Snížení dopravní nehodovosti v ČR je úspěchem nebo neúspěchem?

• Foto

Snižování nehodovosti a hlavně jejích následků vyjádřených počtem zemřelých při dopravních nehodách se stalo významným cílem Evropské unie. V Bílé knize o dopravě [1] z roku 2001 byl definován rozsáhlý program bezpečnosti, který měl do roku 2010 snížit počet úmrtí na silnicích na polovinu. Tuto Bílou knihu přijala také ČR a Česká silniční společnost vyhlášením Národní strategie bezpečnosti silničního provozu do roku 2010, jejímž záměrem bylo snížení počtu usmrcených v silničním provozu na 50 % úrovně roku 2002, tj. na 650 usmrcených osob v roce 2010. Skutečnost v roce 2010 byla 785 usmrcených.

Obrázky 1 a 2 demonstrují vyhodnocení evropských států v počtu úmrtí při nehodách na milion obyvatel a bilion vozokilometrů. Nelichotivá situace byla zaznamenána zejména v případě nově přijatých členů EU včetně ČR. ČR z původního 15. místa mezi zeměmi v EU v roce 2002 poklesla na 18. místo v roce 2009 a v hodnocení úmrtí vztažených k vozokilometrům (měrná jednotka reprezentující pohyb vozidla na jednom kilometru) dokonce na 21. místo.

ČR se neztotožnila s cíli EU souvisejícími s kvalitou života a neprosadila komplexní přístup včetně realizace technických opatření na síti pozemních komunikací (dále PK). ČR se soustředila na výstavbu dálnic a rychlostních silnic, které pak mají relativní nehodovost několikanásobně nižší než nahrazené silnice, ale v řádu 10 let nemohou podstatně ovlivnit celkovou nehodovost.

V článku je představena odlišná koncepce, která nebyla součástí Národní strategie bezpečnosti pro roky 2002 až 2010. Vychází ze zavádění evropských norem (dále EN) do soustavy technických předpisů, zejména pak z měření a hodnocení protismykových vlastností povrchů vozovek (dále jen PVV). Tyto činnosti byly podporovány výzkumnými projekty MD ČR [2, 3, 4], které měly nově stanovit požadavky na PVV v návaznosti na zavedené EN, stanovit požadavky na materiály, směsi a povrchy a ověřit nové povrchy pro lepší a trvanlivější PVV. V hodnocení PVV se uplatnily Cost-Benefit analýzy (dále CBA), které prokázaly vysokou efektivnost opatření na zlepšení PVV z hlediska nehodovosti.

PROTISMYKOVÉ VLASTNOSTI NEMAJÍ VLIV NA NEHODOVOST?
Někteří odborníci stále pochybují o vlivu PVV na nehodovost. Splnění cílů řešení výzkumného projektu MD ČR [2] vycházelo také z navázání hodnocení PVV na nehodovost. Výsledek této vazby je zřejmý z obrázku 3, kde je v diagramu vyjádřena závislost průměrného ročního počtu nehod na přepočtený 1 km silnice I. a II. třídy z let 2003 a 2004 v okresech Brno-venkov a Vyškov v závislosti na hodnocení PVV.

Nehody na celé síti silnic I. třídy v Jihomoravském kraji (s výjimkou čtyřpruhových směrově rozdělených silnic) v roce 2005 jsou již v obrázku 4 vyjádřeny relativní nehodovostí (počet nehod na 108 vozokilometrů v daném roce) v závislosti na hodnocení PVV a v obrázku 5 jsou tyto závislosti uvedeny pro jednotlivé silnice v daném souboru silnic. Nejvyšší závislost relativní nehodovosti na PVV měly silnice s vysokou intenzitou dopravy a s obtížným směrovým a výškovým vedením. Právě výsledky uvedené v obrázku 5 byly inspirací pro možnost ovlivnění nehodovosti zlepšením PVV. Nehodovost se v závislosti na hodnocení PVV velmi zvyšuje (mezi klasifikací PVV stupni 2 a 5 je v průměru nárůst nehodovosti na 2,2násobek a nárůsty nehodovosti na některých silnicích jsou 5násobné až 12násobné).

Otázkou bylo, zda podobné závislosti nehodovosti na hodnocení PVV existují i na dálnici.

VYHODNOCENÍ NEHODOVOSTI NA DÁLNICI D5
Ke zkoumání závislosti nehodovosti na hodnocení PVV jsme si vybrali úsek dálnice D5 a podrobili jsme nehody podrobnější analýze. Povrch dálnice je rozdělen na asfaltový (dále AB) v km 41 až 88,5 (s výjimkou cementobetonového krytu − CBK v tunelu Valík) a v km 88,5 až 150, kde je CBK střídaný s úseky s asfaltovým povrchem na mostech, na vysokých násypech nebo po provedené údržbě povrchu asfaltovým kobercem mastixovým a emulzním mikrokobercem v celkové délce 9,3 km ze 123 km délky jízdních pásů.

