instituut voor zintuigfysiologie

postbus 233769 ZG soesterberg

kampweg 53769 DE soesterberg

telefoon 03463 - 1444

rapportno. IZF 1981-C20

ex. no.Oplage: 60

DE ZICHTBAARHEID 'S NACHTS VAN WEGMAR-

KERINGEN OP DROGE EN NATTE WEGDEKKEN

G.J. Blaauw en P. Padmos

Rapport van een onderzoek, dat inopdracht van het Studie CentrumWegenbouw en het StudiecentrumVerkeerstechniek is uitgevoerdvoor de werkgroep E 9 "Zichtbaar-heid wegmarkeringen op natte weg-dekken", naar de zichtbaarheids-afstanden en optische eigenschappenvan verschillende soorten wegmar-keringen onder beschijning vanautokoplampen.

Aantal pagina's: 53

werkzaamheden ten behoeve van de opdrachtgevers worden slechts uitgevoerd op voorwaarde. dat de opdracht -gever afstand doet van ieder recht op aansprakelijksteh'ng en zich verplicht tot vrijwaring voor iedere aansprakelijkheidjegens derden, een en ander behalve en voor zover grove schuld en/of opzet wordt aangetoond.

J-(y(UY('-(

INHOUD

Blz.

Samenvatting / Abstract

3

1. Inleiding

4

2. Functionele eisen

2.1 Geleiding

2.2 Het toekomstige wegverloop

2.3 Eisen voor de zichtbaarheidsafstanden

3• Meetomstandigheden

8

3.1 Proefvak met typen markeringen

9

3.2 Condities

10

3.3 Meetsituatie bij de optische metingen

12

4. Optische markeringseigenschappen

13

4.1 Methode

13

4.1.1 Kantstrepen

134.1.2 Wegdekreflectoren

14

4.2 Resultaten

15

5. Zichtbaarheidsafstanden

18

5.1 Berekeningsgrondslagen

18

5.1.1 Kantstrepen

195.1.2 Wegdekreflectoren

215.1.3 Waarnemingsproeven

22

5.2 Berekende zichtbaarheidsafstanden

23

5.2.1 Zichtbaarheidsafstanden van de nieuwe markeringen

275.2.2 Zichtbaarheidsafstanden 22 maanden na aanleg

28

6. Effecten van dauw

32

7. Subjectieve beoordeling van de markeringen

33

8. Conclusies

34

9. Aanbevelingen

36

10. Verantwoording

37

Referenties

38

Bijlage Memo IZF 1979-M7

1 t/m 15

4

5

6

7

De zichtbaarheid 's nachts van wegmarkeringen op droge en natte wegdekken

G.J. Blaauw en P. Padmos

SAMENVATTING

Bij nacht en bij regen zijn de gebruikelijke rijstrookmarkeringen op

wegen buiten de bebouwde kom, zonder openbare verlichting, slecht

zichtbaar; het autorijden wordt daardoor aanzienlijk bemoeilijkt.

Van verschillende conventionele en nieuwere typen retroreflecterende

markeringen (incl. wegdekreflectoren) werden direct na aanleg op een

proefvak de zichtbaarheidsafstanden bij een droog en nat wegdek gemeten.

Daarnaast werden als functie van de tijd na aanleg optische markerings-

eigenschappen bepaald tot 22 maanden na aanleg (overeenkomst met ca.

2 miljoen gepasseerde voertuigen) om de invloed van veroudering door

vervuiling en slijtage te onderzoeken. Markeringseigenschappen werden

beschreven in termen van luminantie- en lichtsterktecoéfficiénten; op

grond hiervan werden bij verschillende andere zichtcondities zichtbaar-

heidsafstanden berekend.

Na een periode van 22 maanden blijkt de zichtbaarheid 's nachts van

de gebruikelijke markeringen (verfstrepen en thermoplast) op een nat

wegdek zeer sterk teruggelopen; betere alternatieven zijn aanwezig in

de vorm van verticaal geprofileerde kantstrepen of in de vorm van weg-

dekreflectoren.

De wegdekreflectoren zijn op een droog wegdek gevoeliger voor vervui-

ling en slijtage dan de kantstrepen. Dauw bleek de reflectie-eigen

schappen van de wegdekreflectoren maximaal met een factor twintig te

reduceren; voor de kantstrepen was de invloed veel geringer.

Nighttime visibility o`_ roadway delineation on dry and wet roads

G.J. Blaauw and P. Padmos

ABSTRACT

At night an important element of driving is related to the perceptionof roadway markings. On wet roads and in the absence of public light-ing, many types of markings are barely visible and, consequently,vehicle control becomes considerably more difficult.

Nighttime visibility distances of several retroreflective types of con-tinuous stripes and raised pavement markers were determined experiment-ally on a special section of a highway. In addition, optical character-istics were measured immediately after application and in relation totime after application (up to 22 months, corresponding to approx. 2 mil -lion vehicles passed) in order to establish the effects of dirt and wear.Results were described in terms of coefficients of retroreflective lumi-nance and coefficients of luminous intensity which were also used to pre-dict visibility distances under other conditions than measured directly.

Continuous stripes with a vertical profile and raised pavement markersboth offer better alternatives for nighttime visibility on wet roadsthan the usual paint and thermoplastic markings.

The raised pavement markers are more sensitive to dirt and wear on drypavement than the continuons stripes. Finally, dew appeared to decreasethe retroreflection of the raised pavement markers by a factor up totwenty; a smaller effect was found for the continu ous stripes.

4

1. INLEIDING

De Werkgroep E9 "Zichtbaarheid van wegmarkeringen op natte wegdekken"van de Stichting Studie Centrum Wegenbouw en de Stichting StudiecentrumVerkeerstechniek heeft tot taak maatregelen ^__n te geven die de zicht-baarheid van rijstrookmarkeringen voor de weggebruiker verbeteren. Hier-bij wordt speciaal gedacht aan de automobilist die bij nacht met dimlicht,zonder openbare verlichting, rijdt op een natte weg buiten de bebouwdekom. Schattingen geven aan dat in Nederland gedurende ca. 13% van detijd het wegdek nat is (Schlósser en Doornekamp, 1979).

Op basis van een op verzoek van de Werkgroep vervaardigde literatuur-studie (Schreuder, 1978) moest worden geconcludeerd dat er onvoldoendeinzicht bestond in de eigenschappen van diverse markeringsmaterialenbij de genoemde omstandigheden en werd het noodzakelijk geacht om eenproefvak met verschillende rijstrookmarkeringen aan te leggen en opmeerdere tijdstippen na aanleg te beoordelen. Aan het Instituut voorZintuigfysiologie TNO werd gevraagd om op het proefvak 's nachts gege-vens te verzamelen over de zichtbaarheid van de toegepaste markeringen.

Dit rapport gaat nader in op de resultaten van de metingen op hetproefvak en maakt een vergelijking tussen de in de praktijk te be-halen zichtbaarheidsafstanden enerzijds en de voor een comfortabeleuitvoering van de rijtaak benodigde zichtbaarheidsafstanden ander-

zijds.

2. FUNCTIONELE EISEN

De belangrijkste functie van rijstrookmarkeringen voor de automobilistis gelegen in een adequate informatieverschaffing over:

1) positie en snelheid van het eigen voertuig (geleiding)

2) het toekomstige wegverloop

3) positie en snelheid van tegenliggers en meeliggers.

Alhoewel zeker overdag ook andere weg- en omgevingselementen een bijdra-ge leveren aan de gewenste informatie, wordt bij nacht de rijstrookmar-

kering van groot belang. In dit rapport wordt uitgegaan van vri^rijdende

weggebruikers en zal de informatieverschaffing over de positie en snelheid

van tegenliggers en meeliggers niet in de beschouwing worden betrokken.

2.1 Geleiding

De markering dient als referentie waaraan de bestuurder informatie ont-

leent over de positie en snelheid van de auto. Het gaat hierbij om de

laterale en longitudinale regeling en omvat de waarneming van o.a. la-

terale positie, laterale snelheid, koershoek, koershoeksnelheid en resp.

de eigen voorwaartse snelheid in relatie tot de markering. De vereiste

waarnemingsafstand voor deze geleiding ter plaatse is in grootte onder-

geschikt aan die voor de waarneming van het wegverloop. Voor de gelei-

ding ter plaatse is met name de perifere waarneming van belang; de hier-

voor benodigde waarnemingsafstand is beperkt tot enkele tientallen meters.

De geleiding ter plaatse wordt bepaald door het hoogteverschil en de la-

terale afstand tussen markering en ogen van de bestuurder. Voor de gevoe-

ligheid bij de waarneming van positieveranderingen geldt volgens Blaauw

(1980) en Godthelp en Riemersma (1980):

K = E2 H+ Y2 , met

(1)

K = gevoeligheid (m-1)

H = hoogteverschil tussen ogen en markering (m)

Y = laterale afstand tussen ogen en markering (m).

Indien op deze wijze voor de nachtsituatie de rijstrookmarkeringen worden

vergeleken met het alternatief van dé geleidingswaarneming via de retro-

reflecterende berenpaaltjes, blijkt voor een autobestuurder een aanzien-

lijke verslechtering op te treden in de beschikbare informatie voor de

geleiding indien de rijstrookmarkering onzichtbaar wordt (bijv. ten ge-

volge van een nat wegdek) en de bestuurder uitsluitend gebruik kan maken

van de berenpaaltjes. Voor een bestuurder van een personenauto in de rech-

terrijstrook van een 2x2 strooks autosnelweg bedraagt de verslechtering

voor de geleiding links en rechts resp. een factor 25,3 en 9,1 (Blaauw,

1980). Het is dus uitermate belangrijk om voor de plaatselijke geleiding

de rijstrookmarkeringen bij duisternis en bij natte wegdekken zichtbaar

te houden.

2.2 Het toekomstige wegverloop

De markering dient de bestuurder vooral ook informatie te verschaffenover het toekomstige wegverloop voor een comfortabele uitvoering van delaterale en longitudinale regeltaak. Voor de laterale regeltaak geldtdat de bestuurder voor een efficiënt, anticiperend stuurgedrag een pre-viewtijd van minstens 5 s nodig heeft (Weir en McRuer, 1967). Allen etal. (1977) komen in hun studie naar het effect van belijning bij zicht-beperkende omstandigheden tot een minder critische previewtijd: 3-4 s.In dit rapport zal als conservatieve, en dus veilige waarde 5 s wordenaangehouden.

Voor de longitudinale regeltaak zal de vormgeving van de weg in belang-rijke mate bepalend zijn. Bij een anticiperend snelheidsgedrag dient debestuurder tijdig de vormgevingsaspecten (horizontale en verticale krom-testralen, verkanting, beschikbaar dwarsprofiel, etc.) te herkennen enom te zetten in een veilige snelheidsaanpassing. De tijdens de snelheids-aanpassing af te leggen weg is mede bepalend voor de eisen die aan dezichtbaarheidsafstand van de rijstrookmarkering gesteld moeten worden.In navolging van Godthelp en Riemersma (1980) kan bij het naderen vanbijv. een bocht de eventueel benodigde vertragingsafstand worden berekendvolgens:

v 1 2 - v 2 2

dv = tr vl +

2a

, met

dv = benodigde vertragingsafstand (m)

tr = reactietijd van de bestuurder (1,5 s)

a = comfortabele vertraging (2 m/s2)

vl = naderingssnelheid (m/s)

v2 = veilige snelheid in bocht (m/s).

Voor de naderingssnelheid wordt uitgegaan van het bij een bepaald weg-type behorend snelheidsgedrag. De reactietijd omvat de waarneming vanhet naastvolgende weggedeelte en de beoordeling van de daarbij behoren-de snelheid.

De bij het naderen van een bocht benodigde zi{htbaarheidsafstand voorde geleiding in preview dient nu gelijkgesteld te worden aan de geduren-de de previewti^d van 5 s afgelegde weg, terwijl rekening wordt gehou-

de n'met de hiervoor beschreven snelheidsaanpassing op dit traject. Fig. 1geeft de resulterende afstanden, waarb ij het linkerdeel van de krommen

(2)

kromtestrool von de bocht (m)

10 50 100 200

50 0

1000

300

E 250

c

0 20020

150rn

100c

50

20

40

60

80 100 120veilige snelheid in de bocht V2 (km/h)

Fig. 1 Benodigde zichtbaarheidsafstanden voor wegmarkeringen bij het

naderen van een wegvak waarin een snelheid v2 wordt toegestaan,

voor verschillende naderingssnelheden v1 (volgens Godthelp en

Riemersma, 1980). Als uitbreiding is eveneens de relatie aange-

geven met de kromtestraal van een horizontale bocht.

wordt bepaald door de benodigde vertragingsafstanden, terwijl in het

rechterdeel de eis van 5 s voor de koersgeleiding overheerst. Op basis

van de richtlijnen voor de relatie tussen veilige ontwerpsnelheden in

horizontale bogen (bij natte wegdekken) met de bijbehorende kromtestraal

bij een verkanting van 0% (Westerduin, 1974) is in Fig. 1 als uitbrei-

ding eveneens het verband met de kromtestraal aangegeven. In het statio-

naire gedeelte van de bochten geldt een zichtbaarheidsafstand van 5 v2

vanwege de eis van 5 s previewtijd.

