Příručka pro navrhování okružních křižovatek

Transkript

06 – 201
Poskytovatel:
Grantová agentura ČR
Národní 3, 110 00 Praha 1
Příručka pro navrhování okružních
křižovatek
(výstup grantového projektu č. 103/06/1859)
CITYPLAN spol. s r. o.,
Jindřišská 17, 110 00 Praha 1
www.cityplan.cz
Konzultační, inženýrské, expertizní a projektové služby
v energetice, životním prostředí, dopravě, dopravním inženýrství, mostním a inženýrském stavitelství
Držitel certifikátu ČSN EN ISO 9001
V Praze, leden 2009
CITYPLAN spol. s r. o., Jindřišská 17, 110 00 Praha 1, www.cityplan.cz
Držitel certifikátu ČSN EN ISO 9001 pro inženýrskou, projektovou, konzultační a expertní činnost
Příručka pro navrhování moderních okružních
křižovatek
Vytvořeno v rámci výzkumného úkolu GAČR č. 103/06/1859
Zhotovitel: CITYPLAN spol. s r. o., Jindřišská 17, 110 00 Praha 1
Autorský kolektiv: Ing. Peter Súkenník
Ing. Petr Hofhansl, Ph. D.
Ing. Kamila Zelenková
Ing. Žaneta Pistoriusová
Ing. Martin Varhulík
Ing. Lubomír Tříska
Ing. Jiří Landa
Číslo zakázky zhotovitele: 06 – 201
Datum: Leden 2009
OBSAH
1
ÚVOD __________________________________________________________ 4
1.1
ÚČEL PŘÍRUČKY................................................................................................................4
1.2
POUŽITÉ ZKRATKY A DEFINICE POJMŮ ........................................................................4
2
DEFINICE OKRUŽNÍ KŘIŽOVATKY __________________________________ 6
2.1
MODERNÍ OKRUŽNÍ KŘIŽOVATKA ..................................................................................6
2.2
KATEGORIE OKRUŽNÍCH KŘIŽOVATEK.........................................................................7
3
4
APLIKACE OKRUŽNÍCH KŘIŽOVATEK ______________________________ 18
NÁVRHOVÉ PRINCIPY ___________________________________________ 19
4.1 RYCHLOST .......................................................................................................................19
4.1.1 Návrhová rychlost.....................................................................................................20
4.1.2 Vztah rychlost – poloměr směrového oblouku ......................................................20
4.1.3 Rychlostní konzistence křižovatky..........................................................................22
4.1.4 Potenciální relativní rychlost vozidel ......................................................................23
4.1.5 Fyzická versus psychologická bariéra rychlosti....................................................24
4.1.6 Rychlostní profil křižovatky .....................................................................................25
4.2 TRASY VOZIDEL ..............................................................................................................29
4.2.1 Návrhové metody k zamezení „překrývání tras“....................................................31
4.2.1.1 Vjezdové křivky ....................................................................................................31
4.2.1.2 Výjezdové křivky ..................................................................................................33
4.2.2 Návrhové vozidlo ......................................................................................................33
4.2.3 Vedení ramena a vjezdu ...........................................................................................35
4.2.3.1 Počet ramen.........................................................................................................37
4.2.3.2 Vzdálenost ramen ................................................................................................37
4.3
GEOMETRICKÉ ELEMENTY............................................................................................38
4.3.1 Průměr okružní křižovatky .......................................................................................38
4.3.2 Šířka okružního jízdního pásu .................................................................................39
4.3.3 Středový ostrůvek.....................................................................................................40
4.3.4 Šířka vjezdu ...............................................................................................................40
4.3.5 Horizontální křivky ....................................................................................................42
4.3.5.1 Vjezd ....................................................................................................................42
4.3.5.2 Výjezd ..................................................................................................................43
4.3.6 Křižování s pěšími proudy .......................................................................................45
4.3.7 Dělicí ostrůvky...........................................................................................................46
4.3.8 Vertikální vedení........................................................................................................47
4.3.8.1 Příčný sklon..........................................................................................................47
4.3.8.2 Podélný sklon.......................................................................................................48
1
4.3.9 Bypassy pro pravé odbočení ...................................................................................48
4.4
NEMOTORIZOVANÍ UŽIVATELÉ .....................................................................................50
4.4.1 Cyklisté ......................................................................................................................51
4.4.2 Handicapovaní uživatelé ..........................................................................................52
4.5 SVĚTELNÁ SIGNALIZACE NA OKRUŽNÍ KŘIŽOVATCE...............................................53
4.5.1 Metering na vjezdech................................................................................................54
4.5.2 Světelná signalizace v blízkosti okružní křižovatky ..............................................55
4.5.3 Světelná signalizace na vjezdech a okružním pásu ..............................................55
4.5.4 Světelná signalizace pro úrovňový kolejový přejezd ............................................55
4.5.5 Světelná signalizace pro chodce.............................................................................57
4.6 DOPRAVNÍ ZNAČENÍ NA OKRUŽNÍ KŘIŽOVATCE .......................................................60
4.6.1 Svislé dopravní značení ...........................................................................................60
4.6.2 Vodorovné dopravní značení ...................................................................................60
4.6.2.1 Značení na vjezdech ............................................................................................60
4.6.2.2 Značení na okružním pásu...................................................................................61
4.6.3 Alternativní přístup k dopravnímu značení ............................................................61
5
DOPRAVNÍ CHOVÁNÍ ____________________________________________ 64
5.1 JEVY POZOROVANÉ NA OKRUŽNÍCH KŘIŽOVATKÁCH.............................................65
5.1.1 Vjezd a výjezd............................................................................................................65
5.1.2 Gap-forcing (vynucování vjezdu) ............................................................................67
5.2
6
7
8
PRŮJEZD OKRUŽNÍ KŘIŽOVATKOU..............................................................................68
ALGORITMUS NÁVRHU OKRUŽNÍ KŘIŽOVATKY _____________________ 69
CHYBNÁ ŘEŠENÍ ________________________________________________ 70
VÝKONNOST OKRUŽNÍ KŘIŽOVATKY ______________________________ 75
8.1
SIMULACE OKRUŽNÍCH KŘIŽOVATEK .........................................................................79
8.1.1 Kapacita okružní křižovatky podle simulace..........................................................82
8.2
9
PROCES OPTIMALIZACE ................................................................................................84
BEZPEČNOST PROVOZU _________________________________________ 86
9.1
ÚVOD.................................................................................................................................86
9.2
KOLIZNÍ BODY .................................................................................................................87
9.3 FAKTORY OVLIVŇUJÍCÍ BEZPEČNOST.........................................................................89
9.3.1 Jízdní rychlost ...........................................................................................................89
9.3.2 Rozhledová pole........................................................................................................90
9.3.3 Periferní pole .............................................................................................................92
9.3.4 Reakční doba.............................................................................................................93
9.4
OSVĚTLENÍ.......................................................................................................................94
9.5
OSTRŮVKY .......................................................................................................................95
2
9.6
PĚŠÍ ...................................................................................................................................96
9.7 CYKLISTÉ .........................................................................................................................98
9.7.1 Společný jízdní pruh s vozidly.................................................................................99
9.7.2 Stezka v přidruženém prostoru okružní křižovatky .............................................100
9.7.3 Vyhrazený jízdní pruh na okruhu...........................................................................101
9.8 DOPRAVNÍ NEHODY......................................................................................................102
9.8.1 Situace v ČR ............................................................................................................103
9.8.2 Statistika nehodovosti v ČR...................................................................................104
9.8.3 Praha ........................................................................................................................106
9.8.4 Statistika nehodovosti ve světě.............................................................................107
9.8.4.1 Velká Británie .....................................................................................................107
9.8.4.2 Francie ...............................................................................................................107
9.8.4.3 Belgie .................................................................................................................108
9.9
10
11
BEZPEČNOSTNÍ INSPEKCE A AUDIT OKRUŽNÍ KŘIŽOVATKY ................................110
SLOVO NA ZÁVĚR______________________________________________ 111
LITERATURA __________________________________________________ 112
3
1 ÚVOD
Tato příručka je jedním z výstupů výzkumného úkolu „Využití metod mikrosimulace pro
optimalizaci návrhových prvků okružních křižovatek s ohledem na jejich bezpečnost, výkonnost a
pohyb chodců a cyklistů“, který byl podpořen Grantovou agenturou ČR.
1.1
ÚČEL PŘÍRUČKY
Účelem příručky je poskytnout zainteresovaným osobám a institucím databázi odborných
poznatků a návod na správný návrh okružních křižovatek. Příručka má být poradním prvkem při
procesu návrhu nebo posuzování návrhu okružní křižovatky z hlediska její funkčnosti a
bezpečnosti. Tato příručka není náhradou platných norem a technických předpisů a její obsah má
formu doporučení. Soustřeďuje se především na správné principy návrhu a jejich důsledky.
Sumář poznatků a postupů vychází především z americké informační příručky pro okružní
křižovatky, která je rozsáhlou odbornou prací zohledňující výzkumy a empirická měření mnoha
zemí, především evropských (Velká Británie, Německo, Francie, dále Austrálie a další) a z
vlastních rešerší, analýz, měření a simulací provedených v rámci výzkumného projektu GAČR č.
103/06/1859.
1.2
POUŽITÉ ZKRATKY A DEFINICE POJMŮ
Vjíždějící vozidlo
Cirkulující vozidlo
Deflexe
AASHTO
AUSTROADS
BESIP
CAD
CITS
ČSN
FHWA
HBS
HCM
LNV
NCHRP
OK
OV
PIARC
Vozidlo jedoucí vjezdovým ramenem, směřující na okružní jízdní pás.
Vozidlo je součástí podřazeného dopravního proudu.
Vozidlo jedoucí po okružním jízdním pásu okružní křižovatky. Vozidlo je
součástí nadřazeného dopravního proudu.
Horizontální zakřivení dráhy vozidla pomocí směrových oblouků.
American Association of State Highway and Transportation Officials
Association of Australian and New Zealand Road Transport and Traffic
Authorities
Bezpečnost silničního provozu (oddělení ministerstva dopravy, nadace)
Computer Aided Design – počítačem podporované navrhování
Center for Integrated Turbulence Simulations [USA]
Česká technická norma [CZ]
Federal Highway Administration
Handbuch für die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen
Highway capacity manual
Lehké nákladní vozidlo do 3,5 t
National Cooperative Highway Research Program
Okružní křižovatka
Osobní vozidlo
World Road Association
4
TNV
TP
TRB
Těžké nákladní vozidlo nad 3,5 t
Technický předpis [CZ]
Transportation Research Board [USA], www.trb.org
TRL
SSZ
ÚAMK
Transport Research Laboratory [UK], http://www.trl.co.uk/
Světelné signalizační zařízení
Ústřední automotoklub České republiky
5
2 DEFINICE OKRUŽNÍ KŘIŽOVATKY
Počátek éry moderních okružních křižovatek je spojován s konstrukcí první okružní křižovatky
s předností jízdy na vjezdech v roce 1956 ve Velké Británii. V roce 1966 toto pravidlo přednosti
v jízdě na vjezdech [yield-at-entry] spustilo revoluci moderních okružních křižovatek. Austrálie a
většina jiných Británií ovlivněných zemí začaly budovat moderní okružní křižovatky. Země,
ve kterých se jezdí po pravé straně, byly v následování pomalejší, ale mnohé z nich se rychle
přidaly. Například ve Francii došlo k rapidnímu vzrůstu počtu okružních křižovatek po adopci
pravidla přednosti na vjezdech v roce 1983.
2.1
MODERNÍ OKRUŽNÍ KŘIŽOVATKA
Moderní okružní křižovatka je termín, který je definován pomocí těchto znaků okružní
křižovatky:
-
Pravidlo přednosti na vjezdu (vozidla přijíždějící k okružní křižovatce musí dát přednost
vozidlům na okružním jízdním pásu);
-
Kanalizace a usměrňování dopravních proudů za účelem minimalizace průpletu na
okružním jízdním pásu;
-
Deflexe – horizontální zakřivení dráhy za účelem redukce jízdní rychlosti;
-
Nízké jízdní rychlosti. Doporučené maximální návrhové rychlosti na vjezdu jsou uvedeny
v tabulce (Tabulka 1);
-
Relativně malé průměry okružní křižovatky (vepsaného kruhu) v hodnotách do 70 m;
-
Dělicí ostrůvky k separaci protisměrných dopravních proudů a ochraně nemotorizovaných
účastníků dopravy;
-
Vyloučené parkování na okružním pásu a v jeho bezprostřední blízkosti;
Pověst mimořádně bezpečného typu křižovatky získaly moderní okružní křižovatky především
díky:
-
Nízkým jízdním rychlostem, které jsou důsledkem fyzických bariér (zakřivení dráhy
v důsledku malého poloměru);
-
Jednoduchému principu zařazování se do nadřazeného proudu – vozidla nadřazeného
proudu přijíždějí pouze z jednoho směru, zařazování probíhá pouze do jednoho směru;
-
Menšímu počtu konfliktních bodů ve srovnání s jinými typy úrovňových neřízených
křižovatek (viz kap. 9).
-
Přehlednosti, pochopitelnosti dopravní situace, malé náročnosti dopravního manévrování,
nízko-stresovému prostředí;
-
Dostatečné kapacitě bez ztráty benefitu bezpečnosti při vyšší saturaci.
6
Co není moderní okružní křižovatka? Jde o křižovatku, která:
-
Připojuje podřazený dopravní proud jiným způsobem než stykovým s nutností dát přednost
v jízdě (např. připojení pomocí připojovacího pruhu);
-
Vyžaduje, podněcuje nebo snadno umožňuje průplety na okružním jízdním pásu.
-
Má průměr okružního jízdního pásu výrazně větší než 70 m. Větší okružní křižovatky se
neosvědčily z hlediska bezpečnosti provozu a od jejich budování bylo v zahraničí
upuštěno, dokonce v některých případech dochází k přebudovávání na menší moderní
okružní křižovatky. Zkušenost s velkými okružními křižovatkami např. v Praze tento fakt
dokazuje – v Praze jsou 3 velké okružní křižovatky a patří mezi nejnehodovější neřízené
křižovatky. Kritickým předpokladem vysoké bezpečnosti je nízká rychlost, která je spojena
s malým poloměrem trasy a minimalizace kolizních bodů (např. vyloučením průpletů).
2.2
KATEGORIE OKRUŽNÍCH KŘIŽOVATEK
Standardní kategorizace okružních křižovatek je v této příručce provedena na základě lokace
křižovatky (intravilán-extravilán), počtu vjezdových pruhů (jednopruhová-vícepruhová) a velikosti
průměru (mini, kompaktní, standardní). Dělení na intravilánovou a extravilánovou není spojeno
pouze s lokací křižovatky, ale i s geometrickými prvky odpovídajícími návrhovým rychlostem
křižujících se komunikací (v extravilánu typicky vyšší rychlosti). Původní členění na malé a velké
okružní křižovatky již není v zahraničí ani v této příručce užíváno.
maximální počet
pruhů na vjezdu
typický průměr
dělicí ostrůvek
typické denní
dopravní zatížení na
4ramenné okružní
křižovatce [voz/24h]
mini
25 km/h
1
13–25 m
zvýšený je-li možno,
s přechodem pro chodce
10 000
kompaktní
25 km/h
1
25–30 m
zvýšený, s přechodem pro
chodce
15 000
jednopruhová
35 km/h
1
30–40 m
chodce
20 000
dvoupruhová
40 km/h
2
45–55 m
chodce
> 20 000
turbo1
40 km/h
3*
45–55 m
chodce
> 20 000
jednopruhová
40 km/h
1
35–40 m
zvýšený a zvětšený, s
přechodem pro chodce
20 000
dvoupruhová
50 km/h
2
55–60 m
> 20 000
turbo1
50 km/h
3*
55–60 m
> 20 000
intravilánová
extravilánová
Kategorie okružní křižovatky
návrhový element
dop. maximální
návrhová rychlost
na vjezdu
Tabulka 1 – Základní návrhové charakteristiky jednotlivých kategorií okružních křižovatek ([20]
s doplněním)
1
turbo-okružní křižovatky se dělí na několik podtypů, viz níže bod 7)
*počet vjezdových pruhů zpravidla 1 až 3, v některých specifických případech i více
7
V Německu je rovněž užíváno výrazu semi-dvoupruhová okružní křižovatka [Brilon], která se
vyznačuje šířkou okružního pásu umožňující dvoupruhový provoz, přičemž pruhy nejsou
vyznačeny, dvoupruhovými nebo i jednopruhovými vjezdy a jednopruhovými výjezdy. Tato
konfigurace vznikla ze standardní dvoupruhové okružní křižovatky s dvoupruhovými výjezdy,
která vykazovala bezpečnostní deficity.
1) Mini-okružní křižovatka
Mini-okružní křižovatky jsou malé okružní křižovatky, které se využívají v intravilánovém
prostředí s nízkými rychlostmi (60km/h a méně, zpravidla ve zklidněných nebo rezidenčních
zónách s rychlostním limitem 40 resp. 30 km/h). Jsou relativně nenákladné, protože jsou pro ně
typické minimální požadavky na dodatečné zpevněné plochy (při změně z průsečné křižovatky) a
jen malé rozšíření v původních rozích průsečné křižovatky. Vzhledem k malým rozměrům, krátkým
vzdálenostem pro chodce, nízkým intenzitám a rychlostem vozidel jsou mini-okružní křižovatky
chodci vnímány jako uživatelsky příjemné [pedestrian friendly].
Středový ostrůvek mini-okružních křižovatek je pojížděný. Bývá výškově mírně odsazen od
okružního pásu (např. dlažba s mírným převýšením) a/nebo vyznačen barevně. Pojízdnost
středového ostrůvku je využívána nákladními vozidly. Řízení rychlosti při průjezdu by mělo být
zabezpečeno adekvátním horizontálním zakřivením. Doporučený design mini-okružních křižovatek
je založen na německé metodě, s jistým vlivem Velké Británie.
Obrázek 1 – Miniokružní křižovatka [20]
2) Intravilánová kompaktní
Podobně jako mini-okružní křižovatky i kompaktní intravilánové jsou z pohledu chodců a cyklistů
uživatelsky příjemné díky kolmým vjezdům, které vyžadují velmi nízké rychlosti vozidel při příjezdu
z vjezdového ramene na okružní pás.
Všechny vjezdy jsou jednopruhové, středový ostrůvek je nepojížděný, doplněný prstencem pro
umožnění průjezdu nákladních vozidel. Principiálním cílem při návrhu tohoto typu okružní
8
křižovatky je dosažení vysoké bezpečnosti pro chodce, přičemž kapacita by neměla být primární
otázkou. Doporučený design je podobný německému a jiným severoevropským zemím.
Obrázek 2 – Intravilánová kompaktní okružní křižovatka [20]
3) Intravilánová jednopruhová okružní křižovatka
Křižovatka je charakterizována jedním pruhem na vjezdech, výjezdech i okružním pásu. Od
kompaktní okružní křižovatky se liší větším poloměrem a více tangenciálními vjezdy i výjezdy, což
vede k mírně vyšší kapacitě a vyšším rychlostem.
9
Obrázek 3 – Intravilánová jednopruhová okružní křižovatka [20]
Návrh tohoto typu okružní křižovatky by měl být zaměřen na dosažení konzistentních
rychlostí na vjezdu a okružním pásu. Geometrické elementy zahrnují zvýšené dělicí ostrůvky,
nepojížděný středový ostrůvek a většinou žádný prstenec. Design je podobný okružním
křižovatkám v Austrálii, Francii a Velké Británii.
4) Intravilánová dvoupruhová okružní křižovatka
Intravilánové dvoupruhové okružní křižovatky zahrnují všechny křižovatky v intravilánu, které
mají alespoň na jednom z vjezdů 2 pruhy. Okružní pás je tedy širší, umožňuje jízdu osobních
vozidel ve dvou pruzích. Rychlosti vozidel na vjezdech, výjezdech i okružním pásu jsou podobné
jako na jednopruhové okružní křižovatce. Důležité je, aby rychlosti vozidel byly konzistentní na celé
okružní křižovatce. Charakteristické geometrické prvky jsou dále zvýšené dělicí ostrůvky, žádný
prstenec pro nákladní vozidla, nepojízdný středový ostrůvek a adekvátní horizontální zakřivení.
Design tohoto typu okružní křižovatky je založen na metodách používaných ve Velké Británii, s
vlivy Austrálie a Francie.
K dvoupruhovým okružním křižovatkám je nutno podotknout, že u nich dochází k problémovým
situacím při výjezdu z vnitřního pruhu na okružním pásu a při přejiždění mezi pruhy na okružním
pásu. Dopravní chování řidičů pak často vede k upřednostňování pravého vjezdového pruhu bez
ohledu na křižovatkový manévr (bez ohledu na cílový výjezd – viz také kap. 5.2) Z těchto důvodů
se např. v Nizozemí používají místo standardních dvoupruhových okružních křižovatek tzv. turbo
okružní křižovatky (popsány v bodu 7). Rovněž v Německu se upustilo od výstavby dvoupruhových
okružních křižovatek a testují se turbo okružní křižovatky.
10
Obrázek 4 – Intravilánová dvoupruhová okružní křižovatka [20]
5) Extravilánová jednopruhová okružní křižovatka
Tyto křižovatky většinou vykazují vysoké průměrné rychlosti vozidel na křižujících se
komunikacích - v rozmezí 80-100 km/h. K zajištění snížení rychlosti před vjezdem do okružní
křižovatky na odpovídající hodnotu je proto třeba podpůrných geometrických úprav a zařízení na
řízení rychlosti na ramenech. Extravilánové okružní křižovatky mají větší průměr než intravilánové,
umožňují tedy vyšší rychlosti na vjezdech, výjezdech a okružním pásu. Jejich použití je vhodné
v případě, že se očekává žádný nebo pouze malý počet chodců (platí pro současnou situaci i pro
výhled). Design této křižovatky je primárně založen na metodách používaných v Austrálii, Francii a
Velké Británii.
11
Obrázek 5 – Extravilánová jednopruhová okružní křižovatka [20]
6) Extravilánová dvoupruhová okružní křižovatka
Dvoupruhové extravilánové okružní křižovatky mají podobné rychlostní charakteristiky jako
jednopruhové. Odlišují se dvěma vjezdovými pruhy nebo rozšířením vjezdu z jednoho na dva
pruhy na jednom nebo více vjezdech. V případě, že se okružní křižovatka v budoucnu může stát
součástí urbanizovaného prostoru, měla by být navržena pro nižší rychlosti s návrhovými detaily
pro chodce a cyklisty. Design je založen na metodách z Velké Británie, Austrálie a Francie.
K dvoupruhovým okružním křižovatkám je nutno podotknout, že u nich dochází k problémovým
situacím při výjezdu z vnitřního pruhu na okružním pásu a při přejíždění mezi pruhy na okružním
pásu. Dopravní chování řidičů pak často vede k upřednostňování pravého vjezdového pruhu bez
ohledu na křižovatkový manévr (bez ohledu na cílový výjezd – viz také kap. 5.2) Z těchto důvodů
se např. v Nizozemí používají místo standardních dvoupruhových okružních křižovatek tzv. turbo
okružní křižovatky (popsány v kap. 2.2 v bodu 7). Rovněž v Německu se upustilo od výstavby
dvoupruhových okružních křižovatek a testují se turbo okružní křižovatky [Brilon].
Okružní křižovatky s více než dvěma pruhy na okružním jízdním pásu jsou rovněž možné – ve
formě turbo okružních křižovatek.
12
Obrázek 6 – Extravilánová dvoupruhová okružní křižovatka [20]
7) Turbo-okružní křižovatka
Tento typ křižovatky je vyvíjen od roku 1998 v Nizozemí [Fortuijn], kde nahradil standardní
dvoupruhové okružní křižovatky. Turbo-okružní křižovatka vznikla jako kreativní odpověď na
otázku, jak vytvořit okružní křižovatku, která bude mít vyšší kapacitu než jednopruhová, ale
stejný standard bezpečnosti, tj. vyšší než dvoupruhová okružní křižovatka [4].
Nejdůležitějším znakem turbo-okružní křižovatky je spirálovité uspořádání jízdních pruhů (eliminuje
průplety na okružním pásu).