Všechny evidované nehody ve formulářích o dopravních nehodách Policie ČR z let 2006 až 2009 jsou uvedeny v tabulce 1.

Tabulka 1 – Počet nehod na dálnici D5 v letech 2006−2009

Záznamy Policie ČR jsou často kritizovány, zejména údaje o lokalizaci nehody. Na dálnicích je pravděpodobnost chybné lokalizace staničením poměrně nízká. Problém lokalizace ovšem vznikl na úseku s CBK (od km 88,5) při snaze odlišit nehody, které se staly na povrchu AB nebo CBK. Úseky AB jsou někde jen krátké (od 70 m) a někde delší (nejvýše 730 m). Pokud je nehoda lokalizována na AB povrchu, pak prvopočátek nehody mohl být již na povrchu předešlém (CBK). Musíme konstatovat, že ve formulářích o nehodách je často uveden jiný povrch, než odpovídá lokalizaci staničením. Nehody podle staničení jsou na povrchu CBK, ale ve formuláři je uveden povrch „živice“ (jak se stále označují povrchy z asfaltových krytů), a samozřejmě naopak. V dalších zde uvedených analýzách je proto úsek s CBK s krátkými podúseky AB v km 88,5 až 150 označen jako CBK úsek.

Celkově na AB i CB povrchu dálnice D5 došlo na 1 km dálnice ročně průměrně k 3,8 nehod. Průměrná intenzita dopravy je na úseku s AB povrchem vyšší (podle sčítání dopravy v roce 2005 byla intenzita 26 000 vozidel za 24 h) než na CB úseku (16 800 vozidel za 24 h), protože část dopravy je cílová do Plzně a okolí. Proto je relativní nehodovost na povrchu CBK průměrně o 58 % vyšší než na AB povrchu.

Závislost relativní nehodovosti na hodnocení PVV pak vyjadřuje obrázek 6. Relativní nehodovost na AB površích vyjadřuje vysokou závislost na hodnocení PVV a je oproti nehodovosti na AB površích silnic 6krát až 20krát nižší (srovnej obrázek 6 s obrázkem 4). Vozovky s CB povrchem tuto závislost nevyjadřují.

AB povrchy v současnosti dosahují vysokých hodnot makrotextury, zejména v případě mastixových koberců do zrnitosti 11 mm a asfaltových betonů zrnitosti do 16 mm (průměrná hloubka makrotextury MTD je vyšší než 0,75 mm). Povrch CBK má nižší makrotexturu (MTD nižší než 0,40 mm), a proto se vzrůstající rychlostí měření hodnocení PVV rychle klesá. Závislost součinitele tření F_p na měřicí rychlosti na několika charakteristických úsecích dokumentuje obrázek 7 (tmavé tučné čáry platí pro F_p AB, šedé pro CBK, čárkované jsou meze hodnocení závislosti F_p v klasifikačních stupních a modrá čára je drážkovaný CBK, viz další text). Z obrázku vyplývá, že hodnocení úseků CBK při měřicí rychlosti 60 km/h klasifikačním stupněm 1 a 2 poklesne při měřicí rychlosti vyšší než 90 km/h na klasifikační stupeň 3. Úseky, které jsou při měřicí rychlosti 60 km/h hodnoceny klasifikačním stupněm 3 až 5, jsou při měřicí rychlosti vyšší než 90 km/h všechny hodnoceny klasifikačním stupněm 5.

Pokud se použilo hodnocení PVV klasifikačními stupni stanovenými pro rychlost vyšší než 90 km/h, pak relativní nehodovost obou úseků je zobrazena v obrázku 8.

Pokud nízké hodnocení PVV při vysokých rychlostech ovlivňuje následky dopravních nehod, bylo by vhodnější hodnotit PVV dálnic a rychlostních silnic při měřicí rychlosti nejméně 90 km/h. Tuto možnost jsme podrobili bližšímu zkoumání a ze souboru nehod jsme vybrali jen osobní nehody (nehody se zraněním a usmrcením osob).