2.3 Fasen voor de zichtbaarheidsafstanden

Op grond van de afleidingen in de beide voorgaande hoofdstukken kunnen

voor een aantal veel voorkomende situaties de benodigde zichtbaarheids-

afstanden worden gegeven. In navolging van het onderzoek van zichtbaar-

heidsafstanden voor verschillende typen verkeersborden (Godthelp, 1979)

en voor bebakening en markering bij werk-in-uitvoering (Godthelp en

Riemersma, 1980) wordt uitgegaan van drie zichtcondities: helder weer,

(zicht 15 km; hierbij wordt het (meteorologisch) zicht gedefinieerd alsde afstand waarover de contrasttransmissie in de atmosfeer 5% bedraagt),lichte mist (zicht 1 km) en dichte mist (zicht 0,2 km). Voor de situa-ties met dichte mist (zicht 0,2 km) moet word,=.i gerekend met een ver-

minderde snelheid op het wegtraject. Op wegen met een snelheidsgedrag

v85*)van 100 km/h of 80 km/h neemt de snelheid bij deze slechte

zichtomstandigheid af tot resp. 80 km/h en 70 km/h (Wilson, 1965;

Perchonok, 1969; Moore en Cooper, 1972). Voor beide overige zichtcon-

dities wordt gerekend met de snelheden van 100 km/h resp. 80 km/h

voor deze te o:' erscheid_z typen wegenuiniten de bebouwde kom.

Indien we ervan uit kunnen gaan dat bij deze beide wegtypen bochten met

voldoend ruime kromtestralen worden toegepast, zodat geen snelheids-

aanpassing noodzakelijk is (d'.w.z. minimale kromtestralen van 620 m en

350 m bij snelheden van 100 km/h en 80 km/h; zie Fig. 1), is de eis van

5 s voor de koersgeleiding overheersend. Deze situatie geldt voor de indit rapport te bespreken condities van de rijstrookmarkeringen zoals

toegepast op een recht weggedeelte. Tabel I presenteert voor deze rela-tief eenvoudige wegsituaties de benodigde zichtbaarheidsafstanden.

Tabel I Benodigde zichtbaarheidsafstand (m) voor wegvakken met voldoendruime kromtestralen. Voor de slechtste zichtconditie geldt voorde beide beschouwde wegtypen een aangepaste snelheid.

Zichtbaarheidsafstand (m)wegtype 100 km/h , wegtype 80 km/h

zicht > 1 km

zicht 0,2 km

Opgemerkt dient te worden dat deze eisen voor de markeringen zijn opge-

steld voor vrij rijdende automobilisten, die geen nadere informatie over

het wegverloop kunnen ontlenen aan bijv. tegen- of meeliggers, openbare

verlichting, borden of andere informatiedragers op de weg of in de om-geving en vols die zijn aangewezen op de rijstrookmarkeringen.

3. MEETOMSTANDIGHEDEN

Als wezenlijk onderdeel van de activiteiten van de Werkgroep E9 werd

een proefvak ingericht waarin een aantal conventionele èn nieuwere

*)V85 = snelheid die door 85% van de voertuigen wordt onderschreden.

typen retrore Oecterende markeringen ten aanzien van hun zichtbaar-

zeid konden worden beoordeeld. Als criterium bij de nachtsituatie kan

daarbij worden uitgegaan van zowel materiaaleigenschappen in termen van

2u=irant2e- en lichtsterktecoëfficiénten als ue daaruit af te lei-

den zichtbaarheidsafstanden. - Het eerste criterium van de coéfficiénten

is specifiek betrokken op het type markering en vormt als zodanig een

absolute maatstaf voor de nachtzichtbaarheid. In samenhang met de eigen-

schappen van de waarnemer (drempelgevoeligheid van het oog, gezichts-

scherpte, beslissingscriterium), de meteorologische condities en de ei-

genschappen van het aanstralende autokoplicht kan daarvan het tweede

criterium van de zichtbaarheidsafstand worden afgeleid.

Alhoewel in laboratoriumonderzoek de drempelgevoeligheid van de waarne-

mer bij diverse omstandigheden is vastgesteld (zie o.a. Blackwell, 1946),

verdiende het voor deze praktijksituatie aanbeveling om eenmalig de drem-

pelgevoeligheid voor de waarneming van markeringen te bepalen en zodoende

een correctiefactor ten opzichte van de laboratoriumwaarden te berekenen.

Op eenzelfde tijdstip moesten daartoe met proefpersonen subjectieve

zichtbaarheidsafstanden worden bepaald evenals de retroreflectiecoèffi-

ciènten van de markeringen bij de per type geldende gemiddelde zicht-

baarheidsa rstand (hoofdstuk 5. 1) .

3.1 Proefvak met typen markeringen

Als proefvak is een ca. 4 km lang gedeelte van de zuidelijke rijbaan

van de autosnelweg A6 tussen de Flevocentrale (bij Lelystad) en de

.Ceteibrug get'cnden. Dankzij de aanwezigheid van een omleidingsroute kon

het proefvak tijdens de metingen voor het normale verkeer worden afge-

sloten. Op het rechte proefvak, zonder openbare verlichting, bleek het

mogelijk om de markeringen over een lengte van elk 300-m als rechter-

kantlijn aan te brengen. Naast de gebruikelijke typen markeringen (we-

genverf en thermoplast) werden twee strepen met een verticaal profiel

(profiel 1 en profiel 2) en drie typen wegdekreflectoren uitgekozen.

Tabel II vermeldt de details van de toegepaste retroreflecterende mar-

keringen met de voor de zichtbaarheid relevante afmetingen. Eveneens is

aangegeven met welke code de diverse markeringen in dit rapport nader

worden omschreven.

- 10 -

Tabel II Toegepaste retroreflecterende markeringen op het proefvak metde voor de zichtbaarheid relevante afmetingen.

afmetingen

Jwegvak omschrijving markering breedte x hoogte codering

-------(mm x mm)

-------- -1

------------------------- -wegdekreflectoren, soort A

------------------45 x 9

- -- - -----

A(metalen huis met 3 grotebiconvexe lenzen)

2 witte wegenverf 150 x - VERF

3 wegdekreflectoren, soort B 55 x 6,5 B(kunststof huis met 21 kleinebiconvexe lenzen)

4 thermoplastische markering, met 150 x - THERMO-afwateringssleuven op 0,50 m PLASTonderlinge afstand

5 thermoplastische markering, met 150 x - PROFIEL 1verticale ribben: "ribbelreflex"

6 wegdekreflectoren, soort C 88 x 11 C(kunststof huis met zgn."corner-cube" lenzen)

7 thermoplastische markering, met 150 x - PROFIEL 2verticale profielen op 0,10 monderlinge afstand

De verschillende wegdekreflectoren werden aangebracht ca. 0,20 m*) rechtsvan een kantstreep van thermoplastisch markeringsmateriaal; hierbij zijnde reflectoren geplaatst op onderlinge afstanden van 10 m. Tussen de di-verse proefmarkeringen bevindt zich witte wegenverf over standaardleng-tes van elk 260 m. Alle markeringen zijn aangebracht op eenzelfde, nieuwedeklaag.

3.2 Condities

Elke markering werd bij nacht beoordeeld bid een droog en een nat wegdek.Per meting werd begonnen met de droge conditie; daarna werd het wegvakmet de te meten markering kunstmatig natgemaakt met behulp van een sproei-wagen. Het effect was vergelijkbaar met dat van een forse stortbui. Directna het passeren van de wagen werden de "natte" metingen uitgevoerd. Alsconsequentie van deze methode bleef het meten tijdens regen achterwege enwerd de procedure beperkt tot het beoordelen van het natte wegdek. Hier-toe was besloten op grond van een verkennend experiment te Ypenburg(Blaauw en Padmos, 1979, zie Bijlage 1) waarbij naar voren was gekomen

Bij deze afstand is het bij de optische metingen mogelijk om de reflec-toren éénduidig, zonder beinvloeding van de ernaast gelegen kantstreep,te meten.

dat het meten tl^dens (gesi uleerde) regen als gevolg van de lichtver-

strooiing in de regendruppels een extra onnauwkeurigheid tot gevolg

heeft.

Per markering werd bij de droge conditie op drie plaatsen gemeten om

een indruk te kunnen verkrijgen over de spreiding per type. Bij de re-

flectoren werden steeds de laatste drie exemplaren gemeten, terwijl de

meetpunten op de kantstrepen gelegen waren op resp. 22, 12 en 2 m voor

het einde. Bij de natte conditie werd uitsluitend het laatste meetpunt

beoordeeld. Het tijdverloop ná het natmaken werd eveneens gemeten.

Om de invloed van vervuiling en slijtage te kunnen nagaan is eveneens

besloten om de metingen regelmatig te herhalen. Als tijdstippen werden in

principe gekozen 0, 6 weken, 3 maanden, 6 maanden, 1 jaar en 2 jaar na

het aanbrengen van de markeringen (dd. 16 oktober 1979). Ten gevolge

van ongunstige weersomstandigheden (de metingen konden alleen beginnen

bij droog en helder weer) moest hiervan in geringe mate worden afgeweken.

In de nachten aansluitend aan de volgende dagen zijn de metingen daad-

werkelijk uitgevoerd:

- 16 en 22 oktober 1979 (twee nachten t.g.v. een uitgebreider meet-programma; zie hoofdstuk 5.1)

3 december 1979 (42 dagen na aanleg)

-

11 februari 1980 (112 dagen)

-

14 april

1980 (175 dagen)

-

25 augustus 1980 (308 dagen)

-

2 februari 1981 (469 dagen)

-

11 augustus 1981 (659 dagen)

In deze nachten haren de weersomstandigheden over het algemeen goed

(droog, helder, zicht beter dan 5 km) met een uitzondering voor 11 fe-

bruari 1980 waarbij zich in de loop van de nacht mist ontwikkelde (zicht

0,2 km) en de meting van één type markering onmogelijk maakte. In de nach-

ten van 3 december 1979 en 11 februari 1980 trad dauw op.

Om de effecten van dauw te quantificeren was het noodzakelijk om vanaf

3 december 1979 de meetprocedure te wijzigen. Na een eerste meting wer-

den in de nieuwe opzet de reflectoren met een doek droog gedept en werd

de meting in "afgedroogde" conditie herhaald. Voor de kantstrepen was

een dergelijke procedure niet praktisch mogelijk. Alhoewel door het af-

deppen het losse vuil op de reflector mogelijk zal worden verwijderd

(hetgeen trouwens bij een normale regenbui ook zal gebeuren) zijn er door

de gewijzigde procedure geen consequenties voor het meten van de invloed van

meer permanent vuil resp. slijtage (krassen e.d.). Ter vergelijking werd van-

af 14 april 1980 per type eveneens een nieuwe, losse reflector gemeten.

In het proefvak is een telpunt opgenomen zodat de meetresultaten van de ver-

schillende nachten gegeneraliseerd kunnen worden door te relateren aan het

aantal tussentijds gepasseerde voertuigen (gemiddelde in rechterrijstrook:

3062 voertuigen per etmaal).

3.3 Meetsituatie bij de optische metingen

Alle metingen werden verricht vanuit een stilstaande auto, op een vaste af-

stand van het te meten gedeelte van de markering. De kantstreep bevond zich

ca. 0,90 m rechts van de zijkant van de auto. Op de bijrijdersplaats was een

luminantiemeter (Pritchard R type 1980, Photo Research, Burbank, USA) gemon-

teerd die op ooghoogte (1,15 m) de verschillende waarden registreerde. Om

praktische redenen was ervan afgezien om de meter te plaatsen op de bestuur-

dersstoel; dit lijkt toelaatbaar zolang op relatief grote afstand wordt ge-

meten zodat een verandering in dwarspositie geen grote invloed heeft (aanvul-

lende laboratoriummetingen dienen hierover nadere gegevens te verschaffen).

Fig. 2 geeft een overzicht van de toegepast meetgeometrie. Bij elke meting

was de auto zo goed mogelijk evenwijdig aan de markering uitgericht.

scherm t bvstroos l,ch t

218

referentie

meting

1markering

Or:1 LL j

0

niet oD schon t

of me tngen n meters

Fig. 2 Meetsituatie bij het bepalen van de eigenschappen van een markeringmet een in een stilstaande auto geplaatste luminantiemeter. Met eenreferentievlak werd de verlichtingssterkte door het koplicht t.p.v.de markering bepaald. Eveneens werd de stroollichtluminantie van deatmosfeer door het aanstralende autokoplicht gemeten.

Voorargaa^_de aan de netingen op het proefvak was deze meetmethode in

een proefexperiment op de vliegbasis Ypenburg geévalueerd. Hierbij was

als conclusie naar voren gekomen dat de objectieve beoordelingen van

de verschillende typen wegmarkeringen inderdE-=3 op deze wijze konden

worden uitgevoerd (Blaauw en Padmos, 1979, zie Bijlage I).

4.

OPTISCHE MAR:ERINGSEIGEABCEAPPEN

4.1

Methode

4.1.1 Kantstrepen

Bij continue kantstrepen worden de markeringseigenschappen op een af-

stand d gekenmerkt door de luminantiecoë;'ficiënt RL, de verhouding

tussen de luminantie van de kantstreep en de op de markering vallende

verlichtingssterkte t.g.v. het autokoplicht, volgens:

RL =

(cd.m 2. 1x-1), met

(3)

L = luminantie van de markering t.g.v. de aanstraling (cd.m-2)

Ek = verlichtingssterkte ten gevolge van het autokop-

licht op de markering, gemeten loodrecht op dé

lichtbundel (lx).

De luminantie L wordt bepaald door:

L = (Lm - Lmo) - (Ls - Lso) , met (4)

L m = luminantie in richting van de markering; ongedimd

grootlicht

L mo = lu .nantiebijdrage t.g.v. omgevingslicht (maan e.d.)

met uitgeschakelde autokoplichten

L = strooilichtluminantie t.g.v. atmosfeer (mist); geme-

ten via de luminantie van het wegdek net achter een

scherm (breedte x hoogte: 1,0 m x 0,5 m) op dezelfde

afstand d als de markering, midden in de rijstrook;

ongedimd grootlicht

Lso = strooilichtbijdrage t.g.v. omgevingslicht, gemeten

met uitgeschakelde autokoplichten.

