Využití metod mikrosimulace pro optimalizaci návrhových prvků okružních křižovatek s ohledem na jejich bezpečnost a výkonnost, pohyb chodců a cyklistů
Nejčastějšími místy omezujícími plynulost a bezpečnost dopravního provozu jsou místa, kde se křižují, připojují a odbočují proudy vozidel, chodců a cyklistů. S výjimkou křižovatek mimoúrovňových dochází na relativně stísněném prostoru ke střetu několika různých dopravních proudů, jejichž směry se protínají v různém počtu kolizních bodů, které jsou nejčastějšími místy dopravních nehod v křižovatce. Neřízené průsečné křižovatky mají své kapacitní a bezpečnostní limity, při jejichž dosažení dochází buď k výraznému zdržení některých proudů, nebo k akceptování nebezpečně krátkých bezpečnostních odstupů, což zvyšuje potencionální riziko vzniku kolizní situace. Hlavní výhodou okružních křižovatek je, že odstraňují řadu nedostatků klasických stykových křižovatek – především eliminují počet všech kolizních bodů v křižovatce vyloučením některých pohybů, jako například nebezpečného levého odbočení, snižují dobu čekání na vhodnou časoprostorovou mezeru mezi vozidly při křížení komunikací s diametrálně odlišnou intenzitou dopravy atd. Významnými výhodami okružních křižovatek jsou bezpečnější napojení vedlejších směrů, zjednodušení pohybu vozidel v křižovatce na jednosměrný pohyb kolem středového ostrova, zamezení nepřiměřeně rychlého průjezdu křižovatkou, vynucená harmonizace rychlosti, zvýšení plynulosti provozu a malý úhel křížení vozidel v průpletech křižovatky. Tyto všechny vlastnosti významně snižují riziko vzniku dopravních nehod a závažnost jejich následků. Nevýhodou okružních křižovatek, v porovnání s klasickými průsečnými, zůstává potencionálně větší prostorová náročnost na jejich realizaci.
Atributy bezpečnosti provozu na okružní křižovatce
Rychlost a její charakteristiky jsme shledali za alfu a omegu bezpečnosti provozu na okružních křižovatkách. Moderní okružní křižovatka musí být navržena takovým způsobem, aby vytvářela fyzické bariéry nepřiměřeným rychlostem především pomocí adekvátního směrového zakřivení sekvenčním způsobem (postupné zmenšování směrového poloměru na vjezdové části ramene). Mimořádně důležitým designérským cílem musí být rychlostní konzistence křižovatky, která zaručí minimální rychlostní heterogenitu kolizních dopravních proudů a tudíž vysokou stabilitu dopravního proudu a bezpečnost provozu. Sestavená příručka ilustruje postupy k dosažení těchto cílů.
Samozřejmě, je nutno dodržovat i všeobecné principy bezpečnosti, které však nejsou často správně chápány:
• jednoduchost – okružní křižovatka ideálně splňuje tento požadavek, jelikož vozidla nadřazeného dopravního proudu přijíždějí pouze z jednoho směru (zleva),
• přehlednost – jedná se nejen o zajištění dobrých rozhledových poměrů, ale i o minimalizaci informačního toku, který musí řidič zpracovávat, tj. zamezení duplicitního nebo zbytečného značení, zamezení reklamních a komerčních informací v zorném poli apod.,
• srozumitelnost – jde o soulad vodorovného a svislého dopravního značení, jednoznačnost informací a navigace, umožňující správný výběr jízdního pruhu, plynulou jízdu a koncentraci řidiče dopravní provoz.
Syntézou zahraničních a zdejších zkušeností s bezpečností na okružních křižovatkách možno konstatovat, že okružní křižovatky jsou výrazným přínosem z hlediska bezpečnosti. Jejich aplikace snižuje míru nehodovosti uzlového bodu a snižuje závažnost nehod. V případě nehodovosti cyklistické dopravy jsou současné statistiky rozporuplné a nejednoznačné ve prospěch zvýšení bezpečnosti. Tato skutečnost je daná i tím, že do statistik jsou zahrnuty i okružní křižovatky, které nesplňují kritéria moderní okružní křižovatky, tj. vykazují návrhové a konstrukční vady vedoucí k neželané nehodovosti cyklistů.