Ve statistickém vzorku 1 643 všech nehod je jen 161 osobních nehod, přičemž na CB površích je z celkového počtu dopravních nehod jen 8 % nehod osobních, kdežto na AB vozovkách je to 12 %. Přesto je průměrná relativní nehodovost na AB nepatrně nižší (4,78 × 10–8) než na CB vozovkách (4,98 × 10–8). Rozložení relativní nehodovosti v závislosti na hodnocení PVV je v obrázku 9 s rozdělením na nehody, které se staly v podmínkách za sucha a v podmínkách za mokra a na sněhu a náledí. Relativní nehodovost vycházející z malého počtu nehod na krátkých úsecích v jednotlivých stupních klasifikace PVV nepůsobí přesvědčivě (délky úseků dálnice v jednotlivých klasifikačních stupních jsou uvedeny v obrázku 10). Např. u AB vozovek došlo při hodnocení PVV klasifikačním stupněm 1 k jedné nehodě a délka dálnice v klasifikačním stupni 1 byla 1,3 km, v hodnocení klasifikačním stupněm 2 došlo k šesti nehodám na celkové délce 1,5 km dálnice a na CB v hodnocení klasifikačním stupněm 5 došlo k devíti nehodám na 3 km dálnice. Přesto vyhodnocení vykazuje zvyšování nehodovosti v závislosti na zhoršujícím se hodnocení PVV.

Je také patrný výrazný podíl nehod v podmínkách za sucha, kdy jsou PVV výrazně vyšší než v podmínkách za mokra, sněhu a náledí. Z údajů nejbližší meteorologické stanice Velhartice [5] je stanoven počet hodin, při nichž jsou srážky vyšší než 0 mm za hodinu (povrch je mokrý) a/nebo jsou teploty vzduchu nižší než 0 °C (možnost sněhu, náledí nebo mokrého povrchu). Průměrně pro roky 2006 až 2009 bylo stanoveno, že na daném území jsou uvedené podmínky splněny po 10,5 % doby. Relativní nehodovosti jsou pak uvedeny v obrázku 10. Je vidět, že relativní nehodovost za sucha je vždy nižší než v klimaticky nevhodných podmínkách, ale co je podstatné, nehodovost za sucha stoupá s poklesem hodnocení PVV, zejména na CB površích vozovek. Hodnocení PVV při měření za mokra nemění nic na skutečnosti, že v jiných hodnotách součinitele tření platí i v podmínkách za sucha. Jinak řečeno, je-li za mokra součinitel tření např. F_p 0,20, je za sucha 0,60, je-li však za mokra součinitel tření např. 0,50 může být za sucha průměrně 1,00. Řidiči si to však neuvědomují a za sucha jezdí méně opatrně a s možností smyku nepočítají. Zvláště když nejsou patřičně informovánidopravní značkou (značka A8 „Nebezpečí smyku“ bývá obvykle doplněna dodatkovou tabulkou E6a „Za mokra“, vhodnější je uvést délku úseku).

Je možno uvést celou řadu dalších faktorů, které snižují statistické porovnání úseků CB a AB, jako je vyšší nadmořská výška CB úseku zřejmě s relativně vyšším výskytem deštivých a mrazivých dnů, nebo naopak vyšší výskyt úseků s hodnocením PVV klasifikačním stupněm 5 na AB úsecích a mnoho dalších. Poměrně malý soubor osobních nehod zatím ale nepotvrdil, že by bylo vhodné hodnocení PVV dálničních vozovek s CBK provádět při měřicí rychlosti 90 km/h. Jemnozrnný povrch CBK do jeho ohlazení zřejmě dokáže zajistit poměrně vysoké tření při nízkých rychlostech a zabránit zvýšeným následkům nehod. Podstatné snížení hodnocení PVV nastane až po vyhlazení povrchu, což se projeví zejména při měření rychlostí 60 km/h. Tím se zpět dostáváme k následujícímu konstatování: protismykové vlastnosti i na dálnicích ovlivňují nehodovost a je třeba PVV měřit, provádět opatření při nízkých PVV a hledat povrchy vozovek, které by PVV zlepšily a měly dlouhodobou trvanlivost.

Dále se pokusíme osvětlit problém na příkladech brzdných drah vozidel např. před přechodem pro chodce.

PROTISMYKOVÉ VLASTNOSTI OVLIVŇUJÍ BRZDNOU DRÁHU VOZIDEL
Měření PVV se provádí za nejméně příznivých podmínek:

• hladkou měřicí pneumatikou,
• povrch se zkrápí vodou s dosažením tloušťky vodního filmu na povrchu vozovky nejméně 0,5 mm,
• měřicí kolo je buď zablokováno (neotáčí se) nebo je rychlost otáčení snížena o 15 % až 25 % (modelují se podmínky vozidla vybaveného systémem ABS),
• měření se provádí v několika rychlostech, aby se stanovila závislost součinitele tření na měřicí rychlosti.

Naměřené hodnoty součinitele tření mezi měřicí pneumatikou a povrchem vozovky, včetně závislosti na rychlosti měření, se pak zařazují do klasifikačních stupňů (viz příklady závislosti v obrázku 7).