De verlichtingssterkte Ek ten gevolge van het autokoplicht kan worden be-

paald met een wit re€e rentievlak (type RS-8, barium sulfaat, Analis, Namen,

Belgiè, 25 x 25 cm) met geijkte reflectie-eigenschappen, dat tijdelijkzodanig voor de markering wordt opgesteld dat het autokoplicht in derichting van de markering op het centrum van het referentievlak terecht-komt. De verlichtingssterkte Ek volgt uit:

Ek = L(Lr - Lro) - (Ls - Lso)S Ld d d r

2met (5)

Lr = luminantie in richting van het referentievlak; ongedimd grootlichtLro = luminantiebijdrage t.g.v. o Mjevingslicht

L = strooilichtluminantie t.g.v. atmosfeer; ongedimd grootlichtsLso = strooilichtbijdrage t.g.v. omgevingslicht

n = correctiefactor om, via de luminantiefactor (S) van het refe -

rentievlak, de verlichtingssterkte op het referentievlak tebepalen

d = afstand tussen markering en autokoplampen

dr = afstand tussen markering en referentievlak

vlak te herleiden naar de verlichtingssterkte ter plaatse

van de markering.

deelte van een kantstreep werden telkens Lm ,

Lmo ,

Ls

, Lso,

Lr

, Lro

en de

Bij alle luminantiemetingen was het meetveld 6 bgmin. Per te meten ge-

wegdekluminantie bepaald op een vaste afstand d = 50 m. Bij deze meetcon-figuratie gold dr = 9,5 m. Alleen bij de metingen van de drempelgevoelig -heden (hoofdstuk 5.1) werd op afwijkende afstanden gemeten.

4.1.2 Wegdekreflectoren

autokoplicht- Er geldt:

Discrete wegdekreflectoren kunnen als gevolg van de kleine afmetingen(zie Tabel II) als puntbronnen worden opgevat, met als consequentie dat

de reflector zelf wordt gekenmerkt door de lichtsterktecoëfficiënt Ritde vertbuding tussen de lichtsterkte van de reflector t.g.v. het auto-koplicht èn de op de markering vallende verlichtingssterkte t.g.v. het

I

iRI = E (cd.lx )

Eletk

I = lichtsterkte van de reflector (cd)

Ek = verlichtingssterkte ten gevolge van het autokoplicht

op de reflector, gemeten loodrecht op de lichtbundel (lx)-

Cd-d-,1 2

d= correctiefactor om de verlichtingssterkte op het referentie-

(6)

De lichtsterkte I wordt gemeten door:

I = (Lm - Lw) . c . (d + dp) 2 , met

(7)

Lm

= "luminantie" van markering, afgelezen op meter; ongedimd

grootlicht. Het meetveld bedroeg 6 bgmin en omvatte volledig

de als puntbron beschouwde reflector

L w = idem van wegdek, gemeten vlak naast de markering; ongedimd

grootlicht. Het meetveld was eveneens 6 bgmin

c = constante van de luminantiemeter, behorend bij een speci-

fieke meetconfiguratie

d = afstand tussen markering en autokoplampen

do = afstand tussen autokoplampen en luminantiemeter

c.(d+dp)2 = correctiefactor om de lichtsterkte bij de luminantiemeter

te bepalen uit de afgelezen luminanties.

De verlichtingssterkte Ek wordt analoog aan de situatie bij de kantstre-

pen (hoofdstuk 4.1.1 - formule (5)) gedefinieerd.

Per reflector werden telkens Lm, Lw, Lr, Lro, Ls en Lso bepaald op een

vaste afstand d = 90 m. Deze grotere afstand dan bij de kantstrepen werd

gekozen in overeenstemming met de bij de reflectoren geldende grotere

zichtbaarheidsafstanden. Bij deze meetconfiguratie gold dr = 15 m en

dp = 1,44 m. Bij de bepaling van de drempelgevoeligheden (hoofdstuk 5.1)

werd op afwijkende afstanden gemeten.

d.2 Resultaten

De luminantie- en lichtsterktecoèfficiènten van resp. de kantstrepen en

de wegdekreflectoren zijn bepaald op een droog en een nat wegdek. Alle

waarden voor de natte conditie zijn betrokken op een tijdstip 5 mln. na

het passeren van de sproeiwagen. Fig. 3 toont een representatief voor-

beeld*)van het tijdverloop na het natmaken. Globaal behoort bij het tijd-

stip van 5 min. na het natmaken bij de reflectoren een relatief statio-

naire waarde, terwijl dan bij de kantstrepen nog enige verbetering volgt.

Binnen de groep van de kantstrepen blijkt de luminantiecoèfficiènt van

de beide geprofileerde strepen niet sterk afhankelijk van de tijd na het

natmaken. De beide meer conventionele markeringen zijn echter direct na

het natmaken relatief veel slechter dan na een periode van enkele minuten.

*)zoals gemeten in de nacht van 25 augustus 1980.

4 6 8

10

0

2tijd no notmoken Imin)

kantstrepen

om

^^^• thermo-plast

verf

1Y.

.-r-._._+prof 2

prof 1

0

2

wegdekrefiectoren

14 86 10

11^^.- .-' ^. ^• A

B-A

1.0 10

Fig. 3 Retroreflectie coëfficiënten van de typen markeringen als functievan de tijd na het natmaken. De eindwaarden van het verloop, zoalsgemeten in de droge conditie, zijn in elk kader rechts aangegeven.

Opmerkelijk is het verloop bij een enkel reflectortype waarbij initieel

een hogere lichtsterktecoèfficiënt wordt bereikt die daarna weer in waar-

de afneemt.

Fig. 4 en 5 presenteren het verloop van de luminantie- en lichtsterkte-

coëfficiënt voor resp. de kantstrepen en de wegdekreflectoren als functie

van het aantal gepasseerde voertuigen in een periode van 22 maanden. Ter

nadere informatie is aangegeven bij welke metingen (twee van de zeven

nachten) dauw van invloed is geweest. Deze invloed speelde een rol bij de

kantstrepen bij de droge conditie en bij de opdroogsnelheid bij alle typen

markeringen na het natmaken ten gevolge van een hoge relatieve vochtig-

heid in de lucht. Alleen bij de reflectoren in de droge conditie werd de

dauwinvloed uitgesloten door de te meten reflectoren onmiddellijk voor de

meting met een doek af te drogen. Voor een nadere schatting van het dauw-

effect wordt verwezen naar hoofdstuk 6.

De resultaten van Fig. 4 en 5 voor de droge conditie zijn steeds betrok-

ken op drie metingen per type markering; bij de kantstrepen bedroeg de

spreiding per ty>we ca. 10%; bij de reflectoren was deze spreiding ca. 28%.

aantal dogen na aanleg

611

800 0

200

nat

NEEM -+^+

+

x F ^4s'E

x

0

1 ^

0

400

uuui 0

05

10

15

20

0

05

10

1.5

2.0

^. ERF

010

4 002VV

V droog+

6001

t=5 min

.800

aantal gepasseerde voertuigen x106

Fig. 4 Luminantiecoèfficiènten van de vier typen kantstrepen voor eendroog en nat wegdek in relatie tot het aantal gepasseerde voer-tuigen. De aanwezigheid van dauw is bij twee meetnachten aan-gegeven.

aantal dagen na aanleg

200 400 600

800 0

200

p-h ïE INJ

c

10 0 T-nat

800600400

t=5minr

droog

15 20

0001

100 05 10 15

20

0

05

aantal gepasseerde voertuigen x 106

Fig. 5 Lichtsterktecoèfficiènten van de drie typen wegdekreflectorenvoor een droog en nat wegdek in relatie tot het aantal gepasseer-de voertuigen. Bij de droge conditie zijn bij de latere metingeneveneens de lichtsterktecoèfficiènten aangegeven van eenzelfde,telkens nieuwe (losse) reflector. Dauw had mogelijk invloed bijde metingen op het natte wegdek; bij het droge wegdek werden dereflectoren voor de metingen afgedroogd.

Bij de natte conditie hebben de resultaten betrekking op één meting permarkering.

De onderlinge rangorde van de typen markeringen blijft, met uitzonderingvan de positie van het thermoplast op het droge wegdek, redelijk constant.Bij de kantstrepen (Fig. 4) zijn de beide geprofileerde strepen, zowelin de droge als natte conditie, beter dan de verfstreep. Het thermoplastneemt bij het natte wegdek een tussenpositie in, terwijl deze markeringop het droge wegdek als functie van de tijd na het aanbrengen sterk ver-betert en uiteindelijk, na een oorspronkelijk lage luminantiecoèfficiènt,in deze conditie tot de betere typen markeringen gaat behoren. Bij deinterpretatie van de luminantiecoèfficiënt van het thermoplast op hetnatte wegdek dient bedacht te worden dat de coéfficiènt van het thermo-plast in vrij sterke mate afhankelijk is van de tijd na het natmaken(Fig. 3) en direct na het natmaken (t = 0- 2 min.) een slechtere presta-

tie behaalt dan in Fig. 4 is aangegeven. Dit verschil is niet aanwezigvoor de beide geprofileerde kantstrepen (Fig. 3). Als zodanig is het mo-gelijk om in de natte conditie systematisch twee groepen van elk tweetypen kantstrepen te onderscheiden: de verticaal geprofileerde markerin-gen versus de verfstreep en de thermoplast markering. Bij de wegdekreflec-

toren (Fig. 5) is type C met de "corner-cube" lenzen zowel bij een droogals nat wegdek superieur aan de beide typen A en B met de biconvexe lenzen;deze laatste typen reflectoren zijn onderling redelijk vergelijkbaar.

Het verloop van de luminantie- resp. lichtsterktecoèfficiènten ten ge-volge van vervuiling en slijtage over een periode van 22 maanden na aan-leg lijkt voor de meeste typen markeringen te naderen tot een relatiefstationaire eindwaarde. Het thermoplast vormt hierop een uitzondering enwordt nog steeds beter. In de droge conditie tonen de wegdekreflectoreneen grotere gevoeligheid voor vervuiling en slijtage dan de kantstrepen.Bij de natte conditie geldt dit met name voor de wegenverf en voor hetreflectortype B ten opzichte van de overige markeringen.

5. ZICHTBAARHEIDSAFSTANDEN

5.1 Berekeningsgrondslagen

De luminantie- en lichtsterktecoèfficiènten van de kantstrepen en wegdek-reflectoren kunnen tot zichtbaarheidsafstanden worden herleid indien de

drempelgevoeligheden van het oog voor deze waarnemingssituatie bekend

zijn. Uit resultaten van laboratoriumonderzoek zijn drempelwaarden voor

de waarneming van kleine objecten bekend. De drempelwaarden kunnen vol-

gens de in hoofdstuk 5.1.1 (kantstrepen) en 5.1.2 (wegdekreflectoren)

aangegeven berekeningsmethode worden herleid naar de huidige praktijk-

situatie indien tevens tenminste eenmaal in de praktijk zichtbaarheids-

afstanden worden gemeten (hoofdstuk 5.1.3). Deze waarnemingsgegevens le-

veren correctiefactoren op waarmee de drempelwaarden naar de hier gel-

dende situatie getransformeerd kunnen worden. Bij een vergelijking tussen

laboratoriumonderzoek en de huidige praktijksituatie moet strikt genomen

gerekend worden met een transmissiecoëfficiënt van 0.84 voor een (schone)

autoruit. Deze factor wordt eenvoudigheidshalve verwaarloosd, hetgeen een

onbeduidende invloed heeft op de uitkomsten.

5.1.1 Kantstrepen

Bij continue kantstrepen wordt de zichtbaarheid bepaald door het luminan-

tiecontrast tussen streep en wegdek in relatie tot het drempelcontrast

van het oog. Deze drempelwaarde kan worden gerelateerd aan laboratorium-

gegevens (Blackwell, 1946) waarbij is bepaald welk contrast nodig is om

ronde schijven te kunnen waarnemen, afhankelijk van de omgevingsluminan-

tie L0 en de schijfdiameter ds. Bij benadering geldt voor dit drempel-

contrast Cdr

C =

2 d 3, indien 0,02 < Cdr < 1

L s

10 < ds < 50 bgmin

0,001 < L < 1 cd/m20

Voor de waarneming van objecten in de praktijk kan worden gesteld dat

het drempelcontrast C' dr een factor k' (>1) maal de laboratoriumwaarde

Cdr bedraagt. Voor de kantstreep wordt nu aangenomen dat op elke afstand

de plaatselijke oppervlakte van de streep (met een schijnbare breedte b

en hoogte h) equivalent kan worden gesteld aan de oppervlakte van een

ronde schijf met diameter deq'

eq2 = b h

(bgmin2)

(9)

Voor de kantstreeDbreedte b op afstand d geldt:

bb = 120 arctg 2d

-

(bgmin)

(10)

(8)

waarin b0 de werkelijke streepbreedte (0,15 m) voorstelt. De hoogte h

(bgmin) wordt vooralsnog onbekend verondersteld en wordt uiteindelijk

samen met de factor k' in een correctie-qactor k verwerkt. Substitutie

van (9) en (10) in (8) levert:

<Cdr = h

2 Lo- x480 arctg (2-od)1-

Voor het drempelcontrast in de praktijk geldt:

Ctdr - k' Cdr '

zodat

b

'Cldr = k . 2 Lo-li F480 arctg (2d) -^

Uit de experimenteel bepaalde en over proefpersonen gemiddelde zichtbaar -

heidsafstanden (hoofdstuk 5.1.3) kan met de daarbij geldende luminantie-contrasten als middelbare waarde voor de factor k worden afgeleid:

k = k' . h-k = 3,6 (14)

Afhankelijk van de conditie varieerde de factor tussen 1,8 en 7,0.

Het drempelcontrast kan vervolgens worden vergeleken met het beschikbare

luminantiecontrast C van markering en wegdek volgens:

^RL - RLo) I

C

6d

RLoI + Z d2e Z

RL = luminantiecoèfficiënt van ràrke ri ng (cd.m 2. lx

RLo = luminantiecoéfficiënt van wegdek (cd.m-2.1x-1)

1 = lichtsterkte van de koplampen (cd)

d = zichtbaarheidsafstand (m)

Z = meteorologisch zicht (m).