Jde o typ křižovatky, který se ideálně hodí v případě, že:
-
Jeden z dopravních směrů je výrazně dominantní;
-
Je potřeba dosáhnout vyšší bezpečnosti odstraněním konfliktů mezi cirkulujícími a
vyjíždějícími vozidly, ke kterým dochází na standardní dvoupruhové okružní křižovatce;
-
Je potřeba dosáhnout vyšší kapacity ve srovnání se standardní dvoupruhovou okružní
křižovatkou (nárůst kapacity oproti standardní dvoupruhové okružní křižovatce může
představovat až 25-35 %).
Turbo-okružní křižovatka svou konstrukcí umožňuje lepší využití levého vjezdového pruhu,
než tomu bývá u standardních dvoupruhových okružních křižovatek. Počet kolizních bodů je
ve srovnání se standardní dvoupruhovou okružní křižovatkou rovněž nižší (10 oproti 16), což
vytváří předpoklady velmi vysoké bezpečnosti provozu. Vodorovné dopravní značení se
zpravidla doplňuje nízkými obrubníky, které zamezují průpletům na okružním pásu, ale
v případě potřeby je lze přejíždět – žádoucí např. pro dlouhá vozidla
13
Obrázek 7 – Schéma a fotografie standardní turbo-okružní křižovatky (příklad z Německa)
Fortuijn člení turbo-okružní křižovatky na tyto typy:
1) Vejcovitá okružní křižovatka [egg roundabout]
Charakteristiky:
•
2 dvoupruhové + 2
jednopruhové výjezdy;
•
2 dvoupruhové + 2
jednopruhové vjezdy;
Použití:
•
Křižování silného přímého
a slabého dopravního
proudu.
2) Standardní turbo-okružní křižovatka [basic turbo roundabout]
Charakteristiky:
•
2 dvoupruhové + 2
•
4 dvoupruhové vjezdy;
Použití:
•
Křižování silného přímého
a méně silného
dopravního proudu.
14
3) Kloubová okružní křižovatka [knee roundabout]
Charakteristiky:
•
2 dvoupruhové + 2
•
3 dvoupruhové vjezdy, 1
jednopruhový vjezd
s bypassem;
Použití:
•
Křižování silného dopravního
proudu ve směru pravého
resp. levého odbočení dle schématu se slabými ostatními dopravními proudy.
4)
Spirálovitá okružní křižovatka [spiral roundabout]
Charakteristiky:
•
2 dvoupruhové + 2
•
2 třípruhové + 2 dvoupruhové
vjezdy;
Použití:
•
Křižování komunikace se silným
přímým dopravním proudem
s komunikací s dopravními
proudy převážně odbočujícími vlevo a vpravo.
5) Rotorová okružní križovatka [rotor roundabout]
Charakteristiky:
•
4 dvoupruhové výjezdy;
•
4 čtyřpruhové vjezdy;
•
Možnost odbočení vpravo a
přímo dvěma pruhy;
•
Možnost odbočení vlevo jedním
pruhem.
Použití:
•
Křižování dvou silných
dopravních proudů
15
6) Alternativní formy okružních křižovatek
Předchozí uvedené kategorie okružních křižovatek lze považovat za standardní.
V zahraniční literatuře nebo v praxi je možné se setkat i s jinými typy křižovatek, z nichž
zmíníme zdvojenou křižovatku, kterou je možné najít zejména v Británii.
Jde o umístnění dvou okružních křižovatek v těsné blízkosti tak, že vytvářejí jeden uzel.
Řešení vzniklo adaptací na prostorové podmínky při minimálních zřizovacích nákladech.
Obrázek 8 – Zdvojená okružní křižovatka s bezprostředně sousedícími okružními pásy (vlevo) a
s krátkou spojovací komunikací (vpravo) – (příklad z Anglie, obrázek je zrcadlen pro pravostranný
provoz)
Řešení lze aplikovat v nízkorychlostním prostředí (zpravidla intravilán) při vhodných
prostorových podmínkách. Většinou se jedná o rekonstrukce různých forem neřízených křižovatek
provedené za účelem zvýšení bezpečnosti provozu.
7) Okružní křižovatky v mimoúrovňových křižovatkách
Okružní křižovatky lze aplikovat i v případě mimoúrovňových křižovatek, kde nahrazují
stykové nebo průsečné křižovatky na komunikaci nižšího významu.
16
Obrázek 9 – Ukázky využití okružních křižovatek v mimoúrovňových křižovatkách
Nizozemí:
USA:
Francie:
Velká Británie:
17
3 APLIKACE OKRUŽNÍCH KŘIŽOVATEK
I když je okružní křižovatka oblíbenou formou křižovatky s vysokým standardem bezpečnosti a
funkčnosti provozu, její aplikace má své meze, které je nutno respektovat, tak jako u jakékoli jiné
dopravní konstrukce. Okružní křižovatky je vhodné navrhovat:
-
V místech s potřebou redukce rychlosti (okružní křižovatka jako efektivní rychlostní
retardér);
-
V případě, že kapacitní posouzení prokáže rezervu alespoň 10 % (doporučená hodnota
k zabezpečení zvládnutí krátkodobých přetížení);
-
V místech křižování více dopravních proudů (potřeba křižování více než 4 ramen);
-
V místech s důrazem na bezpečnost (klidové zóny, obytné zóny, zóny s vysokou
koncentrací nemotorizovaných účastníků, sousedství škol a dětských hřišť) – přátelské
řešení vůči chodcům a cyklistům.
Okružní křižovatky není vhodné navrhovat:
-
Na rychlostních komunikacích a významných komunikacích nadřazené silniční sítě
s potřebou zachování vyšší jízdní rychlosti;
-
V podmínkách s výraznými sklonovými poměry (nad 4% v podélném sklonu);
-
V podmínkách, kdy by mohlo docházet k zablokování provozu na okružní křižovatce
vlivem kolony ze sousedních křižovatek jiného typu;
-
V soustavě řízených křižovatek, které vyžadují koordinaci;
-
V případě křižování s kolejovou dopravou;
-
Na trasách častých nadrozměrných nákladů (lze aplikovat v případě adekvátních
geometrických úprav).
18
4 NÁVRHOVÉ PRINCIPY
Proces návrhu okružní křižovatky vyžaduje, více než jiné typy křižovatek, značný počet iterací
mezi geometrickým plánem, analýzou provozu a hodnocením bezpečnosti. Malé změny
v geometrii totiž mohou vést k výrazným změnám v bezpečnosti a/nebo provozní výkonnosti.
Projektant tedy často potřebuje korigovat a zlepšovat úvodní návrh k zvýšení jeho kapacity a
bezpečnosti. Plánování okružní křižovatky je tedy iterativní proces [20].
identifikace okružní
křižovatky jako
potenciální návrhové
možnosti
detailní analýza
výkonnosti
prvotní návrh
potřebné úpravy
prověření
bezpečnostních
parametrů
FINÁLNÍ
NÁVRH
PROVOZ
předběžná analýza
kapacity
GEOMETRICKÝ
NÁVRH
vyhodnocení
návrhových
možností/variant
BEZPEČNOST
NÁVRH
CHARAKTERISTIKY
Obrázek 10 – Návrhový proces okružní křižovatky [20]
4.1
potřebné úpravy
zhodnocení
bezpečnosti
finálního návrhu
provedení
bezpečnostního
auditu
značení,
osvětlení,
úpravy terénu,
finální návrh
potřebné
úpravy
RYCHLOST
Vzhledem ke skutečnosti, že rychlost má výrazný vliv na bezpečnost dopravy, je
dosažení přiměřené rychlosti vozidel při průjezdu křižovatkou nejkritičtějším návrhovým
19
cílem. Dobře navržená křižovatka redukuje relativní rychlosti mezi dopravními proudy vynucením
překonání křižovatky po zakřivené trase (deflexe trasy).
4.1.1 Návrhová rychlost
Mezinárodní studie prokázaly, že zvýšení zakřivení trasy snižuje relativní rychlost mezi
vjíždějícími a cirkulujícími vozidly, což většinou vede ke snížení počtu nehod v místě vjezdu
(interakce vjíždějící – cirkulující vozidlo) a výjezdu (interakce cirkulující – vyjíždějící vozidlo)
z okružní křižovatky. Nicméně na křižovatkách s více pruhy zvýšení zakřivení trasy vozidla vytváří
větší „boční tření“ mezi sousedními dopravními proudy a může vyústit ve větší počet vozidel
„řezajících“ trasu přes pruhy a vyšší potenciál bočních srážek. Tedy pro každou okružní
křižovatku existuje optimální návrhová rychlost k minimalizaci počtu nehod.
Tabulka 2 – doporučená maximální vjezdová návrhová rychlost [20]
Kategorie okružní křižovatky
Mini-okružní křižovatka
Intravilánová kompaktní
Intravilánová jednopruhová
Intravilánová dvoupruhová
Extravilánová jednopruhová
Extravilánová dvoupruhová
Doporučená maximální
vjezdová návrhová rychlost
25 km/h
25 km/h
35 km/h
40 km/h
40 km/h
50 km/h
4.1.2 Vztah rychlost – poloměr směrového oblouku
Vztah mezi rychlostí vozidla a horizontálním vedením je podle AASHTO a rovněž podle
ČSN 73 6102 dokumentován následovně:
v = 127 . R . (e + f )
[km/h]
v – návrhová rychlost [km/h]
R – poloměr směrového oblouku [m]
e – příčné převýšení [m/m] ( = 0,01 . p ; p – příčný sklon [%])
f – koeficient příčného tření, závislý na rychlosti vozidla
Tabulka 3: Hodnota koeficientu příčného tření v závislosti na návrhové rychlosti
Návrhová rychlost v
120 100
80
70
60
50
40
35
30
25
20
Koeficient příčného tření f 0,11 0,13 0,14 0,15 0,16 0,18 0,23 0,24 0,24 0,25 0,26
ČSN 73 6102 využívá uvedeného vztahu k definici nejmenšího poloměru oblouku v závislosti na
návrhové rychlosti v příčném směru.
Jiné zahraniční autority uvádějí následující vztahy:
•
AUSTROADS:
V Austrálii je užíváno téměř stejného vztahu jako v ČSN 73 6102 (resp. AASHTO):
20
vn = 3,6 . 9,81 . (e + f S ) . Rn
vn,min <= vn <= vn,max
vn,min = 5 km/h, vn,max= min (vec, 50 km/h), přičemž vec je rychlost na výjezdu [exit cruise speed] a
podmínka vn,max <= 50 km/h vychází z požadavku bezpečnosti provozu.
Příručka FHWA [20] doporučuje e = +0,2 pro vjezdové a výjezdové oblouky a e = -0,2 pro
oblouky kolem středového ostrůvku (cirkulační trasa). Výpočetní program aaSIDRA používá
standardně hodnoty e = 0.
fs – koeficient příčného tření
Výpočetní program aaSIDRA používá rovnici:
fs = 0,30 – 0,00084 .
M v , přičemž Mv je
průměrná hmotnost vozidla v kg a fs >= 0.
•
NCHRP:
Americký výzkumný projekt NCHRP 3–65 uvádí následující vztahy:
v = 9,3961 . R 0,3861
pro e = 0,02 (p = 2 %)
v = 9,4805 . R 0,3673
pro e = - 0,02 (p = - 2 %)
V obrázku (Obrázek 11) je ilustrován vztah rychlosti a poloměru směrového oblouku. V případě
křivky podle ČSN resp. AASHTO je za koeficient příčného tření dosazena hodnota podle tabulky
(Tabulka 3), pro křivku podle AUSTROADS je uvažováno s koeficientem f = 0,212 pro lehká
vozidla (LV) a f = 0,269 pro těžká vozidla.
Obrázek 11 – Vztah poloměru směrového oblouku a rychlosti vozidla
vztah směrového poloměru a rychlosti vozidla (p = - 2 % )
120,0
110,0
100,0
90,0
R [m]
80,0
70,0
60,0
50,0
40,0
ČSN ; AASHTO
30,0
AUSTROADS LV
20,0
AUSTROADS TNV
10,0
NCHRP
0,0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
v [km/h]
21
4.1.3 Rychlostní konzistence křižovatky
Rychlostní konzistence okružní křižovatky vypovídá o absolutních a relativních rozdílech
v rychlostech vozidel při jízdě v jednotlivých segmentech okružní křižovatky. Doplňkem k dosažení
vhodné návrhové rychlosti pro nejrychlejší pohyby na křižovatce je zabezpečení konzistence
rychlostí pro všechny pohyby. Konzistence rychlostí může pomoci minimalizovat počet a vážnost
nehod mezi konfliktními proudy vozidel. Rovněž to zjednodušuje úlohu zařazení se do konfliktního
proudu, minimalizaci kritických časoprostorových mezer a tedy optimalizaci kapacity vjezdu.
Tento princip má dvě implikace:
1) relativní rychlosti mezi následujícími geometrickými elementy by měly být minimalizovány,
2) relativní rychlosti mezi konfliktními dopravními proudy by měly být minimalizovány.
Jak ilustruje obrázek (Obrázek 12), pět kritických poloměrů trasy musí být vyšetřeno pro každý
vjezd:
R1 – poloměr vjezdové trasy: minimální vjezdový poloměr na nejrychlejší přímé trase;
R2 – poloměr cirkulační trasy: minimální poloměr na nejrychlejší přímé trase kolem středového
ostrova;
R3 – poloměr výjezdové trasy: minimální výjezdový poloměr na nejrychlejší přímé trase;
R4 – poloměr trasy levého odbočení: minimální poloměr na nejrychlejší trase levého odbočení;
R5 – poloměr trasy pravého odbočení: minimální poloměr na trase nejrychlejšího pravého
odbočení.
Obrázek 12 – Poloměry na trase vozidla při průjezdu okružní křižovatkou [20]
22
Je důležité poznamenat, že tyto poloměry tras pro trajektorii vozidel nejsou stejné jako
obrubové poloměry. Konstrukce trasy je zobrazena na obrázku (Obrázek 18, Obrázek 19, Obrázek
20) a principy konstrukce jsou uvedeny v kapitole 4.2.
Na nejrychlejší trase je žádoucí, aby poloměr R1 byl menší než poloměr R2 a ten by měl být
menší než poloměr R3. Takové řešení zabezpečí, že rychlost bude redukována na nejnižší úroveň
na vjezdu a tím bude snížen počet nehod vznikajících „ztrátou kontroly“ nad vozidlem. Rovněž to
pomáhá omezit rychlostní rozdíly mezi vjíždějící a cirkulující dopravou a tím redukovat počet
konfliktů mezi vjíždějící a cirkulující dopravou. V některých případech (např. výrazné prostorové
omezení) není možné dosáhnout menšího poloměru R1 než R2. V takových situacích je
akceptovatelné, aby poloměr R1 byl větší než R2 takovým způsobem, aby rozdíl v rychlostech byl
menší než 20 km/h a preferovaně menší než 10 km/h.
Na okružních křižovatkách s dvoupruhovým okružním pásem a dvoupruhovým vjezdem
bývá úprava (zmenšení) poloměru R1 obtížnější, protože zde může docházet k překrývání
přirozené dráhy vozidla se sousedním pruhem (viz Obrázek 21). Dochází k tomu, když vozidlo
vjíždějící levým pruhem přejede do pravého za účelem vyhnutí se středovému ostrovu, nebo když
vozidlo vjíždějící pravým pruhem na okružním pásu křižuje levý pruh („řezání trasy“). V případě
dvoupruhové okružní křižovatky je třeba proto pečlivě sladit poloměry R1, R2 a R3 (pro doporučení
viz níže metody k omezení překrývání tras – kap. 4.2.1).
Výjezdový poloměr R3 by neměl být menší než R1 nebo R2 v zájmu minimalizace nehod
z důvodu ztráty kontroly nad vozidlem. Na jednopruhových okružních křižovatkách s aktivitou
chodců mohou být výjezdové poloměry malé (stejné nebo o málo větší než R2) v zájmu
minimalizace výjezdových rychlostí. Na dvoupruhových okružních křižovatkách musí být navíc
věnována pozornost možnosti překrývání tras na výjezdu (viz níže metody k omezení překrývání
tras). Pokud jsou přítomni chodci, může být nezbytné navrhnout menší šířku výjezdu k zajištění
dostatečně nízké rychlosti v místě křížení s přechodem pro chodce.
Poloměr levého odbočení R4 musí být hodnocen v zájmu zabezpečení rychlostního rozdílu
mezi vjíždějící a cirkulující dopravou nepřesahujícího 20 km/h. Levé odbočení se považuje za
kritické, protože vykazuje nejnižší rychlosti vozidel. Všeobecně může být poloměr R4 stanoven
přidáním 1,5 m k poloměru středního okružního pásu [20].
Poloměr pravého odbočení by měl mít návrhovou rychlost rovnající se nebo menší než
maximální návrhová rychlost křižovatky a ne vyšší o více než 20 km/h oproti konfliktnímu poloměru
R4.
4.1.4 Potenciální relativní rychlost vozidel
Potenciální relativní rychlost může být definována jako potenciální relativní 85. percentil
rychlosti dvou vozidel v bodě potenciálního konfliktu [16]. Potenciální relativní rychlost vozidel Sr se
počítá využitím goniometrické funkce při znalosti dvou hodnot rychlostí vozidel a úhlu vzájemného
křížení jejich tras.
23
Úpravu relativní rychlosti lze provést úpravou absolutních rychlostí vozidel s křižujícími se
trasami nebo úpravou úhlu křížení – viz níže uvedené schéma.
S1, S2 – rychlosti vozidel s křižujícími se trasami
SR – potenciální relativní rychlost vozidel
Potenciální relativní rychlost lze využít k predikci určitého typu nehod (Arndt, 1998).
Obecně platí, že zvýšení potenciální relativní rychlosti vede ke zvýšení rizika vzniku nehody.
Níže uvedené schéma ilustruje způsob stanovení a redukce relativní rychlosti vozidel [16]:
Prvotní návrh
Možnosti úprav – redukce relativní rychlosti
S1
S2
Sr
Sr
Trasy vozidel se
křižují pod
určitým úhlem
Snížení
jedné z
rychlostí
Sr
Sr
Snížení obou
rychlostí
Zmenšení
úhlu
křižování tras
Sr
S1
Sr = 0
S2
Trasy vozidel se
křižují pod
nulovým úhlem
Vyrovnání obou
absolutních rychlostí na
stejnou hodnotu
4.1.5 Fyzická versus psychologická bariéra rychlosti
Před vjezdem na okružní křižovatku je potřeba zabezpečit snížení rychlosti přijíždějících vozidel
na bezpečnou hodnotu. Tento záměr může být principielně realizován několika způsoby:
1) Vytvořením fyzické bariéry
Za fyzickou bariéru lze považovat stavební úpravu dopravního prostoru takovým způsobem,
že volba vyšší rychlosti návrhového vozidla než je maximální přípustná rychlost, není možná,
resp. vedla by k vybočení z komunikace, ke kontaktu s vodícím bezpečnostním zařízením,
nebo k extrémnímu snížení komfortu jízdy. Takového stavu lze docílit zejména:
24
-
Vložením směrových oblouků na příjezdovou komunikaci (Obrázek 29), vytvořením
„šikany“;
-
Zúžením jízdního pruhu (v kombinaci s fyzickými bariérami znemožňujícími „umělé“
rozšiřování pruhů např. využíváním krajnice). Přejezd rozměrného nebo
nadrozměrného vozidla lze zabezpečit možností přejezdu přes nízké obrubníky nebo
příčné prahy.
-
Vložením vertikální překážky (příčný rychlostní retardér).
2) Vytvořením psychologické bariéry
Za psychologickou bariéru lze považovat opatření, které apeluje na samoregulaci řidičova
chování v souladu s dopravními předpisy. Psychologická bariéra je účinná, pokud ji řidič
přirozeně respektuje (přirozeně ukázněný řidič) nebo si je řidič vědom vysoké
pravděpodobnosti postihu za nerespektování pravidel a zároveň je míra postihu vnímána jako
vysoká a nepříjemná. Takové povědomí ale ve značné části české řidičské společnosti
rozšířeno není a psychologická bariéra se proto často míjí účinkem.
-
Osazením dopravní značky s rychlostním limitem;
-
Optickými úpravami okolí a povrchu dopravního prostoru;
-
Umístněním radaru nebo jeho imitace.
3) Kombinací fyzických a psychologických bariér
Fyzické bariéry jsou mimořádně spolehlivé, protože se jim prakticky nedá vyhnout. Jistá část
řidičů nebude respektovat psychologické bariery nikdy, proto v zájmu ochrany lidského zdraví a
života (především u chodců v intravilánu) je vhodné využívat fyzické bariéry.
O praktických možnostech úprav vjezdových větví za účelem snížení rychlosti vozidla
pojednává kap. 4.3.5.1.
4.1.6 Rychlostní profil křižovatky
Rychlostní profil vypovídá o rychlosti vozidla projíždějícího okružní křižovatkou ve volném
dopravním proudu (bez nutnosti zastavit, bez omezování jinými vozidly). Jeho konstrukce je možná
např. na základě měření rychlosti vozidel ve vybraných bodech, nebo záznamem rychlosti
plovoucího vozidla.
Obrázky (Obrázek 13, Obrázek 14, Obrázek 15) ilustrují rychlostní profily intravilánové okružní
křižovatky v Kladně ve vybraných směrech. Tyto poznatky lze využít při návrhu okružní křižovatky
a při kalibraci simulačních modelů.
25
Obrázek 13 – Příklad teoretického rychlostního profilu intravilánové okružní křižovatky v přímém
směru (Kladno, průměr 32 m, CityPlan)
Obrázek 14 – Příklad teoretického rychlostního profilu intravilánové okružní křižovatky v levém
odbočení (Kladno, průměr 32 m, CityPlan)
26
Obrázek 15 – Příklad teoretického rychlostního profilu intravilánové okružní křižovatky v pravém
odbočení (Kladno, průměr 32 m, CityPlan)
27
Obrázek 16 – Příklad teoretického rychlostního profilu intravilánové kompaktní okružní
křižovatky [20]
rychlost [km/h]
rychlost [mph]
Vzdálenost od středu [ft]
Vzdálenost od středu [m]
rychlost
Obrázek 17 – Příklad rychlostního profilu křižovatky (Německo, průměr 26 m)
Vzdálenost od středu [m]
28
4.2
TRASY VOZIDEL
K determinaci rychlosti okružní křižovatky je potřeba sestrojit nejrychlejší trasu vozidla, kterou
umožňuje geometrie křižovatky. Je to nejplynulejší, nejrychlejší trasa osobního vozidla při absenci
jakékoli dopravy a ignoraci vodorovného dopravního značení. Většinou je nejrychlejší trasou přímý
směr průjezdu křižovatkou, ale v některých případech je to pravé odbočení.
Obrázek 18 – Nejrychlejší trasa vozidla při průjezdu jednopruhovou okružní křižovatkou [20]
Při konstrukci nejrychlejší trasy se dle [20] předpokládá šířka vozidla 2 m a minimální odstup
0,5 m od středové čáry nebo okraje vozovky s vyznačenou vodicí čárou. Tudíž osa trasy vozidla se
kreslí s následujícími vzdálenostmi ke geometrickým prvkům:
•
1,5 m od hrany vozovky (obruby),
•
1,5 m od osy vozovky,
•
1,0 m od hrany vodicího proužku.
29
Obrázek 19 – Nejrychlejší trasa vozidla při průjezdu dvoupruhovou okružní křižovatkou [20]
Obrázek 20 – Příklad kritického pravého odbočení [20]
Jak ukazují obrázky (Obrázek 18, Obrázek 19), nejrychlejší trasa pro přímou trasu je série
protisměrných oblouků. Při sestrojování trasy by měla být kreslena malá délka tangenty mezi
návaznými oblouky k pokrytí času, který řidič potřebuje k otočení kol řídicí nápravy. Může být
vhodnější kreslit trasu spíše volnou rukou, než využitím vzorů a předloh nebo softwaru pro
počítačem podporované navrhování [CAD]. Technika kreslení volnou rukou může poskytnout
přirozenější reprezentaci cesty, jakou se řidič vypořádává s okružní křižovatkou, s plynulým
přechodem mezi tangentami a oblouky. Je-li nejrychlejší trasa načrtnuta, projektant může změřit
minimální poloměry využitím vhodných vzorů oblouků nebo replikací trasy v CAD softwaru a využít
je k determinaci poloměrů směrových oblouků.