Pokud se použijí všechny klasifikační stupně hodnocení PVV rozšířené od nejvyšší klasifikace 1++ odpovídající součiniteli tření na bezpečnostní protismykové úpravě (BPÚ) [6] až po nejhorší klasifikaci 5-- velmi kluzkého mokrého povrchu, který má PVV srovnatelné s náledím, pak v obrázku 11 jsou pro relativní srovnání uvedeny čisté brzdné dráhy vozidla při rychlosti jízdy 50 km/h, 60 km/h a 100 km/h.

Lze upozornit na rozdíl mezi brzdnou dráhou vozidla při rychlosti 60 km/h a 50 km/h. Stejné brzdné dráhy mezi oběma rychlostmi se dosáhne při zvýšení hodnoty součinitele tření o dva klasifikační stupně. O přínosu snížení rychlosti jízdy v obci se nepochybuje, ale přínos zvýšených PVV se v ČR většinou zanedbává.

Dále je třeba zdůraznit exponenciální růst brzdné dráhy, zejména s rapidním nárůstem od klasifikace 3 a 4.

NA ČEM ZÁVISÍ PROTISMYKOVÉ VLASTNOSTI VOZOVEK?
Pod pojmem protismykové vlastnosti povrchu vozovky se rozumí schopnost povrchu vozovky zajišťovat tření mezi pohybující se pneumatikou a povrchem vozovky. Odpor při relativním pohybu povrchu pneumatiky vůči povrchu vozovky (při brzdění nebo zrychlování a změně směru vozidla) je pak dán množstvím uvolněné energie (tepla) a částic z obou povrchů. Čím bohatěji tvarované oba povrchy jsou (zvýšení měkkosti pneumatik a tím i jejich většího opotřebení se zatím využívá jen na závodních vozidlech) a čím více ostrý a pevný je materiál na povrchu vozovky, tím lepší a trvanlivější je možno očekávat smykové tření. Při popisu protismykových vlastností povrchu vozovky je na místě přirovnání k brusným nástrojům, jako jsou pilníky a brusné papíry či kotouče [7, str. 9].

Základní charakteristiky PVV podle znázornění v obrázku 12 jsou:

• makrotextura daná vystupujícími zrny kameniva (nebo tvarování povrchu CBK), která zabraňuje vzniku souvislého vodního filmu na povrchu vozovky a ovlivňuje závislost součinitele tření na rychlosti, viz obrázek 7,
• mikrotextura daná drobnými výstupky na zrnech kameniva (nebo vystupování pískových zrn z povrchu CBK), která zásadně přispívá ke tření mezi pneumatikou a povrchem vozovky,
• odolnost proti ohlazení zrn kameniva vystupujícího z povrchu vozovky.

Vliv ohlazení zrn kameniva znázorňuje závislost naměřeného součinitele tření F_p na asfaltových kobercích mastixových (SMA) zrnitosti kameniva do 11 a 16 mm dálnice D1 na počtu přejezdů těžkých nákladních vozidel v obrázku 13. Odolnost proti ohlazení kameniva se měří stanovením součinitele tření na površích zrn kameniva po jejich obrušování jemným korundovým pískem podle ČSN EN 1097-8 [8]. Zkouška není příliš přesná, jak dokladují závislosti poklesu hodnocení PVV v obrázku 13. Kameniva se shodnou ohladitelností PSV = 50 mají rozdílný pokles hodnocení PVV při měření na vozovce.

Do soustavy EN se připravuje zavedení EN 12697-49 [9] stanovující součinitel tření na površích kameniva nebo na zkušebním tělese z asfaltové směsi, a to buď připraveném v laboratoři, nebo odebraném z vozovky, obrušovaném jemným křemenným pískem sypaným pod pryžové kuželíky otáčející se po povrchu tělesa. Na takto obrušovaných površích v zařízení Wehner/Schulze (dále W/S) se po stanoveném počtu otáček měří součinitel tření pomocí pryžových patek, odpovídajících vzorkům pneumatiky, při rychlosti od 100 km/h do zastavení. Autoři ve spolupráci s Technickou Univerzitou ve Vídni ověřili spolehlivost zkoušky a bude ji možno použít stejným způsobem jako jiné funkční zkoušky asfaltových směsí nebo ke zkoušení povrchů CBK (jen s tím rozdílem, že povrch CBK musí mít vytvořenou makrotexturu povrchu na zkušebním tělese orientovanou radiálně). Zkouška umožní zrychlené posuzování a vývoj nových úprav obrusných vrstev vozovek.

