Minivozidla – relevantní řešení městské mobility?

• Foto

Více než 60 % obyvatelstva EU žije v městských aglomeracích a tento trend má zvyšující se tendenci. Koncentrace obyvatelstva do měst zároveň představuje koncentrování hospodářské činnosti. Přibližně 85 % HDP připadá právě na tyto oblasti [1] a významně proto ovlivňují životní prostředí z různých úhlů pohledu. Zvyšující se hustota osídlení ve městech a příměstských oblastech představuje také zvýšené nároky na kvalitu života. Ta je významně ovlivněna potřebou přepravy osobní nebo zboží.

Nárůst dopravy v městských aglomeracích je celosvětovým trendem. Vzniká vlivem potřeby obyvatelstva dostupnosti různých aktivit od zaměstnání, vzdělávání, nakupování, zdravotní péče nebo společenské akce. Nesouladem mezi nárůstem dopravy a stávající kapacitou vznikají negativní jevy, jako jsou dopravní zácpy.

DOPRAVA V MĚSTSKÝCH AGLOMERACÍCH
Doprava v současnosti významně ovlivňuje další rozvoj měst. Patrný nedostatek nezastavěných ploch, nedostatek vhodných výrobních a prodejních ploch v centrálních částech měst spolu se snižující se dopravní dostupností vede k trendu přesunu některých typů hospodářské činnosti na okrajové periferie. Přináší s sebou pozměněné nároky na dopravu, která zpětně ovlivňuje urbanistickou podobu měst, a tím i budoucí rozvoj. Naopak v centrálních částech jsou koncentrovány činnosti s nižší plošnou potřebou. To má za následek nárůst kancelářských ploch i v místech původní průmyslové výroby a zvýšenou koncentraci obyvatelstva v denních hodinách, ubývání stálých obyvatel, zvýšení potřeby přepravy. Významně proto narůstají požadavky na městskou mobilitu.

Nárůst městské mobility znamená zvýšený „boj“ obyvatel o omezený městský prostor. Dle modálního srovnání má největší podíl na celkové dopravě v EU doprava silniční, v oblasti osobní přepravy jsou to potom osobní automobily [2]. Ty jsou nejběžnějším důvodem k častému vzniku dopravní zácpy, tzv. kongesce.

Kongesce
Kongesce vzniká tehdy, je-li dopravní propustnost v daném místě nižší než počet dopravních prostředků do tohoto místa přijíždějících. Dochází k jejich hromadění a zabírání prostoru. Charakteristické je pomalé pojíždění vozidel. V městských oblastech je navíc charakterizována zvýšenou multimodalitou (jednotlivé druhy dopravy zabírají prostor na úkor jiného druhu) [3].

Kongesce vyvolávají dopady environmentální, ekonomické a sociální. Mezi environmentální můžeme zařadit zejména:

• aspekty ekologické – zvýšený vznik a koncentrace výfukových plynů, zvýšení hluku, zabírání veřejného prostoru namísto zeleně atd.;
• faktory ekonomické – zvýšení spotřeby pohonných hmot se zpětným dopadem na životní prostředí a hmotné zásoby. Pouze v Evropě jsou vyčísleny roční ekonomické ztráty na 100 mld. EUR (1 % HPD EU) [1]. Navíc zde vzniká 40 % emisí CO₂ a až 70 % ostatních znečišťujících látek;
• faktory sociální – zvyšování stresové zátěže účastníků, časové ztráty. Dalším negativním dopadem je zvýšená nehodovost.

Řešení dopravních kongescí
Studie zabývající se městskou mobilitou uvádějí různé typy řešení, která předcházejí vzniku dopravních kongescí, nebo která snižují jejich dopady.