30
Návrhová rychlost okružní křižovatky je určená z nejmenšího poloměru na nejrychlejší možné
trase. Nejmenší poloměr se obyčejně vyskytuje na okružním pásu, když vozidlo odbočuje vlevo,
tedy objíždí středový ostrůvek. Při návrhu geometrie okružní křižovatky je důležité, aby poloměr
vjezdové křivky nebyl výrazně vyšší než poloměr oblouku na okružním pásu.
Nejrychlejší trasa by měla být nakreslena pro všechny vjezdy okružní křižovatky. Vzhledem ke
skutečnosti, že konstrukce nejrychlejší trasy je subjektivním procesem vyžadujícím jistou dávku
osobního odhadu, může být vhodné zajištění i druhého posudku.
4.2.1 Návrhové metody k zamezení „překrývání tras“
Pojem „překrývání tras“ je vysvětlen v kapitole věnující se rychlostní konzistenci. Dosažení
přiměřeně nízkých návrhových rychlostí na dvoupruhové okružní křižovatce při současném
zabránění křižování tras může být obtížné vlivem konfliktní interakce mezi různými geometrickými
parametry.
Obrázek 21 – Křižování tras na dvoupruhové okružní křižovatce [20]
Překrývání tras
4.2.1.1 Vjezdové křivky
Úlohou projektanta je nalezení rovnováhy mezi potřebou řízení vjezdové rychlosti a potřebou
minimalizace křižování tras. Projekt zároveň musí respektovat základní principy řízení rychlosti a
rychlostní konzistence, uvedené v kap. 4.1.
Jedna z metod k omezení překrývání tras je začít s vnitřní vjezdovou křivkou, která je
tangenciální ke středovému ostrůvku a pak kreslit paralelně ostatní křivky ke stanovení polohy
vnější hrany každého vjezdového pruhu. Poloměry těchto křivek se mohou pohybovat v rozmezí
od 30 do 60 m v intravilánu a od 40 do 80 m v extravilánu. Tyto křivky by měly být dlouhé přibližně
30 m k zajištění jasné informace o křivosti pro řidiče. Projektant by měl ověřit kritické trasy vozidel
31
pro ujištění, že rychlosti jsou dostatečně nízké a konzistentní mezi dopravními proudy. Obrázek
(Obrázek 22) demonstruje tuto návrhovou metodu.
Obrázek 22 – Jedna z metod k omezení překrývání tras na dvoupruhové křižovatce [20]
Druhý vjezdový oblouk
menšího poloměru
Úvodní vjezdový oblouk
velkého poloměru
Obrázek 23 – Alternativní metoda k omezení překrývání tras na dvoupruhové křižovatce [20]
Druhý vjezdový
oblouk většího
poloměru
Úvodní vjezdový oblouk
malého poloměru
Jiná metoda k redukci vjezdové rychlosti a omezení překrývání tras je použití křivky malého
poloměru (běžně 15 až 30 m). Následující křivka s větším poloměrem se pak umístí mezi první
32
křivku s malým poloměrem a hranu okružního jízdního pásu. Tímto způsobem budou vozidla
zpomalena menším vjezdovým poloměrem a následně usměrněna na trasu tangenciální
k středovému ostrůvku v momentě, kdy dosáhnou hranice okružního pásu. Obrázek (Obrázek 23)
demonstruje tuto alternativní metodu návrhu.
4.2.1.2 Výjezdové křivky
K omezení překrývání tras na výjezdu okružní křižovatky je důležité, aby výjezdový poloměr na
dvoupruhové křižovatce nebyl příliš malý. Na jednopruhové okružní křižovatce je akceptovatelné
použití minimálního výjezdového poloměru za účelem řízení výjezdových rychlostí a maximalizace
bezpečnosti chodců. Avšak to samé nemusí platit u dvoupruhových okružních křižovatek. Je-li
výjezdový poloměr příliš malý, doprava na vnitřním pruhu okružního pásu bude mít tendenci
vyjíždět vnějším výjezdovým pruhem, tedy komfortnějším poloměrem.
K dosažení výjezdových rychlostí nižších než 40 km/h, jak je často žádoucí v prostředích
s výraznou aktivitou chodců, může být nevyhnutelné zmenšit výjezdový poloměr. To může zvýšit
bezpečnost chodců, avšak potenciálně zvýšit i počet kolizí vozidlo – vozidlo.
Obrázek 24 – Návrh výjezdu jednopruhové okružní křižovatky [20]
Pokračování vnitřního
oblouku tangenciálně
ke středovému
ostrůvku
Šířka výjezdu založená na
kapacitních požadavcích a
Vnější výjezdový oblouk
tangenciální k vnější hraně
požadavcích návrhového
vozidla
okružního pásu
4.2.2 Návrhové vozidlo
Návrhové vozidlo je definováno jako největší vozidlo, u kterého se očekává užívání křižovatky.
To může být např. autobus/trolejbus, kloubový autobus, krátké nákladní vozidlo (odvoz odpadků,
zásobování, stěhování, vozidla hasičského sboru), návěsová souprava. Přístup k vysokým
budovám musí být umožněn pro speciální vozidla hasičského sboru (automobilový žebřík).
Návrhové vozidlo určuje mnoho rozměrů okružní křižovatky. Při navrhování se pak využívají
šablony pro manévry návrhového vozidla nebo CAD programy pro vykreslování jízdní dráhy.
33
Obrázek 25 – Příklad průjezdu okružní křižovatkou nákladním vozidlem – přímý směr [20]
Obrázek 26 – Příklad průjezdu okružní křižovatkou nákladním vozidlem – pravé a levé odbočení
[20]
České TP 135 Projektování okružních křižovatek na silnicích a místních komunikacích uvádějí
výraz „směrodatné vozidlo“, což je definováno jako největší vozidlo, na jehož jízdní parametry a
rozměry se navrhuje geometrický tvar dané okružní křižovatky. Při stanovení směrodatného
vozidla je nutno posoudit širší dopravní vztahy včetně možnosti nebo potřeby zajistit průjezd i pro
nadměrné přepravy. Posouzení průjezdnosti se provádí pomocí tzv. vlečných křivek směrodatných
vozidel podle TP 171 Vlečné křivky pro ověřování průjezdnosti směrových prvků pozemních
komunikací.
34
4.2.3 Vedení ramena a vjezdu
Všeobecně platí, že okružní křižovatka je optimálně situována, jestliže osy všech ramen
procházejí středem středového ostrova (vepsaného kruhu okružní křižovatky). Takové
umístnění obyčejně umožňuje adekvátní design geometrie křižovatky k zabezpečení nízké
rychlosti na vjezdu i výjezdu. Radiální vedení činí středový ostrov pro přijíždějící řidiče rovněž
zřetelnějším.
Není-li možné orientovat osu ramena křižovatky středem ostrova, malý odstup vlevo je
akceptovatelný (Obrázek 28). Takové vedení stále umožňuje dosažení dostatečné křivosti na
vjezdu, což je mimořádně důležité. Specielně v městském prostředí je potřebné, aby geometrie
výjezdu vynucovala dostatečně zakřivenou dráhu vozidla v zájmu zachování nízkých rychlostí a
tedy v zájmu redukci rizika pro chodce.
Orientace osy ramena napravo od středu křižovatky je neakceptovatelná. Takové řešení by
vytvářelo tangenciální napojení a redukovalo možnost zakřivení dráhy na vjezdu. Následkem by
mohly být příliš vysoké vjezdové rychlosti vedoucí k početnějším nehodám ztrátou kontroly nad
vozidlem a početnějším nehodám mezi vjíždějícím a cirkulujícím dopravním proudem.
Obrázek 27 – Osové napojení ramen okružní křižovatky [40]
NESPRÁVNĚ
SPRÁVNĚ
35
Obrázek 28 – Osové napojení ramen okružní křižovatky [20]
Odsazení vlevo
Radiální napojení
Osa ramene
Odsazení vpravo
Osa ramene
Osa ramene
akceptovatelné
preferované
neakceptovatelné
Obrázek (Obrázek 29) ilustruje úpravu vjezdového ramene okružní křižovatky vložením několika
protisměrných oblouků za účelem postupné redukce rychlosti přibližujících se vozidel. Takové
řešení je mnohem vhodnější, protože představuje fyzickou bariéru na rozdíl od dopravní značky
s rychlostním limitem, která představuje bariéru pouze psychologickou (viz kap. 4.1.5). Uvedené
řešení doporučujeme zejména v případech, kdy:
•
Skutečné jízdní rychlosti na komunikaci před okružní křižovatkou jsou vyšší než 1,8
násobek návrhové rychlosti vjezdu okružní křižovatky;
•
V křižovatce dochází k nehodám z důvodu nepřiměřené rychlosti;
•
V extravilánovém prostředí doporučujeme tuto úpravu provést vždy.
Obrázek 29 – Využití protisměrných oblouků na vysokorychlostním vjezdu [20]
36
4.2.3.1 Počet ramen
Počet ramen zapojených do okružní křižovatky je limitován průměrem okružní křižovatky a
z toho vyplývajících prostorových omezení. Vyšší počet ramen by neměl být důvodem pro
překročení hranice průměru moderní okružní křižovatky (70 m), a to z důvodu zachování vysokého
standardu bezpečnosti.
Některá ramena mohou být za účelem ušetření prostoru a zvýšení počtu připojených ramen
řešena jako jednosměrná (např. napojení čerpací stanice pohonných hmot).
Vyšší počet ramen znamená vyšší počet kolizních bodů a riziko vyšší relativní nehodovosti. Při
dodržení správných návrhových a bezpečnostních zásad však lze docílit vysokého bezpečnostního
standardu.
Obrázek 30 – Jednosměrné rameno napojující čerpací stanci pohonných hmot (Jablonec n. N.)
4.2.3.2 Vzdálenost ramen
Vzájemná vzdálenost ramen okružní křižovatky má vliv na kapacitu okružní křižovatky. Při příliš
malé vzájemné vzdálenosti výjezdu a následujícího vjezdu řidiči nemusejí být schopni rozeznat,
zda vozidlo jedoucí po okružním pásu má v úmyslu pokračovat po okružním pásu, nebo využít
výjezdového ramene. Protiargumentem je skutečnost, že řidiči intuitivně volí nejkratší trasu při
průjezdu okružní křižovatkou ve smyslu laterální polohy vozidla. Při přímém průjezdu se vozidla
„tlačí “ k okružnímu pásu, při pravém odbočení naopak k pravému okraji vozovky okružního pásu.
Uvedené lze pozorovat „vyježděním“ asfaltových ploch, jak ukazuje obrázek (Obrázek 31).
37
Obrázek 31 – Laterální poloha vozidla na okružním pásu a na vjezdu [foto: CityPlan]
4.3
GEOMETRICKÉ ELEMENTY
Kapitola popisuje specifické parametry a návod k návrhu jednotlivých geometrických elementů
okružní křižovatky. Projektant musí mít na zřeteli, že tyto komponenty nejsou navzájem
nezávislé a jejich vzájemná interakce je mnohem důležitější než jednotlivé elementy.
Elementy a jejich parametry musí být vybrány tak, aby byly dosaženy stanovené cíle bezpečnosti a
kapacity okružní křižovatky. Uvedené principy a parametry vycházejí především z příručky FHWA
[20].
4.3.1 Průměr okružní křižovatky
V anglické nebo americké literatuře je užíváno pojmu [inscribed circle diameter], tedy průměr
kruhu vepsaného do okružní křižovatky. Taková definice se volí především proto, že okružní
křižovatka může nabývat i jiného než přísně kruhového tvaru, i když kruhová forma je
doporučována (pro rovnoměrnou křivost).
Projektant při návrhu okružní křižovatky musí často experimentovat s různou hodnotou průměru
křižovatky, aby dosáhl optimálního řešení při daných prostorových, provozních a bezpečnostních
podmínkách.
Při jednopruhovém okružním pásu je minimální průměr křižovatky závislý především na
manévrovacích nárocích návrhového vozidla. Průměr musí být dostatečně velký pro průjezd
38
návrhového vozidla a zároveň takový, aby umožnil dostatečné zakřivení trasy i menšího vozidla
k dosažení redukce rychlosti na bezpečnou úroveň.
Pro průměr okružní křižovatky s dvou nebo vícepruhovým okružním pásem obyčejně není
rozhodující návrhové vozidlo a jeho manévrovací možnosti, ale potřeba dosažení potřebného
zakřivení dráhy nebo potřeba optimalizace geometrie vjezdu či výjezdu okružní křižovatky.
Všeobecně jsou menší průměry okružní křižovatky lepší pro celkovou bezpečnost,
protože umožňují udržovat nízké jízdní rychlosti. Větší průměry zase umožňují lepší návrh
geometrie na vjezdovém rameni křižovatky, což při správném návrhu vede k redukci rychlostí na
rameni křižovatky. Větší průměry rovněž umožňují redukci úhlu mezi trasou vjíždějících a
cirkulujících dopravních proudů a snižují tak relativní rychlost mezi těmito vozidly (snižují rozdíl
mezi rychlostí vjíždějícího a cirkulujícího vozidla – viz také kap. 4.1 a podkapitolu k rychlostní
konzistenci okružní křižovatky).
Velmi velké průměry okružní křižovatky, tj. nad 60 m, by všeobecně neměly být používány,
protože vedou k vysokým rychlostem na okružním pásu a riziku vyššího počtu dopravních nehod.
V zahraničí se od budování okružních křižovatek s průměrem nad 70 m ustupuje, v mnoha
případech jsou nahrazovány moderním typem okružní křižovatky s menším poloměrem. (Pražská
zkušenost s velkými okružnými křižovatkami potvrzuje jejich bezpečnostní deficit – 3 největší
pražské okružní křižovatky patří mezi nejnehodovější neřízené křižovatky). Velikost průměru
okružní křižovatky neboli zakřivení dráhy a s tím související rychlost projíždějících vozidel
se jeví jako kritické determinanty bezpečnosti provozu.
Tabulka 4 – Doporučené průměry okružních křižovatek
Kategorie křižovatky
Mini okružní
Intravilánová kompaktní
Intravilánová jednopruhová
Intravilánová dvoupruhová
Extravilánová jednopruhová
Extravilánová dvoupruhová
Turbo-okružní
Průměr okružní křižovatky [m]
13 – 25
25 – 30
30 – 40
45 – 55
35 – 40
55 – 60
45 – 60
4.3.2 Šířka okružního jízdního pásu
Potřebná šířka okružního pásu je dána šířkou vjezdů a manévrovacími požadavky návrhového
vozidla. Všeobecně by měla mít hodnotu minimálně stejnou jako je šířka nejširšího vjezdu (až do
120 % šířky nejširšího vjezdu).
V případě okružních křižovatek s jednopruhovým okružním pásem má jeho šířka odpovídat
požadavkům návrhového vozidla. Podle AASHTO je doporučována minimální mezera mezi vnější
hranou pneumatiky vozidla a hranou obrubníku 0,6 m.
V případě dvou nebo vícepruhového okružního pásu šířka okružního pásu, resp. jeho
jednotlivých pruhů závisí na typu vozidel, jejichž provoz (vedle sebe) se na dané křižovatce
předpokládá.
39
Tabulka 5 – Minimální doporučená šířka okružního jízdního pásu dvoupruhové okružní
křižovatky s malým podílem nákladních vozidel (přebráno z [20], založeno na údajích AASHTO)
Průměr okružní
křižovatky [m]
45
50
55
60
65
70
Minimální šířka
okružního pásu [m]
9,8
9,3
9,1
9,1
8,7
8,7
Průměr středového
ostrůvku [m]
25,4
31,4
36,8
41,8
47,6
52,6
4.3.3 Středový ostrůvek
Středový ostrůvek je zvýšená, nepojížděná plocha (vyjma mini-okružních křižovatek), lemovaná
okružním jízdním pásem. Může být rovněž doplněn prstencem k umožnění průjezdu rozměrných
vozidel. Je hlavním vizuálním indikátorem pro řidiče, že se přibližují k okružní křižovatce. Proto
nejen z estetických důvodů je vhodné, když je porostlý.
Všeobecně platí, že středový ostrůvek by měl být kruhového tvaru. Konstantní poloměr
okružního jízdního pásu napomáhá k dosažení konstantních rychlostí při průjezdu okružní
křižovatkou. Oválné nebo nepravidelné tvary okružního jízdního pásu jsou náročnější pro jízdu a
umožňují vyšší rychlosti v rovných úsecích (resp. v úsecích s větším poloměrem) oproti nižším
rychlostem v zakřivených částech (resp. s malým poloměrem). Takové rychlostní rozdíly mohou
vjíždějícím vozidlům ztěžovat hodnocení rychlosti a akceptaci mezery v nadřazeném dopravním
proudu. Středové ostrůvky ve tvaru dešťové kapky mohou být využity v místech, kde jisté pohyby
neexistují (např. některé mimoúrovňové okružní křižovatky) nebo kde některé odbočovací manévry
nemohou být provedeny s dostatečnou mírou bezpečnosti (např. na okružních křižovatkách
s jedním ramenem ve značném sklonu).
Jak je zmíněno již v kapitole 4.3.1, velikost středového ostrůvku hraje klíčovou roli v procesu
dosažení potřebného zakřivení dráhy při přímém průjezdu křižovatkou. Právě potřeba adekvátního
zakřivení na nejrychlejší trase průjezdu může vést ke změně průměru středového ostrůvku a
následně i celkového průměru okružní křižovatky.
Středový ostrůvek může být doplněn pojížděným prstencem, který umožní průjezd
rozměrných vozidel, ale zároveň zachová potřebné zakřivení trasy pro osobní vozidla. Prstenec
má být zvýšený oproti okružnímu jízdnímu pásu (min. o 30 mm), aby nebyl využíván pro rychlý
průjezd osobními vozidly, jinými slovy jeho přejezd musí vést u osobních vozidel k citelnému
snížení komfortu jízdy. Rovněž je potřeba vizuálně rozlišit prstenec od okružního jízdního pásu
(barevně nebo texturou). Prstenec doporučujeme navrhovat vždy, kdy by jinak okružní pás musel
dosahovat příliš velké šířky, která by mohla svádět k nežádoucím rychlostem a „řezání trasy“.
4.3.4 Šířka vjezdu
Šířka vjezdu je nejvýznamnějším geometrickým determinantem kapacity okružní
křižovatky. Kapacita vjezdu nezávisí pouze na počtu pruhů, ale na celkové šířce vjezdu. Jinými
40
slovy, kapacita vjezdu se zvyšuje se skokovým růstem šířky vjezdu. Proto v americké nebo
anglické literatuře je základní rozměr vjezdu popsán pojmem „šířka vjezdu“ a nikoli pojmem „počet
pruhů“.
Šířka jednotlivých vjezdů je diktována potřebami vjíždějícího dopravního proudu (zejména jeho
intenzitou). Šířka okružního jízdního pásu pak má dosahovat minimálně šířky nejširšího vjezdu a to
po celém svém obvodu.
Za účelem maximalizace bezpečnosti provozu by měly být šířky vjezdů navrženy co nejmenší.
Návrh šířky vjezdu je proto procesem hledání optima mezi kapacitou a bezpečností. Širší vjezdy a
širší okružní jízdní pásy zvyšují četnost nehod.
Je-li nutné rozšíření vjezdu z kapacitních důvodů, může být provedeno principielně dvěma
způsoby (viz níže uvedené obrázky):
1) přidáním plného vjezdového pruhu
2) postupným rozšířením vjezdové části (doporučuje se délka rozšíření min. 25 m v intravilánu
a 40 m v extravilánu)
Obrázek 32 – Rozšíření vjezdu přidáním plnohodnotného pruhu [20]
41
Obrázek 33 – Rozšíření vjezdu rozšířením vjezdové části [20]
V některých případech návrhu křižovatky v horizontu 20 let (20 let je standardní návrhové
období), může být z titulu vyšších návrhových intenzit vyžadována vyšší kapacita vjezdu a tedy
větší šířka vjezdu v dlouhodobém výhledu než v krátkodobém výhledu. V takových případech by
měl projektant zvážit možnost dvoufázové realizace okružní křižovatky. Pro krátkodobý (nebo
střednědobý) výhled by bylo vhodné navrhnout minimální šířky vjezdů v zájmu maximalizace
bezpečnosti provozu a pro výhled dlouhodobý, který svými intenzitami vyžaduje vyšší kapacitu
vjezdu, navrhnout adekvátní šířku, která by byla realizována v druhé fázi. V první fázi je možné
vybudovat okružní křižovatku s finálním průměrem, ale s větším středovým ostrůvkem a většími
dělicími ostrůvky, které by byly ve druhé fázi redukovány.
4.3.5 Horizontální křivky
4.3.5.1 Vjezd
Vjezdové křivky jsou souborem jedné nebo více křivek podél pravého obrubníku (nebo hrany
zpevněné plochy) vedoucích na okružní jízdní pás. Nejedná se tedy o křivky trasy vozidla, které
jsou popsány v kap. 4.2.
Vjezdový poloměr je důležitým faktorem, který ovlivňuje provoz na okružní křižovatce z pohledu
kapacity i bezpečnosti. Větší poloměry zpravidla vedou k vyššímu počtu nehod mezi vjíždějícími a
cirkulujícími vozidly, naproti tomu výkonnost křižovatky je s velikostí poloměru v přímé úměře. Vliv
vjezdového poloměru je patrný do hranice 20 m, za ní je nevýrazný.
Vjezdová křivka se navrhuje tangenciálně k vnější hraně okružního jízdního pásu. Obdobně by
levá hrana vjezdu měla být navržena tangenciálně ke středovému ostrůvku (Obrázek 34).
42
Primárním cílem při navrhování vjezdového poloměru je dosažení rychlostních požadavků,
popsaných v kap. 4.1. Sekundárně by měl vjezdový poloměr vyústit do stejného nebo menšího
poloměru trasy na vjezdu (R1) než poloměr trasy cirkulujících vozidel (R2).
Obrázek 34 – Návrh vjezdu jednopruhové okružní křižovatky [20]
Tangenciální navázání
vnitřní vjezdové křivky na
středový ostrůvek
Šířka vjezdu založená na
požadavcích návrhového
vozidla a potřebné kapacity
Vnější vjezdová křivka
tangenciálně k vnější hraně
okružního jízdního pásu
Typické hodnoty vjezdových poloměrů jednopruhové okružní křižovatky v intravilánu jsou
v rozmezí 10 až 30 m. Na křižovatkách lokálních komunikací mohou být poloměry menší než 10 m,
je-li návrhové vozidlo malé.
Návrh vjezdových poloměrů u dvoupruhových okružních křižovatek je komplikovanější. Příliš
malé poloměry mohou vést ke konfliktům mezi sousedními dopravními proudy. Takový konflikt
obyčejně vede k špatnému využití jednoho nebo více pruhů a snižuje kapacitu vjezdu. Rovněž
může být degradována bezpečnost provozu. Techniky k zamezení konfliktů mezi sousedními
dopravními proudy na dvoupruhové okružní křižovatce jsou předmětem kap. 4.2.1.
4.3.5.2 Výjezd
Výjezdové křivky obyčejně mají větší poloměr než vjezdové křivky za účelem minimalizace
kongesce na výjezdu, ale současně mají být v rovnováze s potřebou zajištění nízkých rychlostí na
přechodech pro chodce. Výjezdová křivka by měla zabezpečit poloměr trasy výjezdu R3 o hodnotě
větší než má poloměr okružního jízdního pásu (cirkulační trasa).
Výjezdová křivka se navrhuje tangenciálně k vnější hraně okružního jízdního pásu. Podobně by
návrh vnitřní hrany výjezdu měl být řešen tangenciálně ke středovému ostrůvku.
43
Obrázek 35 – Návrh výjezdu jednopruhové okružní křižovatky [20]
Tangenciální navázání
vnitřní výjezdové křivky
na středový ostrůvek
Šířka výjezdu založená na
požadavcích návrhového vozidla
a potřebné kapacity
Vnější výjezdová křivka
tangenciálně k vnější hraně
okružního jízdního pásu
Jednopruhové okružní křižovatky v intravilánu by měly být navrženy takovým způsobem, aby
návrhová rychlost na výjezdech nepřekračovala 40 km/h v zájmu maximalizace bezpečnosti pro
chodce. Všeobecně by výjezdové poloměry neměly být menší než 15 m. Ve specifických
podmínkách, když se předpokládá vysoká aktivita chodců a vyloučení rozměrných vozidel, mohou
výjezdové poloměry klesnout na 10 až 12 m, čímž se vytvoří mimořádně bezpečné a komfortní
řešení pro chodce.
