Okružní křižovatky vs. světelně řízené křižovatky
Rubrika: Zajímavosti
V minulém roce médii proběhly informace typu, „kruhových objezdů je hodně“, „v některých případech jsou zbytečné a nesmyslné“, „dopravu by lépe vyřešil semafor s detekcí dopravy“ apod. Tyto informace vzešly zejména z novinářské interpretace výroků bývalého ministra dopravy Zdeňka Žáka z července 2013. O projektování okružních křižovatek se následně začalo velmi intenzivně diskutovat jak mezi odborníky, tak laiky. Právě poslední z výroků nás inspiroval k napsání tohoto článku, ve kterém se pokusíme okružní křižovatky a křižovatky se světelnou signalizací srovnat.
ÚVOD
Obecně platí, že okružní křižovatky, zejména s jedním jízdním pruhem, zvyšují bezpečnost. Dalším kladem je zpravidla vyšší kapacita, kterou disponují oproti stykovým a průsečným křižovatkám. V současnosti okružní křižovatky zcela nahrazují křižovatky hvězdicového typu, u kterých je potřeba propojit více než čtyři větve. Je nutné říci, že konkrétní místa vyžadují specifická řešení a není možné dané informace zobecňovat. Právě v těchto situacích se zúročují zkušenosti a znalosti dopravních inženýrů, orgánů státní správy, správců či majitelů pozemních komunikací, kteří by měli zvolit vhodné uspořádání.
Pokud budeme srovnávat okružní křižovatku s křižovatkou řízenou SSZ, je nutné si uvědomit, že porovnáváme dvě naprosto odlišná řešení. Okružní křižovatka je typem úrovňové křižovatky, zatímco křižovatka řízená světelně signalizačním zařízením je uspořádáním křižovatky dle normy ČSN 736102 ed. 2 z roku 2012. Dá se tedy tvrdit, že typ křižovatky je určitý základ a přidání světelně signalizačního zařízení je nadstavba, která upravuje organizaci dopravních proudů.
Volba typu a uspořádání křižovatky, vyplývá z dopravně inženýrského průzkumu, vyhodnocení nehodovosti, majetkoprávních vztahů, polohy inženýrských sítí, požadavků investora nebo dalších účastníků územního řízení či stavebního řízení.
VYSVĚTLENÍ POJMŮ
Považujeme za správné uvést vhodnou terminologii k dané tématice, neboť se často setkáváme s chybnou interpretací, případně s nepřesným názvoslovím.
Kruhový objezd
Velmi často používaný pojem pro pojmenování okružní křižovatky. Kruhový objezd je, dle vyhlášky 30/2001 Sb. v platném znění, název svislé dopravní značky C1, „která přikazuje jízdu po křižovatce s kruhovým objezdem ve směru šipek na značce zobrazených; značka je vždy doplněna značkou č. P4 nebo č. P6“.
Okružní křižovatka
Je vhodný výraz pro křižovatku, kde dochází k usměrnění dopravy okolo středového ostrova, vozidla do ní vjíždějí odbočením vpravo. Dle slovníku dopravní terminologie to je přesně „část pozemní komunikace, obvykle na silničním uzlu (úrovňovém křížení), na které se doprava pohybuje jedním směrem okolo středového ostrova“. Existují také miniokružní křižovatky a spirálové okružní křižovatky.
Semafor
Lidový název pro světelné signalizační zařízení. Semafor je název divadla v Praze založeného v roce 1959 a spjatého především se jménem Jiřího Suchého a Jiřího Šlitra. Pojmenování je de facto akronymem, který byl původně odvozen od slov SEdm MAlých FORem.