Mezi nejznámnější patří:

• rozšiřování dopravní infrastruktury, které ale není řešením udržitelným s ohledem na vzrůstající automobilizaci [4];
• rozložení množství dopravy v čase [5];
• využití telematických systémů (aktivní navigační systémy nebo zcela autonomní pohyb vozidel bez řidiče) dle aktuální dopravní situace [6];
• car sharing – půjčování nebo sdílení vedoucí ke zvýšení obsazenosti (základním nedostatkem je ochota ke sdílení nebo půjčování – dle studie Schradera [7] je v případě automobilů pouze okolo 15 % obyvatel ochotno k takovému typu dopravy, pro 50 % lidí je to způsob zcela neakceptovatelný);
• zpoplatnění komunikací dle typu nebo dle hodiny; • zpoplatění parkování (např. rozdílné ceny parkování na periferii a v centru) [1];
• systémová intermodální řešení – jako jsou parkoviště P+R (Park and Ride) propojená s městskou hromadnou dopravou za zvýhodněných podmínek[1] nebo vyhrazené jízdní pruhy [8];
• Mezi méně známá řešení můžeme zahrnout minivozidla nebo Platooning – uvažovaná koncepce automatizovaného dálničního systému pro budoucí vozidla. Její podstatou je propojování vozidel elektronicky nebo mechanicky tak, aby byly zmenšeny vzdálenosti mezi vozidly za jízdy i při stání, a tím přispět ke zvýšené hustotě vozidel [4].

MINIVOZY
V České republice je to obecně velmi málo známá kategorie vozidel, která je v zemích západní Evropy daleko rozšířenější (zejména Francie). Jak vyplývá z vlastního průzkumu, většina české populace (98 %) nemá vlastní zkušenosti s touto kategorií vozidel, nebo ji ani nezná.

Většinou se jedná o vozidla pro dvojici pasažerů. V případě nejmenších zástupců na trhu, jejichž hmotnost nepřesahuje 350 kg a výkon motoru 4 kW, je možné je řídit od 15 let s řidičským oprávněním na malé motocykly (tzv. lehké čtyřkolky, kategorie L_B). Jejich konstrukční rychlost nepřesahuje 45 km.h^–1. Vozidla přesahující tyto parametry vyžadují řidičské oprávnění typu B a jsou v legislativě definována jako „Čtyřkolky jiné než lehké tříkolky“ (LE) s omezením do 550 kg a výkonem 15 kW.

Relevance minivozů
1. Obsazenost vozidel
Průměrná obsazenost vozidel neustále klesá. Dle statistik EU ve sledovaných státech členských zemí cestují průměrně v jednom automobilu méně než dvě osoby. Při srovnání výsledků [2] v jednotlivých státech je možné vysledovat trend závislosti vývoje nárůstu dopravy na hospodářském růstu a životní úrovni obyvatel. Zatímco ve státech původní EU průměrná obsazenost klesá v posledních letech jen velmi nepatrně nebo se dokonce zvyšuje, ve státech střední a východní Evropy je trend snižování výrazný. Např. ve Velké Británii v roce 2004 byla průměrná hodnota 1,57 osoby/vozidlo, v roce 2008 hodnota 1,6 os./vozidlo. V Rakousku je hodnota stabilní 1,18 až 1,19 os./vozidlo. V České republice byl zaznamenán výrazný úbytek této hodnoty z 1,9 os./vozidlo v roce 2004 na 1,41 os./vozidlo v roce 2008. Jedná se o údaj registrovaný pouze v Praze, celorepublikový průměr bude velmi pravděpodobně vyšší.

Některé studie ukazují, že nejmenší obsazenost vykazují vozidla s účelem cesty k dojíždění (obr. 1). Nejčastěji se jedná o tzv. pendlery. Ti vykonávají alespoň dvě krátké cesty denně [9] a jedná se zejména o jedince dojíždějící do zaměstnání nebo o kurýry. V případě dojíždění do zaměstnání jsou cesty uskutečňovány v období ranních a večerních hodin, což odpovídá časovému rozmezí, kdy nejčastěji vznikají dopravní zácpy.

Dalším trendem v oblasti automobilizace je zvýšení počtu automobilů na obyvatele [9]. Vlastní průzkum prováděný na vzorku středoškolských a vysokoškolských studentů ukázal, že 56 % domácností, ve kterých žijí, vlastní více jak jeden automobil. Tuto skutečnost a trend naznačuje i britská studie [10], která uvádí, že počet domácností se dvěma a více automobily vzrůstá. Tím vzniká jejich zvýšená koncentrace na komunikacích a zvýšená plošná potřeba pro jejich parkování. Tomuto trendu ale neodpovídají existující plochy budované v minulosti, kdy normalizované součinitele redukce stání [11] odpovídaly tehdejšímu počtu registrovaných vozidel.