V extravilánu je možné navrhnout větší výjezdové poloměry, které umožní rychlý výjezd a
akceleraci na cílovou cestovní rychlost. Takový návrh je však potřeba zvážit, protože část
okružních křižovatek se v budoucnu může stát součástí intravilánu.
U dvoupruhových okružních křižovatek je návrh o něco komplikovanější, je nutno eliminovat
potenciální konflikty mezi sousedními dopravními proudy na výjezdech. Techniky k takovému
návrhu uvádí kap. 4.2.1.
V jistých specifických případech, jako je např. existující křižovatka s velkým průměrem a
kapacitním problémem na výjezdu nebo několika výjezdech, který je zapříčiněn chodci, je možno
řešit výjezd pomocí odbočovacího pruhu. V tomto odbočovacím pruhu se vytvoří prostor pro
akumulaci několika vozidel, která budou občasně zastavována silným pěším proudem na výjezdu.
Vytvořením takového akumulačního prostoru je možné zabránit blokování průběžného pruhu na
okružním pásu z důvodu silného pěšího proudu (viz Obrázek 36).
44
Obrázek 36 – Alternativní řešení výjezdu odbočovacím pruhem
4.3.6 Křižování s pěšími proudy
Přechody pro chodce na okružních křižovatkách jsou místa, která vyžadují nalezení vhodného
vztahu mezi pohodlím chodců, jejich bezpečností a provozem (kapacitou) okružní křižovatky.
•
Preference chodců:
Pěší jsou velice citliví na docházkové vzdálenosti a mají tendence neakceptovat dlouhé
obcházky vzhledem k přímé trase. Z tohoto pohledu je potřeba lokalizovat přechody co
nejblíže ke křižovatce nebo přímé trase. Čím dále je umístněn přechod od okružní
křižovatky, tím více chodců bude volit kratší trasu a vystavovat se většímu nebezpečí.
•
Bezpečnost chodců:
Důležitá je lokace přechodu a jeho délka. Délku je potřeba minimalizovat za
účelem minimalizace konfliktní plochy. Je účelné využívat středové dělicí ostrůvky
k vytvoření děleného přechodu (přechody vzdálenější od okružního pásu vyžadují delší
dělicí ostrůvky). Přechody je třeba umístnit ve vhodné vzdálenosti od okružního pásu
k minimalizaci zasahování vozidla stojícího v koloně do přechodu.
•
Provoz okružní křižovatky:
Přechody křižující výjezdy v malé vzdálenosti od okružního jízdního pásu mohou
způsobit zablokování okružní křižovatky v případě, že vozidla zastavená na výjezdu před
přechodem pro chodce budou zasahovat do okružního jízdního pásu. Proto v některých
případech je potřebné umístnit přechod ve větší vzdálenosti od okružního pásu, než je
délka jednoho vozidla. Všeobecně je vhodné ponechat mezi okrajem okružního jízdního
pásu a okrajem přechodu pro chodce prostor s délkou odpovídající nejčastějšímu typu
vozidla včetně bezpečného odstupu. V případě vysokého podílu nákladních vozidel je
45
vhodné zvážit umožnění zastavení nákladního vozidla před okružním pásem tak, aby
neblokovalo přechod pro chodce, tedy odsadit přechod pro chodce od okružního
jízdního pásu v délce nákladního vozidla – takové řešení ale nesmí být v rozporu
s dvěma předchozími body, tj. lze ho uplatnit v případě, že přirozená trasa pěších to
umožňuje.
4.3.7 Dělicí ostrůvky
Dělicí ostrůvek se navrhuje na všech okružních křižovatkách, s výjimkou těch s velmi malým
průměrem (< 20 m). Úlohou dělicích ostrůvků je:
•
poskytnout ochranu pro nemotorizovanou dopravu (včetně chodců, cyklistů, dětských
kočárů, invalidních vozíků apod.);
•
podporovat řízení rychlosti;
•
navádět dopravu do/z okružní křižovatky;
•
fyzicky separovat vjíždějící a vyjíždějící dopravní proudy;
•
zamezit jízdě v protisměru.
Obrázek 37 – Minimální rozměry dělicího ostrůvku podle [20]
Viz detail „A“
Detekovatelný
varovný
povrch
46
Prostor pro dělicí ostrůvek je vymezen vjezdovými a výjezdovými křivkami daného ramene.
Rozměrově větší dělicí ostrůvky mohou přinášet jisté benefity a to především tím, že zvyšují dobu,
kterou mají přijíždějící řidiči k rozlišení cirkulujících a vyjíždějících vozidel. V tomto ohledu může
větší středový ostrůvek pomoci snížit nejistotu vjíždějících řidičů.
Obrázek 38 – Minimální hodnoty poloměrů a odstupů dělicího ostrůvku (AASHTO, [20])
Odsazení 1 m
Odsazení 0,5 m
Odsazení 1 m
Odsazení 1 – 0,3 m
Odsazení 1 – 0,3 m
4.3.8 Vertikální vedení
4.3.8.1 Příčný sklon
Běžnou praxí je návrh příčného sklonu okružního jízdního pásu v hodnotě -2 % od středového
ostrůvku. Takový postup je doporučen z těchto důvodů:
•
Zvyšuje bezpečnost vyvýšením středového ostrůvku, čímž zvyšuje jeho viditelnost;
•
Vede k nižším jízdním rychlostem (klopení ve směru působení odstředivé síly);
•
Minimalizuje zlomy v příčném sklonu na vjezdu a výjezdu;
•
Pomáhá odvádět srážkovou vodu mimo okružní křižovatky.
47
Obrázek 39 – Typický příčný profil okružního jízdního pásu s prstencem pro rozměrná vozidla
[20]
Středový ostrůvek
Pojížděný obrubník (volitelně)
obrubník
Prstenec, sklon -3 až -4 %
Běžný sklon vozovky -2 %
Pojížděný obrubník
4.3.8.2 Podélný sklon
Příručka FHWA [20] uvádí, že všeobecně není žádoucí navrhovat okružní křižovatky
v poměrech, kde podélné sklony překračují 4 procenta. Vyskytne-li se přesto taková potřeba, je
nutno věnovat zvláštní péči především bezpečnosti provozu. Na vjezdech se sklonem větším než 4 procenta je pro řidiče náročnější zpomalit nebo zastavit před vjezdem na okružní jízdní pás
(zvláště v zimních podmínkách).
4.3.9 Bypassy pro pravé odbočení
By-passy jako samostatné pruhy pro pravé odbočení se navrhují v případě potřeby zvýšení
kapacity při silné intenzitě vpravo odbočujících vozidel. Všeobecně by mělo být ale od návrhu bypassu upuštěno, speciálně v intravilánu s aktivitou chodců a cyklistů. Důvodem jsou vyšší rychlosti
na by-passech a nižší očekávání potřeby zastavení u řidičů, což zvyšuje riziko kolize s chodci nebo
cyklisty.
Benefitem z realizace bypassu je vyšší kapacita pro ostatní manévry (levé odbočení a přímý
směr). V jistých případech může být k návrhu bypassu přistoupeno z důvodu nemožnosti provést
manévr pravého odbočení přes okružní jízdní pás (ve stísněných poměrech).
Napojení bypassu na průběžnou komunikaci může být provedeno principielně dvěma způsoby.
První způsob, ilustrovaný na obrázku (Obrázek 40), je napojení prostřednictvím připojovacího
pruhu, ve kterém má vozidlo možnost akcelerovat na rychlost srovnatelnou s rychlostí vozidel na
průběžném pruhu. Druhý způsob, ilustrovaný na obrázku (Obrázek 41), je standardní stykové
napojení. V intravilánu, kde se očekává aktivita chodců a cyklistů je z hlediska bezpečnosti
vhodnější napojení stykové. Řidiči jsou totiž nuceni zpomalit, nebo zastavit při dávání přednosti
nadřazenému dopravnímu proudu. Rychlosti jsou tedy nižší, stejně jako je nižší riziko kolize
s cyklisty.
Směrový poloměr bypassu by neměl být výrazně větší než poloměr na nejrychlejší
vjezdové trase v zájmu rychlostní konzistence okružní křižovatky.
48
Obrázek 40 – Bypass pro pravé odbočení se zrychlovacím úsekem [20]
Zrychlovací
úsek
Délka rozšiřovacího klínu podle
doporuční AASHTO (nebo
národních norem)
Délka rozšiřovacího klínu na základě
lokálních nebo národních kritérií (typicky 40
až 90 m)
Obrázek 41 – Bypass pro pravé odbočení se stykovým napojením na výjezdu [20]
Dávání přednosti vozidlům vyjíždějícím
z okružní křižovatky
Délka rozšiřovacího klínu na základě
lokálních nebo národních kritérií (typicky 40
až 90 m)
49
4.4
NEMOTORIZOVANÍ UŽIVATELÉ
Stejně jako u motorových návrhových vozidel by i u nemotorizovaných účastníku dopravy na
okružní křižovatce měla být při vytváření geometrických elementů zohledněna jejich návrhová
kritéria. Tito uživatelé zahrnují širokou věkovou škálu a schopnosti, které mohou mít výrazný
dopad na návrh křižovatky.
Mezi nemotorizované účastníky dopravy na okružní křižovatce patří:
-
Cyklisté;
-
Chodci, zvláštní kategorií z pohledu projektanta jsou děti a starší osoby;
-
Osoby na vozíku, nevidomí a jiní handicapovaní uživatelé;
-
Osoby s dětským kočárkem;
-
Bruslaři, koloběžkaři.
Předpokladem bezpečného přechodu pro chodce je dobrá viditelnost na přechod i z místa
přechodu a především nízká jízdní rychlost vozidel. Geometrie okružní křižovatky na vjezdech a
výjezdech proto musí být této potřebě přizpůsobena, tedy mají být voleny adekvátní směrové
poloměry a šířka pruhů.
Mezi okružním jízdním pásem a přechodem pro chodce je nutno ponechat prostor (s výjimkou
mini-okružních křižovatek) pro osobní vozidlo, nebo nákladní vozidlo v případě významného podílu
nákladních vozidel (> 20%) v dopravním proudu. Tento prostor poslouží k tomu, aby přechod pro
chodce nebyl blokován vozidlem čekajícím před okružním jízdním pásem na dostatečnou
časoprostorovou mezeru. Odsazení přechodu pro chodce od okružního pásu má být zároveň co
nejmenší, aby nedocházelo ke zbytečnému prodlužování pěších cest. Pěší jsou totiž velice citliví
na délku trasy a obcházky, které považují za nepotřebné, nevhodné nebo neracionální ignorují,
čímž se vystavují riziku kolize s jiným motorizovaným účastníkem provozu.
50
Obrázek 42 – Detail možného řešení středového ostrůvku a odsazení přechodu pro chodce od
středového okružního pásu [20]
Viz detail A
Detekovatelný
varovný
povrch
4.4.1 Cyklisté
Podle [61] 60% nehod cyklistů způsobuje nedání přednosti vjíždějícím vozidlem. Klíčovým
cílem pro zvýšení bezpečnosti cyklistů je redukce rychlosti vozidel na vjezdu i výjezdu. Toto
platí pro okružní křižovatky, kde pruh pro cyklisty je veden souběžně s pruhem pro vozidla.
Principielně lze řešit vedení cyklistické dopravy přes okružní křižovatku dvěma způsoby:
1) Po okružním jízdním pásu
Tento způsob je vhodný na menších okružních křižovatkách, které garantují nízké jízdní
rychlosti (do 30 km/h) a nižší intenzity vozidel (do 8 000 voz/24h). Cyklisti by měli projíždět
okružní křižovatkou stejným způsobem jako vozidla a nedoporučuje se jejich vedení na
samostatném cyklistickém jízdním pruhu na okružním pásu. Je-li na vjezdovém rameni
cyklistický pruh, má být před okružní křižovatkou ukončen. Cyklistické jízdní pruhy na okružním
pásu se neosvědčily z hlediska bezpečnosti (viz kap. 9.7).
2) Mimo okružní jízdní pás
Tento způsob se doporučuje na těch okružních křižovatkách, na kterých jsou umožněny
vyšší jízdní rychlosti, vyšší intenzity dopravy nebo více pruhů. Cyklisté jsou vedeni na
samostatném pruhu stejným způsobem jako chodci, křižují tedy jednotlivá ramena okružní
křižovatky.
51
Obrázek 43 – Příklady vedení nemotorizované dopravy okružní křižovatkou se zalomenou
trasou vedoucí k vizuálnímu kontaktu mezi řidičem a chodcem/cyklistou [24]
Další informace k cyklistům a chodcům jsou uvedeny v kapitole věnující se bezpečnosti provozu
(kap. 9.6 a kap. 9.7).
4.4.2 Handicapovaní uživatelé
Při návrhu okružní křižovatky je rovněž nutno myslet na handicapované uživatele a umožnit jim
bezpečný a co možná nejméně náročný přechod křižovatky. Za tímto účelem je možné provést
tato vylepšení pro nalezení resp. identifikaci přechodu:
-
Dobře definovat hrany chodníků;
-
Separovat chodníky od vozovky např. zelení k zamezení nežádoucího vstupu směrem
k středovému ostrůvku křižovatky;
-
Vytvářet kolmé přechody s nejmenší délkou, nebo při použití šikmých přechodů doplnit
detekovatelnými hranami;
-
Umísťovat detekovatelné varovné prvky na hranách chodníků;
-
Použít vysoko kontrastní značení;
-
Osvětlit přechody pro chodce;
-
Umožnit bezbariérový přechod.
Pro umožnění rozpoznání mezery v dopravním proudu a rozeznání volného prostoru od
prostoru obsazeného vozidlem je potřeba vyvarovat se maskujících zvuků jako např. zvuky
fontán ve středovém ostrůvku nebo v bezprostřední blízkosti. Zároveň se doporučuje kryt vozovky
před přechodem pro chodce s akustickou funkcí.
52
4.5
SVĚTELNÁ SIGNALIZACE NA OKRUŽNÍ KŘIŽOVATCE
Přestože výchozím způsobem řízení okružní křižovatky je přednost v jízdě na vjezdech,
v případě potřeby může být využit metering na jednom nebo více ramenech, nebo signalizace na
okružním pásu u každého vjezdu.
Okružní křižovatky by nikdy neměly být projektovány pro metering nebo signalizaci. Avšak
neočekávaná dopravní poptávka může vyústit v jejich potřebu po instalaci okružní křižovatky [20].
Světelná signalizace se nemá navrhovat v nových projektech, ale pouze při řešení existujících
dopravních a bezpečnostních problémů na okružních křižovatkách, při rekonstrukcích nebo
provizorních řešeních.
Důvody aplikace světelné signalizace na okružních křižovatkách:
• Asymetrické zatížení křižovatky, nevyrovnané dopravní proudy
Hudaart (1983) konstatuje, že kapacita okružní křižovatky je částečně omezena vlivem
nevyrovnaných dopravních proudů. To např. v případě, když jeden z vjezdů vykazuje velmi
silný dopravní proud a předchozí vjezd vykazuje malou intenzitu, čímž vjezd silného
dopravního proudu je téměř nepřerušován. Taková situace generuje kontinuální cirkulující
dopravní proud, což rapidně snižuje kapacitu následujících vjezdů. Světelná signalizace tedy
může být použita k vytvoření časoprostorových mezer pro kritické vjezdy.
• Vysoké rychlosti na okružním pásu
Na okružním jízdním pásu se za určitých okolností mohou vyskytovat vysoké rychlosti
projíždějících vozidel. Taková situace může nastat např. při velkým průměru okružní
křižovatky, při nedostatečném zakřivení dráhy vozidla, nebo nevhodném vedení trasy.
Vyšších rychlostí může být dosahováno i v případě eliptických okružních křižovatek. Při
vyšších rychlostech nadřazeného (cirkulujícího) dopravního proudu je vjezd obtížnější i
rizikovější z hlediska bezpečnosti provozu. V takových případech může být světelná
signalizace rovněž přínosem.
• Nedostatečná kapacita okružní křižovatky v neřízeném režimu
Je-li dosaženo kapacitního stropu okružní křižovatky a optimalizace okružní křižovatky již
není možná, je nutno volit jiné řešení, jako např. světelnou signalizaci.
Výhody světelného řízení okružní křižovatky [Hallworth 1992]:
-
Menší časové zdržení
Zdržení na neřízené okružní křižovatce narůstají vlivem nevyrovnaných dopravních proudů
nebo vlivem interakce s jinými křižovatkami. Signalizace a metering mohou být využity
k vyrovnání zdržení a mohou redukovat zdržení v koordinované síti.
-
Redukovaná délka kolony
53
Při nevyrovnaných dopravních proudech mohou kolony narůstat extrémně, někdy až do
sousední křižovatky. Signalizace nebo metering může pomoci redukovat délku kolony
umožněním vjezdu daného proudu do křižovatky v případě detekce kritického stavu.
-
Zvýšení kapacity
V situacích, kdy je intenzita vozidel extrémní (extrémní nárůst, nový závod nebo zástavba),
dopravní provoz může nabýt nestabilního stavu až kolapsu. Světelné řízení může pomoci
zvládnout tuto extrémní situaci. Je třeba dodat, že rovněž mohou být nevyhnutelná i jiná
opatření.
-
Bezpečnost provozu
S potřebou propletení nebo připojení se se rychlost na okružním pásu může zvýšit a
omezovat tak schopnost vjíždějících vozidel akceptovat časoprostorovou mezeru. Světelné
řízení nebo metering dokáže lépe regulovat vjezd a někdy i výjezd z křižovatky, snížit
rychlosti proplétající a připojující se dopravy, dokáže vytvořit více času pro reakci řidičů a
zvyšuje bezpečnost křižovatky.
4.5.1 Metering na vjezdech
Okružní křižovatky fungují efektivně, pokud se mezi vozidly na okružním pásu vyskytují
dostatečně dlouhé – akceptovatelné mezery. Jestliže se vytvářejí silné intenzity cirkulujících
vozidel, vozidlům na některém vjezdu může byt znemožněn vjezd na okružní pás. Tato situace
nastává převážně ve špičkových intervalech a provoz na křižovatce může být výrazně zlepšen
meteringem na vjezdech.
Provozně se metering na vjezdech okružní křižovatky podobá ramp-meteringu. Světelnou
signalizací se na vjezdu zastavuje jeden dopravní proud, aby byl umožněn vjezd jiného dopravního
proudu na okružní pás. Využití světelné signalizace je vhodné kombinovat s detekcí délky kolony
na podporovaném vjezdu a tedy řídit provoz dynamicky, přesně podle aktuální potřeby.
Obrázek 44 – Možnosti řízení ramp meteringu [53]
Metering
Přímé řízení
Způsob řízení
Doba provozu
Nepřímé řízení
Časově částečné řízení
Časově částečné řízení
Jeden vjezd
Jeden vjezd
Řízení vjezdu
54
4.5.2 Světelná signalizace v blízkosti okružní křižovatky
Jinou metodou meteringu je využití blízké světelně řízené křižovatky nebo světelně řízeného
přechodu pro chodce na předmětném ramenu. Na rozdíl od čistého meteringu vjezdu jsou v tomto
případě zastavována i vozidla vyjíždějící, proto očekávaná délka kolony zastavených vozidel musí
být porovnána s prostorem mezi místem výjezdu z okružního pásu a stop čárou před řízeným
přechodem příp. řízenou křižovatkou. Z důvodu vlivů i jiných cílů a omezení je metoda méně
efektivní než přímý metering vjezdu. Posouvání stop čáry přechodu nebo řízené křižovatky dále od
hranice okružní křižovatky za účelem dosažení dostatečné délky prostoru pro zastavující vozidla
(zabránění zablokování okružní křižovatky) může mít za následek prodlužování délky pěších, příp.
i cyklistických cest, což bývá vnímáno negativně.
4.5.3 Světelná signalizace na vjezdech a okružním pásu
Plná signalizace okružní křižovatky, která zahrnuje světelné řízení na okružním pásu, je možná
na křižovatkách s vícepruhovým okružním pásem s velkým průměrem, kde je dostatek
akumulačního prostoru pro vozidla. Jak už bylo zmíněno dříve, plná signalizace by měla být
použita pouze v případě řešení neočekávaného dopravního provozu jako nouzové řešení. Měly by
být zohledněny i jiné možnosti řešení (např. rozšíření kritických vjezdů, konverze na jiný typ
křižovatky apod.). Příručka FHWA [20] doporučuje plné řízení světelnou signalizací pouze
v případě, že je to nákladově nejefektivnější řešení. Aplikace pak musí být provedena velice
pečlivě (geometrie, značení, časový plán apod.).
4.5.4 Světelná signalizace pro úrovňový kolejový přejezd
Jakékoli řešení železničního přejezdu musí splňovat požadavky platných norem a
technických předpisů vztahujících se k železničním přejezdům.
Všeobecně platí, že není vhodné umístnění křižovatky v blízkosti úrovňového
železničního přejezdu. Přesto v některých případech mohou být okružní křižovatky použity
v bezprostřední blízkosti železničního přejezdu. Pak jsou v zásadě dva způsoby, jak vyřešit
úrovňové křižování: vedením železniční tratě středovým ostrůvkem, což není žádoucí řešení,
nebo vedení tratě takovým způsobem, že dochází k protínání jednoho z ramen.
55
Obrázek 45 – křižování železniční a silniční dopravy na okružní křižovatce [20]
středové křižování
(nežádoucí)
křižování na ramenu
V případě že je železniční tratí protínáno jedno rameno okružní křižovatky, existují dva způsoby
řízení provozu:
a)
Světelná signalizace je umístněna pouze na železničním přejezdu – blokováno je
jedno rameno okružní křižovatky a zbylá část je za určitých okolností
provozuschopná. To platí v případě, že kolona vozidel na výstupu z křižovaného
ramena nezasahuje do okružního pásu. Doporučuje se v případech, kdy
odsazení železničního přejezdu od okružního pásu je dostatečné k pojmutí
vytvořené kolony tak, aby okružní pás nebyl blokován, resp. v případech, kdy
intenzita vozidel nepovede ke koloně s délkou blokující okružní pás;
b)
Světelná signalizace je umístněna na všech ramenech a v případě přejezdu
kolejového vozidla jsou zastavena vozidla na všech vjezdech a na železničním
přejezdu. Metoda vytváří kolony na vjezdech, ale je považována za bezpečnější
v případě, že není vhodné použití metody podle bodu a), tj. v případech, kdy by
docházelo k blokování okružního pásu vinou kolony vozidel před železničním
přejezdem.
56
Obrázek 46 – Metody řešení křížení se železniční dopravou na ramenu [20]
a) stop jenom u železničního přejezdu
b) stop u železničního přejezdu i na vjezdech
4.5.5 Světelná signalizace pro chodce
Okružní křižovatky, které jsou zatíženy vysokými intenzitami pěších, mohou vykazovat kapacitní
deficity. Není-li možné mimoúrovňové křižování, které by vyřešilo i otázky bezpečnosti chodců, je
možné aplikovat řízení přechodů pro chodce pomocí SSZ. Metoda optimalizuje provoz
dávkováním dopravních toků.
Kontinuální tok chodců způsobuje výrazné snížení kapacity vjezdu častým zastavováním
dopravního proudu vozidel bez ohledu na počet právě křižujících chodců. Umístnění světelné
signalizace pro chodce i vozidla bude chodce sdružovat do skupin, jejichž organizovaný přechod
57
přes vozovku bude blokovat vozidla na vjezdu mnohem kratší čas. Kapacita vjezdu v místě
přechodu pro chodce se tím výrazně zvýší.
Úskalí takového postupu spočívá v řízení přednosti v jízdě. Vozidlům na vjezdu nelze zobrazit
zelený signál, protože by si řidiči oprávněně mohli myslet, že mají přednost na vjezdu na okružní
pás. Nelze jim ale zobrazit ani přerušovaný oranžový signál, protože by tím vznikal u řidičů dojem,
že mají dávat přednost chodcům, kterým v daný čas svítí červený signál. Jediným teoreticky
schůdným řešením je:
•
Červený signál pro chodce a zároveň žádný signál pro vozidla;
•
Zelený signál pro chodce a zároveň červený signál pro vozidla;
•
Mezi červený a zelený signál při změně signálu pro vozidla bude vložen oranžový signál;
•
Přechod chodců přes vozovku bude veden přes „plochu pro přecházení“ (může být barevně
vyznačena) a ne přes značený „přechod pro chodce“ (standardní zebra), čímž vozidla
nebudou muset dávat přednost chodcům v čase, kdy jim nebude svítit žádný signál;
•
Vyvolání zeleného signálu pro chodce je vhodné řídit na základě poptávky (vyvolávací
tlačítko);
•
Signalizace by měla fungovat nepřetržitě, v případě jejího výpadku chodci musí dát přednost
vozidlům, o čemž by měli být informováni/varováni v místě přecházení;
•
Pokud by signalizace měla být umístněna na více vjezdech, je potřeba prověřit potřebu
koordinace signálů.