Obrázek 14 uvádí příklad ověření měřicí metody W/S na vývrtech asfaltové směsi z komunikace I/38 a na kamenivech získaných po extrakci pojiva. Samotná zrna kameniva 8/11 při zkoušce ohladitelnosti PWS mají nižší součinitel tření než asfaltové směsi, kterým pomáhá makrotextura povrchu vývrtu. Ve zkoušce PWS na vývrtu odebraném z vozovky s použitím směsi kameniv (pískovec 16 % + žula 84 % a pískovec 57 % + amfibolit 43 %) je upřednostněn vliv kameniva s vysokou odolností proti ohlazení. Skutečnost na silnici pak prokazuje výborné vlastnosti čistého pískovce, povrchy v obloucích a stoupacích pruzích jsou po osmi letech nejhůře v klasifikačním stupni PVV 2, kdežto směs pískovce s amfibolitem je ve stoupacím pruhu v klasifikačním stupni 5 a druhá směs pískovce s žulou je v klasifikačním stupni 3.

Je třeba ještě zdůraznit, že na vývoj PVV při užívání vozovek má podstatný vliv vyšší namáhání povrchů vozovek účinkem vodorovných sil při pravidelném brzdění, ve stoupání a ve směrových obloucích. Tyto vodorovné síly rychleji ohlazují povrch vozovky a zrychlují pokles PVV oproti poklesu v místech, kde vodorovné síly z pohybu vozidla nevznikají, viz schéma v obrázku 15. Naopak při řízení vozidla za výskytu vodorovných sil vzniká vyšší poptávka po PVV. Nemohouli PVV být s jistou rezervou nabídnuty a jsou nižší než požadované minimální, vozovka přispívá k nehodovosti.

KLASIFIKACE PROTISMYKOVÝCH VLASTNOSTÍ
Při zavedení EN s nově upravenými metodikami měření bylo potřeba přizpůsobit také systém hodnocení PVV. Hodnocení PVV je v příloze A ČSN 73 6177 [10] zavedeno hodnotami součinitele podélného tření F_p pro národní referenční zařízení TRT s klasifikačními stupni 1 až 5. Jiná zařízení měřící součinitel tření (podélného i bočního) působící v ČR musí mít stanoven převodní vztah na zařízení TRT podle TP 207 [11], aby hodnocení PVV bylo jednotné. Použití nové požadované klasifikace hodnocení PVV je určeno pro:

• přejímku nového povrchu pro uvedení do provozu (klasifikační stupeň 1 nebo 2),
• posouzení na konci záruční doby (2 nebo 3),
• plán souboru opatření ke zvýšení PVV (3 nebo 4),
• provedení souboru opatření ke zvýšení PVV (4 nebo 5).

Výše uvedené požadované klasifikační stupně (1 až 4) platí pro úseky, kde je potenciálně vysoké riziko prodloužení brzdné dráhy a vzniku smyku (před křižovatkami, přechody pro chodce, železničními přejezdy, ve vyšších podélných sklonech a směrových obloucích o menších poloměrech). Na ostatních úsecích jsou požadované klasifikační stupně (2–5). Jinak řečeno v nehodových úsecích platí přísnější klasifikace PVV, což osvětluje obrázek 15.

Důležité bylo stanovení hodnot součinitele tření F_p pro jednotlivé klasifikační stupně.

Nově stanovené požadavky klasifikace hodnocení PVV byly stanoveny podle vyhodnocení výsledků měření součinitele tření, nehodovosti a trvanlivosti povrchů užívaných v ČR. Vycházelo se z měření na silniční síti ČR v letech 2004, které je zobrazeno v diagramu v obrázku 16. Hodnocení bylo nastaveno tak, že 95 % nových povrchů splňuje podmínku pro převzetí povrchu (klasifikační stupeň 1 nebo 2) a povrchy v klasifikačním stupni 5 se vyskytovaly na 5 % délky sítě PK. Plnění těchto rozsahů délky nevyhovujících vlastností odpovídá běžnému chápání spolehlivosti stavebních materiálů.

Obrázek 16 ale dokladuje problém. Zatímco v roce 2004 bylo jen 5 % délky sítě hodnoceno klasifikačním stupněm 5, v roce 2009 se délka úseků v hodnocení klasifikačním stupněm 5 zdvojnásobila na 10 % a v klasifikačním stupni 4 se zvýšila z 10 % na 18 %. Diagram prokazuje, že údržbě úseků s nízkými PVV se věnuje malá pozornost, která je dána nedostatkem finančních prostředků určených na údržbu PK a hlavně neznalostí stavu povrchu silnic a dálnic ČR, protože v posledních letech se systematické měření PVV neprovádí.