Na základě uvedených dat se jeví minivozy jako relevantní řešení. V případě jejich zakoupení se jedná pouze o doplňující automobil v domácnosti určený pro přepravu na krátké trasy, nákupy, dojíždění za prací nebo na nádraží apod.

2. Ekonomické a ekologické dopady vozidel
Jak uvádí studie Chestera a Horvatha z UC Berkeley prováděná v USA [14], velikost a hmotnost vozidla mají výrazný dopad na LCA (Life‑Cycle Assessment), tedy komplexní kvantitativní vyjádření zhodnocení a dopadu produktu na životní prostředí a lidské zdraví [7]. Jak je patrné z porovnání energetické náročnosti na pasažera a ujetou míli (obr. 2), nejnáročnějším z energetického pohledu je provoz vozidla (spotřeba paliva) a se snižující se velikostí vozidla se dále snižuje energetická náročnost výroby, parkování i podíl na budování a údržbu infrastruktury (budování a údržba vozovek a parkovacích ploch včetně zimní údržby, osvětlení atd.). Studie uvažuje obsazenost 1,58 os./vozidlo pro sedan, 1,74 os./vozidlo pro SUV, 1,46 os./vozidlo pro pick‑up a 10,5 os./bus. Ačkoliv evropské hodnoty jsou částečně odlišné (i v rámci států), celkový trend je zřejmý.

3. Specifikace kategorie minivozů
Hlavní atributy, které lze vysledovat u mini vozidel, jsou zejména:

• rozměrové
  – Velmi malý půdorys (např. jeden z nejznámějších zástupců – SMART ForTwo první generace – 2 500 × 1 515 mm), který umožňuje snadný pohyb v městské zástavbě a zejména parkování vozidla nejen podélně, ale také napříč mezi ostatní „klasická“ vozidla, a tím výrazně zvyšuje šance pro umístění vozidla a zkracuje dobu parkování.
  – Výška vozidel odpovídá nebo dokonce převyšuje „klasická“ vozidla (SMART ForTwo – 1 549 mm vs. Škoda Octavia combi – 1 468 mm), přičemž jejich půdorys je výrazně menší, celková výška vozidla je vlivem malého rozvoru ještě zvýrazněna.
  – Rozměry vnitřního prostoru jsou omezené, čemuž odpovídají přepravní prostory. Ty jsou v některých případech řešeny formou externích boxů umístěných vpředu nebo na zádi vozidla (např. Ligier Be Two).
• ergonomické
  – Dispozice vnitřního prostoru vozidla většinou odpovídá více či méně plnohodnotnému prostoru pro jednoho až dva cestující a malá zavazadla; poloha cestujících je více vzpřímená než u „klasických“ automobilů, tzn. fyziologicky přirozenější, usnadňuje nastupování i vystupování, ale poloha těžiště soustavy je výše. Podobná poloha je typická pro nákladní vozidla [11].
• mechanické vlastnosti
  – Vlivem velmi malého půdorysu, a tím také rozvoru a rozchodu kol, je významně ovlivněno chování celé soustavy. Podvozek rychleji opisuje vlastnosti povrchu vozovky a v souvislosti s nižší celkovou hmotností a menším průměrem kol dochází k výraznější reakci působící na posádku. Vše je umocněno větší výškou vozidla, a tím zvýšeným těžištěm.
• cílová skupina
  – Zejména pendleři, kurýři, řidiči s malými zkušenostmi z provozu (omezená kategorie s řidičským oprávněním skupiny A1 od 15 let), handicapovaní nebo v turismu, ve velkých areálech apod.
• pohonné jednotky
  – V zásadě odpovídají trendu v automobilovém průmyslu, s ohledem na určení do měst a nízkou hmotnost jsou obecně více poháněny alternativně. V současnosti jsou využívány zejména spalovací motory, u kterých je patrná snaha o snižování spotřeby paliva, popř. o hybridní pohony (snížení spotřeby paliv dle výrobce cca o 20 %). V krátkodobém horizontu se  jedná o sériové zavedení elektropohonů, které neprodukují přímé emise a jsou proto vhodné zejména pro městské aglomerace. V současnosti je věnována pozornost zvyšování jejich dojezdnosti a budování infrastruktury pro dobíjení. Například automobilka Renault představila několik konceptů, které jsou určeny pouze pro elektropohony (např. koncept Twizy Z.E. (Zero Emissions)). V dlouhodobém horizontu je pak uvažováno s palivovými články.