Výraz „teoreticky schůdné řešení“ je volen úmyslně, jelikož s takovým řešením nejsou známé
praktické zkušenosti. Pro jeho prověření a zhodnocení jeho účinnosti v konkrétních křižovatkách je
třeba použít mikroskopickou simulaci.
58
Obrázek 47 – Využití světelné signalizace pro dávkování chodců na vjezdu okružní křižovatky
(obrázky vytvořené v mikrosimulačním softwaru VISSIM, CityPlan)
1) červený signál pro chodce,
žádný signál pro vozidla
(chodci čekají, vozidla
projíždějí bez nutnosti
dávat přednost chodcům)
2) červený signál pro chodce,
žlutý signál pro vozidla;
chodci čekají, vozidla
a. rozjíždějí se, červený
signál byl ukončen
b. zastavují, červený signál
bude rozsvícen
3) zelený signál pro chodce,
červený signál pro vozidla
(chodci přecházejí, vozidla
stojí)
59
4.6
DOPRAVNÍ ZNAČENÍ NA OKRUŽNÍ KŘIŽOVATCE
Použití svislého a vodorovného značení řídí zákon č. 361/2000 Sb., ve znění pozdějších
předpisů a technické podmínky TP 65, TP 100, TP 133, TP 169, ČSN EN 128 99-1, ČSN EN 1436.
4.6.1 Svislé dopravní značení
Svislé dopravné značky mají být umisťovány v rozsahu, v jakém to požadují příslušné předpisy
a zároveň takovým způsobem, aby nezhoršovaly rozhledové poměry a zbytečně nekomplikovaly
vizuální vjem řidiče a jeho rozhodování. Vhodné je umístění směrových šipek na okružním pásu. U
okružních křižovatek s více než jedním vjezdovým pruhem se doporučuje umístnění směrového
značení na portály pro jednotlivé jízdní pruhy.
4.6.2 Vodorovné dopravní značení
Správně navržené dopravní značení má napomoci správnému způsobu jízdy okružní
křižovatkou v duchu kapitoly 5.2.
4.6.2.1 Značení na vjezdech
U okružních křižovatek s více než jedním pruhem na vjezdu se doporučuje umístnění
směrového vodorovného značení do jednotlivých vjezdových jízdních pruhů, čímž se zabezpečí
lepší využití levého vjezdového pruhu, který bývá často ignorován, nebo využíván pouze malou
částí řidičů. Vyšší využití levého vjezdového pruhu se projeví mírně vyšší kapacitou křižovatky a
minimalizuje počet průpletů na okružním pásu, které by správným návrhem okružní křižovatky
měly být zcela eliminovány.
Obrázek 48 – Příklad vodorovného dopravního značení s kanalizací dopravy na vjezdu [24]
Oddělení vozovky okružního jízdního pásu od vjezdového pruhu lze provést standardní
přerušovanou čárou nebo jiným způsobem, který upozorní na potřebu dát přednost v jízdě.
60
Možným řešením jsou např. „žraločí zuby“, tedy značení ve tvaru trojúhelníků, jak je znázorněno
na obrázku (Obrázek 49).
Obrázek 49 – Příklad vodorovného dopravního značení na vjezdu na okružní jízdní pás – tzv.
„žraločí zuby“ [20]
4.6.2.2 Značení na okružním pásu
Vodorovné dopravní značení na okružním jízdním pásu všeobecně není doporučováno.
Vodicí proužky oddělující jízdní pruhy mohou vytvářet falešný pocit bezpečí. V německém
prostředí se vodorovné značení na okružním pásu rovněž nedoporučuje, u semi-dvoupruhových
okružních křižovatek se šířka okružního jízdního pásu vytváří taková, aby umožnila jízdu dvou
osobních vozidel vedle sebe, nebo jednoho dlouhého nákladního vozidla [Brilon].
U některých typů konstrukcí okružních křižovatek však může být vodorovné dopravní
značení na okružním jízdním pásu (separace pruhů) žádoucí, jako např. u turbo – okružní
křižovatky (nebo křižovatky se spirálovitým uspořádáním jízdních pruhů), kde u dominantních
vjezdů se počet pruhů na okružním pásu v místě připojení zvyšuje.
Vedení cyklistických pruhů po okružním jízdním pásu rovněž není doporučováno. Pro informace
o vedení cyklistické dopravy viz kap. 4.4.
4.6.3 Alternativní přístup k dopravnímu značení
Někteří dopravní experti preferují zcela jiný přístup k bezpečnosti dopravy a to odstranění
dopravního značení a ponechání fungování křižovatky na principu vzájemné interakce a dohody
mezi účastníky dopravy (následující text je přebrán a upraven ze stránek liberálního institutu,
původním zdrojem je Tom McNichol – Roads Gone Wild, Wired Magazine).
Jedním z nich je např. holandský odborník Hans Monderman. Jeho vrcholným dílem je
křižovatka ve městě Drachten v severním Holandsku, kterou denně projede 20 tisíc vozidel, tisíce
cyklistů a chodců. Monderman zde vytvořil okružní křižovatku, na které nejsou žádné značky
říkající řidičům, jakou rychlostí mají jet, kdo má přednost v jízdě nebo jak se mají chovat. Nejsou
zde ani dělicí čáry mezi jednotlivými pruhy ani žádný obrubník, který by fyzicky odděloval vozovku
od chodníku – ten je ve stejné výškové úrovni s vozovkou a odlišen je pouze barevně. Provoz na
křižovatce je přitom plynulý, řidiči si s cyklisty a s chodci dávají vzájemně přednost a velkou roli
61
zde hraje oční kontakt. Monderman konstatuje: "Chodci a cyklisté se tomuto místu dříve vyhýbali,
ale nyní, jak je vidět, si auta dávají pozor na cyklisty, cyklisté na chodce a každý dává pozor na
ostatní. Není možno očekávat, že by semafory a dopravní značení podpořily takovéto chování. Je
nutné ho vtisknout přímo do návrhu vozovky“.
„Místo určování striktních pravidel a „komandování“ účastníků silničního provozu se ukazuje
jako lepší ponechat všem určitou volnost, ať se na pravidlech „domluví“ sami mezi sebou během
provozu. Lidé, ponecháni „anarchii“, se na křižovatce začnou chovat mnohem zodpovědnějším
způsobem a výsledkem je bezpečnější a plynulejší provoz. Když se naopak dopravní inženýr
spolehne pouze na příkazy dopravních značek a na dopravní signalizaci, naprosto ignoruje
psychologii lidí, která se ukazuje být jedním z nejdůležitějších faktorů bezpečnosti provozu. Řada
lidí si totiž myslí, že stačí dodržovat příkazy dopravních značek, přitom ale zapomínají na
bezpečnou jízdu. A snaha některých inženýrů „opravovat“ špatně navržené silnice umisťováním
dodatečných značek se často obrátí proti jejich původním záměrům, neboť lidé pak nerespektují
nejen ty zbytečné značky, ale bohužel ani ty správné.“
Výše uvedený citovaný text nelze chápat jako jedno z přímých doporučení této příručky, ale
jako poznatek o možnosti alternativního a zcela nekonvenčního řešení, které za určitých okolností
může uspět. Otázkou zůstává, jestli je řešení přenositelné do českého prostředí a jestli by vedlo
ke stejnému nebo podobnému dopravnímu chování. Aplikaci takového řešení je nutno pečlivě
zvážit s vědomím, že se jedná o experiment. Viz také kapitolu 4.1.5 o fyzických a psychologických
bariérách.
Obrázek 50 – „Sdílený prostor“ křižovatky ve městě Drachten
62
Obrázek 51 – „Sdílený prostor“ křižovatky ve městě Drachten
Na obrázku (Obrázek 51) lze vidět zajímavé řešení ploch, na kterých dochází ke křižování
automobilové dopravy s nemotorizovanými účastníky. Filozofie řešení je „obrácená“ oproti
konvečním křižovatkám – běžně jsou kolizní plochy navrženy tak, že pěší a cyklisté procházejí
přes komunikaci pro vozidla, kdežto v tomto případě je tomu de facto naopak – vozidla projíždějí
přes plochu, která opticky patří nemotorizovaným účastníkům. Vozovka je jakoby přerušena,
vozidla vyjíždějí na společný prostor a pak se znovu navracejí na vozovku okružního pásu.
Prostředí lze označit za orientované na člověka, resp. na nemotorizovaného účastníka.
63
5 DOPRAVNÍ CHOVÁNÍ
Dopravní proud je komplexní systém sestávající ze tří součástí, které jsou ve vzájemné
interakci:
•
Řidič,
•
Vozidlo,
•
Prostředí.
Výsledkem vzájemné interakce je, že charakteristiky dopravního proudu jsou jiné, než
charakteristiky jeho jednotlivých součástí. Poznatky o chování v dopravním proudu
umožňují porozumět situacím zahrnujícím manévry jako následování, odbočování, křížení,
připojování, proplétání, jízdu v koloně apod. Společně s rychlostmi, intenzitami dopravy a hustotou
dopravy tyto parametry tvoří základní determinanty dopravní kapacity v dané situaci [15].
Stejně jako se zkušenosti a schopnosti jednotlivých účastníků dopravy v populaci liší, liší se
jejich dopravní chování. Lidské faktory ovlivňující dopravní chování zahrnují:
-
zrak, včetně schopnosti rozlišovat barvy,
-
reakční doba,
-
výška řidičových očí,
-
míra zkušeností s řízeným vozidlem,
-
prostorové potřeby pro cyklistu,
-
rychlost chůze,
-
rozměry lidského těla,
-
psychologické aspekty (povaha, charakter apod.),
-
zdravotní faktory.
Vyskytuje-li se v rámci dopravní studie početná skupina specifických uživatelů (senioři, děti,
nemocní apod.), návrhový proces by se měl podrobněji zaobírat jejich specifickými potřebami.
Charakteristiky vozidla, které ovlivňují dopravní chování, zahrnují:
-
výkonnostní charakteristiky vozidla (akcelerace, decelerace, manévrovatelnost, poměr
výkonu a hmotnosti),
-
rozměry vozidla,
-
konfigurace vozidla,
-
přívěs (počet a velikost),
-
náklad.
64
Kombinovaný efekt charakteristik řidiče a vozidla vede k signifikantně rozdílným technikám jízdy
v případě stejného řidiče v jiném vozidle.
Informace o periferním poli a jeho závislosti na rychlosti jsou stejně jako reakční doba řidiče
popsány v kap. 9.3.3 a 9.3.4.
5.1
JEVY POZOROVANÉ NA OKRUŽNÍCH KŘIŽOVATKÁCH
5.1.1 Vjezd a výjezd
V případě okružních křižovatek se dvěma pruhy na vjezdu si řidič na vjezdu volí levý nebo pravý
vjezdový pruh. Řidičův výběr však v českých podmínkách není primárně determinován jeho trasou
přes okružní křižovatku (jízda rovně, odbočení vlevo či vpravo), tak jak je to popsáno v kapitole
5.2, ale spíše subjektivním pocitem bezpečnosti a možnosti vjezdu z daného pruhu, délkou kolony
na vjezdu, resp. odhadovanou dobou zdržení. V praxi většina řidičů v případě stavu bez kolony,
nebo relativně krátké kolony (několik desítek metrů) volí pravý vjezdový pruh. Levý vjezdový pruh
je více akceptován v případě delší kolony, v jiných případech spíše řidiči s agresivním stylem jízdy
(vyšší rychlosti, menší kritické mezery). Výběr pravého pruhu podporuje i fakt, že na některých
křižovatkách (např. křižovatka na ul. Prosecká v Praze) vodorovné dopravní značení neumožňuje
výjezd z okružní křižovatky z levého pruhu (viz Obrázek 52). Vozidla vjíždějící levým pruhem jsou
tak nucena na okružním pásu ke změně pruhu, což je v rozporu se způsobem jízdy, který je
doporučován v některých zahraničních příručkách.
Obrázek 52 – Schéma vodorovného značení okružní křižovatky na ulici Prosecká – VDZ
v rozporu se zahraničními příručkami (výjezd pouze z pravého pruhu okružního pásu, vozidla
vjíždějící levým pruhem musí měnit pruh v průběhu jízdy po okružním pásu)
Jiným příkladem, ve kterém je znemožněn, resp. omezen přímý výjezd levého pruhu okružního
pásu, jsou okružní křižovatky s přídavným odbočujícím pruhem umístněným na okružním pásu
před výjezdem. Příkladem je okružní křižovatka na Vítězném náměstí v Praze.
65
Obrázek 53 – Křižovatka Vítězné Náměstí v Praze – vyznačení nehod [32]
Obrázek 54 – Typické chování řidičů na kompaktní dvoupruhové okružní křižovatce – nevyužitý
levý vjezdový pruh, příklad z Německa [11]
66
Obrázek 55 – Nevyužitý levý vjezdový pruh, příklad z Prahy (Chodov)
5.1.2 Gap-forcing (vynucování vjezdu)
Bylo pozorováno [Troutbeck, 1997], že dopravní proud cirkulující na okružním pásu je občasně
nucen zpomalit z důvodu vjezdu vozidla na okružní pás z vjezdové větve okružní křižovatky. Tento
jev byl pojmenován „gapforcing behavior“, tedy chování, které vede k vynucení si kritického
časového odstupu. Troutbeck studoval efekty takového chování a vyvodil, že odstupy v cirkulujícím
dopravním proudu můžou být mírně zvýšené jako následek připojování se vozidel z vjezdové
větve, zejména v saturovaných podmínkách. Navrhnul analytický model s limitovanou předností
k zakomponování popsaného chování „gapforcing“. Bylo zjištěno, že vjezd s limitovanou předností
má významný vliv na kapacitu vjezdu dvoupruhové okružní křižovatky a přibližuje kapacitu vjezdu
lineární závislosti na nadřazeném dopravním proudu, empiricky definované ve Velké Británii [57] (v
jiných případech mají závislosti nelineární průběh).
67
Obdobné chování bylo pozorováno i na některých okružních křižovatkách v České republice,
např. na křižovatce Vídeňská x Kunratická v Praze.
5.2
PRŮJEZD OKRUŽNÍ KŘIŽOVATKOU
U okružní křižovatky s jednopruhovým vjezdem a výjezdem nepředstavuje průjezd křižovatkou
problém z hlediska správného výběru jízdního pruhu. V případě dvoupruhových vjezdů na
dvoupruhový okružní pás je však už možné definovat výběr vjezdového pruhu na základě trasy
vozidla, což může mít relativně výrazný vliv na kapacitu křižovatky. Současná praxe na těchto
typech okružních křižovatek je totiž v mnohých případech taková, že levý pruh na vjezdu do
křižovatky je využívaný velmi málo ve srovnání s pravým vjezdovým pruhem. Podobně je velmi
slabé využití možno pozorovat v případě levého jízdního pruhu na okružním pásu křižovatky.
Způsob průjezdu přitom, jak již bylo zmíněno, ovlivňuje kapacitu křižovatky. V zahraničí proto
existují příručky pro řidiče, které informují o správném průjezdu křižovatkou, tedy takovým
způsobem, jaký zobrazuje obrázek (Obrázek 56). Uplatňuje se zde princip:
-
pravé odbočení je realizováno z pravého vjezdového pruhu na pravý výjezdový pruh;
-
přímý směr je možno realizovat z obou vjezdových pruhů;
-
levé odbočení se realizuje výhradně z levého vjezdového pruhu.
Všeobecně princip správného průjezdu křižovatkou hovoří, že pravý vjezdový pruh se má využít
v případě, kdy vozidlo projede méně než polovinu okružního pásu a naopak levý pruh se má využít
v případě, že vozidlo projede více než polovinu okružního pásu. Ke změně pruhu na okružním
pásu nemá docházet s výjimkou křižování pruhu při výjezdu z okružního pásu.
Obrázek 56 – Správný průjezd okružní křižovatkou v závislosti na cílovém výjezdu: vlevo
jednopruhová okružní křižovatka, ve středu a vpravo dvoupruhová okružní křižovatka [obrázek:
City of Lacey webpage]
68
6 ALGORITMUS NÁVRHU OKRUŽNÍ KŘIŽOVATKY
Algoritmus návrhu okružní křižovatky vypovídá o principiálním postupu. Každý z bodů
představuje soubor úkolů, které projektant na cestě za optimálním návrhem musí vykonat.
Bezpečnost provozu nemá být redukována ve prospěch kapacity křižovatky.
Identifikace okružní křižovatky jako
možného řešení
Volba kategorie a průměru okružní
křižovatky
Předběžná analýza
kapacity
Návrh geometrických prvků
Prověření primárních
bezpečnostních
parametrů
Úprava geometrických
parametrů
Kontrola rychlostní
konzistence
Analýza kapacity
Bezpečnostní audit
Finální návrh
69
7 CHYBNÁ ŘEŠENÍ
Nejčastěji dochází při navrhování okružních křižovatek k těmto chybám a nedostatkům:
•
Nesprávná volba typu okružní křižovatky
Křižovatka nemá být volena větší než je potřeba, ale zároveň taková, aby splňovala kapacitní
požadavky. Kapacita nesmí být arogantně upřednostňována před bezpečností. Intravilánová a
extravilánová křižovatka má své vlastní požadavky. Specifické případy kombinující různě velké
dopravní proudy je možno řešit turbo-okružní křižovatkou. Standardní dvoupruhové okružní
křižovatky nedoporučujeme pro bezpečnostní deficity.
•
Příliš velký průměr okružní křižovatky
Velký průměr okružní křižovatky (nad 70 m) vede k vysokým jízdním rychlostem a vysokým
rozdílům v rychlostech jednotlivých dopravních proudů, což představuje vysoké bezpečnostní
riziko. Nafukování průměru okružní křižovatky nad určitou mez již v praxi neznamená nafukování
výkonnosti křižovatky, ale může ji naopak snížit. Je nutno se však vyhnout i opačnému extrému a
nenavrhnout křižovatku s příliš malým průměrem, nebo takovým, který neumožní bezkonfliktní
průjezd návrhového vozidla. Doporučujeme prověření geometrie pomocí vlečných křivek
návrhového (směrodatného) vozidla.
•
Absence prstence, nebo jeho nedostatečná šířka
Chybí-li nebo je-li nedostatečně široký prstenec kolem středového ostrůvku, je průjezd
rozměrných vozidel obtížný, nebo je chybějící šířka nahrazována šířkou okružního pásu, což vede
k bezpečnostním deficitům.
70
•
Příliš široký okružní pás
Zbytečná šířka okružního pásu umožňuje „řezání tras“, nežádoucí průplety vozidel a vyšší jízdní
rychlosti. Má negativní vliv na bezpečnost provozu. Je-li potřeba širokého jízdného pásu pro
dlouhé nákladní vozidlo nebo kloubové vozidlo, je třeba zvýšit šířku prstence a konstruovat ho tak,
aby nebyl běžně pojížděn osobními vozidly.
•
Nebezpečné pevné bariéry na okraji středového ostrůvku
Některé neřízené křižovatky byly rychle „rekonstruovány“ na okružní vložením pevných
betonových bariér kolem neexistujícího středového ostrůvku. I u některých nově budovaných
okružních křižovatek středový ostrůvek lemuje příliš masivní a tvrdý materiál, což při přímém
kontaktu může vést k vážnému zranění.
71
•
Tangenciální napojení, nedostatečné směrové zakřivení vjezdu
Tangenciální napojení umožňuje projet okružní křižovatkou v přímém směru jenom s malým
směrovým zakřivením nebo dokonce přímo, což vede k vysokým rychlostem a nedání přednosti
v jízdě, tedy k výraznému snížení bezpečnosti dopravy. Na níže uvedeném obrázku jsou
vyježděné dráhy vozidel vidět podle zbarvení povrchu vozovky. Připojení jižního vjezdu je
tangenciální – umožňuje přímý průjezd.
•
Absence úpravy rychlosti na vjezdu
Zejména u extravilánových okružních křižovatek je nutný postupný přechod z rychlosti na
meziuzlovém úseku před křižovatkou (formálně do 90 km/h, reálně i mnohem víc) na návrhovou
rychlost vjezdu okružní křižovatky (max. 25 - 50 km/h). Umístnění dopravních značek omezujících
rychlost je pouze apelem, který je ve značné míře nerespektován, proto je zcela zásadní úprava
ramena před vjezdem na okružní pás pomocí směrových oblouků. Níže uvedený obrázek ilustruje
správné řešení.
72
•
Nesprávné vedení cyklistické dopravy, nepřizpůsobení návrhu okružní křižovatky pro
cyklisty (zejména z pohledu rychlostí)
Vedení cyklistického pruhu po vnější straně okružního pásu v minulosti praktikované je
již považováno za nevhodné. Při výskytu cyklistů na okružním pásu je nutná redukce
rychlostí vozidel k dosažení co největší rychlostní konzistence a tedy co nejvyšší
bezpečnosti.
•
Nevhodné řešení pěší dopravy
Nevhodná lokace přechodů pro chodce, např. příliš blízko k hraně okružního pásu vede
k blokování přechodu pro chodce stojícími vozidly na vjezdu nebo k blokování okružního
pásu v případě stojícího vozidla před přechodem pro chodce na výjezdu okružní
křižovatky. V jednom z českých měst takto nevyhovující stav vedl k bizarnímu řešení
pomocí světelné signalizace, která měla zajistit bezpečný přechod chodců. Výsledkem
bylo zvýšení nehodovosti při zeleném signálu (zcela nevhodné řešení!!), kdy vjíždějící
vozidla nedávala přednost vozidlům na okružním pásu. „Elegantní“ reakcí na vzniklý
stav byla doplňující tabule s informací, že „semafor řídí pouze přechody pro chodce“,
což představuje zcela unikátní, avšak absolutně špatné chaotické a nebezpečné řešení.
73
•
Nevýrazný plochý středový ostrůvek
Není-li středový ostrůvek zvýšen, nebo barevně splývá s okolím, může být přehlédnut a
vzniknout kolize.
•
Absence dělicího ostrůvku nebo jeho nedostatečná délka
Dělicí ostrůvek přispívá k bezpečnosti provozu separací dopravních proudů, ochranou chodců,
zvýšením informace pro řidiče o blížícím se místu křižování s jiným dopravním proudem.
74
8 VÝKONNOST OKRUŽNÍ KŘIŽOVATKY
Všeobecně se rozlišuje mezi třemi přístupy ke stanovování kapacity – mezi analytickým a
empirickým a mikroskopickou simulací. Empirické metody zohledňují většinou geometrii okružní
křižovatky a její dopravní zatížení. Analytické se navíc snaží o zakomponování parametrů
dopravního chování, např. při akceptaci časoprostorové mezery pro vjezd na okružní pás.
Obrázek 57 – Analytické versus empirické metody [zdroj: Rensselaer Polytechnic Institute]
Geometrie,
intenzita dopravy
Analytická metoda
Akceptace kritické
mezery
Empirická methoda
Kapacita
Obrázek 58 – Vliv geometrických parametrů podle britské empirické metody [Barry Crown]
v – šířka vjezdové části ramene
Kapacita
Kapacita
Kapacita
Primární efekty: v, e, l´
e – šířka vjezdu
D – průměr okružní křiž.
Kapacita
Kapacita
Kapacita
Sekundární efekty: D, r, Φ
l´ – efektivní
délka rozšířené
části vjezdu
r – poloměr vnější
hrany vjezdu
Φ – úhel napojení
vjezdu
Kapacita každého vjezdu křižovatky principielně závisí na:
•
Geometrických parametrech okružní křižovatky;
Podle britské empirické metody jsou primárními parametry ovlivňujícími kapacitu okružní
křižovatky šířka vjezdové části ramene „v“ (určuje počet pruhů), šířka samotného vjezdu „e“
75
(určuje počet pruhů) a efektivní délka rozšířené části vjezdu „l´“. Sekundární vliv (méně
významný) na kapacitu vjezdu mají průměr okružní křižovatky „D“, poloměr vnější hrany
vjezdu „r“ a úhel napojení vjezdu „Φ“.
