Kategorizace bezpečnosti samostatných sjezdů vzhledem k nárazu vozidel do jejich čel

• Foto

Strategii řešení pro snížení následků kolizí automobilu s pevnou překážkou lze spatřovat ve:

• zvýšení pasivní bezpečnost automobilů, což povede k navýšení jejich hmotnosti, která způsobí opětovné navýšení energetické bilance v průběhu uvažovaného střetu, a v neposlední řadě navýší konstrukční, materiálové, technologické a ekonomické nároky na stavbu automobilu,
• vývoji systémů aktivní bezpečnosti vozidel, které by minimalizovaly četnost těchto kolizí (virtuální koleje na vozovce – eliminace lidského faktoru),
• provedení konstrukční změny na vlastní pevné překážce nebo alternativně tuto pevnou překážku dodatečnými technickými řešeními oddělit od vlastního provozu a tím tedy ve výsledku snížit její agresivitu.

Pro stanovení třídy bezpečnosti konstrukce samostatných sjezdů vzhledem k nárazu vozidel bylo nezbytné prostudovat průběh reálných nehodových dějů. Detailně bylo analyzováno 36 dopravních nehod ve Středočeském kraji, které odpovídaly vstupním požadavkům, tj. náraz automobilu na samostatný sjezd, a došlo při nich ke zranění cestujících. Z analýzy plyne, že pevná překážka nebývá primární příčinou nehody, avšak výrazným způsobem ovlivňuje míru jejích následků. Obecně platí, že uspořádání komunikace i jejího bezprostředního okolí má vliv na vznik více než 30 % všech nehod.

PRŮZKUM KONSTRUKCE SAMOSTATNÝCH SJEZDŮ
Z rozsáhlého průzkumu konstrukce samostatných sjezdů (315 objektů) na silnicích II. a III. tříd středočeského kraje bylo možno odvodit tři vzorová geometrická uspořádání míst stavby samostatného sjezdu, kde v minimalistické variantě A je šířka silničního příkopu 0,5 m a hloubka příkopu 0,25 m. Naopak v maximalistické variantě C je šířka silničního příkopu 2 m a hloubka příkopu dosahuje 1 m. 7 % zkoumaných samostatných sjezdů bylo svou konstrukcí natolik atypických (např. šířka silničního příkopu 4,5 m a hloubka 2,25 m), že nemohly být do výzkumu zařazeny.

Strukturu a použitý materiál na stavbu samostatného sjezdu v sobě odráží parametr X₂, který nabývá hodnoty D, E až G dle následující specifikace:

• D – tuhé nedeformovatelné čelo (kompaktní), kde čelo takového samostatného sjezdu je tvořeno zpravidla betonovým monolitem. Do kategorie D patří i betonové překlady a panely s úzkou nárazovou hranou,
• E – tuhé nedeformovatelné čelo (zděné), kde čelo takového samostatného sjezdu je tvořeno zpravidla vyzdívkou za použití betonových tvarovek, kamene nebo cihel a cementové malty,
• F – sypané čelo samostatného sjezdu,
• G – konstrukčním opatřením snížená tuhost čela samostatného sjezdu.

Pozn.: V konkrétních případech byl posouzen aktuální stav sjezdu a následně zařazen do příslušné specifikace. Výrazné poškození čela nebo stáří čela mohlo vést k přehodnocení parametru X₂.

Kód nebezpečnosti je pak tvořen složením parametrů X₁ a X₂.

KN_X₁X₂

TŘÍDY NEBEZPEČNOSTI
Třída nebezpečnosti každého samostatného sjezdu je určena podle příslušného kódu nebezpečnosti KN_X₁X₂, kde:

• Třída I. odpovídá kódu KN – BD, CD, CE a představuje vážné ohrožení posádky automobilu pro případ nárazu do nechráněného čela sjezdu. V těchto případech lze předpokládat nehodový scénář typu „2“ nebo „3“. Čelo propustku je tvořeno zpravidla betonovým monolitem a výška čela je zpravidla v rozmezí 0,5 až 1 m.
• Třída II. odpovídá kódu KN – BE, CF, BF, AD a představuje ohrožení posádky automobilu pro případ nárazu do nechráněného čela sjezdu. V těchto případech lze předpokládat nehodový scénář typu „2“ případně „3“. Čelo propustku je tvořeno tuhým nedeformovatelným materiálem a výška čela je zpravidla v rozmezí 0,5 až 1 m.
• Třída III. odpovídá kódu KN – AE, AF a představuje nízké ohrožení posádky automobilu pro případ nárazu do nechráněného čela sjezdu. V těchto případech lze předpokládat nehodový scénář typu „1“ případně „2“, kde čelo sjezdu není tak tuhé, pevné nebo vysoké, aby zachytilo kolidující automobil. Čelo propustku je tvořeno zpravidla sypaným materiálem a výška čela je zpravidla v rozmezí 0,2 až 0,5 m.
• Třída IV. odpovídá kódu KN – BG, CG, AG a představuje čela sjezdů, která jsou upravena pro případný náraz automobilu.

