejde 111 metrov bez toho, aby ho vodič ovládal [2]. Okrem toho predĺžený reakčný čas vodičov znamená dlhšie rozhodovanie a môže mať za následok kolíziu alebo dopravnú nehodu [3]. Pri vysokej rýchlosti je pravdepodobná nehoda s vysokým rizikom smrti alebo ťažkého zranenia. Približne 16 – 20 % smrteľných dopravných nehôd zahŕňa únavu vodiča [4]. Únava je hlavnou príčinou dopravných nehôd v štáte Viktória (Austrália), ktoré majú za následok približne 50 úmrtí a približne 300 ťažkých zranení ročne [5,6]. Vzhľadom na to, že sa nám podarilo preukázať, že únava je hlavnou príčinou nehôd, musíme sa ňou zaoberať.
Táto výskumná téma je zameraná na identifikáciu únavy vodičov v cestnej nákladnej doprave. Pravidlá týkajúce sa času jazdy, prestávok a odpočinku vodičov vykonávajúcich cestnú nákladnú a osobnú dopravu sú v Slovenskej republike a v Európskej únii stanovené v nariadení Európskeho parlamentu a Rady (ES) č. 561/2006. Cieľom tohto nariadenia je zlepšiť pracovné podmienky a bezpečnosť cestnej premávky, podporiť lepšie monitorovanie a presadzovanie predpisov členskými štátmi a zlepšiť pracovné postupy v sektore cestnej nákladnej dopravy [7]. Bohužiaľ, niektorí vodiči súčasné znenie nariadenia nepoznajú, čo spôsobuje nepríjemné chyby pri dodržiavaní pracovných pravidiel [8]. Veríme, že sa nám podarí potvrdiť alebo prispieť k zlepšeniu súčasnej legislatívy, najmä v oblasti medzinárodnej cestnej nákladnej dopravy.
V prvej časti výskumu sa rozoberajú metódy a rôzne typy zisťovania únavy a možné spôsoby zaznamenávania únavy vodičov. Merania sú rozdelené do dvoch častí, pričom prvá časť meraní prebieha na simulátore v laboratóriách Vedeckého parku Žilinskej univerzity v Žiline. Druhá časť meraní sa uskutoční na reálnom nákladnom vozidle a v reálnej cestnej premávke. Druhého merania sa zúčastní profesionálny vodič pre lepšie výsledky experimentu v porovnaní s prvým experimentom na simulátore, ktorý bol vykonaný s držiteľom vodičského oprávnenia skupiny B.
Ako už bolo spomenuté, plánovaný výskum pozostáva z dvoch častí a niekoľkých rôznych meraní, ktoré by nám mali poskytnúť rôzne pohľady na riešené otázky. V prvej časti sa vykonajú merania, ktorých výsledky sa následne vyhodnotia v druhej časti a uvedú sa konkrétne výstupy. Prvá časť meraní sa uskutoční na simulátore, kde bude tvár vodiča monitorovaná kamerami počas celého dňa počas jedenásťhodinovej jazdy. Z tohto merania môžeme usúdiť, že povinná prestávka umožnila vodičovi zbaviť sa únavy a nedostatočnej koncentrácie, keďže počet chýb po 45-minútovej prestávke rýchlo klesol na absolútne minimum. Údaje o spánku neboli zachytené, pretože vodič bol pripravený a informovaný o experimentoch. Na základe tejto informácie nám nenapadlo sledovať tieto informácie, pretože vodič prišiel dobre oddýchnutý. Druhá časť meraní sa uskutoční v reálnej premávke, kde bude tvár vybraného vodiča počas jazdy sledovať kamera. Pri tomto meraní sa zistili významné známky únavového správania. Posledná časť príspevku je zameraná na vyhodnotenie a návrh ďalších budúcich meraní. Hlavným cieľom tohto výskumu je však získať cenné a overiteľné materiály na preskúmanie súčasnej štruktúry pravidiel a v prípade, že sa zistia nedostatky, navrhnúť možné úpravy.
2 Prehľad literatúry a rozpoznávanie ospalosti
Väčšina štúdií o únavách pri vedení vozidla sa uskutočnila s použitím simulátorov jazdy, najmä preto, že poskytujú bezpečné, cenovo dostupné a dobre kontrolované podmienky a uľahčujú zber údajov [9]. Simulácia jazdy tiež umožňuje posúdiť väčšie množstvo rôznych okolností jazdy, najmä rizikových alebo fyzicky ohrozujúcich [10]. Medzi takéto scenáre, ktoré nie je možné vyhodnotiť na pozemných komunikáciách alebo na testovacej dráhe, sa napríklad hodnotí schopnosť testovanej osoby vyhnúť sa dopravnej nehode a zisťuje sa vplyv drog, alkoholu a vyčerpanosti na jazdu. [11]. Podľa Philipa (2005) sú na skúmanie únavy vodiča vhodné scenáre jazdy v reálnom svete aj počítačové simulácie [12]. Vstupné zdroje algoritmu na detekciu ospalosti možno rozlíšiť podľa prvotného merania a krokov spracovania vykonaných na transformáciu meraní na funkcie. Medzi merania skúmané v literatúre patrí srdcová frekvencia [13], mozgová aktivita, zatváranie a sledovanie očí, poloha v jazdnom pruhu a uhol natočenia volantu [14]. Napriek tomu, že väčšina predchádzajúcich algoritmov sa zameriava na jeden typ merania, viaceré využívajú kombináciu meraní [15].