Světelné signalizační zařízení (SSZ)
Podle odborného slovníku dopravní terminologie MDČR je světelné signalizační zařízení „soustava vzájemně závislých návěstidel s řídicí nebo ovládací jednotkou, používaná k řízení silničního provozu světelnými signály. Skládá se z těchto částí: řadič, návěstidla, detektory, akustická signalizace, tlačítka, nosné konstrukce a kabelové rozvody. SSZ se používají zejména na křižovatkách pozemních komunikací nebo tramvajových drah a v místech jejich vzájemného styku (přejezd, vyústění, odbočení), v místech přechodu pro chodce nebo přejezdů pro cyklisty přes pozemní komunikaci nebo tramvajovou dráhu, v zúžených místech nebo jízdních pruzích se střídavým provozem, k vytváření časového ostrůvku, ale i v jiných místech. Speciální signály se používají například k výjezdu hasičských vozidel nebo k zabezpečení železničních přejezdů.“
VÝHODY A NEVÝHODY JEDNOTLIVÝCH KŘIŽOVATEK
Jak již bylo uvedeno, není možné vytvořit univerzální návod pro návrh umístění jednotlivých typů ani uspořádání úrovňových křižovatek. Vše záleží na vhodném posouzení a zhodnocení mnoha okolností. Je pravdou, že v některých případech se stává, že o návrhu typu nebo uspořádání úrovňové křižovatky není rozhodováno na základě odborného posouzení, ale například na základě politického rozhodnutí.
V současné době často bývá hlavním kritériem pro úpravu stávající křižovatky nejnižší cena. Cenové náklady je však nutné rozdělit do dvou skupin. Počáteční náklady na výstavbu, kde realizace okružní křižovatky bývá ve většině případů dražší (přibližná cena 4 – 5 mil. Kč, avšak velice závisí na rozsahu úpravy) než výstavba křižovatky řízené SSZ (přibližná cena 2 – 3 mil. Kč, opět velice záleží na rozsahu úprav). Druhou skupinou jsou náklady na údržbu a provoz křižovatky. U okružních křižovatek jsou tyto náklady zanedbatelné, jedná se v podstatě o údržbu zeleně na středovém ostrůvku (zimní údržba, údržba a oprava povrchu a vodorovného dopravního značení apod. jsou uvažovány v rámci celé pozemní komunikace a nejsou zde zahrnuty). Náklady u křižovatek řízených SSZ zahrnují spotřebu elektrické energie, pravidelné revize SSZ, nákup a výměnu žárovek v návěstidlech. K tomu je zapotřebí proškolený personál a vozidla s pracovní plošinou. Přibližné roční náklady se pohybují kolem 100 tis. Kč za rok na jednu křižovatku.
Jednotlivé výhody či nevýhody okružních křižovatek a křižovatek průsečných, stykových, odsazených a vidlicových s uspořádáním pomocí SSZ jsou uvedeny v následujících odstavcích.
Okružní křižovatka
Výhody:
Zpomalení a zklidnění dopravy – vhodně navržená okružní křižovatka působí jako zpomalovací prvek. Tento zklidňovací efekt je díky stavebnímu uspořádání trvalý. Při návrhu okružní křižovatky na začátku obce dochází ke zpomalení vozidel vjíždějících do obce a není tedy nutné navrhovat vjezdové brány apod.
Méně závažné následky dopravních nehod – vzhledem k uspořádání provozu na okružní křižovatce a rychlosti vozidel jedoucích po okružním pásu jsou následky nehod výrazně menší než na ostatních typech úrovňových křižovatek. Jedná se převážně o nehody pouze s hmotnou škodou, bez zranění účastníků nehody. Celkový počet nehod může být ovšem vyšší, ale vzhledem k závažnosti nehod jsou celkové ekonomické ztráty z dopravních nehod výrazně nižší.
Nižší počet kolizních bodů – na okružní křižovatce je výrazně nižší počet kolizních bodů (to je místo, na kterém dochází ke křížení, odpojování, nebo připojování vozidel. Například průsečná křižovatka může mít až 32 kolizních bodů, okružní křižovatka s jedním jízdním pruhem pouze 8.). Navíc na okružní křižovatce nejsou žádné křížné kolizní body, které jsou nejnebezpečnější.
Jasná a stále stejná přednost v jízdě – vozidla vjíždějící do okružní křižovatky musí dát přednost vozidlům jedoucích po okružním pásu. Toto pravidlo platí pro všechny okružní křižovatky a platí pořád. Nehrozí tedy dopravní nehody kvůli přehlédnutí dopravního značení určujícího přednost na pozemních komunikacích.
