Como a Qualidade das Marcações Rodoviárias Impacta os ADAS e a Visão Computacional

À medida que os Sistemas Avançados de Assistência ao Motorista (ADAS) e os Veículos Conectados e Automatizados (CAVs) se tornam mais prevalentes, o papel das marcações rodoviárias passa por uma mudança fundamental. Elas deixam de servir apenas aos motoristas humanos e passam a fornecer sinais visuais essenciais para câmeras de veículos e sistemas de visão computacional. Isso possibilita funções como a manutenção de faixa, alertas de saída de pista e outros recursos dos ADAS que têm o potencial de salvar vidas.

Diversos autores e grupos vêm analisando os efeitos das propriedades das marcações rodoviárias e sua interação com motoristas humanos e ADAS. Um estudo recente do Departamento de Transportes de Connecticut (CTDOT), de 2024, trouxe novas contribuições a esse conjunto de trabalhos, com foco específico nas capacidades de detecção dos ADAS. Conduzido pelo Instituto de Transportes de Connecticut e pelo Centro de Pesquisa em Segurança de Transportes de Connecticut da Universidade de Connecticut, o estudo intitulado “Avaliação de Veículos Automatizados e Marcações Rodoviárias em Connecticut” (Relatório nº CT-2326-F-23-5) examinou como as características reais das marcações de pavimento afetam a detectabilidade das marcações longitudinais de faixa por veículos equipados com ADAS. A pesquisa fornece descobertas essenciais que os departamentos de transportes de todo o mundo podem usar na definição de padrões de manutenção e escolhas de materiais.

Este artigo resume os principais insights do estudo, destacando os benefícios de desempenho de marcações de faixa altamente retrorrefletivas e consistentes, além do argumento em favor do uso de materiais retrorrefletivos projetados para pistas molhadas.

1. A detecção melhorou substancialmente após aprimoramentos nas marcações
Uma constatação principal da comparação entre o antes e o depois é clara: os veículos detectaram as marcações rodoviárias de forma mais confiável após a repintura com materiais de melhor qualidade. Em diversas rotas, a taxa de sucesso na detecção tanto das linhas centrais quanto das linhas de borda aumentou significativamente após a atualização ou modernização das marcações.
 

• A retrorrefletividade e a visibilidade das linhas centrais e de borda melhoraram após as aplicações finais da pintura.
• Os sistemas ADAS dos veículos, de diferentes marcas e modelos, registraram eventos de detecção mais frequentes e consistentes.
• Essas descobertas sugerem que a atualização das sinalizações proporciona benefícios mensuráveis ​​no desempenho dos sistemas.

2. Os resultados de detecção foram consistentes em vários percursos
Para testar a repetibilidade, os pesquisadores realizaram vários percursos na mesma rota, com o mesmo veículo. Os resultados de detecção foram consistentes, validando que marcações de alto desempenho levam a uma resposta confiável do sistema ADAS ao longo do tempo, e não apenas em condições isoladas. Essa confiabilidade reforça o valor do investimento em materiais de marcação premium para pistas que priorizam questões de segurança ou que precisam estar preparadas para CAVs.

3. Melhorias no sistema foram observadas em diversos modelos de veículos
É importante destacar que veículos de diferentes fabricantes, com configurações distintas de hardware e software de ADAS, demonstraram melhor detecção das marcações de faixa após os aprimoramentos nas sinalizações.
 

• Essa melhoria multiplataforma reforça uma mensagem-chave: quando as marcações são claras, retrorrefletivas e consistentes, todos os sistemas baseados em visão se beneficiam, independentemente da tecnologia utilizada.
• Ela também comprova que melhorias em nível de infraestrutura (como a repintura de faixas) podem gerar avanços significativos em segurança e desempenho, independentemente da marca do veículo.

Comentário sobre o impacto da qualidade das marcações rodoviárias
O estudo destaca a importância da qualidade das marcações rodoviárias para o aprimoramento das capacidades de ADAS e da visão computacional. Marcações rodoviárias mais largas podem ser vistas a distâncias maiores, melhorando os tempos de resposta tanto para motoristas humanos quanto para sistemas de visão computacional. É por isso que estudos futuros devem se concentrar na medição da visibilidade em distâncias mais longas para capturar o impacto total da qualidade das marcações.

Aumentar a visibilidade das marcações rodoviárias:
Investir em sinalizações mais largas para melhorar a visibilidade em distâncias maiores, beneficiando tanto os motoristas quanto os sistemas de visão computacional.
Aumentar o contraste das marcações, conforme recomendado pelo MUTCD, para aumentar a robustez da detecção para ADAS e motoristas humanos.

Aprimorar as metodologias de estudo: qualidade das marcações rodoviárias no tempo de resposta tanto de motoristas humanos quanto de sistemas de visão computacional.
Considerar o impacto da visibilidade das marcações rodoviárias em superfícies de concreto, nas quais o contraste e a largura são fatores críticos para uma detecção eficaz.

Este estudo confirma a defesa de longa data dos engenheiros de tráfego por marcações rodoviárias bem conservadas e de alta visibilidade como um pilar fundamental da segurança viária. Com a integração dos sistemas de visão embarcados nos veículos, a importância da qualidade da sinalização é ainda maior. As marcações rodoviárias são essenciais não apenas para motoristas humanos, mas também para sistemas automatizados que trafegam em estradas modernas.

Para os Departamentos de Transportes que estão modernizando a infraestrutura de acordo com as tendências da automação veicular, a mensagem é clara:

Invista em marcações de qualidade:
 

• Foque na alta retrorrefletividade e nas capacidades de retrorrefletividade em pistas molhadas.
• Ofereça suporte tanto para a visão humana quanto para a visão computacional com práticas padronizadas de marcação.

Atualize as Práticas de Manutenção:
 

• Contemple o duplo papel das marcações tanto em ambientes de condução tradicionais quanto nos automatizados.

Referência
Shaon, M.R.R., Orlova, E., & Jackson, E. (2024). Automated Vehicle and Pavement Marking Evaluation in Connecticut (Report No. CT-2326-F-23-5). Connecticut Transportation Institute, University of Connecticut. Prepared for the Connecticut Department of Transportation.

Citações
FHWA (2012). Demonstration Projects to Evaluate Enhanced Night Visibility of Pavement Markings, FHWA-HRT-12-048. NCHRP Report 828 (2016). Guidelines for Nighttime Visibility of Pavement Markings. Transportation Research Board. ITE (2018). Enhancing Pavement Marking Performance for AV Safety.