•
Intenzitě a skladbě nadřazeného cirkulujícího proudu;
Intenzita a skladba nadřazeného proudu určuje kvantitu a délku časoprostorových
mezer, které využívají vozidla na vjezdu.
•
Charakteristice dopravního chování (akceptace kritické mezery, využívání vjezdových
pruhů, míra agresivity);
Kapacitu křižovatky ovlivňuje rovněž zkušenost řidičů a jejich chování. Po zprovoznění
křižovatky se její reálná kapacita může lišit oproti stavu po konsolidaci (3 – 12 měsíců po
zprovoznění). Míra agresivity řidičů rovněž může ovlivnit kapacitu křižovatky a to
pozitivně (akceptace menších časoprostorových mezer) i negativně (vynucování si
vjezdu, zastavování dopravního proudu na okružním pásu apod.)
•
Vlivech jiných druhů dopravy a účastníků provozu (chodci, cyklisté, kolejová doprava
apod.);
Intenzivní a kontinuální proud pěších (nesdružovaný do skupin např. vlivem SSZ) může
výrazně snížit kapacitu vjezdu. Cyklistickou dopravu v případě vysoké saturace
křižovatky je bezpečnější vést mimo okružní pás. Vliv kolejové dopravy projíždějící
křižovatkou je vhodné posoudit pomocí mikrosimulace.
•
Synergických efektech (spolupůsobení více uzlů).
Je-li křižovatka v těsném sousedství jiných dopravních uzlů (do 200 m), můžou vznikat
synergické efekty v pozitivním i negativním významu. Spolupůsobení dvou uzlů může
totiž vést k jinému výsledku, než „sečtení“ individuálních výsledků těchto dvou křižovatek
(délka kolony, časové zdržení apod.). Jediným vhodným nástrojem na posouzení
synergických efektů je mikrosimulace.
76
Obrázek 59 – Přibližná výkonnost okružní křižovatky v závislosti na typu a průměru [24]
dvoupruová extravilán
mini
10000
`
jednopruhová
extravilán
20000
jednopruhová
intravilán
30000
kompaktní intravilán
RPDI [voz/24h]
40000
dvoupruhová
intravilán
turbo .
50000
50
60
0
0
10
20
30
40
70
80
průměr okružní křižovatky
Obrázek 60 – Kapacita vjezdu okružní křižovatky podle HBS (čísla označují počet pruhů na
vjezdu/okružním pásu) [11]
77
Obrázek 61 – Kapacita vjezdu okružní křižovatky podle FHWA [20]
Kapacita výjezdu principielně závisí rovněž na geometrických parametrech křižovatky a na
vlivech jiných účastníků dopravy v prostoru křižovatky, zejména chodců. Případné kapacitní
deficity na výjezdu můžou mít za následek blokování celé okružní křižovatky na rozdíl od vjezdu,
kde v případě nedostatečné kapacity dochází k tvorbě kolony a nárůstu zdržení pouze na daném
ramenu. Správnému nastavení kapacity výjezdu je proto potřeba věnovat náležitou pozornost.
Vliv chodců křižujících rameno křižovatky se projevuje snížením kapacity vjezdu, přičemž vliv je
výraznější při nižší intenzitě vozidel a s jejím růstem postupně klesá. Podle HBS probíhá výpočet
vlivu chodců úpravou kapacity vjezdu pomocí redukčního faktoru.
Obrázek 62 – Vliv počtu chodců na kapacitu vjezdu podle HBS (vlevo jednopruhový vjezd,
vpravo dvoupruhový vjezd)
78
8.1
SIMULACE OKRUŽNÍCH KŘIŽOVATEK
Nejmodernější metodou posuzování kapacity křižovatek je mikroskopická simulace dopravního
proudu. Simulace je všeobecně napodobování nějakého reálného děje zpravidla využitím
počítačové techniky a speciálního softwaru. Matematickými rovnicemi a vazbami jsou popsány
důležité závislosti a funkce, kdežto ty méně významné jsou zanedbány. Simulaci lze vysvětlit
popisem jejích charakteristik:
•
Interakce
Výsledné parametry dopravního proudu jako např. délka kolony v daném čase nebo
průměrné či individuální časové zdržení jsou výsledkem vzájemného spolupůsobení –
interakce jednotlivých účastníků dopravy.
•
Prvky individuality
Simulovaní účastníci dopravy nejsou reprezentováni pouze průměrnými hodnotami
základních charakteristik (rozměry, rychlost, akcelerace, decelerace, dopravní chování
apod.), ale každý získává svou individuální v rámci definovaného intervalu a
pravděpodobnostního rozdělení. Tak jak se např. volba rychlosti liší v populaci řidičů, liší
se i v simulačním modelu.
•
Multimodalita
Zohlednění různých druhů dopravy a různých skupin uživatelů. Důraz na komplexnost
řešení.
•
Dynamika
Simulovaný dopravní proces se odehrává průběžně v čase a umožňuje sledovat vývoj
situace (např. tvorbu kolon). Přesun vozidla z A do B je podmíněn aktuální dopravní
situací v modelu a jeho dynamickými charakteristikami (rychlost, akcelerace apod.).
•
Mikroskopický model – detailní úroveň
Simulační modely jsou charakteristické mikroskopickým rozměrem modelu, tj. nejvyšší
podrobností z existujících modelů. Míra detailu rozlišuje jednotlivé jízdní pruhy a jejich
rozměry a charakteristiky.
•
Synergie – spolupůsobení
Spolupůsobení více uzlů nebo více druhů dopravy může vést k jiným závěrům než
separátní přístup. Komplexní dopravní sítě vyžadují komplexní přístup a simulace
umožňuje odhalení synergických, mnohdy nečekaných nebo přehlížených efektů.
Typický příklad – kombinace okružní křižovatky se světelně signalizovanou křižovatkou
v těsné blízkosti.
79
•
Vysoká míra aproximace realitě
Dnešní simulační modely jsou již na vysokém stupni aproximace neboli přiblížení realitě
díky provedenému výzkumu a kalibračním možnostem.
•
Množství výstupních dat – silný argumentační fond
Množství výstupů, které poskytuje mikrosimulační model vytváří silní argumentační fond
pro strategické rozhodování. Dostupné jsou parametry dopravního proudu (rychlost,
zdržení, délka kolony, počet zastavení…), dopravní výkony (vozohodiny, vozokilometry),
délky kolon, časové zdržení, produkce emisí, spotřeba paliva a další.
•
3D vizualizace – efektní zprostředkování informací pro laiky
Simulační programy nabízejí rovněž možnost trojrozměrné vizualizace dopravního
proudu, která je velmi názornou ilustrací posuzovaného dopravního stavu bez složitých
grafů a tabulek. Vhodný nástroj k prezentaci veřejnosti nebo pro „rozhodovatele“
[decision makers].
Mikrosimulace vyžaduje pečlivou výstavbu modelu a nastavení jednotlivých parametrů
k zajištění relevantních výsledků. Důležitou roli hraje kalibrace modelu, tj. jeho nastavení takovým
způsobem, aby jeho výsledky odpovídaly reálnému provozu. Jedná se zejména o nastavení
saturovaného toku, kritických mezer nebo časoprostorových mezer definujících chování na
konfliktních plochách, dynamických vlastností jednotlivých kategorií vozidel, agresi řidičů apod.
Obrázek 63 – Schéma postupu posouzení okružní křižovatky pomocí mikrosimulace
Projekt
Dopravní prognóza
Simulační software
Geometrie křižovatky
Intenzita dopravy
Simulační model
Empirická kalibrační data
Vztah rychlost/poloměr
Definice omezení rychlosti
Definice předností v jízdě
Charakteristika vozidel/účastníků
DYNAMICKÁ
INTERAKCE
Statistické hodnocení
Vizuální hodnocení
Grafické hodnocení
(rychlost, hustota, délka kolony, časové
zdržení, počet zastavení, produkce emisí…)
ÚROVEŇ KVALITY
DOPRAVY
80
Simulační model v sobě implementuje několik parciálních submodelů pro specifické akce nebo
děje jako např. následování vozidla [car following model] změna pruhu [lane change model] apod.
Fungování těchto submodelů je možno ovlivnit prostřednictvím nastavitelných parametrů, čímž lze
modelové dopravní chování kalibrovat na místní podmínky.
Pozn. – ne všechny simulační modely musí plně odpovídat výše uvedenému. Za globálního
lídra v simulacích dopravního proudu je považován software VISSIM společnosti PTV Karlsruhe
(http://www.ptvag.com/traffic/software/vissim). Dalšími možnosti jsou např. AIMSUN, DYNASIM,
Paramics, TSIS/CORSIM a další. Seznam a odkazy na další simulační nástroje lze najít např. na
http://www.microsimulation.drfox.org.uk/links.html.
Obrázek 64 – Ukázky vizualizace dopravního proudu v mikrosimulačním modelu [CityPlan]
Simulace
okružní
křižovatky v těsné blízkosti
světelně řízené křižovatky.
Vizualizace z pohledu řidiče,
víceúrovňové křižování, kolejová
doprava, koordinovaná signalizace.
81
Velká okružní
křižovatka,
proměnlivý počet
pruhů na okružním
pásu,
kombinované
řízení (neřízené a
signalizované
vjezdy).
8.1.1 Kapacita okružní křižovatky podle simulace
Kapacita vjezdu okružní křižovatky byla zkoumána rovněž pomocí mikroskopické simulace.
Níže uvedené obrázky ilustrují závislost kapacity vjezdu na intenzitě nadřazeného dopravního
proudu při různém podílu nákladních vozidel a různém počtu chodců. Simulace byly provedeny
v prostředí softwaru VISSIM společnosti PTV. Obrázek (Obrázek 65) ilustruje závislost kapacity
vjezdu na intenzitě nadřazeného dopravního proudu a podílu nákladních vozidel. Při nižších
intenzitách (do 500 voz/h) jsou hodnoty kapacity oproti empirickým modelům mírně vyšší, což je
možno připsat rozdílným kritickým mezerám v reálném provozu v závislosti na intenzitě dopravy a
jednotné kritické mezery použité v simulačním programu (použita nižší hodnota odpovídající vyšší
míře saturace). V ostatních pásmech intenzity nadřazeného dopravního proudu (nad 500 voz/24h)
kapacita odpovídá více kapacitě podle německého manuálu HBS [22] než podle americké příručky
FHWA [20] pro okružní křižovatky. V simulacích se projevila nelineární závislost, což je opět ve
shodě s HBS [22]. Nárůst podílů nákladních vozidel se odráží v poklesu kapacity vjezdu dle
zobrazených křivek. Stanovenou kapacitu vjezdu je nutno chápat jako maximální fyzickou
propustnost vjezdu, která u nižších intenzit nadřazeného dopravního proudu (do 500 voz/h) může
být při empirických měřeních nižší než v simulaci z titulu nastavení nižší kritické mezery
odpovídající vyšším intenzitám nadřazeného proudu.
82
Obrázek 65 – Vliv podílu nákladních vozidel na kapacitu vjezdu [CityPlan]
Vliv podílů nákladních vozidel na kapacitu vjezdu
(při plné saturaci vjezdu)
3000
0 % NA
15 % NA
kapacita vjezdu [voz/h]
2500
30% NA
dvoupruhová OK
2000
1500
jednopruhová OK
1000
500
0
0
500
1000
1500
2000
2500
intenzita na okružním pásu [voz/h]
Vliv počtu chodců na kapacitu vjezdu je graficky zobrazen v obrázku 3. Je vidět, že vliv chodců
(snížení kapacity vjezdu) se snižuje s růstem intenzity nadřazeného dopravního proudu. Za jistých
okolností může dojít až k reverzi tohoto vztahu a to např. v případě jednopruhové okružní
křižovatky v situaci, kdy chodci blokují dopravu na výjezdové části ramene, a dojde k vytvoření
kolony vozidel zasahující do okružního pásu, přičemž dojde i k blokování vozidel cirkulujících, tedy
nadřazeného proudu a kapacita vjezdu se mírně zvýší. Tento jev je v grafu pozorovatelný při
intenzitě nad 1 300 voz/h.
Obrázek 66 – Vliv počtu chodců na kapacitu vjezdu [CityPlan]
Vliv počtu chodců na kapacitu vjezdu
(při plné saturaci vjezdu)
0 chodců
100 chodců
3000
kapacita vjezdu [voz/h]
200 chodců
2500
300 chodců
dvoupruhová OK
2000
400 chodců
1500
jednopruhová OK
1000
500
0
0
500
1000
1500
2000
2500
intenzita na okružním pásu [voz/h]
83
8.2
PROCES OPTIMALIZACE
Optimalizací lze rozumět takový proces modifikace systému, který vede ke zvýšení jeho
efektivnosti. V dopravním systému je to při využití simulačních programů efektivnost z hlediska:
•
kapacity systémových prvků;
•
plynulosti dopravného proudu, která je měřena:
o
jeho rychlostí a změnami rychlostí,
o
počtem zastavení vozidel, nebo počtem či podílem vozidel s podkritickou
rychlostí,
o
časovým zdržením na trase,
o
délkou kolony,
o
produkcí emisí,
o
příp. jiným parametrem.
Simulace dokáže kvantifikovat nejen průměrné hodnoty sledovaného parametru, ale také
okamžité hodnoty nebo lokální extrémy v průběhu simulačního děje včetně synergických efektů.
Obrázek (Obrázek 67) 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 dopravního 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 nalezena kritická místa, je nutno provést optimalizaci neboli 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 variant. Proces se opakuje do momentu, kdy
projektový návrh splňuje všechny kladené požadavky, tedy nevykazuje kritická místa. Posledním
bodem je finální hodnocení, formulace doporučení, vizualizace dopravního proudu.
84
Obrázek 67 – Schéma pro optimalizační postup s využitím simulačních technik
Test projektového návrhu
v simulačním modelu
Výběr parametrů pro
sledování a hodnocení
Definice kritických
hranic a limitů
Test optimalizovaného
návrhu v simulačním
modelu
Podrobné statistické
hodnocení,
komparace variant
Identifikace kritických míst a
lokálních extrémů v průběhu
simulace
ANO
Nalezena kritická
místa
Optimalizace řešení
změnou návrhových prvků
a/nebo organizace řízení
NE
Finální hodnocení
a vizualizace
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 při
jeho optimalizačních změnách.
85
9 BEZPEČNOST PROVOZU
9.1
ÚVOD
Bezpečnost dopravního provozu a všech jeho účastníků by měla být nejdůležitějším hlediskem
sestavy standardních kritérií pro hodnocení dopravních staveb obecně. Následována je požadavky
na kapacitu systému, vlivy na životní prostředí, ekonomickým hodnocením staveb a provozu,
estetikou a architekturou prostředí. Pokud je dopravní infrastruktura bezpečná, je poté i ekologická
a ekonomická – je omezen počet dopravních nehod a tím zapřičiněné kongesce a zabráněno
vzniku ekonomických a ekologických škod nemluvě o škodách na životech a zdraví uživatelů.
V ČR v současné době převyšují ostatní hlediska nad požadavkem zajištění maximální
(ekonomicky zdůvodnitelné a opodstatněné) úrovně bezpečnosti dopravní infrastruktury. Není
zaveden systémový přístup k zajištění maximální bezpečnosti dopravní infrastruktury, a to jak u
nově vznikajících dopravních staveb, tak na existující infrastruktuře, není zaveden a standardně
využíván bezpečnostní audit a bezpečnostní inspekce na pozemních komunikacích. Je obecně
známo, že na pouhých 3% délky komunikační sítě vzniká 30 – 40% všech nehod. Zaměřením se
na tato nehodová místa a nehodové lokality lze nejefektivněji bojovat s nehodovostí. Jedním z
nejčastějších míst vzniku dopravních nehod jsou křižovatky. Bezpečný návrh a použití okružních
křižovatek může být řešením, které zabrání vzniku nehodového místa (u novostaveb) nebo ho
odstraní (na stávající infrastruktuře).
Mnoho studií a dlouholetá tuzemská i zahraniční praxe potvrdily, že vysoká bezpečnost
společně s plynulostí dopravního proudu patří mezi základní charakteristiky a výhody vhodně
umístěných okružních křižovatek. V Evropě i mimo ni (USA, Austrálie) bylo zjištěno, že je
dosahováno daleko vyšší bezpečnosti provozu než u jiných typů křižovatek [20]. I když počet
nehod na okružní křižovatce nemusí být vždy nižší, závažnost nehod je vždy nižší.
Rekonstrukcí nehodové neokružní křižovatky na moderní okružní lze dosáhnout snížení
nehodovosti řádově až v desítkách procent a eliminovat smrtelné nehody a nehody
s těžkými následky.
Charakter provozu na okružní křižovatce zcela eliminuje nebezpečné manévry, jako je např.
levé odbočení a nebezpečné typy kolizí, jako je např. čelně-čelná nebo čelně-boční srážka.
Důvody vyšší bezpečnosti na okružních křižovatkách jsou:
•
Menší počet kolizních bodů ve srovnání s průsečnými typy křižovatek. Eliminace
nebezpečného levého odbočení a omezení čelně-bočních srážek. Z hlediska počtu
kolizních bodů jsou nejbezpečnější okružní křižovatky jednopruhové, jelikož ve srovnání
s vícepruhovými okružními křižovatkami mají nižší počet kolizních bodů a kratší délky
přechodů pro chodce.
•
Příznivější úhly dopravních proudů v kolizních bodech
86
•
Nižší rychlosti při průjezdu okružní křižovatkou poskytují více času k reakci na krizovou
situaci a napomáhají tak ke zvýšení celkové bezpečnosti.
•
Pokud se většina uživatelů okružní křižovatky pohybuje podobnými nízkými rychlostmi,
tj. vytváří rychlostně homogenní dopravní proud, a tudíž jsou jejich relativní rychlosti (viz
kap. 4.1.3) nízké, vážnost nehod může být výrazně redukována ve srovnání s jinými typy
křižovatek.
•
Chodci při přechodu okružní křižovatkou v jednom okamžiku křižují pouze jednosměrnou
dopravu, na rozdíl od neřízených křižovatek. Chodci mají rovněž méně míst, která musí
před vstupem na vozovku vizuálně zkontrolovat, protože všechna konfliktní vozidla se
přibližují ze stejného pruhu a směru. Schéma uvedeno v kap. 9.6.
Podle [30] mezi proměnné, které ovlivňují bezpečnost na okružní křižovatce, patří:
•
zakřivenost vjezdu (horizontální vedení vjezdu – deflexe),
•
šířka vjezdu a šířka komunikace ústící do vjezdu,
•
průměr vepsaného kruhu,
•
průměr středového ostrova,
•
podíl motocyklistů,
•
úhel s následujícím ramenem,
•
zakřivenost komunikace ústící do vjezdu,
•
viditelnost.
Více o vlivu parametrů křižovatky na bezpečnost uvádí kap. 9.9.
9.2
KOLIZNÍ BODY
Dopravní nehodovost na křižovatkách se odvíjí zejména od počtu kolizních (střetných) bodů,
které se v křižovatce vyskytují. Kolizní bod je definován jako místo, ve kterém se vzájemné trasy
vozidel, cyklistů a chodců jakýmkoliv způsobem protínají. Budeme-li se zabývat pouze pohybem
vozidel, pak existují 4 druhy kolizních bodů:
•
odbočný bod – dráhy vozidel se rozdělují, malé riziko nehody;
•
přípojný bod – dráhy vozidel se spojují, riziko nehody je významné;
•
křížný bod – představuje nejvyšší riziko a nejtěžší následky nehod;
•
průpletový úsek – je bezpečný pouze v případě, že není přetížen, není výrazně
horizontálně zakřiven (R > 200 m) a rychlosti proplétajících se dopravních proudů jsou
stejné, nebo velmi podobné a má potřebnou délku. Proplétaní na okružním pásu tyto
předpoklady nesplňuje.
87
Nespornou výhodou okružní křižovatky je eliminace počtu kolizních bodů, jelikož okružní
křižovatka neumožňuje levé odbočení (myslí se manévrování vlevo jako na neřízené křižovatce).
Na ilustračních obrázcích je porovnán počet kolizních bodů stykové/průsečné křižovatky s počtem
kolizních bodů jednopruhové tří/čtyřramenné okružní křižovatky. Obrázek (Obrázek 68) znázorňuje
tříramennou křižovatku, která ve formě stykové křižovatky čítá 9 kolizních bodů, ve formě
křižovatky okružní čítá kolizních bodů 6. Markantnější rozdíl lze vidět na příkladu čtyřramenné
křižovatky, která má 32 kolizních bodů v případě průsečné křižovatky a pouze 8 kolizních bodů
v případě okružní křižovatky.
Obrázek 68 – Kolizní body: srovnání stykové křižovatky vlevo a jednopruhové okružní vpravo
[obrázek: [20], graficky upravil CityPlan spol. s r. o.]
9 kolizních bodů
Odpojení
Připojení
Křižování
6 kolizních bodů
Obrázek 69 – Kolizní body: srovnání průsečné křižovatky vlevo a jednopruhové okružní vpravo
[obrázek: [20], graficky upravil CityPlan spol. s r. o.]
32 kolizních bodů
Odpojení
Připojení
Křižování
8 kolizních bodů
88
Pokud se v křižovatce vyskytuje vyšší počet jízdních pruhů v jednom směru, automaticky se
zvyšuje také počet kolizních bodů. Z tohoto důvodu je jednopruhová okružní křižovatka
bezpečnější nežli okružní křižovatka dvoupruhová. Shrnutí počtu kolizních bodů vypadá tedy takto:
tříramenná čtyřramenná
styková/průsečná
9
32
okružní
6
8
Analýza konfliktů by měla obsahovat více než jen kvantifikaci počtu konfliktů. Měla by se
zaobírat také [20]:
-
vlivem na dopravní bezpečnost měřeným dle důsledků, které s sebou dopravní nehoda
přináší jako produkt dvou kolizních dopravních proudů v kolizním bodě,
-
vážností (kritičností) kolizního bodu, založenou na relativních rychlostech kolizních
dopravních proudů,
-
zranitelností kolizního bodu, založenou na schopnosti jednotlivých členů (vozidel, chodců,
cyklistů) kolizních proudů přežít nehodu.
9.3
FAKTORY OVLIVŇUJÍCÍ BEZPEČNOST
9.3.1 Jízdní rychlost
Jelikož je počet a závažnost dopravních nehod závislá na jízdní rychlosti, je bezpečnější ta
křižovatka, která díky svým relativně stísněným prostorovým poměrům neumožní volit řidičům jízdu
vyšší než bezpečnou rychlostí (musí být vždy optimem zohledňující bezpečnost a kapacitu). Právě
předpoklad vhodně nízké jízdní rychlosti by měla splňovat každá správně navržená okružní
křižovatka. Analýzou rychlosti a rychlostní konzistencí se zabývá kapitola 4.1. V následujícím grafu
je procentuelně vyjádřena pravděpodobnost úmrtí chodce v závislosti na jízdní rychlosti. Závěr
z daného obrázku je jasný – rychlost vozidel má velmi výrazný vliv na pravděpodobnost přežití
chodce při kolizi s vozidlem. Omezení rychlosti v obytných zónách, v blízkosti škol nebo míst
s výskytem dětí proto není šikanou pro řidiče, jak si mnozí myslí, ale šancí chodce k přežití
(samozřejmě za využití všech opatření bránících střetům zranitelných účastníků dopravního
provozu s vozidly).
89
Obrázek 70 – Pravděpodobnost úmrtí chodce při střetu s vozidlem při dané rychlosti [18]
9.3.2 Rozhledová pole
K bezpečnému průjezdu po jakékoli komunikaci musí být zabezpečen rozhled na vzdálenost
umožňující jízdu požadovanou rychlostí. V případě křižovatek musí být zabezpečen rozhled k
zajištění bezpečného připojení, odbočení a umožnění všech požadovaných manévrů. Rozhledová
pole vymezují plochu resp. prostor, ve kterém musí být zabezpečen rozhled pro řidiče za účelem
bezpečnosti provozu.