Plynulejší doprava – o dopravě vedené přes okružní křižovatku se dá hovořit, že je plynulejší než při průjezdu křižovatkou řízenou SSZ. Toto tvrzení je ovšem závislé na více faktorech.
Estetický význam – vhodně navržená okružní křižovatka může mít i estetický přínos pro danou lokalitu. Středový ostrov se může osázet kvetoucími rostlinami a je pak příjemným zpestřením. I při úpravách středního dělícího ostrůvku je nutné zajistit délku rozhledu pro zastavení na okružním pásu i ostatní druhy rozhledu dle ČSN 736102 ed. 2 a ČSN 736110 Z1.
Možnost otočení – okružní křižovatka může sloužit i jako obratiště, například pro autobusy veřejné dopravy, které mají v obci konečnou stanici.
Nezávislost na elektrické energii – okružní křižovatka pro svůj provoz nepotřebuje připojení na elektrickou energii.
Nevýhody:
Stavební úpravy – pro vybudování okružní křižovatky je zapotřebí obvykle větších stavebních úprav, než pro ostatní typy úrovňových křižovatek s uspořádáním pomocí SSZ. Výstavbou může dojít k větším záborům pozemků, stavba může současně vyvolat přeložky některých inženýrských sítí.
Vysoká cena stavebních úprav – počáteční investice do výstavby okružní křižovatky je obvykle vyšší, než přestavba úrovňové křižovatky s usměrněním provozu pomocí SSZ.
Delší chodecké trasy – díky vybudování okružní křižovatky může dojít k prodloužení chodeckých tras. Před návrhem okružní křižovatky je třeba tyto trasy zanalyzovat a případný návrh přizpůsobit.
Výrazné ovlivnění okružní křižovatky chodci na přechodech – pokud se u okružní křižovatky nachází zatížený přechod, může tento přechod výrazně omezit nebo zastavit provoz na okružní křižovatce. Tento fakt je také nutno pro návrh zohlednit.
Nemožnost preference MHD a IZS – na okružních křižovatkách bez řízení provozu pomocí SSZ není možnost zřídit preference pro průjezd MHD a IZS.
Nemožnost levného zvýšení kapacity – pokud je okružní křižovatka nevhodně navržena nebo vyčerpala svou kapacitu, není ji možné pomocí relativně levných a jednoduchých opatření navýšit. Je poté nutné celou OK přestavět. Při nevhodném návrhu OK může také dojít k zablokování průjezdu křižovatkou a vzniku výrazných kongescí.
Průjezd nadrozměrných vozidel – u tras, které jsou určeny k průjezdu nadrozměrných vozidel je vhodné křižovatky navrhovat tak, aby tento provoz bylo možné zajistit. Avšak u okružních křižovatek to s sebou nese často vyšší náklady na její výstavbu (například pojížděný středový ostrov apod.).
Cyklistická doprava – vedení cyklistické dopravy okružní křižovatkou je téma na celý samostatný článek. Existují dvě základní teorie. Vést cyklistickou dopravu s ostatní dopravou nebo ji vést společně s chodci v přidruženém prostoru. Nicméně ze statistik nehodovosti vyplývá, že cyklisté a obecně jednostopá vozidla, jsou častým účastníkem dopravních nehod na OK.
Křižovatka řízená SSZ
Výhody:
Vyšší kapacita – při vhodném návrhu signálního plánu a dostatečné délce jednotlivých řadicích pruhů je křižovatka řízená SSZ schopná převést vyšší intenzity dopravy než křižovatka okružní. Jejich použití je také vhodné v místech, kde jsou nevyrovnané intenzity dopravy jednotlivých vjezdů.
Dynamické řízení křižovatky – takové řízení křižovatky, při kterém je efektivně využita doba signálu „Volno“. Je to způsobeno okamžitým přizpůsobením signálního plánu křižovatky na aktuální intenzity na jednotlivých vjezdech pomocí detekčního systému (indukční smyčky, kamerový systém, tlačítka pro chodce, …).