TECHNOLOGIE PRO ZVÝŠENÍ PROTISMYKOVÝCH VLASTNOSTÍ POVRCHU VOZOVKY
V současnosti prováděné asfaltové kryty nemají problém s vhodnou makrotexturou a jejími změnami v průběhu užívání dopravou. Směsi mají vysokou odolnost proti trvalým deformacím, na druhé straně mají nižší dobu životnosti z hlediska ztráty hmoty a trhlin, které vedou k výtlukům. Často se tak vozovky udržují dříve, než poklesne hodnocení PVV do klasifikačního stupně 3 (4). Díky nevhodné údržbě, např. tryskovou metodou, se dobré PVV v místě údržby snižují až o několik klasifikačních stupňů. Problémem stávajících směsí je mikrotextura kameniva, používání kameniva z hornin se špatnou ohladitelností (některé čediče, spility, amfibolity apod.) nebo průměrnou ohladitelností (granitoidy apod.), které snižují trvanlivost PVV. Kameniva s vhodnou ohladitelností, jako jsou droby a pískovce, se vyskytují jen na Moravě. Podle zmíněných výsledků hodnocení PVV obrusných vrstev se směsí kameniv se ukazuje, že i část hrubého kameniva v asfaltovém koberci mastixovém z těchto hornin je schopna zajistit trvanlivost PVV.

V případě CBK je situace poněkud horší. CBK zdrsněný příčnou striáží, což byla úprava dokončeného povrchu napříč taženým hřebenem s řídce upevněnými dráty, byl považován z hlediska PVV za dokonalý. Takto upravený povrch (viz obrázek 17) umožňoval příčné odvodnění a měl dostatek drobných nerovností vytvářejících dobrou makrotexturu povrchu. Jeho nedostatkem byla přílišná hlučnost při odvalování pneumatik. Teprve po 35 letech užívání intenzívní dopravou došlo k opotřebení malty natolik, že úseky CBK, kde bylo použito nevyhovující hrubé kamenivo, se ohlazují a hodnocení PVV klesá až do klasifikačního stupně 5.

Od počátku používání technologie úpravy povrchů CBK podélně taženou jutou se sice snížila hlučnost, ale podstatně se zhoršilo hodnocení PVV. Je tomu tak proto, že nerovnosti vytvořené taženou jutou ve směru jízdy vozidel jsou mělké, nevytváří potřebnou makrotexturu povrchu CBK a zabraňují řádnému odtoku vody v příčném sklonu (viz obrázek 18). V některých místech dochází na povrchu k vytvoření tvrdé, zatažené cementové malty, ve které není vytvořena žádná makrotextura ani mikrotextura a hodnocení PVV jsou neočekávaně nízké už od doby uvedení vozovky do provozu.

MOŽNOSTI ZLEPŠENÍ POVRCHŮ CBK
Níže jsou uvedeny možnosti technologie úpravy povrchu CBK se zvýšenou makrotexturou.

Vymývaný beton – tuto technologii koncem 80. let vyvinul rakouský Výzkumný ústav cementu. U nás byl použit poprvé pokusně firmou Skanska a. s. pro ověření technologie na odpočívce Křenovice nové dálnice D1 u Kroměříže. Překvapivě dosáhl nevyhovujícího hodnocení PVV, i když hodnoty makrotextury (MTD) byly v porovnání s ostatními pokusnými úseky nejlepší a bylo použito kamenivo s výbornou mikrotexturou – droba z Jakubčovic. Příčinou je zřejmě nedostatečně odstraněná cementová malta z povrchu zrn obnaženého hrubého kameniva. Protože se jedná o prozatím neprovozované parkoviště, nelze předpokládat brzké ojetí cementové malty a nelze provádět dlouhodobá měření PVV. Při zkoušce zrychleného opotřebovávání povrchu v laboratorním zařízení Wehner/Schulze se nejprve projevilo zvýšení hodnot součinitele tření a následně se díky nízké ohladitelnosti použitého kameniva s počtem zatížení udržovala stálá úroveň hodnot součinitele tření (podobně jako dokumentují závislosti v obrázcích 13 a 14).

Na druhé straně je ve Vídni v důsledku použití kameniva s vysokou ohladitelností povrch na úsecích CBK s vymývaným povrchem po mnohaletém užívání velmi kluzký.

Otryskání povrchu tlakovou vodou – technologie byla rovněž pokusně provedena na odpočívce Křenovice a na Pražském okruhu. Povrch na odpočívce je sice značně nehomogenní, ale při měření PVV dosáhl nejlepších hodnot součinitele tření. Měření PVV na Pražském okruhu vykázala zvýšení hodnot součinitele tření po provedeném otryskání CBK tlakovou vodou (původní hodnocení bylo klasifikačním stupněm 5), ale hodnoty součinitele tření se postupně snižují. Na životnost úpravy povrchu CBK tlakovou vodou má vliv intenzita vodního paprsku
a ohladitelnosti kameniva.