Proces optimalizace
Následující obrázek ilustruje princip optimalizačního postupu s využitím simulace. Po testu funkčnosti simulačního modelu vytvořeného pro projektový návrh dochází ke statistickému hodnocení parametrů dopravního proudu na jednotlivých segmentech dopravného systému a systému jako celku. V případě komparační studie se hodnocení provede pro všechny varianty. Samotnému hodnocení ještě předchází výběr vhodných parametrů pro sledování a hodnocení. Pokračuje identifikace kritických míst a lokálních extrémů, přičemž je nutno definovat kritické hranice a limity. Ty tvoří normové požadavky, cílová úroveň kvality dopravy nebo specifické požadavky projektu. Jsou-li nalezeny kritická místa, je nutno provést optimalizaci nebo-li změnu projektového návrhu změnou návrhových prvků dopravního systému nebo změnou organizace řízení dopravy. Následuje test optimalizovaného modelu v simulačním modelu a pak návrat do bodu statistického hodnocení a komparace varianta. Proces se opakuje do momentu, kdy projektový návrh splňuje všechny kladené požadavky, tedy nevykazuje kritické místa. Posledním bodem je finální hodnocení, formulace doporučení, vizualizace dopravního proudu.
V jistých případech může dojít k stavu, kdy žádná optimalizační změna nepovede k eliminaci kritických míst. V takovém případě je projektový návrh nevyhovující a je nutno hledat zcela jiné řešení (např. jiný typ křižovatky, snížení dopravní poptávky apod.).
Míru bezpečnosti projektového návrhu nelze simulací kvantifikovat přímo, tj. nelze kvantifikovat přímo počet nehod, lze tak učinit pouze zprostředkovaně, na základě známých souvislostí simulací zjištěných hodnot parametrů dopravního proudu a nehodovosti. Zárukou bezpečného návrhu je striktní sledování správných návrhových principů při procesu tvorby projektového návrhu a jeho při jeho optimalizačních změnách.
Příručka pro navrhování okružních křižovatek
Příručka je hlavním výstupem výzkumního úkolu a jejím cílem je přispět k správnému navrhování okružních křižovatek, k pochopení filozofie návrhu, obeznámit odbornou veřejnost s návrhovými principy, nejnovějšími trendy a výsledky provedených mikrosimulací.
Přístupnost poznatků a jejich popularizace vede k potlačení mýtů a nedorozumění, ke kterým se řadí především glorifikace rychlosti a velikosti. Velké okružní křižovatky (s průměrem nad 80 m) se neosvědčili z hlediska bezpečnosti ani v zahraničí ani v České republice a země jako USA, Německo či Nizozemí od jejich realizace upustili a u jestvujících dochází k rekonstrukcím na moderní okružní křižovatky (z hlediska průměru do 70 m). Stejný přístup doporučujeme v České republice. Příručka podporuje kategorizaci okružních křižovatek podle vzoru americké příručky s doplněním o turbo-okružní křižovatky. Rychlost, rychlostní charakteristiky a jejich vliv jsou popsány v kap. 2.3. Omezení rychlosti za účelem vyšší bezpečnosti příručka doporučuje vytvářet pomocí fyzických bariér (směrové zakřivení, geometrické rozměry), které vynucují želané dopravní chování z hlediska rychlosti. Postupy pro adekvátní geometrický návrh jsou v příručce implementovány. Psychologické bariéry v podobě dopravních značek omezujících rychlost se neosvědčili, nejsou garancí cílového stavu a vyžadují dohled a restrikce (postih za nerespektování). Nemotorizovaní účastníci dopravního provozu – chodci a cyklisti, jsou integrální součástí příručky. U chodců doporučuje kromě jiného vytvoření nízkorychlostního prostředí (čím nižší rychlost, tým vyšší šance přežití kolize v exponenciálním vztahu) a dělících ostrůvků (s výjimkou mini okružní křižovatky). U cyklistů se doporučuje kromě jiného vedení ve stejném pruhu s vozidly při malých intenzitách (do 8000 voz/24h), nebo po samostatné stezce v přidruženém prostoru. Vedení cyklistů po samostatném pruhu na okružním pásu se ukázalo jako nebezpečné a nevhodné. Výkonnost okružní křižovatky je dokumentována mezinárodními empirickými poznatky a pomocí testování alternativ v simulačním programu. Stanovena byla kapacita symetricky zatížené okružní křižovatky jednotlivých kategorií, kapacita vybrané konfigurace zatížení turbo-okružní křižovatky a kapacita vjezdu okružní křižovatky v závislosti na podílu nákladních vozidel, počtu chodců, nebo vzdálenosti kolizních bodů. Optimalizační proces s využitím simulace je popsán pomocí optimalizačního schéma s popisem možností a omezení takového postupu.
|
 |
Ke stažení |
Příručka pro navrhování okružních křižovatek |