Možnost zapojení křižovatky do koordinace s dalšími křižovatkami – v případě, že se na dané komunikaci nachází více křižovatek řízených SSZ za sebou, je vhodné je zapojit do tzv. koordinace. Koordinace je druh řízení dopravy, při kterém je vozidlům na koordinovaném tahu umožněn plynulý průjezd všech vzájemně propojených světelných signalizačních zařízení.
Možnost preference vozidel MHD – vozidla MHD vybavená potřebným zařízením (palubní počítač, GPS přijímač, …) komunikují s řadičem SSZ, čímž si vyžádají přednost na křižovatce. Řadič SSZ však dokáže efektivně hospodařit s každou sekundou signálního plánu a tak přiděluje preferenci vozidla podle jeho trakce, směru jízdy nebo podle jeho aktuálního zdržení oproti jízdnímu řádu.
Možnost preference vozidel IZS – tento systém umožňuje vozidlům IZS vybavených vysílačem preferenčního signálu zajistit zařazení preferenční fáze pro průjezd vozidla IZS křižovatkou. Po vyslání požadavku řadič SSZ zařadí fázi, při které je signál „Volno“ ze směru příjezdu vozidla IZS, ostatní směry mají signál „Stůj“.
Bezpečné převedení chodců přes komunikaci – přechody řízené SSZ jsou využívány v místech se zvýšeným pohybem chodců, což je například v blízkosti škol, zastávek nebo obchodních center. Chodci se nemusí domáhat na vozidlech zákonné přednosti, ale mají jasně vymezený čas na bezpečné přejití vozovky. Tyto přechody jsou zpravidla vybaveny výzvovým tlačítkem, takže signál „Volno“ pro chodce svítí pouze v případě potřeby, čímž nedochází ke zbytečnému zdržování vozidel na komunikaci. Zároveň je velkou výhodou, že se chodci během signálu „Stůj“ sdruží do skupinky a při signálu „Volno“ hromadně přejdou komunikaci. Nedochází tak k chaotickému a neřízenému pohybu jednotlivých chodců přes komunikaci, čímž je umožněn plynulejší pohyb vozidel.
Bezpečné převedení osob se sníženou schopností orientace – přechody pro chodce řízené SSZ lze vybavit akustickou signalizací (tzv. „klepátko“), které zvukově upozorňuje na signál „Stůj“ i na signál „Volno“. Tuto zvukovou signalizaci lze dle potřeby zapnout a sama se po určitém čase vypíná, takže klepání nezpůsobuje zbytečný hluk v prostoru křižovatky.
Menší zábor pozemků – oproti okružní křižovatce nemá křižovatka řízená SSZ tak velké požadavky na zábor pozemků. Obvykle se při její výstavbě z neřízené křižovatky dá vycházet ze stávajícího uspořádání bez nutnosti stavebních úprav. Občas je však nutná výstavba nového řadicího pruhu nebo prodloužení jeho délky.
Menší omezení dopravy při výstavbě – při výstavbě nové křižovatky řízené SSZ nebo její přestavbě z neřízené nedochází k celkovému omezení dopravy. Lze zde navrhnout pouze částečné omezení provozu, čímž odpadá problém s vyhledáváním a vytyčováním vhodných objízdných tras.
Variabilita – křižovatka řízená SSZ je oproti okružní křižovatce variabilnější. To znamená, že na ní lze kombinovat směrové a plné signály doplněné o doplňkovou či vyklizovací šipku. Zároveň lze použít různé signální plány v průběhu dne či týdne, což opět vede k efektivnějšímu řízení provozu. V případě změny intenzit na jednotlivých vjezdech (otevření nového OC, zprovoznění obchvatu města, …) lze jednoduše na tuto změnu reagovat a to pouze novým návrhem signálních plánů, popřípadě změnou signálů nebo vodorovného dopravního značení.