Vytvoření negativní textury – technologie je použita na stavbě 512 Pražského okruhu. Na povrchu CBK, který byl upravený taženou jutou, se pomocí plochých pružin v taženém rámu odstranila cementová malta a vytvořily se v příčném směru drážky 1 mm hluboké a 3 mm široké s různým rozestupem v rozsahu 3 mm až 16 mm, viz obrázek 19. Makrotextura povrchu je znázorněna v obrázku 20, ve kterém je (1) makrotextura povrchu asfaltového koberce mastixového, (2) běžná úprava povrchu CBK taženou jutou a v (3) je patrné zvýšení makrotextury úseku s negativní texturou. Na obrázku 21 je znázorněn průběh součinitele tření stejného úseku. Oba obrázky dokumentují výrazné zlepšení PVV úseku CBK s vytvořenou negativní texturou a proto nepřekvapuje v obrázku 7 závislost součinitele tření na měřicí rychlosti tohoto povrchu znázorněná nejvyšší (modrou) čarou. Je třeba však zdůraznit, že tato měření proběhla v krátké době po uvedení Pražského okruhu do provozu.

Nedostatkem zvýšení makrotextury bývá zvýšená hlučnost, proto jsou v tabulce 2 uvedeny výsledky měření hluku odvalovanou pneumatikou podle normy ČSN ISO/CD 11819-2 [12] na různě upravených površích CBK ve srovnání s asfaltovým kobercem mastixovým (SMA) a drenážním kobercem s asfaltem modifikovaným pryžovým granulátem (PA 8 CRmB). Negativní textura CBK přispívá ke snížení hlučnosti ve srovnání s povrchem vytvořeným jutou, nedosahuje však účinku povrchů z drenážního koberce.

VYPLATÍ SE KAMENIVO S NÍZKOU OHLADITELNOSTÍ?
Podle současných způsobů výběru zhotovitelů staveb, údržby a oprav podle nejnižší ceny je v jiných oblastech než na Moravě sotva možné prosazení asfaltových obrusných vrstev s kamenivem s nízkou ohladitelností. Kamenivo dovážené z větší vzdálenosti by zvýšilo stavbu nebo opravu PK, ale při nízkých hodnotách PVV je třeba provést dřívější údržbu. Jediným způsobem, jak je v současnosti možno v dopravním stavitelství uspořit, je PVV neměřit a potřebnou údržbu PVV neprovést, což je, bohužel, doposud běžný stav.

Pokud budeme chtít pro snížení nehodovosti pomocí zaručených minimálních vlastností něco udělat, pokusme se hospodárnost výběru obrusných vrstev odvodit z dlouhodobých nákladů na stavbu a údržbu obrusných vrstev.

Pokusme se vyčíslit zvýšené náklady na obrusnou vrstvu s použitím např. droby ze střední Moravy v Praze (do oblasti Berlína se dováží droba z Polska) ve srovnání s potřebnou údržbou v průběhu doby životnosti obrusné vrstvy.

Použije-li se na 40 mm SMA 11 30 % kameniva zrnitosti nad 4 mm při dovozní vzdálenosti 300 km, pak dopravní náklady (nejdražší silniční dopravou) jsou při tunokilometru za 1 Kč, tj. 300 Kč na tunu, což vrstvu SMA 40 mm materiálově zdraží o 9 Kč na m². Pokud by se použilo 70 % kameniva s dovozem 300 km, je zvýšení materiálových nákladů o 21 Kč/m². Započteme-li údržbu SMA nátěrem nebo emulzním mikrokobercem v průběhu jeho doby životnosti, je cena 80 Kč/m² až 100 Kč/m². V prvním případě jde o zvýšení ceny za 1 m² o necelých 5 %, v druhém případě o 10 % a ve třetím případě o 35 % až 45 %.

Kamenivo se zvýšenou odolností proti ohlazení se v případě zaručení minimálních PVV neovlivňujících výrazně nehodovost z dlouhodobého hlediska zodpovědného vlastníka pozemní komunikace skutečně vyplatí.

Tabulka 2 – Porovnání ekvivalentních hladin hluku L_Aeq podle ISO/CD 11819-2

PROGRAM IDENTIFIKACE, ÚDRŽBY A OPRAV NEHODOVÝCH ÚSEKŮ
Výsledky uvedené v obrázku 5 byly inspirací k návrhu údržby a oprav nehodových úseků. Data o nehodách uložená v databázi programu pro hospodaření s vozovkou RoSy^® PMS [13] se mohou spojit s naměřenými protismykovými vlastnostmi a program automaticky vygeneruje nehodové úseky spojené s nevhodnými PVV. Na tomto zpracování dat je pak založen Program identifikace, údržby a oprav nehodových úseků.