Hlerbi J is a a-nge nomen dat de markering slechts wordt aangestraald door

de koplampen waarbij rekening is gehouden met de verzwakking door deatmosfeer van zowel het aangestraalde als het gereflecteerde licht, van-6ddaar de term e Z. Ook is rekening gehouden met het door de koplampen ver-oorzaakte atmosferische strooilicht. Dit atmosferische strooilicht is inhoge mate afhankelijk vare de lichtuitstraling van de koplamp buiten de

eigenlijke bundelrichting. 4j hebben uit een berekening volgens Valeton

(12)

(13)

(15)

en vos (1979) kunnen afleiden dat bij benadering geldt dat de luminantie

van dit atmosferische strooilicht bij gebruik van dimlicht in de orde is

van is (cd.m 2). Indien eveneens het effect van omgevingsverlichting

(maan, openbare verlichting) of verblinding c,^r tegenliggers moet worden

beschouwd, kunnen de vergelijkingen overeenkomstig worden aangepast. De

beide luminantiecoéfficiènten ziDn onafhankelijk van de afstand d ver-

ondersteld.

De maximale zichtbaarheidsafstand van een markering bij gespecificeerde

omstandigheden kan worden bepaald door de vergelijkingen (13) en (15)

voor verschillende waarden van de afstand d op te lossen naar Cl dr resp.

C en het snijpunt van C'dr(d) en C(d) te bepalen.

,Jegdekreflectoren-----------------

Reflectoren kunnen op enige afstand beschouwd worden als puntbronnen,

waarbij de verlichtingssterkte op het oog in relatie tot de drempelver-

lichtingssterkte maatgevend is voor de zichtbaarheidsafstand. De mini-

maal waarneembare verlichtingssterkte Edr is afhankelijk van de omge-

vingsluminantie L0. Deze relatie kan door afzonderlijke puntbronnen voor,

laboratoriumcondities worden bepaald uit de eerdergenoemde metingen van

Blackwell, zie bijv. Padmos en Vos (1974). Voor omgevingsluminanties

Lo < 0.,3 cd.m 2 is Edr voor het centrale gezichtsveld gelijk aan 3.10-8 lx.

Bij het waarnemen van wegdekreflectoren moet echter van meerdere punt-

bronnen worden uitgegaan, aangezien de reflectoren bij de gangbare zicht-

baarheidsafstanden zeer kleine visuele hoeken van elkaar verwijderd zijn.

Bij toenemende afstand "verdicht" zich de rij van reflectoren en verster-

ken ze-elkaars werking. Ten opzichte van de voor één afzonderlijk licht-

punt bepaalde drempelverlichtingssterkte Ed, moet dus gecorrigeerd worden

voor het aantal reflectoren n binnen een constant veronderstelde integra-

tiehoek a van het oog:

drE'

=dr

n

E

(16), met

2h (h4+ d2)tg (120)

n =

dr [h2

d2tg2 (120) J

h = ooghoogte (m)

d = zichtbaarheidsafstand (m)

d = afstand tussen reflectoren (m)ra = integratiehoek van het oog (bgmin)•

(17)

De waarde van E' dr kan nu via een correctiefactor k worden herleid naar

de in de praktijk geldende drempelverlichtingssterkte E"dr:

Eet dr = k E'dr (18)

Uit de experimenteel bepaalde en over proefpersonen gemiddelde zichtbaar-

heidsafstanden (hoofdstuk 5.1.3) kan met de daarbij geldende verlichtings-

sterkte bij een integratiehoek ot = 15 bgmin, als middelbare waarde voor

de factor k worden afgeleid:

k = 34,7

(19)

Afhankelijk van de conditie varieerde de factor tussen 25,0 en 43,1.

De drempelverlichtingssterkte kan vervolgens worden veracleken met de

werkelijk op het oog vallende verlichtingssterkte Eoog volgens:

6dRI

- ZEoog = 4 . I '. e

, met

(20)

RI = lichtsterktecoèfficiènt van de reflectoren (cd.1x 1)d = zichtbaarheidsafstand (m)

I = Lichtsterkte van de koplampen (cd)Z = meteorologisch zicht (m).

De maximale zichtbaarheidsafstand van een type wegdekreflectoren bij ge-

specificeerde omstandigheden kan worden bepaald door de vergelijkingen

(19) *en (20) voor verschillende waarden van de afstand d op te lossen en

het onderlinge snijpunt te berekenen.

5.1.3 Waarnemingsproeven------------------

De in 5.1.1 en 5.1.2 afgeleide formules geven het theoretisch verband

tussen de optiscY]e eigenschappen van de markeringen en de zichtbaarheids-

afstanden, waarbij echter correctiefac toren zijn gepostuleerd voor waar-

neming in de praktijk.

Om deze correctiefactoren te bepalen, zijn direct na het aanbrengen van

de markeringen (oktober 1979) naast de lichttechnische metingen (hoofd-

stuk 4) ook waarnemingsproeven met proefpersonen uitgevoerd. Bij deze

laatste proeven reden zeven proefpersonen (medewerkers van de Rijkswater-

staat, Dienstkring Flevoland -Oost) met de geinstrumenteerde auto van IZF-TNO

met een snelheid van ca. 40 km /h langs de zeven markeringen; de auto voerde

dimlicht. Vooraf werden van alle proefpersonen met een Ortho Rater® test-

apparaat enkele visuele functies (gezichtsscherpte, samenwerking van beide

ogen) gecontroleerd. De proefpersonen hadden -en leeftijd tussen 27 en 50

jaar; hun gezichtsscherpte varieerde tussen 0,8 en 1,2. Zodra de proefper-

sonen tijdens het langsrijden het begin resp. einde van een markering kon-

den waarnemen, moesten zij dit aangeven met een druk op de (uitgeschakelde)

claxon. Op dat moment werd een teller gestart die bij het daadwerkelijk

passeren van het begin resp. einde werd uitgelezen en de zichtbaarheids-

afstand opleverde. Aangezien het niet a priori duidelijk was in hoeverre

de waarneming beinvloed zou worden door een eventuele extrapolatie van een

zichtbare lijn tot aan het te beoordelen einde, werd eveneens de waarneming

van het begin van een markering beoordeeld. Beide punten konden als zodanig

worden herkend omdat tijdens dit deelexperiment de ruimten tussen de proef-

markeringen zonder enige markering waren uitgevoerd. Tussen de waarneming

van dit begin en einde bleken geen significante verschillen op te treden.

Om volgorde-effecten te vermijden begon elke proefpersoon bij een volgen-

de markering; de beoordelingen werden uitgevoerd bij een droog en een nat

wegdek.

Per conditie werden vervolgens bij de over proefpersonen gemiddelde zicht-

baarheidsafstanden metingen met de Pritchard® luminantiemeter uitgevoerd.

Hierbij stond de auto stil aan het begin van elke markering en gold de

meetgeometrie zoals beschreven in hoofdstuk 3.3; de auto voerde dimlicht.

5.2 Berekende zichtbaarheidsafstanden

Met de in het vorige hoofdstuk vermelde formules kunnen zichtbaarheids-

afstanden worden voorspeld indien aanvullende data worden gegeven over

ae meteorologische condities en het aangtralende autokoplicht. Voor dit

rapport werden berekeningen uitgevoerd bij helder weer (Z = 15 km), lichte

mist (Z = 1 km) en dichte mist (Z = 0,2 km) en werd uitgegaan van een paar

gedimde asymmetrische koplampen met een totale lichtsterkte volgens Tabel

III. Naast een berekening voor nieuwe koplampen, waarvan het lichtsterkte-

verdelingsdiagram uit fabrieksspecificaties werd afgeleid, werd tevens

uitgegaan van praktijkwaarden voor de lichtsterkteverdelingen, zoals ge-

meten bij de auto waarmee de metingen werden uitgevoerd. Aangezien meer

algemene gegevens voor de in de praktijk voorkomende lichtsterkteverdelin-

gen voor deze waarnemingssituatie niet beschikbaar zijn, kan niet worden

aangegeven in hoeverre de gehanteerde praktijkwaarden representatief

zijn voor het Nederlandse wagenpark.

Tabel III Lichtsterkte (in de richting van de belijning) van een paargedimde koplampen, nieuw en in de praktijk. Deze waarden zijngebruikt in de berekeningen van de zichtbaarheidsafstanden.

afstand (m)

20

40

60

80

100

150

200

250

300

lichtsterkte van heNieuw

20000

20000

20000

16000

9000

2000

1250

880

510

t paar lampen (cd)Praktijk

7823

7648

5127

2857

2021

1347

1201

1128

1055

Bij de berekeningen moeten echter een aantal beperkingen worden vermeld.

Allereerst werd aangenomen dat de reflecterende eigenschappen van de mar-

keringen en wegdek onafhankelijk zijn van de afstand. Daarnaast werd de

verlichtingssterkte van de koplampen bij het natte wegdek gelijk veronder-

steld aan de waarde bij het droge wegdek. Ten gevolge van spiegeling op

het natte wegdek zal de verlichtingssterkte in de praktijk bij het natte

wegdek hoger zijn en zal de zichtbaarheidsafstand overeenkomstig moeten

toenemen. Als laatste beperking werd bij de mistcondities niet gerekend

met een extra vochteffect op de markeringen.

Bij de berekeningen werden de volgende gemiddeld gemeten waarden aangehou-

den voor de luminantiecoëfficiënt van het wegdek. RLo = 0,011 cd.m-21x 1

voor het droge wegdek en RLo = 0,0012 cd.m 2lx-1 voor het natte wegdek.

Een vergelijking tussen waargenomen en berekende zichtbaarheidsafstanden

wordt niet uitgevoerd, omdat zowel de reflectie -eigenschappen van het weg-

dek (veel steenslag) als de lichtsterkteverdeling van de koplampen ten

tijde van de waarnemingsproeven met de proefpersonen niet overeenkwamen

met de als nominaal gekozen waarden bij de berekening.

kants trepen

drooggedimde koplampen:

nieuw---- praktijk

001 01

10

10

0^10.001

150

125

100

75

50

E25

cvin

0MW

L 15000

L

125N

100

75

50

25

luminantie coeffic jent RL(cd m_2 Ix )

Fig. 6 Berekende zichtbaarheidsafstanden als functie van de luminantie-coèfficiënt van de kantstrepen bij drie reteorologische condi-ties (Z = 15, 1 en 0,2 km) en voor nieuwe en praktijkwaarden vande lichtsterkteverdeling van gedirde koplampen.

wegdek reflectoren

300

0

2000

0

15000

100N

50

gedimde koplampen droog/nat

nieuw---- praktijk

Z=1km

Z =0.2 kmJ

'

prokt Jkwoorden

0

i00001

0.001

001

0.1

1lichtsterkte coefficient RI(cd.lx-)

Fig. 7 Berekende zichtbaarheidsafstanden als functie van de lichtsterkte-coëfficiënt van de wegdekreflectoren bij drie meteorologische con-dities (Z = 15, 1 en 0,2 km) en voor nieuwe en praktijkwaarden voorde lichtsterkteverdeling van gedimde koplampen.

Uitgaande van deze randvoorwaarden werden zichtbaarheidsafstanden voor

kantstrepen en reflectoren bepaald als functie van de luminantie- resp.

lichtsterktecoëfficiënten voor een droog en nat wegdek bij de genoemde

condities; zie Fig. 6 en 7. Tevens is, op grond van de in Fig. 4 en 5

gepresenteerde waarden, in deze figuren aangegeven welk gebied van de

luminantie- en lichtsterktecoëffrciénten op dit moment praktisch haal-

baar is. In Fig. 6 en 7 kan tevens worden afgelezen welke retroreflectie-

coëfficiënten minimaal noodzakelijk zijn om te voldoen aan de in hoofd-

stuk 2.3 vermelde vereiste zichtbaarheidsafstanden: bij helder weer (Z =

15 km) en lichte mist (Z = 1 km) 140 m en 110 m op wegen met een snel-

heidsgedrag (V85) van 100 km/h resp. 80 km/h; bij dichte mist (Z = 0,2 km)

zijn deze afstanden 110 m resp. 100 m.

5.2.1 Zich tbaarheidsafstanden-van-de

-nieuwe

-markeringen

---------------------------------------------

Uitgaande van de in nieuwe toestand gemeten retroreflectiecoèrficiènten

van alle zeven markeringen bij een droog en nat wegdek zijn de bijbeho-

rende zic:itbaarheidsafstanden berekend en weergegeven in vergelijking

tot de be rodigde zichtbaarheidsafstanden die gelden voor een comforta-

bele rijtaakuitvoering op wegen met een snelheidsgedrag (V85) van 80

resp. 100 km/h (Fig. 8).

Globaal laten de markeringen zich in twee groepen onderscheiden: een

eerste groep bestaande uit alle typen kantstrepen en een tweede, betere

groep met alle typen wegreflectoren. Bij deze laatste groep springt re-

flector C met de "corner-cube" lenzen er superieur uit (243 m en 198 m

op het droge resp. natte wegdek bij helder weer en nieuwe koplampen). Met

mist nemen in het algemeen de zichtbaarheidsafstanden af en worden de

onderlinge verschillen kleiner.

Voor de vergelijking tussen het droge en natte wegdek valt bij het hel-

dere weer (Z = 15 km) op dat, in tegenstelling tot de andere typen mar-

keringen, de conventionele kantstrepen bij het natte wegdek geen slechte-

re zichtbaarheidsafstand behalen. Met name voor de wegenverf is dit enigs-

zins verrassend (79 resp. 74 m bij nat resp. droog wegdek) omdat op grond

van ervaringsfeiten èn de resultaten van het verkennend experiment te

Ypenburg (Blaauw en Padmos, 1979, zie Bijlage I) verwacht kon worden dat

de wegenverf op een nat wegdek aanzienlijk slechter zou zijn dan op een

droog wegdek. Vermoedelijk worden de nu gevonden resultaten behaald door-

dat zich boven de nog onbereden verfstreep veel nauwelijks-gehechte glas-

parels bevonden die door de waterfilm heenstaken. Hierdoor namen de re-

flectie-eigenschappen in natte toestand niet sterk af, waardoor het contrast

met het in natte toestand zeer donkere wegdek werd vergroot. Uit Fig. 4

blijkt dat de luminantiecoèfficiént van de wegenverf op het natte wegdek

initieel sterk afneemt door het verdwijnen van losgereden glasparels en

dat daarom bij de volgende metingen de bijbehorende zichtbaarheidsafstand

sterk zal zijn afgenomen (zie ook hoofdstuk 5.2.2).