Najpoužívanejšími a teoreticky najpresnejšími meraniami sú elektroencefalogram (EEG), percento zatvorenia očí počas pevného časového intervalu (PERCLOS) a uhol natočenia volantu [16]. EEG je výhodné, pretože jednotlivé spektrálne vzory v signalizácii majú dobre známu súvislosť s prechodom medzi bdelosťou a spánkom [14]. EEG je obmedzené množstvom predbežného spracovania potrebného pred klasifikáciou, náchylnosťou na výkyvy a uskutočniteľnosťou zberu EEG od vodičov v reálnych situáciách. PERCLOS, vyvinutý Wierwille (1994), je zlatým štandardom na zisťovanie ospalosti. PERCLOS predpovedá ospalosť na základe percentuálneho podielu času, počas ktorého sú oči osoby zatvorené viac ako 80 % času v priebehu 2 minút [17]. Dinges (1998) preukázali, že algoritmus PERCLOS mal viac ako 90 % presnosť pri zisťovaní zhoršeného výkonu počas úlohy zameranej na bdelosť, ktorá bola pre všetkých vodičov v štúdii spoľahlivejšia ako EEG, žmurkanie a poloha hlavy [18]. Napriek svojej širokej akceptácii má PERCLOS niekoľko praktických obmedzení. PERCLOS na rozpoznávanie v reálnom čase je obmedzený, pretože súčasná kamerová technológia potrebná na jeho meranie je drahá, nebola podrobne testovaná a môže byť nespoľahlivá, ak má vodič slnečné okuliare alebo za poveternostných podmienok, ktoré spôsobujú vysoké množstvo oslnenia [16]. Napriek týmto obmedzeniam podstatné dôkazy preukazujúce užitočnosť systému PERCLOS naznačujú, že by mohol byť užitočný na porovnávanie nových algoritmov [17]. Nemôžeme zabúdať ani na používanie subjektívnych metód, ktoré môžu pomôcť zlepšiť aj úroveň vykonávaných experimentov. Stanfordská stupnica ospalosti [19] a Karolinská stupnica ospalosti [20] sú dve najpoužívanejšie subjektívne metódy. Stanfordská škála je 7-bodová meracia škála opisujúca aktuálny stav ospalosti jednotlivca. Na druhej strane Karolinská škála ospalosti je 9-bodová stupnica. Táto stupnica je rozsiahlejšia, dokáže kategorizovať ospalosť vodiča do niekoľkých rôznych úrovní [21]. Autori uvažujú o použití Stanfordskej škály ospalosti uvedenej ďalej v tabuľke 1, kde sa stav ospalosti vodiča bude hodnotiť pomocou dotazníka a odborného pozorovania.
Tab. 1. Stanfordská stupnica ospalosti
Zdroj: Spracované autormi na základe [19]
3 Materiály a metódy
Pripravovaný výskum zameraný na identifikáciu únavy vodičov v cestnej nákladnej doprave je rozdelený do dvoch fáz, ktoré sú rozdelené do niekoľkých meraní. Najprv predstavíme trenažér a rôzne scenáre a postupy jazdy.
3.1 Materiály
Kabína tohto trenažéra je vytvorená ako konštrukčný model požadovaného typu vozidla (nie je vytvorená zo skutočnej kabíny nákladného vozidla). Vnútorné usporiadanie kabíny kopíruje skutočnú kabínu z hľadiska rozmiestnenia ovládacích prvkov a ukazovateľov. Funkcie volantu zabezpečuje motorový servomotor, radiaca páka, pedále, ručná brzda a nastavenie polohy volantu, ktoré sú vybavené silovými simuláciami tlakového vzduchu, ktoré zodpovedajú skutočnému vozidlu. Obraz sa premieta pred vodičom na systéme troch širokouhlých obrazoviek, ako aj na zadné pohľady umiestnené v oblasti projekčnej plochy. Trenažér je vybavený aj riadiacim pracoviskom, ktorý slúži na ovládanie systému, a panelom na spúšťanie elektrických a iných obvodov simulátora, ako je možné vidieť na obrázku 1. Výpočtové zariadenie na generovanie obrazu je umiestnené vedľa sedadla vodiča a generuje obrazy predného aj zadného pohľadu monitorov vo vzťahu ku krajine premietanej pred vodičom. Vodič môže sledovať premávku za vozidlom.
