Projekty a granty

Analýza a posouzení atypických křižovatek z hlediska stavebního a dopravně inženýrského

SP2020/31

Rozbor stavu problematiky v ČR a ve světě: Úrovňové křižovatky lze standardně rozdělit na průsečné (čtyřramenné, obvykle s hlavní pozemní komunikací vedenou přímo), stykové (tříramenné, hlavní komunikace opět přímá) a okružní (mini, jednopruhové, dvoupruhové a v dnešní době turbo-okružní křižovatky). Pro účely výzkumu a tohoto projektu je podstatné, že se dále dělí také na neřízené a na řízené prostřednictvím světelného signalizačního zařízení. V rámci zmíněných typů křižovatek lze klasifikovat tzv. atypické křižovatky pozemních komunikací. Jedná se např. o křižovatky se zalomenou předností (hlavní pozemní komunikace nevede přímo), okružní křižovatky se světelným signalizačním zařízením, dvojité okružní křižovatky, křižovatky s nestandardním úhlem křížení či vyšším počtem ramen. Speciálním typem atypických křižovatek je křižovatka s tzv. připojovacím pruhem vlevo do průběžného jízdního pruhu. U všech těchto atypických křižovatek nelze použít standardní metody návrhu a kapacitního výpočtu. Posouzení křižovatek pozemních komunikací ze stavebního a dopravně inženýrského (kapacitního, bezpečnostního a jiného) hlediska se v ČR provádí jednak dle ČSN 73 6102 [1] (především stavební část) a jednak dle TP 188 [2] (především kapacita). TP 188 byly v roce 2018 poměrně výrazně změněny, ale stále zde nejsou hodnoceny aspekty, týkající se především atypických křižovatek. Obdobně tomu tak je i v zahraničních předpisech, např. na Slovensku (viz [3] a [4]) či v zahraničí hojně využívaných manuálů HCM [5] a HBS [6]. Výše citované zdroje se zabývají obvykle standardními projekčními a výpočtovými metodami. Pro posouzení vhodnosti navržených stavebních prvků na křižovatkách lze vhodně využít videoanalýzu konfliktních situací, která je popsaná v [7] a byla vyvinuta na VŠB – Technické univerzitě Ostrava. Pro kapacitní posouzení lze mimo výpočetních metod dle technických norem či technických podmínek použít mikrosimulačních modelů silničního provozu na křižovatkách, např. s využitím programu PTV VISSIM (viz např. práce [8], [9], [10] a [11]). Tato SGS SP2020/31 tematicky navazuje na předchozí SGS SP2019/95 a bude rozšířena o detailní analýzy křižovatek s tzv. zalomenou předností, nově bude rozšířena o křižovatky s připojovacím pruhem vlevo do průběžného jízdního pruhu. Nově bude také rozšířena o téma mimoúrovňových křižovatek a atypických křižovatek v rámci logistických center. Citace: [1] ČSN 73 6102 Projektování křižovatek na pozemních komunikacích (ed.2). Česká státní norma, Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2012. [2] TP 188. Posuzování kapacity křižovatek a úseků pozemních komunikací. Technické podmínky, MD ČR a ŘSD ČR, 2018. [3] STN 73 6102 Projektovanie križovatiek na pozemných komunikáciách. Slovenská technická norma, Slovenský ústav technickej normalizácie, 2004. [4] TP 16/2015 Výpočet kapacít pozemných komunikácií. Technické podmienky, Ministerstvo dopravy, výstavby a regionálného rozvoja SR, 2015. [5] Highway capacity manual (HCM). Washington, D.C.: Transportation Research Board, National Research Council, 2010, ISBN 9780309160773. [6] Handbuch für die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen (HBS). Ausg. 2001, Fassung 2005. Köln: FGSV Verlag, 2005. ISBN 3-937356-44-4. [7] KŘIVDA Vladislav, PETRŮ Jan, MAHDALOVÁ Ivana, ŽITNÍKOVÁ Kateřina. Hodnocení stavebních prvků křižovatek s využitím videoanalýzy. Ostrava: VŠB - Technická univerzita Ostrava, 2016, 184 s. Monografie. ISBN 978-80-248-3995-0. [8] MÁCHA David. Návrh úprav na křižovatce Martinovská - Provozní - 1. čs armádního sboru v Ostravě. Diplomová práce, VŠB-TU