Het thermoplastische markeringsmateriaal resulteerde bij het droge weg-

dek in de kleinste zichtbaarheidsafstand (42 m). Waarschijnlijk is dit een

gevolg van het feit dat de glasparels in deze markering direct na aan-

leg nog door een gepigmenteerd bindmiddel zijn omhuld; bij volgende me-

tingen is het bindmiddel door het langsrijdende verkeer gedeeltelijk

weggesleten en neemt de zichtbaarheidsafstand overeenkomstig toe. De

beide overige kantstrepen (profiel 1 en 2) behaalden onderling verge-

lijkbare afstanden die beide gunstiger zijn dan voor de verfstreep en

het thermoplast. De profielen 1 en 2 zijn in gelijke mate gevoelig voor

het natmaken van het wegdek. Bij de reflectoren valt op dat de zicht-

baarheidsafstand van reflector type B op een nat wegdek, in vergelijking

tot een droog wegdek, sterk afneemt.

Ten aanzien van de vereiste zichtbaarheidsafstanden (zoals afgeleid in

hoofdstuk 2.3) blijven vrijwel alle kantstrepen, zelfs met nieuwe kop-

lampen, onder de gestelde criteria; de wegdekreflectoren voldoen in veel

betere mate.

5.2.2 Zichtbaarheidsafstanden 22 maanden'na aanleg--------------- --------------------------

Volgens eenzelfde procedure werden zichtbaarheidsafstanden berekend voor

alle markeringen 22 maanden na aanleg (dd. 11 augustus 1981) nadat ca. 2

miljoen voertuigen waren gepasseerd; zie Fig. 9. In vergelijking tot de

resultaten direct na aanleg (Fig. 8) zijn vrijwel alle zichtbaarheids-

afstanden minder geworden en zijn op het droge wegdek ten gevolge van de

relatief sterke verslechtering van de reflectoren de onderlinge verschillen

tussen de kantstrepen enerzijds en de reflectoren anderzijds kleiner ge-

worden. Ten opzichte van de vereiste zichtbaarheidsafstand komt alleen

reflector C nog enigszins boven de criteriumwaarden bij de betere meteo-

rologische condities. De verticaal geprofileerde kantstrepen blijven beide

op het droge en natte wegdek vrijwel gelijkwaardig, in tegenstelling tot

de gebruikelijke verfstreep en thermoplastmarkering die beide op een nat

wegdek aanzienlijk afnemen. De natte verfstreep is bij alle zichtcondi-

ties slechts over een zeer korte afstand zichtbaar. Opvallend is de sterke

verbetering van het thermoplast op het droge wegdek (42 m en 99 m resp.

direct na aanleg en na ca. 2 miljoen voertuigen), terwijl deze markering

op het natte wegdek onveranderd lijkt te zijn gebleven. Uit Fig. 4 blijkt

echter dat het thermoplast op het natte wegdek tussentijds een verslechte-

ring heeft meegemaakt die na ca. 2 miljoen gepasseerde voertuigen weer is

opgeheven. De beide geprofileerde kantstrepen behalen onderling een vrijwel

vergelijkbare zichtbaarheidsafstand, die bovendien tussen het droge en

300

250

200

150

NIEUW

- 29 -

Z =15 km

o droog © nat

^ Vc; =100 km/h

a

Z=lkm

^ V= 100 km/h

Ve5= 80 km/h

Z=0.2 km

gedimde koplampen:nieuw

-- - praktijk

150

Ve5 =100 km/h

Ve5 =80 km/h

50

0 1 [A r%verf

thermo- profiel profiel

A

B

Cplast

1

2

wegdekreflectoren

-

Fig. 8 Berekende zichtbaarheidsafstanden dtrect na aanleg van alle mar-keringen op een droog en nat wegdek. De afstanden zijn berekendvoor drie meteorologische condities (Z = 15, 1 en 0,2 km) voornieuwe en praktijkwaarden voor de lichtsterkteverdelingen van ge-dimde autokoplampen, en zijn gebaseerd op de gemeten reflectie-waarden. Tevens zijn de waarden aangegeven van de in hoofdstuk2.3 afgeleide benodigde zichtbaarheidsafstanden op wegen met eensnelheidsgedrag V85 van 80 en 100 km/h. Bij dichte mist (Z =0,2 km) zijn de eisen lager ten gevolge van de daarbij geldendelagere snelheden.

100E

50

0250

L

50

0250

200

100

300

no 2 miljoen voertuigen

- 30 -

Z = 15 km

droog © nat

250

200

150 V85=100 km/h

^5= 80 km/h

Z =1km

100

50

02 50

E 200vc0

u_ 50N

0250

V85=100 km/h

V55= 80 km/h

Z =0-2 km gedimde koplampennieuw

- - - praktijk200

150

V85=100 km/h

V85= 80 km/h

^_41 n 1 u ^

100

50

verf

thermo- profiel

prof iel

A

B

Cplast

1

2

wegdekref lectoren

Fig. 9 Berekende zichtbaarheidsafstanden na een periode van 22 naander,

voor alle markeringen op een droog en nat wegdek. De afstanden

zijn berekend voor drie meteorologische condities (Z = 15, 1 en

0,2 km) voor nieuwe en praktijkwaarden voor de lichtsterktever-

delingen van gedimde autokoplampen, en zijn gebaseerd op de ge-

meten reflectiewaarden. Tevens zijn de waarden aangegeven van de

in hoofdstuk 2.3 afgeleide benodigde zichtbaarheidsafstanden op

wegen met een snelheidsgedrag V85 van 80 en 100 km/h. Bij dichte

mist (Z = 0,2 km) zijn de eisen lager ten gevolge van de daarbijgeldende lagere snelheden.

natte wegdek niet sterk verschilt. In tegenstelling tot de kantstrepen

vertonen de wegdekreflectoren, in vergelijking tot de droge conditie,

een geringe verbetering van de zichtbaarheidsafstand indien het wegdek

nat wordt gemaakt. Dit effect wordt veroorzaa::= door het opvullen van

het gekraste oppervlak van de oude reflectoren door de waterfilm.

De verschillende effecten van vervuiling en slijtage op het thermoplast

en de wegdekreflectoren op het droge en natte wegdek tonen aan dat na ca.

2 miljoen gepasseerde voertuigen een combinatie van thermoplast met weg-

dekreflectoren (althans de typen A en B) leidt tot een betere zichtbaar-

heid op een droog wegdek dankzij de thermoplast markering en een betere

zichtbaarheid op een nat wegdek dankzij de reflectoren. Alleen reflector

C biedt in beide omstandigheden een goede zichtbaarheid en behoeft in de

droge conditie geen ondersteuning van een thermoplast markering. Alle re-

flectoren waren trouwens op het proefvak reeds in combinatie met een ther-

moplast markering aangebracht.

Bij de beoordeling van de zichtbaarheidsafstanden op het natte wegdek

moet er nogmaals op worden gewezen dat de gepresenteerde waarden betrek-

king hebben op een tijdstip 5 min. na het natmaken. Door deze keuze worden

de conventionele kantstrepen (wegenverf en thermoplast) beoordeeld in hun

uiteindelijke zichtbaarheidsafstand. Uit Fig. 3 bleek immers dat met name

deze twee kantstrepen direct na het natmaken (en dus ook tijdens regen)

en slechtere luminantiecoëfficiènt behalen; dit effect treedt bij de beide

geprofileerde kantstrepen vrijwel niet op. Indien hiervoor wordt gecorri-

geerd en bijvoorbeeld de tijd 1 min. na het natmaken als bepalend tijdstip

wordt uitgekozen dan worden bij helder weer (Z = 15 km) de nieuwe zicht-

baarheidsafstanden zoals gepresenteerd in Tabel IV.

Tabel IV Berekende zichtbaarheidsafstanden voor de zeven markeringen ophet natte wegdek 5 resp. 1 min. na het natmaken. Deze waardengelden bij helder weer (Z = 15 km) en bij nieuwe koplampen.

Markering

WegenverfThermoplast

Profiel 1Profiel 2Reflector type AReflector type BReflector type C

ZichtbaarheidsafstanNa 5 min.

------------------

2169

84

86

81

97

137

d (m) op nat wegdekNa 1 min.

0

34

76

83

81

109

140

Dit andere tijdstip heeft dus een sterk nadelig effect op de zichtbaar-

heidsafstand van de wegenverf en het thermoplast; de overige markeringen

worden er nauwelijks door beinvloed.

6. EFFECTEN VAN DAUW

Reeds enige malen is vermeld dat dauwvorming invloed heeft op de zicht-

baarheid van de markeringen. Ten gevolge van de daardoor gevormde drup-

pels op de markering treedt er lichtverstrooiing op met een resulterende

afname van de luminantie- resp. lichtsterktecoëfficiënten. Bij de reflec-

toren werd de invloed gequantificeerd door de te meten reflectoren met

een doek af te drogen en het tijdverloop van de lichtsterktecoëfficiënt

te meten totdat weer een stationaire situatie was bereikt. Tabel V geeft

het dauweffect (verhouding van lichtsterktecoëfficiënt in afgedroogde

versus meest bedauwde toestand) voor de drie typen reflectoren in de di-

verse meetnachten.

Tabel V Dauweffect (gedefinieerd als de verhouding van de lichtsterkte-coëfficiënten in afgedroogde en meest bedauwde toestand) voorde drie typen reflectoren in alle meetnachten. (*: in de eerstenacht is geen meting van het dauweffect uitgevoerd, maar op grondvan gegevens van het KNMI kon worden geschat dat in die nachtvermoedelijk geen dauwvorming is opgetreden.) Een factor 1 duidtop de afwezigheid van dauw.

22 oktober 1979

3 december 1979

11 februari 1980

14 april 1980

25 augustus 1980

2 februari 1981

11 augustus 1981

WEGD

A

1

1

1

EKREFLEC

B

1*

1

1

TORC

1

1

1

Naast de grootte van het dauweffect is tevens de snelheld van veranderen

van belang. Als typisch voorbeeld kan reflector C op 3 december 1979 gelden:

de factor 20 werd reeds 5 min. na afdrogen bereikt.

Indien de factor 20 wordt toegepast op een nieuwe reflector C, direct na

aanleg, kan worden berekend welke consequenties dauw heeft op de zicht-

baarheidsafstand bij diverse zichtcondities. De in nieuwe toestand be-

haalde afstand van 243 m, 180 m en 109 m (Fig. 8: reflector C cp een

droog wegdek en bij nieuwe koplampen) biJ de zichtcondities Z = 15, 1

en 0,2 km lopen in deze situatie terug naar i sp. 123 m, 108 m en 69 m.

Uit een vergelijking met de verouderingseffecten (Fig. 9: 126 m, 112 m

en 72 m) moet worden geconstateerd dat het optreden van dauw een verge-

lijkbaar nadelig effect op de waarneming van reflectoren kan hebben als

vervuiling en beschadiging door ca. 2 miljoen langsrijdende voertuigen.

Voor de kantstrepen was het experimenteel niet mogelijk om het effect

van dauw nader te quantificeren, maar een beoordeling van Fig. 4 (droog

wegdek) suggereert echter dat het dauweffect voor dit type markering

kleiner is dan een factor 2.

Om de omvang van de algemene invloed van dauw nader te kunnen schatten

is contact gezocht met het KNMI in de Bilt om gegevens te verkrijgen

over de tijdsduur en de frequentie van voorkomen van dauw in Nederland,

in relatie tot het jaargetijde, het tijdstip van de nacht en de locatie

in Nederland. Hierover waren echter geen systematische gegevens beschik-

baar. Het KNMI verwees echter naar een proefvak van de Wegbouwkundige

Dienst in de autosnelweg A28 Amersfoort-Zwolle waar, in het kader van

experimenten met de gladheidsbestrijding, op een systematische wijze o.a.

ook dauwpuntsbepalingen worden uitgevoerd. Recent is bekend geworden-dat

slechts bij temperaturen beneden 5°C metingen worden uitgevoerd; voor het

onderhavige doel is dit te beperkt, maar in principe is uitbreiding van

de metingen voor het doel van de werkgroep mogelijk.

Overigens treedt het effect van dauw alleen op bij de situatie van het

droge wegdek. In de meer critische omstandigheid van het natte wegdek,

heeft dauw geen invloed en behoeft niet met een verdere verslechtering

van de zichtbaarheidsafstand ten gevolge van dauw gerekend te worden-

7. SUBJECTIEVE BEOORDELING VAN DE MARKERINGEN

Alhoewel bij het uitvoeren van de optische metingen de markeringen niet

tegelijkertijd systematisch werden beoordeeld, kunnen toch enkele opmer-

kingen worden gemaakt.

Bij de beide geprofileerde kantstrepen viel op dat profiel 2, in tegen-

stelling tot profiel 1, bij de laatste metingen op het natte wegdek aan

de rechterkant een rafelige structuur vertoonde en niet meer als strakke

kantstreep overkwam. Bij nadere inspectie bleek het profiel van deze

kantstreep aan de rechterkant een zeer onregelmatige dikte te bezitten

Bij de wegdekreflectoren bleek het laatste exemplaar van type C te zijn

verdwenen; beide overige typen waren nog wel volledig aanwezig. Reflector

type A (met de drie biconvexe lenzen) vertoonde een onregelmatig patroon

doordat vrij vaak een of meer lenzen per reflector waren beschadigd.