Zdroj: Autori
Obr. 1 Trenažér
Trenažér simuluje rôzne situácie, ktoré sa dejú pri bežnej obsluhe vozidla, a to od základných vecí ako rozbiehania, zastavovania, brzdenia, zatáčania, riadenia prevodových stupňov, cez jazdu v teréne s prevýšeniami, predbiehaním, obchádzaním až po jazdu v meste, simuláciou krízových situácií alebo vedením vozidla v zhoršených podmienkach, ako napríklad v noci. Na základe výkonného procesora zaznamenáva duálny objektív súčasne prednú kameru a vnútornú kameru časti vozidla. Výnimočná nízkoprofilová konštrukcia umožňuje dobre skryť palubný objektív. Modul GPS presne zaznamenáva polohu, rýchlosť a trasu vozidiel. Možno ich zobraziť pomocou programu GPS na počítači. Technológia WDR automaticky kompenzuje svetlé a tmavé miesta a vyrovnáva expozíciu, čím umožňuje zaznamenávať všetky detaily scény naživo. Simulátor je tiež vybavený systémom varovania pred vybočením z jazdného pruhu a systémom varovania pred čelným nárazom.
3.2 Metódy
V tomto výskume sme pracovali s piatimi rôznymi scenármi jazdy, kde mal vodič úplnú voľnosť v jazde po scenároch. Prvý a najdlhší scenár jazdy, ktorý vodič absolvoval, sa odohrával na diaľnici s bežnou premávkou a je znázornený na obrázku 2. Tento scenár jazdy trval štyri a pol hodiny, kým si vodič urobil prvú povinnú prestávku trvajúcu 45 minút podľa platných predpisov.
Zdroj: Autori
Obr. 2 Scenár jazdy na diaľnici
Po prvej povinnej 45-minútovej prestávke, ktorú musí každý vodič, na ktorého sa vzťahuje nariadenie EÚ 561/2006 absolvovať, aby získal ďalšie štyri a pol hodiny času na jazdu v daný deň, sa začal druhý scenár jazdy. Vodič jazdil v tomto scenári dve hodiny s rôznymi typmi prekážok na ceste a okolo cesty, tiež s rôznymi rýchlostnými obmedzeniami a klasickou premávkou s inými vozidlami, ale bez prevýšení. V tomto scenári cesta neprechádzala žiadnym mestom, celý čas vedie mimo mesta alebo dediny, ako je to znázornené na obrázku 3.
Zdroj: Autori
Obr. 3 Obvyklý scenár cesty
Po dvoch hodinách jazdy v predchádzajúcom scenári nasleduje pätnásťminútová prestávka. Vodiči si môžu 45-minútové prestávky rozdeliť na dve samostatné časti v trvaní minimálne pätnásť minút pre prvú prestávku a potom druhá prestávka nesmie byť kratšia ako 30 minút. Spolu musia obe prestávky trvať minimálne 45 minút po každých štyroch a pol hodinách jazdy okrem prípadu, keď nasleduje denný odpočinok alebo týždenný odpočinok, vtedy prestávka nie je potrebná. Počas tejto pätnásťminútovej prestávky sa scenár jazdy zmenil na mestský režim, ako je znázornené na obrázku 4.
Zdroj: Autori
Obr. 4 Scenár jazdy v meste
Po absolvovaní celkovo štyroch a pol hodiny s predchádzajúcimi dvoma hodinami jazdy v bežnom cestnom scenári a dvoma a pol hodinami v tomto mestskom scenári vodič zastavil simulátor a začal odpočívať tridsať minút, čo je druhá časť povinnej 45-minútovej prestávky pred tým, ako môžu vodiči jazdiť viac hodín podľa nariadenia 561/2006. Nariadenie v Európskej únii povoľuje vodičom nákladných vozidiel jazdiť dvakrát desať hodín počas jedného pracovného týždňa. Na základe týchto informácií sme sa rozhodli predĺžiť meranie a čas jazdy vodiča o ďalšiu hodinu, aby sme zistili počet chýb a znaky správania sa vodiča pri únave na konci práce. Zmenili sme aj scenár jazdy na podobný, ako bol druhý scenár jazdy. V porovnaní s druhým scenárom tento štvrtý scenár jazdy obsahoval prevýšenia, členitý terén s rôznymi prekážkami v okolí. Tento scenár jazdy je znázornený na obrázku 5.