Typy minivozů dle jejich vnitřního uspořádání
Koncepce používání minivozidel je historicky rozšířená. Lze vypozorovat, že jejich nárůst vždy odpovídá společenskému vývoji. V období hospodářských krizí, poválečném období nebo při nedostatku pohonných hmot byla masivně využívána. Nejznámějším příkladem je BMW Isetta s čelními dveřmi.

1. Microcars – klasická minivozidla
Většinou byla taková vozidla určena pro dvojici cestujících sedících vedle sebe. Tento model je využíván i v současnosti u nejrozšířenějších modelů (Aixam, Smart, Ligier). Základní výhodou těchto vozidel je zkrácená délka a umístění kol v rozích karoserie. Tím dochází k výraznému zlepšení manévrovatelnosti ve městech.

2. Ultra Narrow Vehicles
V období od druhé poloviny 90. let se v oblasti minivozů objevují nové kategorie (např. Neighborhood Electric Vehicles – NEV). Z pohledu koncepce uspořádání a jeho vlivu na dopravní obslužnost má největší význam kategorie úzkých vozidel, tzv. Ultra Narrow Cars (dále jen UNV), kde dvojice pasažerů sedí za sebou. Řidič vozidla tak má ve srovnání s běžnými vozidly velmi dobrý přehled o jízdní situaci na obou stranách. Ačkoliv toto uspořádání není historicky nové (v poválečném období vyráběl takový koncept Messerschmitt s tvarováním podobným leteckým kabinám), v kontextu dnešní dopravy přináší nové možnosti využití.

V USA jsou definovány direktivou největší možnou šířkou 42 palců včetně zpětných zrcátek (přibližně 1 070 mm). Pro srovnání s motocykly – Honda Shadow 920 mm (bez zrcátek), BMW F800GS 1 350 mm včetně zrcátek, tzn. šířka odpovídá šířce větších motocyklů nebo motocyklů s bočními kufry.

V roce 2010 a roce letošním byly přestaveny koncepty Renault Twizy Z.E. (šířka 1 132 mm) a Gordon Murray T27 (šířka 1 300 mm), (obr. 3), které jsou založeny právě na tomto uspořádání. Druhý jmenovaný má kompozitovou samonosnou karoserii a disponuje systémy jako ABS nebo Air-bagy a prvotní crash-testy ukázaly nulové zasažení vnitřního prostoru kabiny při čelním nárazu.

ZÁVĚR
Jak je uvedeno výše, výrobou a provozem vozidel vznikají sekundární vlivy na životní prostředí. Čím menší je vozidlo, tím má obecně menší dopady, což platí nejvýrazněji pro UNV. V případě uvažování plně elektrických UNV, která budou v krátkém horizontu uvedena na trh, neprodukují tato vozidla přímé emise znečišťující prostředí. Ale i v případě použití spalovacích motorů je spotřeba paliva a produkce CO₂ přibližně poloviční (Gordon Murray T25). Vlivem jejich velikosti je spotřebováno méně surovin na jejich výrobu, jsou složeny z menšího množství dílů, které snižují celkové náklady a spotřebu energií. Vlivem nižší hmotnosti dochází k nižšímu zatěžování vozovek, snížení spotřeby paliva, opotřebení pneumatik. Pohony těchto vozidel mohou vykazovat nižší výkonové parametry při zachování srovnatelných jízdních vlastností (poměr výkon/hmotnost).

Kromě obecných enviromentálních dopadů je třeba uvažovat také benefity pro majitele. Snížení množství spotřebovaného paliva nebo snížení ceny za dobití malého vozidla (oproti běžnému vozidlu) je finančním benefitem pro cílového zákazníka. Zároveň je třeba uvažovat snížené ceny pojištění, registračních poplatků, parkovného a v případě elektrických vozidel nulové poplatky za vjezd do center měst (kde jsou aplikovány). Snížení výrobní náročnosti se projeví v pořizovací ceně v případě produkce vyššího množství těchto vozidel.