8. CONCLUSIES

De over een periode van 22 maanden (met ca. 2 miljoen gepasseerde voer-

tuigen) uitgevoerde metingen van het verloop van de markeringseigenschap-

pen met de daaruit berekende zichtbaarheidsafstanden hebben aangetoond

dat de zichtbaarheid van de diverse typen markeringen bij nacht in ver-

schillende mate wordt beinvloed als functie van het nat worden van het

wegdek, het verouderen door vervuiling en slijtage, en door dauw. Ondanks

het feit dat de spreidingen in de metingen (tussen meerdere meetpunten

per markering en in de correctiefactoren voor de drempelgevoeligheden van

het oog van de waarnemer) aanzienlijk waren, konden de volgende effecten

worden geconstateerd:

4 De gebruikelijke typen markeringen (verfstreep en thermoplast) zijn op

een nat wegdek na ca. 2 miljoen gepasseerde voertuigen relatief slecht

zichtbaar. Bij helder weer (Z = 15 km) bedraagt, 5 min. na het natmaken,

de zichtbaarheidsafstand 21 m resp. 69 m (Fig. 9). Tabel IV toont dat deze

afstanden 1 min. na het natmaken slechts 0 m en 34 m bedragen. Beide ty-

pen steken in dit opzicht zeer ongunstig af ten opzichte van alle overige

onderzochte markeringen. Bij een droog wegdek zijn de verschillen minder

groot en vertoont het thermoplast nog steeds een verbetering t.o.v. de

nieuwe toestand.

• De luminantiecoéfficiénten van de nieuwere typen kantstrepen (met een

verticaal profiel) zijn bij een nat wegdek gemiddeld ca. een factor 10

beter dan de verfstreep; het thermoplast neemt een middenpositie in

(Fig. 4) . In termen van zichtbaarheidsafstanden zijn deze factoren echter

veel lager; zie Fig. 6. Na een periode van 22 maanden verkeer behalen de

verticaal geprofileerde markeringen op een nat wegdek een zichtbaarheids-

afstand die bij helder weer niet veel slechter is dan op een droog wegdek

(Fig. 9).

• In het algemeen zijn alle reflectoren op een droog en nat wegdek

direct na aanleg superieur aan de kantstrepen (Fig. 8).

• Wegdekreflectoren zijn, vooral op een droog wegdek, gevoeliger voor

veroudering door vervuiling en slijtage dan de kantstrepen. De uiteinde-

lijke kwaliteit na 22 maanden komt, met uitzondering van de beste re-

flector, type C, in de buurt van die van de geprofileerde kantstrepen.

• In vergelijking tot een droog wegdek tonen de geprofileerde kantstre-

pen na ca. 2 miljoen gepasseerde voertuigen bij een nat wegdek een ge-

ringe verslechtering van de zichtbaarheidsafstanden, terwijl de drie

reflectortypen daarentegen een geringe verbetering vertonen.

• De veroudering door vervuiling en slijtage lijkt na ca. 2 miljoen ge-

passeerde voertuigen (22 maanden) voor alle typen markeringen op het droge

en natte wegdek te naderen tot een stationaire eindwaarde, met uitzondering

van de thermoplast markering, die nog steeds verbetert (Fig. 4 en 5). De

onderlinge rangorde blijft ook redelijk constant.

• Mist reduceert de zichtbaarheidsafstanden en de verschillen tussen de

markeringen onderling (Fig. 8 en 9).

• Naast de effecten van vervuiling en slijtage op de zichtbaarheid

's nachts is een invloed van dauw gebleken: dit effect kan voor de weg-

dekreflectoren onder bepaalde omstandigheden van vergelijkbare omvang zijn

als de invloed van vervuiling en slijtage. Tot op heden zijn geen gegevens

beschikbaar gekomen om de algemene invloed van dauw in termen van tijds-

duur en freqeuntie van voorkomen nader aan te geven. Bij natte wegdekken

hoeft overigens niet gerekend te worden met een verdere verslechtering

van de zichtbaarheidsafstanden ten gevolge van dauw.

• Ten opzichte van de vereiste zichtbaarheidsafstanden zijn vrijwel alle

markeringen, speciaal bij mist, tot op een te kleine afstand zichtbaar.

De vereiste afstanden zijn het resultaat van de in hoofdstuk 2 gestelde

(conservatieve) criteria voor previewtijd en rijsnelheid.

Bovenstaande conclusies kunnen worden vergeleken met de resultaten van

enkele buitenlandse onderzoekingen, alhoewel de vergelijking slechts glo-

baal kan zijn als gevolg van de verschillen in meetgeometrie en het ont-

breken van gegevens omtrent de hoekafhankelijkheid van de retroreflectie-

elgenschappen van de diverse typen markeringen.

Lundkvist en S$rensen (1980) onderzochten enkele typen kantstrepen op een

droog wegdek; een bevredigende overeenkomst kan worden geconstateerd voor

het thermoplast dat als enige materiaal in beide studies voorkomt. Ove-

rigens onderstrepen deze auteurs de ook door ons ondervonden internatio-

rale onduidelijkheid op het gebied van de meetgeometrie en nomenclatuur.

Tooke en Hurst (1975) beschrijven een uitgebreide veldstudie, waarbij

zowel kantstrepen als wegdekreflectoren op een droog en nat wegdek wer-

den onderzocht. Als algemene conclusies stellen de auteurs o.a.: dat re-

flectoren in het algemeen beter zijn dan kantstrepen (waarbij het type C

met de zgn. 'corner-cube' lenzen eveneens als beste naar voren komt),

dat een nat wegdek vooral invloed heeft op de strepen en in mindere mate

op de reflectoren, en dat het profileren van strepen een grote verbetering

kan geven. De conclusies van Tooke en Hurst komen dus in belangrijke mate

overeen met de conclusies van het in dit rapport beschreven onderzoek.

9. AANBEVELINGEN

• De zichtbaarheid 's nachts van wegmarkeringen op droge en (vooral) nat-

te wegdekken kan, in vergelijking tot de huidige gebruikelijke markeringen

van wegenverf en thermoplast, aanzienlijk worden verbeterd door gebruik

te maken van verticaal geprofileerde kantstrepen of van wegdekreflectoren.

Een optimalisatie van de markeringsmaterialen en van de gehele markerings-

geometrie dient echter nog uitgevoerd te worden.

• De berekende zichtbaarheidsafstanden kunnen gegeneraliseerd worden als

zijnde maatgevend voor het gehele Nederlandse wagenpark indien meer gege-

vens verzameld worden over de in de praktijk voorkomende lichtsterkte-

verdelingen van autokoplampen in de richting van de wegmarkering.

• In het laboratorium zouden aanvullende metingen uitgevoerd moeten worden

om de retroreflectie-eigenschappen, per markering, te meten als functie

van de observatie- en invalshoek in een horizontaal en verticaal vlak. Deze

metingen zijn gewenst vanwege:

- de aanname bij de berekeningen van de zichtbaarheldsafstanden,

dat de retroreflectie-eigenschappen niet afhankelijk zijn van

de afstand;

- de aanname dat het bij de meetopzet toelaatbaar is om de lu ml-

nantiemeter op de bijrijdersstoel te plaatsen;

- eventuele toekomstige procedures voor het opstellen en toetsen

van keuringseisen voor de retroreflecterende markeringse lgen-

schappen.

Proefmetingen in het laboratorium (IZF-TNO) met enkele proefstukken van

de markeringen hebben aangetoond dat e.e.a. uitvoerbaar is.

n In verband met het beoordelen van het aangetoonde dauweffect in een

breder verband is het gewenst tijdsduur en fjCquentie van voorkomen van

dauw te inventariseren, eventueel in relatie tot het jaargetijde, het

tijdstip van het etmaal en de locatie in Nederland. Onderzocht zou moe-

ten worden in hoeverre het proefvak van de Wegbouwkundige Dienst in de

autosnelweg A28 (Amersfoort-Zwolle) een representatief beeld van dauw

kan opleveren en in hoeverre de meetprocedures bij het proefvak voor de

dauwmetingen uitgebreid kunnen worden.

10. VERANTWOORDING

Voor de voortreffelijke medewerking bij de inrichting van het proefvak,

de organisatie van de verkeersomleidingen tijdens de metingen, en de waar-

nemingsproeven, gaat onze dank uit naar alle betrokken medewerkers van

de Rijkswaterstaat, Dienst Zuiderzeewerken, Dienstkring Flevoland-Oost.

Daarnaast danken wij de heren J.W.A.M. Alferdinck, C. v.d. Lagemaat en

F. Hoogeweg van het Instituut voor Zintuigfysiologie TNO voor hun assisten-

tie bij het uitvoeren van de metingen.

R E F E R E N T I E S

Allen, R.W., O'Hanlon, J.F., McRuer, D.T. e.a. (1977). Drivers' visibil-ity requlrements for roadway delineation. Vol. I. Effects of con-trast and configuration on drivers' performance and behavior.Report FHWA-RD-77-165, STI, Hawthorne, California.

Blaauw, G.J. (1980). Cybernetics and car driving: Perspective perceptionand the output vector of the system to be controlled. Instituutvoor Zintuigfysiologie TNO, Soesterberg, Rapport IZF 1980-19.

Blaauw, G.J. en Padmos, P. (1979). Zichtbaarheid van wegmarkeringen opnatte wegen bij nacht: evaluatie van een meetmethode. Instituutvoor Zintuigfysiologie TNO, Soesterberg, Memo IZF 1979-M7.

Blackwell, R.H. (1946). Contrast thresholds of the human eye. Journai ofthe Optical Society of America, Vol. 36, No. 11, 624-643.

Godthelp, J. (1979). The perceptibility of traffic control signs at night;a field study on the effect of a new type of retroreflective material.Instituut voor Zintuigfysiologie TNO, Soesterberg, Rapport IZF 1979-Cl.

Godthelp, J. en Riemersma, J.B.J. (1980). Werk in uitvoering op niet-autosnelwegen II. De bebakening en markering van het werkvak.Instituut voor Zintuigfysiologie TNO, Soesterberg, Rapport IZF 1980-C20.

Lundkvist, S.O. en S$rensen, K. (1980). Reflection properties of roadmarkings in vehicle headlight illumination. Statens vág- och trafik-institut, VTI, Linkóping, Zweden, Rapport No. 189A.

Moore, R.L. en Cooper, L. (1972). Fog and road traffic. Transport andRoad Research Laboratory, Crowthorne, Engeland, Rapport LR 446.

Padmos, P. en Vos, J.J. (1974). Intensity control of approach- and runwaylighting at low visibility at night. Instituut voor Zintuigfysio-logie TNO, Soesterberg, Rapport IZF 1974-C2.

Perchonok, K. (1969). Driving in fog. Proceedings of the Annual Symposiumon Visibility and Driving. California, July 1969.

Schlbsser, L.H.M. en Doornekamp, J. (1979). Ongevallen op nat wegdek (1).Verkeerskunde, No. 10, 500-504.

Schreuder, D.A. (1978). De zichtbaarheid van wegmarkeringen op natte we-gen; een literatuurstudie. Werkgroep E9, Studie Centrum Wegenbouwen Studiecentrum Verkeerstechniek.

Tooke, W.R. en Hurst, D.R. (1975). Wet night visibility studie. GeorgiaDepartment of Transportation, Atlanta, Research Project No. 6701,July 1975.

Valeton, J.M. en Vos, J.J. (1979). De leesbaarheid van matrix-verkeers-borden in mist in vergelijking met portaalborden. Instituut voorZintuigfysiologie TNO, Soesterberg, Rapport IZF 1979-C10.

Weir, D.H. en McRuer, D.T. (1967). Conceptualization of overtaking andpassing manoeuvres on two-lane rural roads. Volume III. Driver Con-trol, STI, Hawthorne, California, Technical Report No. 1-193-

Westerduin, B. (1974). Richtlijnen voor het ontwerpen van wegen buitende bebouwde kom. Pre-adviezen bij de Congresdag van de VerenigingHet Nederlandse Wegencongres, Utrecht, 6 december 1974.

Wilson, J.E. (1965). California' s reduced visibility study helps cut downtraffic accidents when fog hits area. rra'fic Engineering, 35 (11).

B I J L A G E

instituut voor zintuigfysiologie ^-im

Zichtbaarheid van wegmarkeringen op natte wegen

bij nacht; evaluatie van een meetmethode

Kampweg 5,3769 DE Soesterbergtelefoon 03463 - 1444

G.J. Blaauw en P. Padmos

MEMO: 1979-M7

1. Inleiding

De werkgroep E9 "Zichtbaarheid van wegmarkeringen op natte wegdekken"

van de Stichting Studie Centrum Wegenbouw en de Stichting Studiecentrum

Verkeerstechniek heeft tot taak maatregelen aan te geven, die de zicht-

baarheid van wegmarkeringen voor de weggebruiker doen verbeteren. Hierbij

wordt speciaal gedacht aan de automobilist die bij nacht rijdt op een

natte weg buiten de bebouwde kom (geen openbare verlichting, dimlicht).

In het kader van de werkzaamheden van deze werkgroep is aan IZF-TNO

gevraagd om, middels een proefexperiment, te evalueren in hoeverre een

door dit instituut voorgestelde meetmethode met een Pritchard-luminantie-

meter gebruikt kan worden voor een objektieve bepaling van de zichtbaar-

heidsafstand bij nacht van diverse toe te passen markeringen. De meetme-

thode moet bruikbaar zijn voor zowel kontinue kantstrepen als voor dis-

kontinue wegdekreflektoren.

Indien de meetmethode geschikt blijkt, zullen in een later stadium

soortgelijke metingen verricht moeten worden aan meerdere typen markeringen

op een droog en nat wegdek en op verschillende tijdstippen na het aanbrengen

om de invloed van vervuiling te kunnen nagaan.