Možnost řízení jednotlivých vjezdů – tato vlastnost světelně řízené křižovatky nám umožní reagovat na širší vlivy v dané lokalitě. Možnost využití je například omezení vozidel vjíždějících na sousední křižovatku, která je za hranicí kapacity a kde by vzniklá fronta vozidel negativně ovlivňovala další řízené i neřízené křižovatky.
Nevýhody:
Velké množství kolizních bodů – na křižovatce většinou bývají umožněny všechny křižovatkové pohyby, což s sebou nese nebezpečí střetu vozidel. Čím je křižovatka větší, tím roste i velikost kolizních ploch. Navíc se vozidla pohybují po křižovatce řízené SSZ ve vyšších rychlostech, než je tomu u okružní křižovatky, takže se zde i zvyšuje závažnost dopravních nehod. Nejkritičtější je čelní nebo boční střet, kterému na této křižovatce nelze zcela zabránit.
Řízení křižovatky i při nižších intenzitách – křižovatka bývá zpravidla řízená celý den, což v dopravních sedlech vede ke zdržení dopravy a delší čekací době. Pokud jsou na křižovatce použity pevné signální plány nebo jsou signální plány špatně navrženy, dochází ke zbytečným prodlevám, což vede ke snižování autority SSZ a případné jízdě vozidel na signál „Stůj“.
Nutnost napájení SSZ elektrickou energií – na řízení křižovatky SSZ je nutná dostupnost elektrické energie, což v některých okrajových částech měst a v extravilánu je problém. V případě, že dojde k výpadku elektrické energie, stává se křižovatka neřízenou a platí úprava přednosti v jízdě podle dopravního značení.
Problém rozjíždění vozidel – vozidla stojící ve frontě před křižovatkou se na signál „Volno“ většinou rozjíždějí pomalu, vznikají velké mezery mezi vozidly a dochází ke snižování kapacity křižovatky a prodlužování čekací doby.
PŘÍKLADY Z PRAXE
V této kapitole budou představeny dva příklady, kdy byla okružní/řízená křižovatka nevhodně navržena a bylo nutné ji přebudovat. Dotřetice je zde uvedena křižovatka v Havířově, kterou lze považovat za unikát v České republice.
Přestavba OK na křižovatku řízenou SSZ
Příkladem nevhodně navržené okružní křižovatky, na které byly ve špičce dlouhé kolony a čekací doba dosahovala až dvaceti minut, je křižovatka silnic I/18 a III/11063 v Kysuckém Novém Mestě na Slovensku, označovaná jako Radoľa. Okružní křižovatka měla jeden jízdní pruh na okruhu a velmi malý průměr středového ostrůvku (kolem deseti metrů), což zapříčiňovalo, že vozidla jedoucí přímo téměř nemusela měnit směr. Nově navržená průsečná křižovatka řízená SSZ s plnými signály bezproblémově převede veškeré zatížení a to bez dlouhých čekacích dob.
Přestavba křižovatky řízené SSZ na OK
Příkladem, kdy se křižovatka řízená SSZ přestavěla na okružní křižovatku, je Petrské náměstí v Prostějově. Jedná se o vidlicovou křižovatku ulic Wolkerova a Dolní. Délka jednotlivých řadicích pruhů byla nedostatečná a to z důvodu blízkosti dalších křižovatek a malých mezikřižovatkových úseků. Do prostoru křižovatky je navíc vyústěn vjezd do čerpací stanice pohonných hmot a jednosměrná místní komunikace. Je ovšem nutno zdůraznit, že zde díky vysokému počtu chodců na přechodech pro chodce na výjezdech z okružní křižovatky dochází ke kongescím.
Okružní křižovatka řízená SSZ
V Havířově vznikla v roce 2010 kombinace okružní křižovatky a křižovatky řízené SSZ. Jedná se o okružní křižovatku s dvěma jízdními pruhy na okruhu a se šesti vjezdy, kde každý druhý vjezd je světelně řízený. Nachází se blízko vlakového nádraží na křižovatce ulic Ostravská x Orlovská x Hlavní třída. Původní okružní křižovatka kapacitně nevyhovovala zatížení a ve špičce se na ní tvořily dlouhé kolony. Navíc zde docházelo k častým dopravním nehodám, které dopravu zpomalovaly a komplikovaly. Po uvedení do provozu došlo k plynulejšímu a přehlednějšímu řízení a čekací doba i nehody se minimalizovaly.