Zdroj: Autori
Obr. 5 Scenár jazdy s kopcami
Po uplynutí desiatich hodín jazdy v jednom dni vodič nemôže pokračovať v práci a jazdiť viac hodín podľa staršej právnej normy, ale podľa nového nariadenie Európskeho parlamentu a Rady (EÚ) 2020/1055 z 15. júla 2020 môže vodič prekročiť denný a týždenný čas jazdy až o jednu hodinu, aby sa dostal do prevádzkového strediska zamestnávateľa alebo do miesta bydliska vodiča, z dôvodu aby mohol čerpať týždenný odpočinok. Na základe tejto novej zmeny predĺžime čas jazdy vodiča o ďalšiu hodinu. Predtým, ako vodič začal jazdiť poslednú jedenástu hodinu v tomto dni, si vodič vzal 30-minútovú bezpečnostnú prestávku. Počas tejto prestávky sme zmenili aj scenár jazdy. Posledný scenár jazdy sa uskutočnil na komunikáciách medzi rôznymi obcami a poľnohospodárskymi podnikmi, ako je znázornené na obrázku 6.
Zdroj: Autori
Obr. 6 Scenár jazdy po obecnej ceste
Vyhodnotenie priebehu tohto prvého merania na simulátore, kde jeden vodič jazdil jedenásť hodín počas jedného dňa v piatich rôznych scenároch jazdy, je uvedené v časti s výsledkami. Vodič bol počas celodennej jazdy nahrávaný videokamerou a z týchto videozáznamov boli vyhodnotené štyri rôzne znamenia a chyby. Jedným z najväčších dôvodov jedenásťhodinového experimentu bolo zistiť správanie vodiča a úroveň jeho únavy po dlhých hodinách výkonu jazdy.
3.3 Metodika
Prvá časť meraní vychádza z údajov získaných počas jazdy na simulátore. Údaje sa zbierajú priebežne počas celej jazdy zo simulátora a zo záznamovej kamery. Simulátor zbiera záznamy o stave vozidla a vstupoch vodiča (t. j. poloha v jazdnom pruhu, maximálna a priemerná rýchlosť, prejdená vzdialenosť, čas jazdy, radenie bez spojky, poloha spojkového pedálu a pod.). Doba jazdy trvá minimálne 11 hodín za jeden deň a zahŕňa reálne prostredie. Používa sa päť mierne odlišných scenárov jazdy, jeden pre každú jazdu, aby sa eliminoval potenciálny efekt učenia. Každý scenár predstavuje rovnaké udalosti simulátora, ale v inom poradí. Kamera zaznamenáva rôzne pohyby očí vrátane žmurkania a zatvárania očí, zívania a poklesu polohy hlavy. Druhá časť merania sa uskutočňuje v reálnom vozidle s profesionálnym vodičom nákladného vozidla zo Slovenska. Druhé meranie je založené na zbere údajov GPS, údajov digitálneho tachografu a videozáznamu vodiča monitorovaného počas jazdy. Údaje sa zbierajú počas celého dňa a zahŕňajú rôzne jazdy vodiča nákladného vozidla zo Slovenska do rôznych európskych krajín. Na záver prezentovanej metodiky je potrebné uviesť, že na hodnotenie únavy vodičov sa používa subjektívna metóda.
4 Výsledky
Celkový čas jazdy vodiča bol 11 hodín za jeden deň, čo umožnila úprava nariadenie 561/2006 prostredníctvom nariadenia 2020/1055 prijaté 15. júla 2020. Počas celého času bol vodič monitorovaný kamerou zaznamenávajúcou jeho tvár a hornú časť tela, ale aj programom simulátora zaznamenávajúcim chyby vodiča. Zistili sme, že v prvej časti merania v skorých ranných hodinách boli príznaky únavového správania výraznejšie ako v druhej časti merania, a to nielen zívanie, ale aj príklady padania hlavy a jej podopierania jednou rukou či pomalšie reakčné časy. Tieto príznaky únavy sú vyššie na začiatku experimentu, potom sa príznaky znížili a vodič sa začal sústreďovať na cestu. Po absolvovaní 45-minútovej prestávky sa počet chýb znížil na minimum. Môžeme zhodnotiť, že povinný čas prestávky pomohol vodičovi odstrániť únavu a nesústredenosť. Na druhej strane môžeme pozorovať, že druhá krátka prestávka v trvaní len 15 minút po ďalších dvoch hodinách jazdy nepomohla k eliminácii chýb, ako je nesústredenosť alebo prudké pohyby. Výrazný nárast trhnutia volantu v 8. hodine bol spôsobený dlhším časom jazdy medzi dvoma prestávkami, viacerými rôznymi scenármi jazdy a jednou len 15-minútovou prestávkou, čo spôsobilo zníženie pozornosti vodiča. Vyhodnotenie chýb vodiča a príznakov únavového správania je uvedené na obrázku 7.