2. Methode

Het proefexperiment werd uitgevoerd op de proefbaan van Rijkswater-

staat bij de vliegbasis Ypenburg op 16 augustus 1978 tussen 22.30 en

01.00 uur 's avonds. Metingen werden verricht om de zichtbaarheid te be-

palen van vier typen wegdekreflektoren en van é9n type kantstreep (nieuw

aangebracht), alle op een asfalt-wegdek. De typen vormden een selektie

van de in de handel beschikbare markeringen. Voor de reflektoren geldt

dat de typen 1 t/m 3 (zie Tabel 1) bestemd zijn voor permanent gebruik,

terwijl type 4 wordt toegepast bij tijdelijke markeringen, zoals bij

werk in uitvoering. In Tabel 1 worden de onderzochte markeringen met de

voor de zichtbaarheid relevante afmetingen aangegeven. De breedte en hoogte

hebben hierbij betrekking op het omhullende oppervlak rondom de reflekterende

lenzen.

Tabel I. Overzicht van de onderzochte markeringen met de voor de zicht-baarheid relevante afmetingen.

Type markering Breedte x hoogte (mm x mm)

Reflektoren:

- 1) metalen huis met 3 grote 45 x 9biconvexe lenzen

- 2) kunststofhuis met 21 kleine 55 x 6.5biconvexe lensjes

- 3) kunststofhuis met zg. 88 x

11"corner-cube" lenzen

- 4) kunststofhuis met 2 grote 37 x 9biconvexe lenzen

Kantstreep:

- witte reflekterende wegenverf 150 x

11c0"

Alle metingen werden verricht vanuit een stilstaande auto, die was

geplaatst bij het begin van de kantstreep. In dwarsrichting bevond de

kantstreep zich ongeveer 1.70 m rechts van de bestuurdersplaats. De Pri t -ch ard-lumínantiemeter was op de bijrijdersplaats gemonteerd en registreer-

de op ooghoogte de lumínanties. Om praktische redenen was ervan afgezien

om de meter te plaatsen op de bestuurdersstoel; dit is toelaatbaar zolang

op relatief grotere afstanden wordt gemeten zodat een verandering in dwars -positie geen grote invloed heeft.

Voor alle vijf markeringen werden metingen verricht op afstanden

van 46, 70, 94 en 118 m voor de auto. In eerste instantie werd op elke

afstand een meting uitgevoerd van de kantstreep en het wegdek, waarna

achtereenvolgens de vier typen reflektoren op die afstand ongeveer 15 cm

links uit de kantstreep werden neergelegd om ook daarvan de waarden te

registreren. De meting bij elke reflektor was het resultaat van een ver-

schilmeting met en zonder reflektor om te kompenseren voor de bijdrage

van het wegdek ter plaatse.

Op elke afstand werd bovendien de luminantie van een geijkt wit re-

3

ferentievlak (loodrecht op de lichtbundel) en van de achtergrond (hori-

zon) bepaald. Deze laatste meting geeft de helderheid van de atmosfeer

ten gevolge van de aanstraling door de autoverlichting. Alle metingen

werden uitgevoerd bij groot licht. Om de waarden naderhand ook te kunnen

transformeren naar de dimlichtkonditie werden de metingen van het refe-

rentievlak en van de horizon eveneens uitgevoerd bij dimlicht.

Bovenstaande metingen werden allereerst verricht op een droog weg-

dek, daarna werd de gehele serie herhaald op een nat wegdek. Om onafhanke-

lijk van de weergesteldheid te kunnen meten was daartoe naast de kantstreep

een sproei-installatie aangelegd; deze was aangesloten op een tankwagen.

Nadat de sproeiers zo'n 15 min hadden gesproeid werd begonnen met de

metingen. Bij alle volgende metingen bleven de sproeiers in bedrijf.

3.1 Zichtbaarheid van wegdekreflektoren

Als gevolg van de kleine afmetingen (max. 88 x 11 mm; zie Tabel I)

kunnen de reflektoren als puntbronnen worden opgevat. De waarnemingsaf-

stand wordt dan bepaald door de verlichtingssterkte E die de puntbron

op de plaats van het oog geeft, en door de drempelverlichtingssterkte

Edr die het oog nog juist kan waarnemen.

De verlichtingssterkte E kan worden berekend uit de op de Prit-

chard-meter afgelezen luminantiewaarde L. Er geldt:

E = Lat 2.3 10-4 , met

E = verlichtingssterkte bij het oog (lux)

L = luminantie volgens meter

(cd/m2)

a = diafragma van meter

(graden)

Da lichtsterkte I van de reflektor wordt bepaald door:

I=Er2 ,met

I = lichtsterkte (cd)

E = verlichtingssterkte

r = afstand tussen reflektor en oog (m)

De wegdekreflektor kan nader worden gekarakteriseerd door de ver-

houding van de lichtsterkte I van de reflektor ten opzichte van de ver-

(1)

(2)

lichtingssterkte Ek ter plaatse van de reflektor als gevolg van het op-vallende autolicht. De verlichtingssterkte Ek kan worden bepaald uit deluminantie Lr van het geijkte witte referentievlak.

Voor het referentievlak geldt:

L

Ek

0.94

met

(3)

Ek = verlichtingssterkte door het autolicht

(lux)

L = luminantie van het witte referentievlak, gemetenrop een vlak loodrecht op de invallende lichtbundel

(cd/m2 )

Een kombinatie van de formules (2) en (3) levert de karakteristiekewaarde voor de reflektor: de lichtsterktekoëfficient CIL (CIL = coëffi-cient d'intensitê lumineuse). In feite geeft deze waarde een kwaliteits-kenmerk, met dimensie cd/lux ofwel sr-1, wat betekent dat CIL als een ef-fektieve bundelnauwte moet worden beschouwd. Er geldt:

CIL = I - 0.94 Ere

Ek

7r Lr

Op grond van deze CIL waarde kan eventueel de verlichtingssterktevan de puntbron op een willekeurige afstand worden berekend volgens:

(4)

E = CIL . Ik .e-2ar

r4

, met (5)

E = verlichtingssterkte bij het oog

(lux)

CIL = lichtsterktekoëfficient

(cd/lux)

Ik = lichtsterkte van het autolicht

(cd)

a

= extinktiekoëfficie nt van de atmosfeer (m-1)

r = afstand tussen reflektor en oog

(m)

Bij dit proefexperiment werd de verlichtingssterkte E van de reflek-toren voor de vier afstanden gemeten bij groot licht. Transformatie naarde di mlichtkonditie kan geschieden via de verhouding van de gemeten lumi-nanties Lr van het witte referentievlak bij groot- en dimlicht:

L

r dimEdim _ Egroot ' Lr

(6)

groot

Tabel II presenteert een samenvatting van de genten en berekendewaarden voor de vier ref lekto ren bij een droog en nat wegdek voor de groot -lichtkonditie. De gegevens voor de verlichtingssterkte bij dimlicht worden

gepresenteerd in Tabel III-

Tabel Il. Gemeten en berekende waarden voor vier wegdekreflektoren bij groot licht.

DROOG WEGDEK

NAT WEGDEK

REFLEKTOR

r(m)

(cd/m2)

LL(cd/m2)

a(o)

E(lux)

CIL(cd/lux)

L(cd/m2)

a(o)

E(lux)

CIL(cd/l.ux)

rX10-5

x10-2

x10-6

x10-3

46

3.73

22.0±2.0

0.1

5.1

0.9

0.36

0.3

7.9

1./1

170

2.30

12.6±1.0

0.1

2.9

1.6

0.47

0.1

1.1

0.7

94

1.55

4.5-1.0

0.1

1.0

1.8

0.25

0,1

0.6

1.0

118

1.18

2.8±0.5

0.1

0.6

2.2

0.12

0.1

0.3

1.0

46

3.73

25.0±2.0

0.1

5.8

1.0

0.62

0.3

14.0

2.3

270

2.30

12.6±1.0

0.1

2.9

1.8

0.64

0.1

1.5

0.9

94

1.55

6.0±0.5

0.1

1.4

2.4

0.15

0.1

0.4

0.6

118

1.18

2.8±0.5

0.1

0.6

2.2

0.10

0.1

0.2

0.8

46

3.73

12.6±2.0

0.3

28.0

4.8

2.40

0.3

53.0

9.0

370

2.30

5.5±1.0

0.3

12.0

7.7

2.10

0.1

4.8

3.1

94

1.55

2.5±0.1

0.1

5.8

10.0

0.45

0.1

1.0

1.8

118

1.18

13.4±1.0

0.1

3.1

11.0

0.48

0.1

1.1

3.9

46

3.73

1.1

0.3

2.3

0.4'

0.26

0.3

5.7

0.9

470

2.30

4.9

0.1

1.1

0.7

0.24

0.1

0.6

0.4

94

1.55

3.0

0.]

0.7

1.2

0.045

0.1

0.1

0.2

118

1.18

1.3

0.1

0.3

1.0

0.051

0.1

0.1

0.4

BB

AC

CB

AC

C

A

A :

instelling meter•

B : afgelezen waarde

C : berekening

Tabel III. Gemeten en berekende waarden voor vier wegdekreflektoren biJdimlicht.

DROOG I AT

L

REFLEKTOR r(m) Lr

(cd/m2)L rdim

(lux)(lux)

EEdidim

rg r

m dímx10-5

x]0-6

46 ].38 0.37 1.8

2.81 70 0.62 0.27 0.75

0.2994 0.29 0.19 0.]8

0.]01]8 0.]8 0.15 0.09

0.039

46 1.38 0.37 2.1

5.02 70 0.62 0.27 0.75

0.3994 0.29 0.19 0.25

0.064]]8 0.18 0.15 0.09

0.032

46 1.38 0.37 10.0

19.03 70 0.62 0.27 3.1

1.294 0.29 0.]9 1.0

0.]8]]8 0.]8 0.15 0.43

0.15

46 1.38 0.37 0.83

2.14 70 0.62 0.27 0.29

0.]494 0.29 0.]9 0.12

0.018118 0.18 0.]5 0.042

0.017

B C C

C

B : meetwaardeC : berekening

Bij deze tabellen kunnen de volgende opmerkingen worden gemaakt:

- Van de wegdekreflektoren typen 1, 2 en 3 ziJn op het droge wegdek en

bij de grootlichtkonditie steeds drie exemplaren gemeten; de onderlinge

spreiding blijkt gering te zijn.

- Het diafragma van de Pritchard-luminantieme ter bedroeg 6 bgmin voor

afs tanden > 70 m; voor de af s tand van 46 m c-las een d-lafrag van

20 bgmin noodzakelijk. In de gevoeligste stand wordt de nauwkeurigheid

van de meter dan }10-3 resp • +10-4 cd/m2.

In beide gevallen resulteert dit in een nauwkeurigheld ir. de verlich-

tingssterkte E van ±2.3.10-0 lux en een nautikeurigheid in de CIL waarden

van '6 .9.10

cd/lux. Bij toepassing van de extra gevoelige meterstand

"high sens" is de nauwkeurigheid nog een faktor 5 beter. Vann,'ege nood-

zakelijke extra kalibraties is deze stand "high sens" echter niet

steeds gebruikt.

- Een beoordeling van de berekende CIL waarden toont aan dat deze waar-

de relatief onafhankelijk is van de afstand voor afstanden z 94 m. Een

onderlinge vergelijking van de vier reflektoren geeft verder aan dat

type 3 verreweg de beste is; type 4 is de slechtste en de typen 1 en 2

zijn ongeveer gelijkwaardig.

- De berekende CIL waarden zijn in de natte konditie aanzienlijk lager

dan in de droge konditie, omdat bij de natte konditie het licht sterk

verstrooid werd door de regennevel (tijdens de metingen bleven de sproei-

ers aanstaan). Overigens is deze verstrooiing ten gevolge van de gebruik-

te intense sproeimethode aanzienlijk groter dan bij "natuurlijke" regen

op zal treden.

De waarneming van een puntbron wordt dus bepaald door de verlichtings-

sterkte op het oog, en door de drempelverlichtingssterkte Edr. Deze drem-

pelverlichtingssterkte is afhankelijk van de achtergrondsluminantie Lo.

De relatie tusse Edr en L0 is o.a. door Padmos en Vos (1974) gegeven, en

is geextrapoleerd uit Blackwell-data (1946). Als probleem doet zich hier-

bij voor dat de Blackwell-data zijn gebaseerd op een taak waarbij onzeker-

heid bestond over de plaats van het te detekteren objekt, terwijl in de

detektie van de wegdekreflektoren geen sprake is van een zoektaak en de

drempel dus lager zou kunnen zijn. In de praktijksituatie lijkt het ech-

ter verstandig om de drempelwaarde toch een faktor 5 à 10 hoger te kiezen

dan in "net laboratorium (50% detektiekans) werd gemeten. Een nauwkeuriger

bepaling is op deze plaats nu niet mogelijk, daartoe zouden waarnemings-

proeven met enkele proefpersonen de objektieve metingen moeten kompleteren.

Tabel IV presenteert de gemeten en berekende waarden voor de achterve

grondsluminantie L0 (wegdek) resp. de drempelverlichtingssterkte Edr vol-

gens Padmos en Vos (1974) voor groot- en dimlicht en voor een droog en nat

wegdek. De achtergrondsluminanties L0 bij dimlicht zijn berekend uit de

waarden bij groot licht met een korrektie voor de respektievelijke horizon-

luminanties LH volgens:

L

= (L

- L

)

dim

0 dim

0 groot

HgrootLrgroot

Hdim

Lr

(7)

8

Bij Tabel IV kunnen de volgende opmerkingen worden gemaakt:

- De luminanties van het droge wegdek zijn gemeten met een diafragma van

2 bgmin; de bijbehorende nauwkeurigheid van de meter bedraagt dan bij

de maximale gevoeligheid ±0.01 cd/m2.

- De luminantie van de horizon kan worden gemeten met een diafragma van

6 of 20 bgmin met een bijbehorende nauwkeurigheid van ±]0-3 resp. ±10-4

cd/m2. De nauwkeurigheid wordt in de stand "high sens" nog een faktor

5 beter.