LITERATURA:
[1] Zelená kniha – Na cestě k nové kultuře městské mobility. Komise evropských společenství, Brusel, 2007. Dostupné na World Wide Web http://eur- lex.europa.eu/LexUriServ/site/cs/com/2007/com2007_0551cs01.pdf
[2] Energy and Transport in Fugures 2010. Part 3: Transport. European Comission – Mobility and Transport, Brusel, Dostupné na World Wide Web http://ec.europa.eu/transport/publications/statistics/statistics_en.html
[3] Gonzales, J., E., Geroliminis, N., Cassidy, M., J., Daganzo, C., F. – Allocating city space to multiple transportation modes: A new modeling approach consistent with the physics of transport. UC Berkeley Center for Future Urban Transport, 2008
[4] Garrison, W., L., Ward, J., D. – Tomorrow´s Transportation: Changing Cities, Economies, and Lives. Artech House, Boston, 2000. ISBN 1-58053-096-6
[5] Sathaye, N., Harley, R., Madanat, S. – Unintended environmental impacts of nighttime freight logistics activities. UC Berkeley Center for Future Urban Transport, 2009
[6] Filippi, F. – Final Evaluation Report. Dipartimento di Idraulica Trasporti e Strade, Universita degli Studi di Roma La Sapienza, 2004
[7] Belz, F., M., Peattie, K. – Sustainability Marketing. A Global Perspective. 3. vydání. John Willey and Sons, 2009. ISBN 978-0-470-51922-6
[8] Cassidy, M., J., Kitae, J., Daganzo, C., F. – The Smoothing Effect of Carpool Lanes on Freeway Bottlenecks. UC Berkeley Center for Future Urban Transport, 2009
[9] Wasner, W., Anacker, C., Cebrat, G. – Innovative Mobilitatstools. Forschungsgesellschaft Mobilität – Austrian Mobility Research. FGM Alternative Antriebstechnik, 2007
[10] Anderson, D. – Transport Trends: 2009 edition Section 1: Roads, Vehicles and Congestion. Section 1: Roads, Vehicles and Congestion. Department for Transport, Newport, 2010
[11] ČSN 736110 – Projektování místních komunikací
[12] Špánik, M. – Karosérie. 4. vydání. Vydavatelstvo STU v Bratislave, 1998. 210 str. ISBN 80-227-1058-X
[13] Scottish Household Survey, 2008. Dostupné na World Wide Web http://www.scotland.gov.uk/Topics/Statistics/Browse/Transport-Travel/TrendCarOccupancy
[14] Chester, M., Horvath, A. - Environmental Life-cycle Assessment of Passenger Transportation - A Detailed Methodology for Energy, Greenhouse Gas, and Criteria Pollutant Inventories of Automobiles, Buses, Light Rail, Heavy Rail and Air. UC Berkeley Center for Future Urban Transport, 2007
[15] Garrison, W. – Studies Of Road Infrastructure Requirements For Small Innovative Vehicles. California Partners for Advanced Transit and Highways (PATH), Institute of Transportation Studies, UC Berkeley, 1993. 90 str. ISSN 1055-1425

RECENZE
Článek je psán populární formou a má spíše informativní charakter, než že by představoval nějaké průkopnické poznatky či výsledky. V tomto ohledu splňuje článek požadavek, aby přinesl nové nebo zajímavé výsledky, spíše okrajově. Formální úprava textu je dobrá. Celkově považuji článek za spíše průměrný.

Ing. Ondřej Sýkora, Ph.D.,
xsykorao@fd.cvut.cz,
 Ústav dopravní techniky
Fakulta dopravní ČVUT v Praze

Mini-vehicles – Relevant Solution to Town Mobility?
The article presents a problematics of increasing urban road mobility and the consequent congestion formation, shows different approaches to ensure a sustainable urban road mobility. It is focused particularly on microcars and their characteristics that have been discussed from economical, ecological and social points of views.

Autor

• Ing. Kratochvíl Jaroslav