České TP 135 definují rozhledová pole následovně:
Obrázek 71 – Rozhledová pole podle TP 135 pro okružní křižovatky s průměrem D < 50 m
Australský manuál pro návrh a plánování komunikací [17] v části věnované okružním
křižovatkám uvádí tři kritéria pro zabezpečení rozhledu. První dvě kritéria jsou požadovaná, třetí
kritérium je doporučované:
90
1.
Kritérium – rozhled pro zastavení na vjezdovém ramenu: vedení ramene by mělo být
takové, aby řidič měl výhled na dělicí ostrůvek, středový ostrůvek a ideálně i na okružní
pás. Potřebná délka rozhledu je závislá na jízdní rychlosti (85. percentil).
2.
Kritérium – rozhled na předchozí vjezd: řidič by měl mít výhled na dopravu na předchozím
ramenu. Minimální délka rozhledu závisí na vzdálenosti ujeté v průběhu 4 sekund
(pozorovací a reakční doba – optimální hodnota, minimum je 2,5 s) při 85. percentilu
rychlosti plus dráha potřebná k zastavení vozidla.
3.
Kritérium – rozhled na předchozí vjezd: řidič by měl mít výhled na ostatní vozidla na
předchozím ramenu ještě před dosažením hranice okružního pásu, rovněž v závislosti na
rychlosti (85. percentil).
Uvedená kritéria jsou ilustrována na obrázku (Obrázek 72).
Obrázek 72 – Tři kritéria pro rozhledová pole podle australského manuálu (obrázek je zrcadlený
pro pravostranný provoz) [17]
91
9.3.3 Periferní pole
Zrakem řidič přijme přibližně 90% informací, které zaznamená. Viditelnosti a vizuálním
aspektům proto má být věnována mimořádná pozornost. Vizuální ostrost a senzitivita na barvy
jsou nejvyšší ve středu sítnice a v úhlovém poloměru 1°. Tyto faktory jsou stále dobré v rozmezí
3°, uspokojivé v rozmezí 35° v úrovni očí. Využitím periferního vidění dokáže oko detekovat
objekty v úlu 95°. Avšak periferní vidění neumožňuje detailní rozlišování a je ovlivněno skupinou
faktorů jako např. pohlaví (ženy mají širší periferní vidění), věk (horší u dětí a starších osob),
alkohol (vliv začíná u 0,02 mg alkoholu na 100 ml krve), rychlost (nepřímá úměra), design vozidla,
detekovaný objekt (velikost, kontrast), světlost (periferní vidění se ztrácí při slabém osvětlení),
pozorovatel (odezva na pohyb v periferním poli je redukována v případě komplexu vizuálních
rozhodnutí v centrálním zorném poli) [15].
Schopnost využití periferního pole je mimořádně důležitá v místech křížení s chodci.
Tabulka 6 – Rychlost versus periferní pole [15]
rychlost
Periferní pole [°]
0
95
30
50
60
40
100
20
Obrázek 73 – Ilustrace závislosti šířky periferního pole na rychlosti
92
Obrázek 74 – Ilustrace periferního pole v závislosti na hladině alkoholu [Spolkové ministerství
dopravy Rakouska; citováno z www.domluvme-se.cz]
9.3.4 Reakční doba
Reakční doba řidiče je časový úsek, který uplyne od vzniku nové události v silničním provozu do
řidičovy reakce. Délka této doby se pohybuje od 1 do 2 sekund a je závislá na řidičově pozornosti,
věku, fyzické a psychické kondici a jiných faktorech. Některé prameny [15] započítávají do délky
reakční doby také reakční dobu vozidla, která se skládá např. z doby, která uplyne od sešlápnutí
brzdy do doby, než začne vozidlo brzdit.
Reakční doba je důležitým faktorem, který může rozhodnout o vzniku kolize nebo i míře jejích
následků. Řidič musí mít na paměti, že je fyziologicky nemožné reagovat ihned bez prodlevy a že
za tuto časovou prodlevu ujede určitou dráhu závisející především na rychlosti. Udržovat bezpečný
odstup od vozidla je mimořádně důležité, přičemž tento odstup je nutno dodržet tím větší, čím
rychleji se vozidlo pohybuje. Projektant v prostoru křižovatky má svůj návrh vést tak, aby redukoval
rychlost na přijatelnou hodnotu, odstup vozidla tím neovlivní přímo, ale dodržovat těsný odstup na
zakřivené trase je pro řidiče náročnější než na trase přímé.
Infoservis ÚAMK uvádí tyto hodnoty reakční doby:
•
Při jinak optimálních podmínkách je v rychlosti do 50 km/h reakční doba řidiče cca 1 s;
•
Při jinak optimálních podmínkách je v rychlosti až do 100 km/h reakční doba řidiče cca 2 s;
•
Při jinak optimálních podmínkách je v rychlosti přes 100km/h reakční doba řidiče min. 3 s.
Tabulka 7 – Reakční doby řidiče a její složky [zdroj: autolexicon.net podle highwaycode]
93
Tabulka 8 – Reakční doba a dráha ujetá v jejím průběhu [zdroj:iBESIP]
Reakční doba
Rychlost
0,6 sek.
1,0 sek.
1,5 sek.
Ujetá dráha
10 km/h
2m
3m
4m
50 km/h
8m
14 m
21 m
60 km/h
10 m
17 m
25 m
90 km/h
15 m
25 m
38 m
Dle BESIPu většina řidičů tvrdí, že má rychlé reflexy a proto může jezdit rychleji – nicméně
dopravním nehodám můžeme čelit předvídavostí, ne již tolik reakcí. Např. reakce pilota stíhacího
letadla je 0,4 sekundy lepší než reakce průměrného řidiče.
Dle tabulky (Tabulka 8) je zřejmé, že pojede-li řidič např. rychlostí 50 km/h a ve vzdálenosti 20 m
do vozovky vstoupí chodec, při délce reakce 1,5 s ho řidič přejede, teprve pak začne brzdit.
9.4
OSVĚTLENÍ
Správné osvětlení křižovatky je důležité pro včasnou viditelnost chodců a dopravního značení.
Slabé osvětlení může způsobit nedostatečnou viditelnost svislého a vodorovného značení, což
může zapříčinit řidičovu neinformovanost, ztrátu orientace, nerozhodnost a náhlé brzdění. Vhodné
osvětlení zajistí, že všechny fyzické prvky křižovatky budou jasně osvětleny. Studie z roku 2005
představuje způsob osvětlení, kdy jsou světelné zdroje umístěné v periferních částech křižovatky
tak, aby bylo vyhověno bezpečnostním zónám, v kterých není umístění světla doporučeno.
Osvětlení je koncipováno jako bodové, tzn. jeho intenzita se během průjezdu křižovatkou mění, a
vytváří tak psychologický efekt informující řidiče o funkčně-provozních změnách jednotlivých částí
křižovatky [34]. Osvětlení může být rovněž zabudováno do vozovky ke zviditelnění přechodu pro
chodce.
Osvětlení se navrhuje v souladu s ČSN 360410 a ČSN 360411 s přihlédnutím k příslušným
ustanovením ČSN 73 6101 a ČSN 73 6110.
94
Obrázek 75 – Bodové osvětlení okružní křižovatky se zdůrazněním bezpečnostních zón [34]
9.5
OSTRŮVKY
Hlavním úkolem ostrůvků je usměrňovat jízdu vozidel a poskytovat chodcům bezpečné
podmínky pro přecházení komunikace. Pro jejich správnou funkčnost a účinný psychologický efekt
je žádoucí, aby byly ostrůvky nápadné a zřetelné. Pokud není informace o změně směru jízdy
dána řidiči včas, může k ní dojít náhle, stejně tak může dojít k náhlému brzdění a nárazu vozidla
do ostrůvku. Takový druh nehody nazýváme nehodou jednoho vozidla a např. dle australské studie
provedené ve státě Queensland činí téměř 20% z počtu dopravních nehod na okružních
křižovatkách.
Obrázek 76 – obrázek vlevo bez výrazného centrálního ostrůvku, obrázek vpravo
se zvýrazněným ostrůvkem (nicméně bez odpovídajícího vodorovného, svislého značení) [34]
Jelikož výhoda okružní křižovatky pro pěší a cyklisty (pokud se chovají jako chodci, viz 9.7)
spočívá v jednoduchosti a přehlednosti dopravního provozu, je vhodné, aby uspořádání středního
95
dělicího ostrůvku tento přínos podpořilo rozdělením protisměrných proudů vozidel. O funkčnosti a
provozu dopravní stavby by měla nejen pomocí psychologických prvků vypovídat sama stavba. A
proto by střední dělicí ostrůvky měly chodcům a cyklistům napovědět, že je třeba úkon přecházení
jízdních pruhů jednoho směru oddělit od přecházení jízdních pruhů opačného směru. To je důležité
zvláště pro cyklisty, které nevhodně navržený přejezd přes vozovku může navádět k souvislému
přejetí obou jízdních směrů naráz (Obrázek 77).
Obrázek 77 – Nevhodně navržený přejezd pro cyklisty (svádí k souvislému přejetí vjezdu i
výjezdu ramene okružní křižovatky) [34]
9.6
PĚŠÍ
Přecházení přes vozovku je pro pěší tím bezpečnější, čím jednodušší je pro chodce činit
rozhodnutí o vstupu do vozovky. Přehlednost a jednoduchost dopravní situace vytváří
psychologický efekt bezpečí. Přechody vhodně umístěné na okružních křižovatkách poskytují
chodcům velmi dobré podmínky pro bezpečné přecházení z důvodu snadného rozhodování o
vstupu do vozovky. To vychází z dopravního uspořádání křižovatky a jednoduchých pravidel
provozu na ní, díky kterým chodec jednoznačně zná směr, ze kterého vozidla opouštějící
křižovatku přijedou (Obrázek 78 A), na rozdíl od průsečné, resp. styčné křižovatky, v nichž vozidla
přijíždějí nahodile ze tří, resp. dvou směrů (Obrázek 78 B).
96
Obrázek 78 – Konflikt vozidlo – chodec na křižovatce ([20], graficky upravil CityPlan spol. s r. o.)
Dalším způsobem, který chodcům rozhodování o vstupu do vozovky usnadní, je existence
středních dělicích ostrůvků na vjezdových ramenech křižovatky. Chodci se tak mohou postupně
soustředit na vozidla přijíždějící pouze z jednoho směru.
Vhodné jsou přechody kolmé k přilehlému jízdnímu pruhu, jejichž osa se v místě středového
ostrůvku lomí (Obrázek 79). Toto uspořádání s sebou nese psychologický efekt přerušení
souvislého přechodu a chodce (cyklisty) navádí k rozhlédnutí a ujištění se o aktuální dopravní
situaci.
Obrázek 79 – Zalomený přechod pro chodce (psychologicky dělí trasu chodce na dvě části) [20]
Počet nehod vozidlo-chodec se s výstavbou nové okružní křižovatky ve srovnání s původní
stykovou či průsečnou křižovatkou vždy snížil. Nehody, které se stávají na okružních křižovatkách,
97
jsou ve většině případů lokalizovány na vjezdech do okružních křižovatek, a proto je nutné rychlost
vozidel na vjezdu regulovat.
Jak je patrné z tabulky (Tabulka 9; data pocházejí z Velké Británie) je pro pěší riziko stát se
účastníkem dopravní nehody nižší na okružních křižovatkách, což je připisováno snížení jízdní
rychlosti v těchto křižovatkách.
Tabulka 9 – Počet nehod pěších na křižovatkách různých typů ve Velké Británii [20]
Počet nehod na tisíc
pěších cest
Typ křižovatky
mini okružní křižovatka
0,31
okružní křižovatka s rozšířenými vjezdy
0,33
konvenční okružní křižovatka*
0,45
křižovatka řízená SSZ
0,67
*konvenční okružní křižovatkou se zde rozumí okružní křižovatka bez rozšířeného vjezdu, tj. bez navýšení počtu
vjezdových pruhů pouze na vjezdové části ramene, jak tomu bývá např. v Británii
Další studie – nizozemská – přináší procentuální vyčíslení poklesu dopravních nehod, které
s sebou výstavba okružní křižovatky přinesla. Studie byla provedena na 181 křižovatkách, které
byly původně stykové či průsečné a byly zrekonstruovány na křižovatku okružní. Procentuální
hodnoty v tabulce ukazují, o kolik se počet dopravních nehod a počet dopravních nehod se
zraněním po rekonstrukci křižovatky snížil.
Tabulka 10 – Procentuální pokles dopravních nehod na nizozemských křižovatkách, které byly
zrekonstruovány na křižovatky okružní [20]
Účastník dopravního provozu
9.7
Všechny nehody
Nehody se zraněním
osobní vozidla
63%
95%
motocykly
34%
63%
cyklisté
8%
30%
pěší
73%
89%
celkem
51%
72%
CYKLISTÉ
Pro překonání křižovatky se může cyklista rozhodnout, zda využije jízdní pruh společně
s ostatními vozidly či stezku pro chodce, resp. stezku pro chodce a cyklisty (popsáno dále v této
kapitole). Na tomto rozhodnutí pak závisí výsledný tvar jeho trajektorie a počet kolizních bodů
s ostatními účastníky provozu. Na obrázku (Obrázek 80) je zakreslen počet a typ kolizních bodů
v průsečné a okružní křižovatce pro oba případy, kdy se cyklista rozhodne zařadit se mezi vozidla
či chodce.
98
Obrázek 80 – Počty kolizních bodů při různém způsobu projetí okružní křižovatky cyklistou
[zdroj: [20], graficky upravil CityPlan spol. s r. o.]
Cyklistu lze přes okružní křižovatku převést tedy dvěma způsoby:
1. v jednom jízdním pruhu společně s motorovými vozidly
2. pomocí stezky umístěné v přidruženém prostoru okružní křižovatky ve formě stezky pro
cyklisty, resp. stezky pro chodce a cyklisty (dále jen stezky) označené svislým dopravním
značením C8a, resp. C9a, C10a.
Aby byl cyklistům nabídnut vhodný způsob projetí křižovatkou, je klíčové znát dopravní intenzity
vozidel a cyklistů.
9.7.1 Společný jízdní pruh s vozidly
Cyklista se pohybuje v jízdním pruhu společně s motorovými vozidly a jeho dopravní chování se
řídí stejnými pravidly silničního provozu, jako platí pro motorová vozidla.
Většina dopravních nehod zahrnujících cyklistu na okružních křižovatkách se stává, když
vozidlo vjíždějící na okružní pás se střetne s cyklistou jedoucím po okružním páse. Na
jednopruhových okružních křižovatkách malého průměru se cirkulující doprava díky stísněnějším
prostorovým poměrům pohybuje blíže k vozidlům čekajícím na vjezd do křižovatky, a tak je cyklista
snadno a lehce viděn. Naproti tomu u okružních křižovatek většího průměru, cca 60 m (zpravidla
se jedná o vícepruhové křižovatky), je jízda řidičů na okruhu rychlejší a cyklista projíždí křižovatku
co nejdál od středního ostrůvku. Řidič vjíždějící do křižovatky věnuje pozornost cirkulujícím
99
vozidlům spíše než „drobnému“ cyklistovi a provoz na okružním pásu sleduje zpravidla skrz
cyklistu, což bývá příčinou dopravní nehody [34].
Křižovatky malých průměrů mající výrazné zakřivení vjezdů jsou vstřícnější pohybu cyklistů.
Doporučené dopravní intenzity pro toto uspořádání: do 8 000 voz/24hod (příklad z Nizozemí).
9.7.2 Stezka v přidruženém prostoru okružní křižovatky
Cyklista jedoucí v jízdním pruhu společně s vozidly či jedoucí ve svém vyhrazeném pruhu na
vozovce před křižovatkou odbočí pomocí zkosených nájezdů na stezku v přidruženém prostoru
křižovatky. Ilustrace prezentující tento způsob jízdy je společně s různými variantami šířkového
uspořádání jízdního pruhu na vjezdovém a výjezdovém rameni zobrazena na obrázku (Obrázek
81). Pokud bude mít stezka charakter stezky pro chodce a cyklisty, bude nutné doplnit přechod pro
chodce o přejezd pro cyklisty.
Obrázek 81 – Ilustrační obrázek dopravního uspořádání vhodného pro převedení cyklisty přes
okružní křižovatku [zdroj:[64], graficky upravil CityPlan spol. s r. o.]
100
Obrázek 82 – Příklad dopravního uspořádání v případě vedení cyklistické stezky v přidruženém
prostoru okružní křižovatky (zdroj: [20], graficky upravil CityPlan spol. s r. o.)
Tato varianta nabízí cyklistovi možnost rozhodnutí se, zda stezku využije či bude pokračovat
v jízdě jako vozidlo, čehož zanícení cyklisté často využívají. Pokud se cyklista rozhodne pro
stezku, je mu zaručeno bezpečné projetí křižovatkou.
9.7.3 Vyhrazený jízdní pruh na okruhu
Nizozemí nabídlo cyklistům vyjma dvou výše zmiňovaných variant variantu třetí – vyhrazený
jízdní pruh na okružním páse (Obrázek 83). Zkušenosti však ukázaly, že tato varianta není
z hlediska bezpečnosti vhodná, neboť se ze všech tří variant vyznačuje nejvyšší nehodovostí,
jak cyklistů, tak vozidel. Důvody vysoké nehodovosti studie neuvádí. Domníváme se však, že jsou
podobné jako u vícepruhových okružních křižovatek – cyklista je přehlížen nejen nepozorností ale i
vinou mrtvého úhlu. Separací pruhů pro cyklisty a vozidla dochází k vyšším vzájemným rozdílům
v rychlostech, co bezpečnosti rovněž neprospívá.
Obrázek 83 – Ukázka vyhrazeného jízdního pruhu pro cyklisty v okružní křižovatce [30]
101
9.8
DOPRAVNÍ NEHODY
Dopravní nehody způsobené na okružní křižovatce můžeme rozdělit do dvou základních skupin:
nehody jednoho vozidla a nehody dvou a více vozidel.
Nehody jednoho vozidla jsou způsobené nepozorností řidiče, který nabourá do jakéhokoliv
stavebního objektu křižovatky (střední ostrůvek, osvětlení, apod.). Jejich nejčastější příčinou bývá
nepozornost řidiče. Obecně lze říci, že nehody jednoho vozidla se nejčastěji vyskytují tam, kde [7]:
•
se jednotlivé návrhové prvky okružní křižovatky vyznačují vysokou rychlostí jízdy,
•
je velký pokles návrhových rychlostí po sobě jdoucích návrhových prvků křižovatky,
•
se vyskytují dlouhé křivky směrového vedení.
Nehody dvou a více vozidel jsou nehody, kdy se střetnou vozidla navzájem, přítomnost
jakéhokoliv stavebního objektu není podmínkou. Nejčastější příčinou tohoto typu nehod je
nepozornost řidiče, který si druhého vozidla nevšiml dostatečně včas či vůbec, a proto nestihl
upravit svou jízdní rychlost nebo směr. Tyto nehody se nejčastěji vyskytují tam, kde:
•
vzájemné rychlosti vozidel nejsou stejné či srovnatelné (velký rozdíl rychlostí),
•
je omezena viditelnost a jsou nevhodné rozhledové poměry.
Pro eliminaci počtu dopravních nehod jednoho vozidla je důležité, aby rozdíl velikostí
návrhových rychlostí po sobě následujících prvků nebyl větší než 20 km/h. To může znamenat, že
pro potřebné snížení rychlosti bude zapotřebí použít několik horizontálních křivek, které budou mít
menší poloměr než křivka předchozí. Pro snížení rychlosti na vjezdových ramenech doporučujeme
vychýlit trajektorii vozidel pomocí zakřivení vjezdového ramene, více viz kap. 4.1 a 4.2.
Jako prevence nehod nárazu vozidla zezadu je důležité snížit rychlost na vjezdovém rameni na
hodnotu max. 60 km/h (hladina 85tiprocentního percentilu rychlosti). Toho lze dosáhnout, jako
v předchozím případě, vychýlením trajektorie vozidel na vjezdovém rameni.
Počet srážek vozidel vjíždějících na okruh s vozidly jedoucími po okruhu lze eliminovat
snížením rozdílu rychlostí vozidel, a to zmenšením poloměru na vjezdovém rameni, zmenšením
šířky vjezdového, výjezdového ramene a jízdního pruhu na okruhu, vhodnějším uspořádáním
křižovatkových ramen a zvětšením poloměru středního ostrůvku (viz kap. 4.1).
Z výše jmenovaných opatření pro tři různé typy nehod by měla být jednotlivá opatření
realizovatelná, aniž by zvýšila pravděpodobnost nehody dvou zbylých typů. Důležitým úkolem je
snížení rozdílu rychlostí jednotlivých vozidel tak, aby vytvořila homogenní dopravní proud, viz kap.
4.1.
Vyjdeme-li ze studie p. Crowna [zdroj: Arndt, Lenters], který se zabýval empiricky odvozenými
vztahy mezi návrhovými prvky křižovatky, dopravním proudem a nehodovostí, můžeme říci, že:
102
1. Zvětšením úhlu mezi křižovatkovými rameny se nehodovost výrazně sníží. Optimální je
pravidelné rozmístění ramen.
2. Malé zvětšení šířky vjezdových ramen má za následek výrazné zvýšení počtu nehod.
Proto je vhodné kombinovat rozšířené vjezdy se střední (průměrnou) zakřiveností
vjezdových ramen, čímž lze docílit zvýšení jak kapacity, tak také bezpečnosti.
3. Jelikož se okružní křižovatky navrhují na výhledové dopravní intenzity, které jsou vyšší
než intenzity současné, mohou být vjezdy do okružní křižovatky navrženy širší, než je pro
současný stav třeba. Lze využít alternativní řešení, které je koncipováno pro dva časové
scénáře – blízkou a vzdálenější budoucnost. Řešení spočívá v předimenzovaných
rozměrech středního a dělicích ostrůvků, přičemž průměr křižovatky je navržený v
požadované hodnotě. Při zvyšujících se intenzitách se zmenší středový a dělicí ostrůvek,
čímž se vyhoví zvyšujícím se intenzitám dopravy.
4. Nehodovost se zvyšuje s malým zvětšením šířky jízdního pruhu na okruhu.
5. Nehodovost úzce souvisí se směrovým zakřivením vjezdové části ramene okružní
křižovatky (tímto zakřivením rozumíme nejmenší poloměr na nejrychlejší dráze vozidla
měřený ve vzdálenosti cca 50 m od křižovatky). Je vhodné se vyhýbat velmi malým
poloměrům. Obvykle jsou však tyto hodnoty moc velké a je třeba je snížit. Optimální
hodnota poloměru na vjezdu závisí na dopravním uspořádání daného vjezdu a na
dopravním proudu.
Při návrhu okružní křižovatky musí být zohledněn fakt, že úprava některého z návrhových
prvků křižovatky může snížit počet nehod jednoho typu, ale zároveň může zvýšit počet
nehod typu jiného.
9.8.1 Situace v ČR
Malé okružní křižovatky
České případy potvrzují zkušenosti známé ze zahraničí, že zřízení malé okružní křižovatky má
obvykle výrazně pozitivní vliv na snížení dopravní nehodovosti, neboť počty nehod se sníží.
Z hlediska míry poklesu nehod a zranění je zřizování malých okružních křižovatek na vhodných
místech doposud nejúčinnějším dopravně bezpečnostním opatřením v Praze, neboť tak vysokého
procentuálního snížení nehodovosti na křižovatkách se zatím nedosáhlo žádným jiným
bezpečnostním opatřením.
Velké okružní křižovatky
Dopravní bezpečnost na velkých okružních křižovatkách je snížena z důvodu velkého
poloměru, který umožňuje jízdu vyšších rychlostí, a existence více jízdních pruhů na okruhu, kde je
jízda realizována v průletových úsecích. Tuto teorii bohužel v praxi potvrzují všechny pražské velké
okružní křižovatky, které se dle materiálů UDI řadí k místům s vysokou nehodovostí na území
Prahy [UDI Praha]. UDI Praha dále uvádí: „je však otázkou a těžko vysvětlitelné, proč i ostatní dvě
velké okružní křižovatky (kromě specifické okružní křižovatky Vítězné náměstí) figurují mezi
103
pražskými křižovatkami s nejvyšší relativní nehodovostí (v roce 2000 Pod Chodovem – Ryšavého
na 10. místě a Litochlebské náměstí na 13. místě), když kapacitně vyhovují bez problémů,
dopravně dobře fungují, jsou přehledné, svým uspořádáním pro řidiče dobře „čitelné“ a
nevyznačují se žádnými zjevnými dopravně bezpečnostními závadami.“ Vyšší nehodovost je
pravděpodobně způsobena vyššími jízdními rychlostmi (návrhovým principů z hlediska
managementu rychlostí se věnuje kap. 4.1), stylem jízdy a dopravním chováním (viz kap. 5).