Zdroj: Autori
Obr. 7 Výsledky kamerového záznamu vodiča v trenažéri
Po druhej 30-minútovej prestávke pred poslednou časťou jazdy môžeme opäť pozorovať klesajúci počet príznakov únavového správania. Ak to teda zhrnieme, na základe porovnania, v druhej časti merania môžeme vidieť viac chýb, ktoré by mohli spôsobiť dopravné nehody, ale väčšina chýb súvisela s rozptyľovaním pozornosti telefónom, či už telefonovaním alebo písaním textových správ, a nie s príznakmi únavového správania. Vodič nebol informovaný o zaznamenaní chýb v rozpore so zákonom o cestnej premávke. Vzhľadom na tento veľký aktuálny problém používania mobilného telefónu vodič strácal pozornosť na situáciu v cestnej premávke, ale nevieme vyhodnotiť, do akej miery by strata pozornosti mohla viesť k dopravnej nehode. Na záver môžeme povedať, že viac nebezpečných situácií bolo spôsobených nedostatočnou koncentráciou, ako unaveným správaním vodiča. V tejto štúdii môžeme potvrdiť, že súčasné predpisy o čase jazdy a prestávkach sú vhodné.
Druhá časť meraní, ktorú sme realizovali, bola zameraná na identifikáciu únavy vodiča počas jazdy v reálnej premávke. Vodič sa riadil platnými predpismi s časom jazdy maximálne 10 hodín za jeden deň. Vodič pracoval ako počas bežného dňa, s tým rozdielom, že počas tohto jedného dňa bol výkon vodiča zaznamenávaný pomocou tvárovej videokamery. Výsledkom tejto analýzy bolo rovnaké zistenie ako pri analýze na simulátore. Hodnotili sme príznaky zívania, únavy, nedostatočnej koncentrácie a spúšťania rúk z volantu. Prvú polhodinu vodič viedol vozidlo po komunikácii, potom nasledovala prvá časť 15-minútovej prestávky pred prejazdom cez hranice. Vodič potom pokračoval v jazde takmer 4 hodiny a následne absolvoval druhú 30-minútovú prestávku. Po prestávke nasledovala 4,5 hodinová jazda po diaľnici. Pred začatím poslednej časti cesty si vodič musel urobiť druhú 45-minútovú prestávku. Posledná hodina cesty bola mimo diaľnice v blízkosti miesta vykládky, kde vodič tiež zastavil a urobil si skrátený denný odpočinok v trvaní 9 hodín. Celkový čas jazdy a práce v ten deň bol takmer desať hodín. Počas celého času bol vodič monitorovaný kamerou, ktorá snímala jeho tvár a hornú časť tela, ale počas prestávok vodiča bola kamera vypnutá. Zistili sme výrazné príznaky únavového správania v prvom čase jazdy pred druhou prestávkou v trvaní 30 minút a tiež výrazné príznaky nesústredenosti, ktoré mohli byť spôsobené únavou vodiča. Možno pozorovať, že v druhej časti merania pred poslednou hodinou jazdy sa začali objavovať príznaky únavy, ako je zívanie pozorované na videozázname, pomalé klesanie hlavy, podopieranie hlavy rukou a trenie očí, ale po 45-minútovej prestávke všetky príznaky zmizli. Vysoký nárast nedostatočnej pozornosti mohlo byť spôsobené únavou a preto sa na zníženie únavy mohlo použiť rozptýlenie pozornosti hlavne mobilným telefónom. Na druhej strane, počas celého merania môžeme pozorovať oveľa viac chýb ako v prípade štúdie na simulátore, čo by mohlo ohroziť bezpečnosť premávky. Väčšina chýb súvisela s rozptyľovaním pozornosti telefónom, či už telefonovaním alebo písaním textových správ, čo sa prejavilo aj v štúdii na simulátore. Žiaľ, bez predných záznamov nevieme odhadnúť, koľko nebezpečných situácií v cestnej premávke mohlo vzniknúť. Vyhodnotenie chýb vodiča a príznakov únavového správania je uvedené na obrázku 8.
Zdroj: Autori
Obr. 8 Vyhodnotenie vodiča v reálnej premávke
5 Diskusia a záver
Správa Svetovej zdravotníckej organizácie (WHO) o bezpečnosti cestnej premávky odhaľuje, že v rokoch 2001 až 2013 z dôvodu únavy vodičov každoročne zomiera približne 1,2 milióna ľudí pri dopravných nehodách [22]. Na základe analýzy štatistík nehodovosti z EÚ a USA sa zistilo, že situácia v EÚ je lepšia ako v USA, pokiaľ ide o nehodovosť za obdobie štyroch rokov od roku 2009 do roku 2012. Aj keď celkový počet smrteľných nehôd v EÚ a USA je veľmi podobný [23]. Z dôvodu závažnosti tohto problému existuje niekoľko typov výskumov na prevenciu ospalých vodičov pri riadení motorového vozidla. Tento prístup znamená uvedomenie si dôsledkov nedostatku spánku, únavy spôsobenej dlhou monotónnou jazdou, ale aj inou prácou a prevádzkovou dobou miest dodania [8]. V porovnaní so súčasnou sociálnou legislatívou platnou v Spojených štátoch amerických môžu vodiči v Európskej únii jazdiť o 4 až 10 hodín menej za jeden pracovný týždeň, pričom za dva týždne to môže byť rozdiel až 30 hodín [24].