Ostrava, 2017. [9] NOVÁK Jakub. Návrh úprav na křižovatce 17. listopadu - K Myslivně - nábřeží SPB v Ostravě. Diplomová práce, VŠB-TU Ostrava, 2017. [10] PLOCOVÁ Kristýna. Mikrosimulační model křižovatky Pavlovova - Výškovická v Ostravě. Diplomová práce, VŠB-TU Ostrava, 2019. [11] FIBICH David. Mikrosimulační model křižovatky Výškovická - Nákupní v Ostravě. Diplomová práce, VŠB-TU Ostrava, 2019. Přehled použitých metod: Analýza stávajících metod - S využitím současných ČSN a TP budou analyzovány chybějící parametry křižovatek (podrobná geometrie, nájezdové úhly, vliv vzájemné vzdálenosti sousedních křižovatek atp.). Obdobně budou analyzovány stávající kapacitní metody. Výsledky budou složit k posouzení vhodnosti stavebních prvků a ke kapacitnímu posuzování. Sčítání intenzit dopravy - Bude využito sčítací zařízení (NC200 a Icoms), příp. ručního sčítání. Bude nutné dokoupit jen potřebné vybavení pro instalaci těchto zařízení (nářadí a spojovací materiál). V rámci sčítání intenzit dopravy bude pořízen videozáznam. Výsledky budou sloužit ke kapacitnímu posouzení, k posouzení správného typu křižovatky atp. Fotodokumentace a videoanalýza konfliktních situací - Na vybraných křižovatkách v ČR i zahraničí bude pořízena jak detailní fotodokumentace křižovatek (použité uspořádání, stavební prvky atp.), tak videozáznamy provozu na křižovatkách. Výsledky budou sloužit jak pro analýzy nevhodně navržených stavebních prvků, tak pro kapacitní posouzení. Mikrosimulační modely - Bude využito programu PTV VISSIM. Výsledky budou sloužit hlavně pro kapacitní posouzení křižovatek. Rozsah prací je závislý na počtu navštívených křižovatek, přesný počet nelze korektně určit. Nicméně je předpoklad, že podrobně analyzováno (tj. přesné sčítání intenzit, videoanalýzy a modely) bude cca 10 křižovatek a to tak, aby bylo zastoupeno co největší množství atypických typů křižovatek. Harmonogram prací: - leden – březen: analýzy stávajících metod, přípravné práce pro měření - duben – červenec: realizace měření v ČR a zahraničí (sčítání dopravy, pořizování fotodokumentace a videozáznamů) - květen – říjen: analýzy již naměřených křižovatek (geometrie, nájezdové úhly atp.), vytváření mikrosimulačních modelů, posouzení kapacity výpočetními metodami a s využitím modelů - září – listopad: publikování výsledků - do 14. 12. 2020 věcné a finanční ukončení projektu - do 15. 01. 2021 podání závěrečné zprávy Zdůvodnění zapojení jednotlivých členů týmu: Ing. David Mácha (odpovědný řešitel, prezenční doktorand, téma disertační práce: Kapacitní posouzení atypických křižovatek s využitím mikrosimulace) – bude provádět sčítání dopravy, kapacitní posuzování a tvorbu modelů se zaměřením na analýzy křižovatek s připojovacím pruhem vlevo do průběžného jízdního pruhu. Ing. Jakub Novák (kombinovaný doktorand, téma disertační práce Kapacitní posouzení řízených křižovatek s využitím mikrosimulací) - bude provádět sčítání dopravy, kapacitní posuzování a tvorbu modelů se zaměřením na analýzy křižovatek se zalomenou předností. Ing. Lucie Slavíková (kombinovaný doktorand, téma disertační práce: Interakce dvou okružních křižovatek) - bude provádět fotodokumentaci a videoanalýzy konfliktních situací, včetně analýz okružních a blízkých křižovatek. Bc. Kristýna Plocová (student 2. ročníku magisterského studia, předpokl. prezenční doktorand od 02/2020, téma disertační práce: Kapacitní posouzení mimoúrovňových křižovatek s využitím mikrosimulací) - bude provádět sčítání dopravy, kapacitní posuzování a tvorbu modelů se zaměřením na analýzy mimoúrovňových křižovatek. Bc. David Fibich (student 2. ročníku magisterského studia, předpokl. prezenční doktorand od 02/2020, téma disertační práce: Využití dopravních modelů