9.8.2 Statistika nehodovosti v ČR
Policejní statistiky dopravní nehodovosti uvádějí počty dopravních nehod na okružních
křižovatkách a jejich příčiny. Statistika za období let 2001 až 2007 říká, že se na okružních
křižovatkách stalo celkem 11 651 nehod. Je nutné si uvědomit, že absolutní číslo počtu dopravních
nehod je plně vypovídající pouze v případě znalosti dopravních intenzit, z čehož lze získat data
relativní nehodovosti. Jelikož dopravní intenzity policejní statistika neuvádí, lze porovnávat pouze
absolutní počty dopravních nehod a jejich příčin.
Na obrázku (Obrázek 84) je prezentován počet dopravních nehod na okružních křižovatkách.
Graf má spíše ilustrační charakter právě kvůli chybějícím datům dopravních intenzit, díky čemuž
nelze z grafu usuzovat na obecnější závěr.
Obrázek 84 – Počet dopravních nehod na okružních křižovatkách v ČR za období let 2001 až
2007 [zdroj: Přehled o nehodovosti-policejní prezidium]
Dopravní nehody, jejichž počty jsou uvedeny výše, mají dle policejních statistik čtyři základní
příčiny:
•
nepřiměřenou rychlost,
•
nesprávné předjíždění,
•
nedání přednosti v jízdě,
•
nesprávný způsob jízdy.
104
Nesprávným způsobem jízdy se rozumí např. jízda po nesprávné straně, jízda v protisměru,
vyhýbání bez dostatečné boční vůle, nedodržení bezpečné vzdálenosti za vozidlem, chyby při
udání směru jízdy. Z dopravně inženýrského hlediska jsou obecně příčiny dle Policie „trestně –
právní“, kdy je zjišťována vina jednotlivých účastníků nehody. Tyto příčiny nevypovídají nic o
„spoluzavinění“ nehody dopravně bezpečnostním stavem komunikace.
Příčiny nehod prezentovaných v grafu a jejich procentuální zastoupení je uvedeno v grafu na
obrázku (Obrázek 85). Je patrné, že nejčastější příčinou dopravní nehody na okružní křižovatce je
nesprávný způsob jízdy (51,3%), druhou nejčastější příčinou je nedání přednosti v jízdě (34,8%)
následováno nepřiměřenou rychlostí (13,1%) a nesprávným předjížděním (0,8%). Jednotlivé
procentuální zastoupení příčin dopravních nehod je uvedeno v tabulce pod vodorovnou osou
grafu.
Obrázek 85 – Rozdělení příčin dopravních nehod na okružích křižovatkách v období let 2001 až
2007 [zdroj: Přehled o nehodovosti-policejní prezidium]
Častým druhem nehody jsou boční srážky vozidel na okružním pásu i na vjezdech a srážky
zezadu na vjezdech. Typy kolizí podle zahraničních statistik jsou uvedeny v následující kapitole.
I když jsou v obecném měřítku okružní křižovatky považovány za bezpečné, některé jejich
druhy jsou bezpečnější více, jiné naopak méně. Tento fakt je podpořen dílčími výstupy projektu
MDČR 801/110/112 „Vliv vybraných návrhových prvků realizovaných opatření ke zvýšení
bezpečnosti silničního provozu na nehodovost a plynulost dopravy”, které jsou zachyceny
v tabulce (Tabulka 11). Ta zachycuje soubor zkoumaných téměř 60-ti okružních křižovatek, které
jsou rozděleny do šesti skupin. Z výsledků tohoto průzkumu vycházejí jako nejbezpečnější okružní
křižovatky tříramenné, jejichž průměrná relativní nehodovost Ri/rok je 0,01.
105
Tabulka 11 – Přehled relativní nehodovosti na vybraných okružních křižovatkách v České
republice (DN – dopravní nehody, LZ – lehká zranění, TZ – těžká zranění, SZ – smrtelná zranění)
[„Analýza bezpečnosti na okružních křižovatkách“, konference Od koněspřežné železnice
k vysokorychlostním dopravním systémům, 17. - 19. duben 2007]
Typ okružní
křižovatky
Průměrná relativní
nehodovost Ri/rok
Před rek.
po
rek.
Průměrný počet dopravních nehod za rok
před rekonstrukcí
Počet
OK
po rekonstrukci
DN
LZ
TZ
SZ
DN
LZ
TZ
SZ
Tříramenné
0,177
0,01
5,02
0,88
0,00
0,02
2,02
0,00
0,05
0,00
7
Čtyřramenné
0,342
0,133
5,65
1,06
0,07
0,08
2,94
0,64
0,03
0,00
25
Pěti a více
ramenné
0,189
0,113
5,31
0,78
0,48
0,00
1,44
0,32
0,04
0,00
7
OK s bypassy
0,361
0,039
8,64
1,86
0,33
0,20
2,83
0,30
0,00
0,00
4
Pražské OK
1,925
0,158
24,66
9,73
1,53
0,09
10,10
1,21
0,11
0,00
5
OK s dvěma
jízd. pruhy
0,284
0,144
11,40
1,64
0,33
0,29
19,60
1,30
0,19
0,08
6
9.8.3 Praha
Pro zhodnocení dopravní bezpečnosti na pražských křižovatkách jsou využity podklady Ústavu
dopravního inženýrství ÚDI Praha. Pokud pomineme průsečné křižovatky, které kapacitně
dopravnímu proudu nevyhovují, vycházejí z hlediska nehodovosti nejhůře okružní křižovatky velké
(Obrázek 86).
Obrázek 86 – Grafické zobrazení středních hodnot relativní nehodovosti na pražských
okružních křižovatkách [zdroj: UDI Praha]
5,00
4,35
4,50
relativní nehodovost
4,00
2,75
3,00
2,00
1,50
1,10
1,00
0,00
malé okružní
křižovatky
neřízené
průsečné a
stykové
křižovatky
světelně řízené
průsečné
křižovatky
velké okružní
křižovatky
neřízené
průsečné a
stykové
křižovatky
přetížené
106
9.8.4 Statistika nehodovosti ve světě
9.8.4.1 Velká Británie
Britská studie [31] analyzovala také vliv počtu ramen okružní křižovatky na dopravní
nehodovost. Analýza prokázala stoupající počet nehod spolu s rostoucím počtem ramen okružní
křižovatky, viz tabulku (Tabulka 12), obrázek (Obrázek 87). Obdobný výsledek přinesla i
francouzská studie, která potvrdila růst frekvence nehod s růstem průměru křižovatky.
Studie vyhodnocuje data z období 5 let a vzorky 1162 okružních křižovatek. Do vzorků jsou
zahrnuty pouze křižovatky s vyšší mírou dopravního zatížení.
Tabulka 12 – Počet nehod v závislosti na počtu ramen okružní křižovatky [31]
Frekvence nehod za rok
Počet
ramen
Počet
okružních
křižovatek
2pruhové
silnice
4pruhové
silnice
Mimoúrovňové
OK
Všechny
komunikace
Procento
nehod
s vážnými
následky
3
326
0,63
1,28
2,70
0,79
9,3
4
649
1,08
2,65
5,35
1,79
7,1
5
157
1,72
3,80
7,67
3,66
7,1
6
30
2,11
4,62
8,71
5,95
5,2
celkem
1162
1,00
2,60
6,28
1,87
7,2
Obrázek 87 – Graf závislosti počtu nehod na počtu ramen okružní křižovatky [31]
9.8.4.2 Francie
Pokud se podíváme na rostoucí počet okružních křižovatek ve Francii a s tím související počet
nehod se zraněním na okružních křižovatkách, zjistíme, že s rostoucím počtem okružních
křižovatek (a v úvahu musíme vzít i markantní nárůst dopravních objemů), zůstává počet nehod na
107
nich stále na hodnotě 1500 nehod ročně. Tzn., že počet nehod se zraněním na okružních
křižovatkách zůstal stejný, zatímco počet okružních křižovatek se zdvojnásobil.
Obrázek 88 – Vývoj počtu okružních křižovatek a nehod se zraněním na okružních křižovatkách ve
Francii v letech 1993 až 2000 [CETE of the West, 1994]
Z francouzské studie, která prováděla analýzu nehodovosti na 202 okružních křižovatkách v 15
francouzských městech, vyplynulo rozdělení dopravních nehod dle účastníka nehody, viz tabulku
(Tabulka 13). Srovnání všech křižovatek s okružními křižovatkami vychází podobně, mírně ve
prospěch okružních křižovatek, kromě cyklistů a mopedů.
Tabulka 13 – Účast uživatelů dopravní sítě na dopravních nehodách způsobených na okružních
křižovatkách ve Francii [20]
účastník dopravní
nehody
všechny křižovatky
okružní křižovatky
chodec
6,3 %
5,6 %
cyklista
3,7 %
7,3 %
motocyklista (moped)
11,7 %
16,9 %
motocyklista
7,4 %
4,8 %
osobní vozidlo
65,7 %
61,2 %
lehké nákladní vozidlo
2,0 %
0,6%
těžké nákladní vozidlo
2,0 %
3,0 %
autobus
0,8 %
0,6 %
9.8.4.3 Belgie
Pozitivní vliv okružních křižovatek lze vysledovat také na hlavních dopravních tazích v Belgii
v regionu Wallonia, kde bylo sledováno 122 křižovatek v rozmezí let 1992 – 2000. Zatímco se
počet okružních křižovatek zvýšil téměř desetkrát, počet dopravních nehod na okružních
křižovatkách se nezvýšil ani třikrát.
108
Obrázek 89 – Vývoj počtu okružních křižovatek a nehod se zraněním na okružních
křižovatkách v regionu Wallonia, Belgie v letech 1992 až 2000 [62]
Účel výstavby okružních křižovatek zvýšit kapacitu křížení komunikací za současného zvýšení
bezpečnostní situace není vždy naplněn do uspokojivé míry. V koláčovém grafu na obrázku
(Obrázek 90) je znázorněn procentuální podíl dopadů výstavby okružní křižovatky na zlepšení
bezpečnosti dopravního provozu z hlediska dopravní nehodovosti. Zlepšení situace vykazuje 53 %
zrekonstruovaných okružních křižovatek a u 27 % zrekonstruovaných křižovatek se situace
zhoršila. Bohužel belgická studie neuvádí přesné důvody stagnace či zhoršení stavu u 47 %
zrekonstruovaných křižovatek, nicméně uvádí několik málo konkrétních případů, které do této
skupiny spadají. Jedná se o okružní křižovatky, které mají velký průměr či malé horizontální
zakřivení jízdní dráhy, umožňují jízdu vyššími rychlostmi, apod. Z výše uvedeného vyplývá, že pro
zlepšení dopravně-bezpečnostního stavu nestačí libovolná okružní křižovatka, ale okružní
křižovatka vhodně navržená.
Obrázek 90 – Dopad výstavby okružní křižovatky na bezpečnost dopravy [62]
zhoršení
27%
výrazné zlepšení
25%
zlepšení
28%
téměř beze změn
20%
109
9.9
BEZPEČNOSTNÍ INSPEKCE A AUDIT OKRUŽNÍ KŘIŽOVATKY
Cílem bezpečnostní inspekce, resp. auditu je posoudit úroveň bezpečnosti dopravního
uspořádání stávající, resp. navrhované stavby a navrhnout vhodná protiopatření ke zlepšení
stavu/záměru. Pomocí bezpečnostního auditu lze identifikovat problematická místa projektu a
předejít tak realizaci dopravní stavby s bezpečnostními nedostatky, které by se po realizaci
zpravidla těžko a za vyšších finančních nároků napravovaly. Posouzení stavby bezpečnostní
inspekcí či prověření dokumentace bezpečnostním auditem není v ČR ze zákona povinné, avšak
dle zahraničních zkušeností je přínos provádění těchto posudků značný.
Pro posouzení bezpečnostního stavu křižovatek je důležité zodpovědět následující základní
otázky:
9 Je z hlediska dopravních intenzit a významnosti křižujících se komunikací použit správný
typ křižovatky?
9 Je přítomnost křižovatky zřetelná všem účastníkům provozu? Je umožněno parkování
vozidel před křižovatkou (omezení viditelnosti)?
9 Byly zváženy prostorové poměry pro pohyb nadrozměrných vozidel?
9 Jsou geometrické prvky a uspořádání dopravního prostoru vhodné (vjezdy do křižovatky
vhodné šířky, poloměrů zaoblení)? Jsou zapojeny ve vhodném úhlu? Je rychlostní limit
v souladu s geometrií a rozhledovými poměry?
9 Jsou hodnoty převýšení takové, aby zamezovaly smyku, prokluzování či převrácení
vozidla?
9 Je drsnost povrchu vozovek vyhovující?
Je zajištěna dostatečná viditelnost na přechodech a přejezdech (tramvaje)?
Je informační systém pro navigování řidičů dostatečný a správně navržený?
Je křižovatka vhodně osvětlena?
Jsou zajištěny vhodné rozhledové poměry v křižovatce a na vjezdech?
Je vhodně umístěno svislé dopravní značení? Je dobře viditelné, reflexní?
Je vodorovné značení použité správně a adekvátně?
Nejsou v bezprostředním okolí jízdních pruhů zbytečné pevné překážky nebo
neochráněné pevné překážky (portály dopravní značení, atd)
9 Je zajištěno dostatečné odvodnění?
9
9
9
9
9
9
9
Dále pak lze stav okružní křižovatky hodnotit z následujících hledisek:
•
sklonové poměry
•
pevné překážky
•
přibližovací úseky
•
dělicí ostrůvky
•
oddělení protisměrů
•
stav vozovky
•
pohyb v okružní křižovatce
•
odvodnění
•
způsob řízení
•
ozelenění
•
pohyb pěších
•
jiné vybavení
•
pohyb cyklistů
110
10 SLOVO NA ZÁVĚR
Okružní křižovatky si ve světě získaly pověst mimořádně bezpečných, spolehlivých a funkčních
dopravních konstrukcí. Fenomén vysoké bezpečnosti provozu vychází z jednoduchosti pravidel
provozu, minimálního počtu kolizních bodů a především z nízkých jízdních rychlostí, které jsou
garantovány patřičným horizontálním zakřivením dráhy vozidla. Zabezpečení nízkých jízdních
rychlostí vozidel a rychlostní konzistence okružní křižovatky se jeví jako primární kritický
předpoklad bezpečného provozu. Funkčnost a spolehlivost je dána konstrukcí okružní křižovatky,
která dává šanci zařazení se do nadřazeného dopravního proudu i při relativně vysoké saturaci
dopravního proudu, a dostatečně vysokou kapacitou okružních křižovatek.
Dvoupruhové okružní křižovatky vyžadují velmi precizní návrh geometrie, specifické dopravní
značení a edukaci řidičů. Tyto požadavky je náročné zabezpečit a aktuální vývoj v Evropě směřuje
spíše k upuštění od jejich realizace z bezpečnostních důvodů a k jejich přebudovávání na turbookružní křižovatky, které nepodporují nebo přímo neumožňují průplety na okružním pásu.
Projektant by měl mít na zřeteli, že nesprávný návrh okružní křižovatky, který nerespektuje
bezpečnostní parametry a kterého jsme mnohokrát svědky v realitě, kazí image okružním
křižovatkám a vzbuzuje vůči nim nedůvěru, případně až odpor, který si nezaslouží. Posláním této
příručky je proto přispět k tomu, aby navrhování okružních křižovatek probíhalo v souladu
s aktuálními poznatky a trendy a takovým způsobem, aby lidský život a lidské zdraví byly co
nejlépe chráněny.
111
11 LITERATURA
Další poznatky relevantní k navrhování okružních křižovatek lze nalézt v těchto publikacích:
[1]
Access Board Research: „Pedestrian Access to Modern Roundabout: Design and
Operational Issues for Pedestrian who are Blind“, USA, http://www.accessboard.gov/research/roundabouts/bulletin.htm
[2]
Akcelik, R.: „A Roundabout Case Study Comparing Capacity Estimates from
Alternative Analytical Models“, Australia, June, 2004;
[3]
Akcelik, R.: „Capacity and Performance Analysis of Roundabout Metering Signals“,
Austrálie, 2005
[4]
Akcelik, Rahmi: „Estimating negotiation radius, distance and speed for vehicles
using roundabouts“, Austrálie, 2002
[5]
Akcelik, Rahmi: „Roundabout Model Calibration Issues and a Case Study“,
Austrálie, 2005
[6]
Akcelik, Rahmi: „Roundabouts with Unbalanced Flow Patterns“, AU, 2004
[7]
Arndt O. – Troutbeck R.: „Relationship between roudabout geometry and accident
rates“, USA
[8]
Aty M.: „Roundabouts design, modeling and simulation“, USA, 2001
[9]
AUSTROADS: „The use and application of microsimulation traffic models“, AU,
2006
[10] Bared, J. – Edara P.: „Simulated Capacity of Roundabouts and Impact of
Roundabout Within a Progressed Signalized Road, USA, 2005
[11] Brilon, Werner: „Roundabouts: A state of the Art in Germany“, Germany, November
2004;
[12] Brilon, Werner: „Unsignalized Intersection in Germany“, D, 1997
[13] Brilon, Werner: „Untersuchung von Mini-Kreisverkehrsplätzen“, D, 2001
[14] CITS – Center for Infrastructure and Transportation Studies: „NYSDOT
Roundabouts Project – Part: Introduction to Roundabouts Software“, USA, June
2002; http://www.rpi.edu/dept/cits/roundabouts.html;
[15] Department of Main Roads: „Road Planning and Design Manual, Chapter 5: Traffic
Parameters and Human Factors“, Austrálie, 6/2001
[16] Department of Main Roads: „Road Planning and Design Manual, Chapter 6: Speed
Parameters“, Austrálie, 6/2001
[17] Department of Main Roads: „Road Planning and Design Manual, Chapter 14:
Roundabouts“, Austrálie, 6/2001
[18] Department of Transport UK: “Killing Speed and Saving Lives.”As reported in
Oregon Department of Transportation, Oregon Bicycle and Pedestrian Plan, UK,
1995.
[19] Engelsman – Uken: „Turbo roundabouts as an alternative to two lane roundabouts“,
JAR, 7/2007
[20] Federal Highway Administration: „Roundabouts: an informational guide“, Report No.
FHWA-RD-00-067, USA, June 2000; http://www.tfhrc.gov/safety/00068.htm ;
[21] Federal Highway Administration: „Traffic Analysis Toolbox Volume III: Guidelines for
112
Applying Traffic Microsimulation Modeling Software, USA, 2004
[22] FGSV: „Handbuch für die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen“, D, 2001;
[23] Forshungsgesellschaft für Straßen und Verkehrswesen (FGSV): „HBS –
Handbuch für die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen“, Germany, 2001;
[24] Fortuijn G.H.: „Pedestrian and Bicycle-Friendly Roundabouts. Dilemma of Comfort
and Safety“, Nizozemí, 2003;
[25] Fortuijn G.H.: „Turbo circuits: a well tried concept in a new guise“, N,
[26] Fortuijn G.H.: „Turbo Kreisverkehre – Entwicklungen und Erfahrungen“, Nizozemí,
2007;
[27] Heise, Wulf – Junge, Regina – König,
Kreisverkehrsplätzen in Innerortsbereich, D, 2004
Roland:
„Gestaltung
von
[28] Haring, Ola: „Capacity Model for Roundabouts“, S, 2003;
[29] ITS University of Leeds & partners: “SMARTEST” (Simulation-Modelling-Applied-toRoad-Transport-European-Scheme-Tests),
UK,
2000;
http://www.its.leeds.ac.uk/projects/smartest/index.html
[30] Kennedy J.: „Accidents at Roundabouts“, TRL United Kingdom, May 2005;
[31] Kennedy J. – Pierce J. – Summersgill I.: “Review of Accident Research at
Roundabouts”, 2005, UK
[32] Kovařík, Jan: “Dopravní nehodovost na velkých okružních křižovatkách v Praze”,
ČR, 2005
[33] Land Transport NZ: “Guidelines for marking multi-lane roundabouts”, NZ, 2005
[34] Lenters, Mark. S.: „Safety Auditing Roundabouts“, 2005, CA;
[35] MDPT SR: “TP 04/2007 Projektovanie okružných križovatiek na cestných a
miestych komunikáciách”, SK, 2004
[36] Ministerium für Wirtschaft und Mittelstand, Technologie und Verkehr des Landes
Nordrhein-Westfalen: „Empfehlungen zum Einsatz und zur Gestaltung von MiniKreisverkehrsplätzen“, Německo, 1999;
[37] Ourston L, Hall GA. Roundabouts Increase Interchange Capacity, ITE Journal,
December 1997:30-36;
[38] Ourston Roundabout Engineering webpage: www.ourston.com ;
[39] Park J.Y. – Noland R.B. – Polak J.W.: „A microscopic model of air pollutant
concentrations: comparison of simulated results with measured and macroscopic
estimates“, UK, 2001;
[40] PIARC: „Road Safety Manual“, 2003;
[41] PTV Karlsruhe: „VISSIM 5.1 User Manual“, Germany, 2005;
[42] Research Board, National Research Council Transportation: „HCM
Capacity Manual 2000“, Washington D.C., 2000;
-
Highway
[43] Ritchie S.: „High Speed Approaches at Roundabouts“, USA, 2005
[44] Rodegerdts Lee: „NCHRP 3-65 Applying Roundabouts in the United States“ –
status report to the committe on highway capacity and quality of service, USA,
7/2004
[45] Romano, E: „Modeling Drivers’ Roundabout Behavior“, I,
[46] Rozental J.: “Planning and Design of Modern Roundabouts”, BC, 2003
113
[47] Ředitelství služby dopravní policie Policejního prezidia České republiky: „Přehled
nehodovosti na pozemních komunikacích v České republice za rok 1999, 2001,
2002, 2003, 2004“;
[48] Sawers Clive: “Mini-roundabouts; Getting them right!”, UK, 1996;
[49] Sisiopiku V. – Gunda V.: “Design and safety of modern roundabouts”, USA,
[50] Sonnenberg D. – Butch, W.: “Modern Roundabouts Myths”, USA, 2005
[51] Stanek, David – Milam Ronald. T.: High-capacity roundabout intersection analysis:
going around in circles, Fehr & Peers Associates, Inc., CA, USA, 2004;
[52] State of Wisconsin – Department of Transportation: “Facilities Development
Manual, Section 26 – Roudnabouts”, USA, 2005
[53] Stevens, R. Charles: „Signals and Meters at Roundabouts“, USA;
[54] Stone J. – Pillalamarri, KoSok & Chae: „The effects of roundabouts on pedestrian
safety“, USA, 2002
[55] The Highway Agency: „Geometric Design of Roundabouts“, UK, September 1993 ;
[56] TP 135 Projektování okružních křižovatek na silnicích a městských komunikacích,
ČR, 2005
[57] Transportation Research Board: „NHCRP Synthesis 264: Modern Roundabout
Practice in the United States“ – A Synthesis of Highway Practice, USA, 1998;
[58] Transportation Research Board: „NHCRP 3-65: Applying Roundabouts in the United
States“, USA, 2004
[59] Trueblood M. – Dale J.: „Simulating Roundabouts with VISSIM, USA
[60] ÚDI Praha: „Dopravní nehodovost na nově zřizovaných malých okružních
křižovatkách v Praze“, CZ, 2001;
[61] VicRoads Cycle Notes: „Providing for Cyclist at Rundabouts“, Austrálie, 6/2005;
[62] Walloon Ministry of Equipment and Transports: „The safety of roundabouts and
traffic lights in Belgium“, B, 2005
[63] Walsh B. – Schalkwyk I.: „Conflicts and accident at multilane roudnabouts in
Washington – what can we learn?“, USA 2005
[64] Wisconsin Department of Transportation: „Roundabout brochure“, USA, 2001;
[65] www.roundaboutsusa.com
[66] Yperman Isaak – Immers Ben: „Capacity of a turbo-roundabout determined by
micro-simulation“, B
114

Příručka pro navrhování okružních křižovatek

Transkript

Podobné dokumenty

Prazska krizovatka PREZENTACE_CZ_2014_A4