V našom výskume sa uskutočnili dva rôzne experimenty, ktorých cieľom bolo overiť stav vedomia vodiča pri riadení nákladného vozidla počas 10-hodinového pracovného dňa. Jedna zo štúdií bola realizovaná na simulátore a rovnaký typ štúdie sa uskutočnil v reálnej premávke. Ako už bolo uvedené, medzi výsledkami získanými pri výkone vodičov na simulátore a v reálnom vozidle sú rozdiely. Nezistili sme výrazné príznaky správania sa v dôsledku únavy počas celého obdobia jazdy oboch vodičov. Výsledkom je, že vodiči môžu bezpečne jazdiť 10 alebo 11 hodín denne v súlade s platnými predpismi, pokiaľ dodržiavajú zákonné požiadavky na odpočinok. Na zhrnutie tejto časti štúdie je potrebné uskutočniť dlhší experiment, kde bude zaznamenaných a vyhodnotených viac dní za sebou u jedného vodiča. Na druhej strane, v dôsledku nesústredenia sa, vodič v reálnej premávke spôsobil nebezpečnejšie situácie, ktoré mohli viesť k dopravnej nehode, ako vodič na simulátore. Nesústredenosť súvisela najmä s používaním mobilného telefónu na telefonovanie alebo písanie textových správ. Chyby a porušenia pravidiel cestnej premávky boli zaznamenané len vtedy, keď mal vodič v ruke telefón, ak použil handsfree, nebolo to zaznamenané ako chyba. Na druhej strane je potrebné vziať do úvahy, že používanie telefónu pomáha mnohým vodičom znížiť pasívnu únavu. Na základe uvedeného možno konštatovať, že výsledky získané z výskumu na simulátore sú porovnateľné s výsledkami získanými z výskumu vykonanej v reálnej premávke.
Vďaka tomuto výskumu je možné uskutočniť ďalšie podobné meranie, pri ktorých by sa čas jazdy predĺžil na 12 až 15 hodín denne, ako je to v iných krajinách. Úlohou tohto budúceho merania by bolo dobré overiť, či je vodič schopný bezpečne viesť motorové vozidlo pri dodržaní povinných prestávok v práci počas jedného 24-hodinového dňa. Takýmto meraním by sme identifikovali potenciálny maximálny čas jazdy počas jedného dňa, teda 24 hodín. Toto meranie sa doplní údajmi zaznamenanými v softvéri simulátora pomocou behaviorálnej metódy, ako je napríklad vybočenie z jazdného pruhu, čas otvárania a zatvárania očí atď. Behaviorálne metódy pomôžu preferovať výsledný obraz únavy vodiča. Získané výsledky považujeme za východisko pre porovnanie s inými metódami a budúce experimenty. Ako už bolo spomenuté, celkový čas jazdy vodiča sa novelou nariadenia 561/2006 prijatou 20. augusta 2020 zvýšil na 11 hodín za jeden deň. Pokiaľ ide o súčasnú právnu úpravu v USA, v cestnej nákladnej doprave je pre profesionálnych vodičov možné jazdiť 11 hodín každý deň medzi dvoma týždennými prestávkami na odpočinok, na rozdiel od EÚ, kde je táto možnosť pre vodičov len raz týždenne, ak sú splnené ďalšie podmienky. S rastúcim dopytom po tovare je potrebných veľa vozidiel [25]. Jedným z možných riešení by preto mohlo byť využívanie existujúcich vozidiel s existujúcimi vodičmi, a to predĺžením ich pracovného, jazdného času na takých niekoľko hodín, aby to neohrozilo bezpečnosť cestnej premávky.
Vykonané experimenty preukázali, že existuje potenciál pre budúce experimenty, ktoré by mohli viesť k zmenám súčasnej regulácie. Ak zhrnieme zistenia vyplývajúce z dvoch celodenných experimentov, môžeme konštatovať, že správanie vodičov bolo podobné v reálnej premávke aj na simulátore. Táto skutočnosť nám dokazuje, že na simulátore je možné realizovať ďalšie rozsiahlejšie merania, ktoré budú mať porovnateľnú výpovednú hodnotu s meraniami vykonanými v reálnej premávke. Hoci tento výskum využíva veľmi kvalitný simulátor, presne nekopíruje skúsenosti skutočného riadenia, preto na zlepšenie výsledkov plánujeme porovnať dva typy nezávislých výskumov z reálnej premávky a simulátora. Tieto budúce štúdie v reálnej prevádzke aj na simulátore budú využívať údaje získané z viacerých rôznych meraní s väčším počtom účastníkov. Správanie vodičov ovplyvňuje mnoho faktorov. Vzhľadom na malú vzorku vodičov v jednotlivých meraniach teraz nemôžeme náležite zohľadniť osobné charakteristiky vodičov (napr. vek, pohlavie, vzdelanie a pod.) a psychické stavy (napr. rozrušenie, depresia apod.). Napriek týmto obmedzeniam uskutočnený výskum poskytol systematický prístup k identifikácii potenciálnych rizík medzi rôznymi vodičmi nákladných vozidiel. Jednou z otázok je, aká metóda a algoritmus by sa mali použiť na vyhodnotenie výsledkov. Táto výskumná štúdia má niekoľko obmedzení vrátane použitia simulátora jazdy, rozsahu údajov z testov a rozsahu základnej pravdy o únave. Tieto výsledky a budúce výsledky by sa mohli skombinovať s bezpečnostnými zásahmi zameranými na riešenie príčin únavy, ako sú nesprávne pracovné postupy a poruchy spánku, s cieľom vytvoriť komplexné systémy, ktoré zlepšia bezpečnosť jazdy [11]. Prínosom a možnou zmenou, ktorá by mohla vyplynúť z tohto pilotného výskumu a prípadne budúcich výskumov, je zmena času jazdy vodiča z 9 hodín denne na 10 hodín denne. V tomto pilotnom výskume je však potrebné pokračovať a rozvíjať ho. Hlavným cieľom výskumu a budúcich výskumov je však pripraviť prínosné a overené dokumenty na zhodnotenie súčasnej legislatívy a v prípade zistenia nedostatkov navrhnúť možné zmeny.