De zichtbaarheid van de wegdekreflektoren wordt nu bepaald door de

verhouding van de werkelijke verlichtingssterkte E (volgens Tabel II en

III) en de drempelverlichtingssterkte Edr (volgens Tabel IV). Deze ver-

houdingen worden weergegeven in hoofdstuk 4 in Tabel VII.

Tabel IV. Achtergrondsluminanties Lo en de drempelverlichtingssterktes Edrbij droog en nat wegdek en bij groot- en dimlicht.

GROOT LICHT

DROOG NAT

r(m) L (cd/m2) Ed (lux) L (cd/ ra2) Ed (lux) rdim0 r 0 r L

rx10-8 x]0-8 groot

46 0.23 6 0.10 4 0.37

70 0.21 6 0.09 4 0.27

94 0.]] 5 0.07 3 0.19

118 0.09 4 0.06 3 0.15

horizon 0.037+0.01 3B D B D C

DIMLICHT

DROOG NAT

r(m) L (cd/m2)

Edr(lux)L0(cd/m2)

Ed(lux)0

rx10-8 x10-8

46 0.095

4 0.048

3

70 0.071

3 0.039

3

94 0.039

3 0.031

3

118 0.033

3 0.028

3

horizon 0.025+0.005

C

D C

D

B : meetwaardeC : berekeningD : volgens Padmos

en Vos (1974)

9

3.2 Zichtbaarheid van doorlopende kantstrepen

De waarneembaarheid van wegbelijning wordt beschreven door het werke -

lijke luminantiekontrast tussen lijn en wegdek en het drempelkontrast

van het oog. Voor het luminantiekontrast geldt:

L-LC= L

, met

(8)0

L = luminantie van de wegbelijning (cd/m2)

L0 = luminantie van het wegdek (cd/m2)

C = luminantiekontras t

De luminanties werden alleen gemeten bij grootlicht. De waarden voor

de dimlichtkonditie kunnen worden geschat volgens.

Lrdim

(L-L0)

LL-L

o

-

groot

rgroot, met

L, dim / T.(9)

(L0 -L H) •

rdim

groof{rgroot

dim

LH = luminantie van de horizon (cd/m2)

= luminantie van het witte referentievlak (cd/m2)

Tabel V geeft een overzicht van de gemeten en berekende waarden voor

het droge en natte wegdek bij groot- en dimlicht. Bij Tabel V kunnen de

volgende opmerkingen worden gemaakt:

- De metingen zijn uitgevoerd met een diafragma van 2 bgmin.

- De meetnauwkeurigheid was niet voldoende bij kontrasten < 0.30. Dit

kan worden verbeterd door ook dan uit te gaan van de stand "high sens".

- Bij het natte wegdek hebben de in bedrijf zijnde sproeiers voor een

extra kontrastverlies gezorgd.

Voor een schatting van het drempelkontrast kan weer gebruik worden

gemaakt van laboratoriumgegevens. Blackwell (1946) publiceerde gegevens

over het kontrast dat nodig is om cirkelvormige objekten te kunnen waar-

nemen, afhankelijk van de omgevingsluminantie en de objektdiameter. Bij

het waarnemen van wegbelijning gaat het om de zichtbaarheid van een on -

eindig lange lijn met afnemende breedte en luminantie. Voor deze situatie

Tabel V. Luminanties en luminantiekontrasten voor de kantstreep op een droog en nat weg-dek bij groot- en dimlicht.

groot licht dim licht

droog nat droog nat

L-L L-L L-L L-Lafstand L(cd/m2) L (cd/m2)

oL(cd/m2) (cd/m2)L

oL (cd/m2)

oL

o(m)0

Lo

0L0

0L0

0 L0

46 1.00 0.23 3.3 0.16 0.10 0.60 0.095 3.0 0.048 0.46

70 0.79 0.21 2.8 0.12 0.09 0.33 0.071 2.2 0.039 0.21

94 0.52 0.11 3.7 0.08 0.07 0.14 0.039 2.0 0.031 0.06

118 0.42 0.09 3.7 0.08 0.06 0.33 0.033 1.5 0.028 0.10

is het moeilijk om de zichtbaarheidsafstand exakt te voorspellen uit de ge-

gevens van Blackwell.

Omdat in het heersende luminantiegebied de drempel afhankelijk is van

de objektgrootte (tot een hoek van ongeveer 15 bgmin) nemen wij als benade-

ring daarom bij elke afstand het drempelkontrast dat behoort bij een cirkel

met een oppervlakte dat gelijk is aan het oppervlak van een streep met een

lengte van 15 bgmin en een breedte gelijk aan de wegbelijning op die afstand.

Er geldt dan:

deq = 3 0

b . 15 , met (10)

deq = equivalente diameter

(bgmin)

0

= gelijk te stellen oppervlakten (bgmin2)

b

= breedte weglijn

(bgmin)

Tabel VI presenteert de aldus verkregen waarden voor het drempelkontrast bij

de diverse kondities.

De zichtbaarheid van de kantstreep wordt nu bepaald door de verhouding

van het werkelijke luminantiekontrast C (volgens Tabel V) en het drempelkon-

trast (Tabel VI). Deze verhoudingen worden weergegeven in hoofdstuk 4 in

Tabel VII.

Tabel VI. Drempelkontrasten Cdr voor de waarneming van de kantstreep op 4 afstanden bij diverse kondities

GR

OO

TL

ICH

TD

IML

ICH

T

DRO

OG

NA

TDR

OO

GN

AT

afstand (m)

streepbreedte

deL0(cd/m2)

Cdr

L(cd/m2)

Cdr

L(cd/m2)

Cd

L(cd/m2)

Cd

q0

0r

0r

(bgm

in)

(bgm

in)

46

11.2

14.6

0.23

0.06

0.10

0.11

0.095

0.10

0.048

0.14

707.4

11.9

0.21

0.08

0.09

0.13

0.071

0.14

0.039

0.22

945.5

10.2

0.11

0.16

0.07

0.20

0.039

0.25

0.031

0.35

118

4.4

9.2

0.09

0.20

0.06

0.25

0.033

0.35

0.028

0.45

1

4. Resultaten

In dit hoofdstuk worden de resultaten van de zichtbaarheid van de

wegdekreflektoren (hoofdstuk 3.1) en van de kantstreep (hoofdstuk 3.2)

samengevat. Daartoe presenteert Tabel VII voor elke markering de verhou-

ding tussen de werkelijke verlichtingssterkte (resp. luminantiekontrast)

en de drempelwaarden. Hierbij moet echter worden bedacht dat deze gege-

vens slechts een eerste indruk kunnen geven omdat zij zijn gebaseerd op

schattingen van de drempelverlichtingssterkten resp. - kontrasten. Voor

een meer exakte beoordeling is het noodzakelijk om de drempelwaarden met

waarnemingsproeven nauwkeurig te bepalen.

Bij de interpretatie van de verhoudingen kan globaal worden uit-

gegaan van de volgende beoordeling voor de zichtbaarheid:

VERHOUDING

<3

3-10

10-30

>30

ZICHTBAARHEID

nauwelijks of niet zichtbaar

slecht - redelijk zichtbaar

redelijk - goed zichtbaar

zeer goed zichtbaar

Uit de tabel blijkt dan dat bij droog weer en met groot licht alle

typen markeringen redelijk tot zeer goed kunnen worden waargenomen tot

en met de verste gemeten afstand. Bij dimlicht vermindert de zichtbaar-

heid van de kantstreep zodanig dat de streep voorbij 70 m slechts slecht

tot redelijk zichtbaar is. Alle wegdekreflektoren blijven voor de 4 af-

standen redelijk tot zeer goed zichtbaar. Reflektor type 3 steekt er daar-

bij met kop en schouder bovenuit; dit was overigens ook al gebleken bij

de berekening van de CIL lichtsterkte-koéfficienten.

De resultaten van deze berekening geven een bevestiging van het er-

varingsfeit dat de waarneembaarheid van een kantstreep van wegenverf zeer

sterk terugloopt bi. een nat wegdek. Bij groot licht is de streep alleen

op een afstand van 46 m nog redelijk waarneembaar; bij dimlicht valt ook

deze afstand vrijwel weg. Steeds blijkt bij het natte wegdek de superio-

riteit van de wegdekreflektoren. Bij groot licht zijn alle reflektoren

tot op de verste afstand nog steeds slecht tot redelijk zichtbaar, terwijl

type 3 zelfs zeer goed zichtbaar blijft. Bij dimlicht verkleinen de zicht-

baarheidsafstanden, maar alle reflektoren blikven redelijk tot zeer goed

zichtbaar op een afstand van ruim 46 m; type 3 blijft zelfs dan nog slecht

tot redelijk zichtbaar op een afstand van 118 m.

Algemeen geldt steeds dat zelfs de slechtste reflektor een betere

zichtbaarheid oplevert dan de kantstreep.

Tabel VII. Verhouding tussen werkelijke verlichtingssterkte van de reflektoren (resp. luminantiekontrast

van de kantstreep) t.o.v, de drempelwaarden voor alle gemeten kondities.

GROOT

LICHT

DIMLICHT

MARKERING

DROOG

NAT

DROOG

NAT

46

7094

118

4670

94

118

4670

94118

4670

94118

REFLEKTOR:

1850

483

-00

160

198

28

199

600

188

4523

707

31

2967

483

280

160

350

38

128

700

188

63

23

125

101.6

0.8

34667

2000

460

775

1325

120

33'3

73333

775

250

108

475

305

4

4383

183

138

75143

143

4277

73

3011

51

40.5

0.4

KANTSTREEP:

- WEGENVERF

55

3523

195.5

2.5

0.7

1.3

3016

84

31

0.2

0.2

norm

aal

gety

pt:

sle

cht

tot

zeer

goed

zic

htb

aar

ku

rs3ef

gety

pt:

nauw

eli

jks

of

nie

t zic

htb

aar

i w 1

5. Konklusies

Doel van dit proefexperiment was om na te gaan of de voorgestelde

eetmethode met de Pritchard -luminantiemeter bruikbaar zou zijn voor de

meting van de zichtbaarheidsafstand van diverse typen wegmarkeringen.

Op grond van bovenvermelde resultaten kan worden gekonstateerd dat dit

inderdaad het geval is, alhoewel hierbij de volgende kanttekeningen

moeten worden gemaakt:

- Het is van essentieel belang om de drempelverlichtingssterkte en het

drempelkontrast bij het waarnemen van wegdekreflektoren resp. kantstrepen

nauwkeurig te bepalen. Dit moet gebeuren door, parallel aan de meetseries,

eenmalig waarnemingsproeven met proefpersonen uit te voeren.

- Er dient bij de meting van de kantstrepen een iets grotere nauwkeurig-

heid te worden nagestreefd bij kontrasten < 0.30. Dit kan worden be-

reikt door de luminantiemeter in die situaties in de gevoeliger stand

"high sens" te gebruiken.

- Bij de meting op het natte wegdek veroorzaakt de besproeiing een reduktie

in de CIL waarden. Om die reden moeten volgende metingen worden uitge-

voerd bij uitgeschakelde sproeiers. Overigens zal ook het tijdseffekt

na het uitzetten van de sproeiers beoordeeld moeten worden.

Als extra resultaat heeft dit proefexperiment tot gevolg, dat de

gehele berekeningsprocedure is uitgewerkt en dat al een voorlopig oor-

deel kan worden gegeven over de onderlinge vergelijking van de diverse

markeringen. Het blijkt daarbij dat (zie hoofdstuk 4) bij een nat wegdek

alle onderzochte wegdekreflektoren superieur lijken t.o.v. de kantstreep

van witte reflekterende wegenverf. Bij de reflektoren springt type 3 er

zeer duidelijk als beste bovenuit. Dit type was overigens bij soortgelijk

onderzoek van Tooke en Hurst (1 975) ook al als beste naar voren gekomen.

Met recent beschikbaar gekomen literatuur (Allen et al., ]977) lijkt

het mogelijk om nader in te gaan op de voor het autorijden noodzakelijke

zichtbaarheidsafstanden van wegmarkeringen. De meetresultaten kunnen dan

In een breder kader worden geinterpreteerd.

Bij een vervolgexperiment met meerdere typen markeringen lijkt het

gewenst om eenmalig een uitgebreid meetprogramma af te werken met objek-

tieve en subjektieve metingen. Bij de objektieve metingen moet dan worden

gemeten in de kondities: droog, nat, groot licht en dimlicht.

Deze serie kan het best worden afgewerkt bij de "nul"meting, d.w.z. meteen

na het aanbrengen van de markeringen.

Volgende metingen om de invloed van vervuiling na te gaan, kunnen

beperkter van opzet zijn. Subjektieve metingen zouden dan achterwege kun-

nen blijven, omdat de drempelwaarden reeds bij de nulmeting zijn vast-

gelegd.

Daarnaast kan worden nagegaan of laboratoriummetingen van de CIL

waarden een voorspellende waarde hebben ten aanzien van praktijkmetingen

voor een onderlinge vergelijking van diverse typen reflektoren. De ver-

wachting is dat de voorspellende waarde zeer groot is.

Literatuur

Allen, R.T. et al. (1977). Drivers' visibility requirements for roadway

delineation. Vol I. Effects of contrast and configuration on drivers

performance and behavior. Report FHWA-RD-77-]65 STI, Hawthorne, Calif.

Blackwell, R.H. (1946). Contrast thresholds of the human eye. Journal of

the Optical Society of America, Vol. 36, N2 11, 624-643.

Padmos, P. en Vos, J.J. (1974). Intensity control of approach and runway

lighting at low visibility at night. Instituut voor Zintuigfysiologie

TNO, Soesterberg. Rapport IZF 1974-C2.

Tooke, W .R. en Hurst, D.R. (1975). Wet night visibility study. Department

of Transportation Research Project N2 6701, Department of Transportation

of Georgia.

1