při výstavbě logistických center) - bude provádět sčítání dopravy, kapacitní posuzování a tvorbu modelů se zaměřením na analýzy křižovatek v lokalitách logistických center. doc. Ing. Vladislav Křivda, Ph.D. (školitel) - kontrola plnění cílů a harmonogramu, odborný dozor a konzultant Předchozí dosažené výsledky členů týmu – studentů: Odpovědný řešitel Ing. Mácha a další řešitelé Ing. Novák a Ing. Slavíková mají výsledky v RIV (viz [1], [2] a [3]) a aktivní účast na mezinárodní konferenci „11. Architektura v perspektivě“. Tito řešitelé jsou také v současné době řešiteli projektu SGS SP 2019/95. Řešitelé Bc. Plocová a Bc. Fibich zatím nemají žádné výsledky v RIV, jelikož v současnosti dokončují navazující magisterské studium, které bude v lednu 2020 zakončeno SZZ. [1] MACHA David, NOVAK Jakub, KRIVDA Vladislav, PETRU Jan. Problematika bezpečnosti v centru města. In: 11. Architektura v perspektivě 2019. Ostrava: VŠB - Technická univerzita Ostrava, 2019, s. 114-117. ISBN: 978-80-248-4331-5 [2] NOVAK Jakub, MACHA David, KRIVDA Vladislav, PETRU Jan. Využívání dopravních modelů v intravilánu. In: 11. Architektura v perspektivě 2019. Ostrava: VŠB - Technická univerzita Ostrava, 2019, s. 134-136. ISBN: 978-80-248-4331-5 [3] SLAVIKOVA Lucie. Bezpečnost miniokružních křižovatek ve veřejném prostoru. In: 11. Architektura v perspektivě 2019. Ostrava: VŠB - Technická univerzita Ostrava, 2019, s. 106-110. ISBN: 978-80-248-4331-5 ROZPOČET: Tuzemské cesty (cestovní náklady, ubytování, stravné): - Ostrava, Brno, Praha, Opava, atd. - 40.000,- Kč Zahraniční cesty (cestovní náklady, ubytování, stravné): - Slovensko, Polsko, atd. - 30.000,- Kč Korektura článku Jimp - 5.000,- Kč Vložné na konferenci - 15.000,- Kč Stipendia studentů - 110.000,- Kč Režie - 22.000,- Kč SUMA: 222.000,- Kč Zdůvodnění požadavků: Tuzemské cesty budou sloužit k analýzám vybraných typů atypických křižovatek, jako např. křižovatky se zalomenou předností, křižovatky s připojovacím pruhem vlevo do průběžného jízdního pruhu, blízké okružní křižovatky, křižovatky s nestandardním úhlem křížení a vyšším počtem ramen. Cesty do uvedených zahraničních destinací budou sloužit k analýzám atypických křižovatek, které se v ČR vyskytují sporadicky, resp. vůbec (např. dvojité okružní křižovatky, okružní křižovatky se světelným signalizačním zařízením atp.). Slovensko, Polsko a Maďarsko jsou blízké našim pravidlům silničního provozu a mentalitě řidičů. Budou tak získány data a inspirující poznatky potřebné pro posuzování křižovatek v tuzemsku. Částka určená na cestovní náklady je vzhledem k množství členů řešitelského týmu a specifikaci výzkumu přiměřená. Náklady na cestovné jsou vyčísleny na základě množství křižovatek na různých místech v ČR a v zahraničí, na nichž proběhne dopravní průzkum za pomocí nejrůznější techniky (videokamery, stativy, sčítací zařízení, radary, apod.) a to vzhledem k povaze měření opakovaně. Pro pětičlenný tým jsou cestovní náklady nutné a zdůvodnitelné. Korektura článku Jimp a Jsc - překlad bude zajištěn vlastními silami, pro zvýšení úspěšnosti přijetí článku bude potřeba provést odbornou korekturu v odpovídající kvalitě. Vložné na konferenci - jedná se o vložné na mezinárodní konferenci Stipendia: - Ing. David Mácha (prezenční doktorand) - 50.000,- Kč - Ing. Jakub Novák (kombinovaný doktorand) - 20.000,- Kč - Ing. Lucie Slavíková (kombinovaný doktorand) - 20.000,- Kč - Bc. Kristýna Plocová (prezenční mag. studium, od 1.2.2020 pravd. prezenční doktorand) - 10.000,- Kč - Bc. David Fibich (prezenční mag. studium, od 1.2.2020 pravd. prezenční doktorand) - 10.000,- Kč

2020

2020

Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy

SGS

Specifický výzkum VŠB-TUO

Mácha David Ing.