6 Literatúra
[1] Ghole, U., Chavan, P., Gandhi, S., Gawde, R., & Fakir, K. (2020). DROWSINESS DETECTION AND MONITORING SYS-TEM. In ITM Web of Conferences (Vol. 32, p. 03045). EDP Sciences. DOI:10.1051/itmconf/20203203045
[2] Tipy na bezpečnú jazdu pri únave. [12.05.2023]. Dostupné online:. https://www.mylicence.sa.gov.au/safe-driving-tips/fatigue
[3] Putilov, A.A. & Donskaya, O.G., (2013). Construction and validation of the EEG analogues of the Karolinska sleepiness scale based on the Karolinska drowsiness test. Clinical Neurophysiology, 124(7), pp.1346 – 1352. Dostupné online: http://dx.doi.org/10.1016/j.clinph.2013.01.018.
[4] Junaedi, S., & Akbar, H., (2018, September). Driver drowsiness detection based on face feature and PERCLOS. In Journal of Physics: Conference Series (Vol. 1090, No. 1, p. 012037). IOP Publishing. DOI: 10.1088/1742-6596/1090/1/012037.
[5] Stoma, M., Caban, J., Dudziak, A., & Kuranc, A. (2021). Selected Aspects of the Road Traffic Safety Management System. Communications – Scientific Letters of the University of Zilina, 23(2), F33-42. doi: 10.26552/com.C.2021.2.F33-F42
[6] Apoorva, A., Vali, D., & Rakesh K. R. (2020). Review on Drowsiness Detection. EAI Endorsed Transactions on Smart Cities, 07 2020 – 08 2020, Volume 4, Issue 12, e7, number of pages: 6. DOI: 10.4108/eai.13-7-2018.165517.
[7] Nariadenie Európskeho parlamentu a Rady (ES) č. 561/2006 z 15. marca 2006 o harmonizácii niektorých právnych predpisov v sociálnej oblasti, ktoré sa týkajú cestnej dopravy, ktorým sa menia a dopĺňajú nariadenia Rady (EHS) č. 3821/85 a (ES) č. 2135/98 a zrušuje nariadenie Rady (EHS) č. 3820/85 [10.06.2023]. Dostupné na: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/SK/TXT/?uri=CELEX%3A02006R0561-20200820&qid=1694545751457.
[8] Poliak, M., Beňuš, J., & Lazaroiu, G. (2022). Violations of social regulation and traffic accidents in road freight transport. The Archives of Automotive Engineering – Archiwum Motoryzacji, 97(3), 51 – 59. DOI: 10.14669/AM/155050.
[9] Reed, M. P., & Green, P. A. (1999). Comparison of driving performance on-road and in a low-cost simulator using a concurrent telephone dialling task. Ergonomics, 42(8), 1015-1037. https://doi.org/10.1080/001401399185117.
[10] Zhou, T., & Zhang, J. (2019). Analysis of commercial truck drivers’ potentially dangerous driving behaviors based on 11-month digital tachograph data and multilevel modeling approach. Accident Analysis & Prevention, 132, 105256. DOI: 10.1016/j.aap.2019.105256.
[11] Lew, H. L., Poole, J. H., Lee, E. H., Jaffe, D. L., Huang, H. C., & Brodd, E. (2005). Predictive validity of driving-simulator assessments following traumatic brain injury: a preliminary study. Brain injury, 19(3), 177-188. https://doi.org/10.1080/02699050400017171.
[12] Philip, P., Sagaspe, P., Taillard, J., Valtat, C., Moore, N., Åkerstedt, T., … & Bioulac, B. (2005). Fatigue, sleepiness, and performance in simulated versus real driving conditions. Sleep, 28(12), pages: 1511-1516. https://doi.org/10.1093/sleep/28.12.1511.