Samostatné sjezdy zařazené do průzkumu byly rozděleny podle výše uvedené metodiky.

ANALÝZA PRŮBĚHU NEHODOVÉHO DĚJE
Opustí-li vozidlo z jakéhokoli důvodu vozovku, dochází v prostoru mimo silnici k zastavení bez nárazu (tedy přetížení působící na posádku uvnitř automobilu nepřevyšuje 0,8 násobek gravitačního zrychlení) nebo s nárazem na pevnou překážku (tedy přetížení působící na posádku uvnitř automobilu dosahuje 50ti násobku gravitačního zrychlení). Poznamenejme, že míra a pravděpodobnost vzniku zranění cestujících je úměrná silám, které jsou vyvolané právě dosaženým zpomalení v průběhu nehodového děje.

Tabulka 1 – Třídy nebezpečnosti samostatných sjezdů

Úprava čela sjezdu
Optimalizace tvaru čela samostatného sjezdu – jednou z možností, jak minimalizovat pravděpodobnost rozvoje biomechanických poranění posádky automobilu v souvislosti s nárazem na čelo samostatného sjezdu, je změna jeho sklonu (šikmosti). Toto inovativní řešení se dnes realizuje, ale nejsou zpracovány studie o vlivu daného tytu provedení šikmého čela na vývoj postřetového pohybu automobilu.

Předsazené tlumiče nárazu – samostatný sjezd klasické konstrukce může být (dovolí-li to prostorové nároky) doplněn o tlumiče nárazu, které mohou být osazeny na stávající kolmé nedeformovatelné čelo sjezdu. Tlumič nárazu musí být navržen tak, aby zajistil průtok vody v odvodňovacím příkopu, a zároveň musejí být provedena taková opatření, aby vozidla přejíždějící přes samostatný sjezd nemohla najet na neúnosnou konstrukci tlumiče nárazu.

Záchytné bezpečnostní systémy – silniční záchytné bezpečnostní systémy (jak říká definice) jsou zádržné systémy navržené a nainstalované za účelem zmírnění následků při případném vyjetí vozidla mimo vozovku v místech, kde je vyjetí nežádoucí nebo nebezpečné. [2] Tyto systémy mohou zabránit sjetí vozidla do silničního příkopu a tím nárazu na čelo sjezdu (prevence), ale nezmírňují následky v případě střetu. Provést změny v konstrukci samostatného sjezdu – podstatou nového technického řešení samostatných sjezdů je taková konstrukční změna, která by umožnila, za současného zachování únosnosti samostatného sjezdu, přeměnit kinetickou energii narážejícího vozidla do deformační práce konstrukce sjezdu.

LITERATURA:
[1] Šachl, J.: Návrh účinné ochrany u pevných překážek na pozemních komunikacích, Praha 2000
[2] Elektronický systém jakosti v oboru pozemních komunikací VI., Informační centrum ČKAIT, s.r.o. Praha 2006
[3] Janata, M., Pokorný, P., Simonová, E., Smělý, M.: Pasivní bezpečnost pozemních komunikací, CDV 2007
[4] Přehled nehodovosti v silničním provozu na území České republiky za roky 1989 až 2008, Publikaci vydalo Ředitelství služby dopravní policie Policejního prezídia České republiky, Praha
[5] Schmidt, D.: Softwarové simulace a analýzy dopravních nehod, disertační práce 2006
[6] Šachl, J. (st.), Šachl, J. (ml.): Mechanismy působení vnějšího násilí na lidské tělo při dopravních nehodách, Skripta ČVUT-FD, Praha, 2000

Categorization of access bridges safety with respect to vehicle crash mechanism
Solid objects in close proximity to roads create potential risk for road traffic participants. This risk is eliminated today by passive safety features of the vehicle, but there are reserves in the form of an additive deformation zones at a selected group of rigid barriers, such as faces of access bridges. According to their design based on geometrical and material parameter the hazard class can be distinguished. In case of higher class of hazard an accident with life-threatening consequences to passengers can be expected, so there are published recommendations for risk elimination of these types of accidents.

Autoři

• Ing. Mičunek Tomáš Ph.D.
• Ing. Schejbalová Zuzana Ph.D.