ZÁVĚR
První část článku seznamuje se základními pojmy u okružních křižovatek a křižovatek řízených SSZ, uvádí jejich výhod a nevýhod.
Dále jsou uvedeny tři příklady. Na prvním z nich je ukázka nevhodně umístěné okružní křižovatky v Kysuckém Novém Mestě, která způsobovala dlouhé kolony a navíc umožňovala přímý průjezd. Tato okružní křižovatka byla přestavěna na křižovatku řízenou SSZ, která problém s dlouhými čekacími dobami odstranila. Druhý příklad uvádí vidlicovou křižovatku řízenou SSZ, do které je napojena ČSPH a místní komunikace. Z důvodů krátkých řadících pruhů, které nebylo možné kvůli malým mezikřižovatkovým úsekům prodloužit, a z důvodu napojení neřízené větve křižovatky tato křižovatka nevyhovovala a její přestavba na okružní křižovatku byla vhodným vyřešením dané situace. Do třetice je zde uvedena velká okružní křižovatka v Havířově, která je částečně řízená SSZ.
Tento článek měl za cíl vyvrátit mylné názory na okružní křižovatky a ukázat, že každá křižovatka má své místo použití. K tomu, aby bylo vhodně zvoleno uspořádání a typ křižovatky, je nutné provedení důkladného dopravně‑inženýrského posouzení. To sice vyžaduje zvýšení nákladů na projekční činnost, avšak v důsledku může přinést optimální řešení a výrazné úspory.
POUŽITÉ ZDROJE:
- ČSN 73 6102 Projektování křižovatek na pozemních komunikacích
- http://www.slovnikdopravy.cz/
- http://ekonomika.idnes.cz/rozhovor‑ministr‑dopravy‑zdenek‑zak‑kruhove‑objezdy‑pd2‑/ekonomika.aspx?c=A130711_201627_ekonomika_brd
- maps.google.com
- www.bing.com/maps
- www.mapy.cz
- 30/2001 Sb., kterou se provádějí pravidla provozu na pozemních komunikacích a úprava a řízení provozu na pozemních komunikacích v platném znění
RECENZE
Článek v obecné úrovni porovnává okružní křižovatky a křižovatky řízené světelným signalizačním zařízením, přehledně jsou vyjmenovány jejich výhody a nevýhody. Některé z těchto aspektů jsou mezi odbornou veřejností automaticky uznávané, jiné si zaslouží hlubší prozkoumání.
Tři z těchto nastíněných témat považuji za aktuální a vhodné k odbornějšímu rozvedení podpořenému empirickými daty na zrealizovaných stavbách v našich podmínkách v konfrontaci s rešerší zahraničních přístupů. Jedná se o:
- vliv chodců na kapacitu vjezdu a výjezdu okružních křižovatek;
- vedení cyklistické dopravy přes okružní křižovatku;
- vypínání signalizací u řízených křižovatek v dobách dopravních sedel.
Z hlediska nastaveného cíle, tedy snahy o vrácení rozhodovacího procesu mezi křižovatkami řízenými a okružními do odborné úrovně, kde se má posuzovat mnoho aspektů s ohledem na místní podmínky, je článek relevantní.
V Olomouci dne 20. 12. 2013
Ing. Petr Smítal
Roundabout Junctions vs. Traffic Light Junctions
Last year information such as “there are too many roundabout junctions”, “they are unnecessary and pointless”, “traffic would be better controlled by traffic lights with traffic detection” etc. circulated in the media. These information came mostly from the press interpretation of the former Minister of Traffic – Zdeněk Žák’s statements from July 2013. Junction design was then intensively discussed by experts just as much as by non‑experts. Especially last of the statements inspired us to write this article, where we try to compare roundabout junctions and traffic lights junctions.