[13] Furman, G. D., Baharav, A., Cahan, C., & Akselrod, S. (2008). Early detection of falling asleep at the wheel: A heart rate variability approach. In 2008 Computers in Cardiology 35; (number of pages: 1109-1112). ISSN 0276-6574. DOI: 10.1109/CIC.2008.4749240.
[14] Lal, S. K., Craig, A., Boord, P., Kirkup, L., & Nguyen, H. (2003). Development of an algorithm for an EEG-based driver fatigue countermeasure. Journal of safety Research, 34(3), 321-328. DOI: 10.1016/S0022-4375(03)00027-6.
[15] Zilberg, E., Burton, D., Xu, M., Karrar, M., & Lal, S. (2008, August). Methodology and initial analysis results for development of non-invasive and hybrid driver drowsiness detection systems. In The 2nd International Conference on Wireless Broadband and Ultra-Wideband Communications, eBook ISBN: 978100333708. (Number of pages 16-36). IEEE. DOI: 10.1109/AUSWIRELESS.2007.44.
[16] Balkin, T. J., Horrey, W. J., Graeber, R. C., Czeisler, C. A., & Dinges, D. F. (2011). The challenges and opportunities of technological approaches to fatigue management. Accident Analysis & Prevention, 43(2), 565-572. DOI: 10.1016/j.aap.2009.12.006.
[17] Williamson, A., Friswell, R., Olivier, J., & GrzebietaR., (2014). Are drivers aware of sleepiness and increasing crash risk while driving? Accident Analysis and Prevention, 70, pp.225–234. Available at: https://doi.org/10.1016/j.aap.2014.04.007
[18] Dinges, D. F., Mallis, M. M., Maislin, G., & Powell, J. W. (1998). Evaluation of techniques for ocular measurement as an index of fatigue and as the basis for alertness management National Highway Traffic Safety Administration. (DOT-HS-808-762). United States. [19.05.2023] Available at: https://rosap.ntl.bts.gov/view/dot/2518.
[19] Hoddes, E., Zarcone, V., Smythe, H., Phillips, R., & Dement, W. C.., (1973). Quantification of Sleepiness: A New Approach. Psychophysiology. Volume 10, Issue 4 p. 431-436. DOI: 10.1111/j.1469-8986.1973.tb00801.x.
[20] Åkerstedt, T. & Gillberg, M., (1990). Subjective and objective sleepiness in the active individual. International Journal of Neuroscience. Pages 29-37 . DOI: 10.3109/00207459008994241.
[21] Tarkowski, S., Nieoczym, A., Caban, J., Madleňák, R. (2021) “The Possibility of Noticing the Cyclists Based on Reflective Effect of the Elements on the Bicycle Pedals”, Periodica Polytechnica Transportation Engineering, 49(2), pp. 132–138. https://doi.org/10.3311/PPtr.14669
[22] Zehnder, E. C., Schmölzer, G. M., van Manen, M., & Law, B. H. (2021). Using eye-tracking augmented cognitive task analysis to explore healthcare professionals’ cognition during neonatal resuscitation. Resuscitation Plus, 6, 100119. https://doi.org/10.1016/j.resplu.2021.100119.
[23] Kapusta, J., & Kalašová, A. (2016). A comparison of truck driver safety between the EU and the USA. Scientific Journal of Silesian University of Technology. Series Transport. Volume: 93, Pages: 49-58, DOI: 10.20858/sjsutst.2016.93.6.
[24] Federal Motor Carrier Safety Administration (FMCSA), September 28, 2020; [11.03.2023]. Available at: https://www.fmcsa.dot.gov/regulations/hours-service/summary-hours-service-regulations.
[25] Wierwille, W. W., Wreggit, S. S., Kirn, C. L., Ellsworth, L. A., & Fairbanks, R. J. (1994). Research on vehicle-based driver status/performance monitoring; development, validation, and refinement of algorithms for detection of driver drowsiness. National Technical Information Service, Springfield, Virginia final report (No. HS-808 247). [18.06.2023]. Available at: https://rosap.ntl.bts.gov/view/dot/2578.
Autori:
Tituly a pôsobisko autorov:
1Ing. Ján Beňuš, Katedra cestnej a mestskej dopravy, Fakulta prevádzky a ekonomiky dopravy a spojov, Žilinská univerzita v Žiline, Univerzitná 8215/1, 010 26, Žilina, Slovensko E-mail: jan.benus@stud.uniza.sk
2Ing. Dominik Benčo, Katedra cestnej a mestskej dopravy, Fakulta prevádzky a ekonomiky dopravy a spojov, Žilinská univerzita v Žiline, Univerzitná 8215/1, 010 26, Žilina, Slovensko E-mail: dominik.benco@stud.uniza.sk
VYTLAČIŤ