Systém RoSy^® je používaný v jednotlivých krajích pro sledování a hodnocení stavu vozovek, plánování údržby a oprav vozovek s jejich ekonomickou optimalizací pomocí vyhodnocování nákladů a přínosů (CBA) pro rozdělení dostupných finančních prostředků. S využitím dat o PVV a nehodovosti byl systém poprvé použit pro silnice I. třídy v JM kraji. Byly tak automaticky zjištěny úseky s vysokou nehodovostí vyjádřené počtem nehod na délce úseku a zároveň s nevyhovujícími PVV (viz obrázky 3 až 5).

Cena technologie údržby úseku se použila jako nákladová část analýzy. Jako přínosová složka bylo navrženo vyčíslení hodnoty snížení následků nehod o 25 %. Vycházeli jsme:

• z obecně známého poznatku, že až na 30 % nehod se podílí stav povrchu PK,
• v průměrném vzorku nehod v obrázku 4 znamenal posun hodnocení PVV z klasifikačního stupně 4 a 5 na stupeň 2 snížení nehod na polovinu, přičemž na některých úsecích podle obrázku 5 lze očekávat mnohonásobně vyšší přínos.

Tímto zpracováním jsme zjistili, že na krátkých nehodových úsecích může podle uvedené CBA přinést 1 Kč vložená do údržby 10 až 20 Kč socioekonomických úspor snížením následků nehod. Na delších úsecích pokrývající složité výškové a směrové poměry může 1 Kč vložená do údržby uspořit 1 až 10 Kč socioekonomických nákladů. Na prvním úseku opatřeném bezpečnostní protismykovou úpravou (BPÚ) [6], kterou si vyžádala Policie Vyškov, byly roční průměrné škody při nehodách v objemu 4 milionů Kč sníženy na 150 000 Kč ročně. Tato zjištění byla motivací pro žádost o podporu od Státního fondu dopravní infrastruktury (SFDI) k pilotnímu ověření Programu identifikace, údržby a oprav nehodových úseků pro snížení nehodovosti. Druhá žádost byla přijata a v letech 2007 a 2008 bylo použito 10 mil. Kč na údržbu 10 úseků pomocí technologie BPÚ a emulzního mikrokoberce (EKM), viz obrázky 22 a 23.

Nelze konstatovat, že všechny úseky vybrané Programem se povedly realizovat. V dalším připomínkovém jednání byly úpravy realizovány na jiných než vybraných úsecích, nebo byla provedena jen polovina plánovaných prací, protože některé části již vyžadovaly opravu a ne pouhou údržbu. Navržená BPÚ zase vyžadovala pevný podklad, protože smršťovací síly pojiva mohou způsobit jednak vznik trhlin nebo odloupnutí vrstvy. Vysoce dopravně zatížené křižovatky se zase těžko uzavírají a krátký čas mezi položením a provozováním emulzního mikrokoberce může na částech úseku způsobit horší PVV.

Vyhodnocení jednotlivých nehodových úseků po 2,3 až 3,4 letech od provedené údržby je uvedeno v tabulce 3.

Z dosavadního ověření Programu identifikace, údržby a oprav nehodových úseků se efektivnost údržby prokázala, 1 Kč vložená do údržby přinesla za 2 až 3 roky provozu socioekonomické úspory v důsledku snížení nehodovosti a jejich následků v průměru 28 Kč u krátkých úseků a 3 Kč u delších úseků.

Bohužel více výsledků nelze poskytnout. Další žádosti o příspěvek SFDI v rámci programu „Zvýšení bezpečnosti dopravy“ na opravu dalších nehodových lokalit byly zamítnuty a žadatelům (ŘSD, správa Zlín a správa Liberec) bylo sděleno, že žádost nesplňuje Pravidla pro poskytování příspěvků – nesplňuje požadavek na zvýšení bezpečnosti silničního provozu.

STRATEGIE DO ROKU 2020
Měření a vyhodnocování povrchových vlastností a zejména PVV je ve vyspělých státech EU věnována zvýšená pozornost. Asi není náhoda, že právě tyto země (např. Velká Británie, Švédsko, Holandsko, Německo a další) vévodí žebříčkům s nejnižším počtem usmrcených v silničním provozu. Také v ČR se povrchové vlastnosti na celé síti dálnic a silnic I. třídy do roku 2004 pravidelně měřily. Od roku 2005 do roku 2008 měření prováděla zahraniční měřicí zařízení, ale s výsledky jejich měření se dále nepracovalo. Od roku 2009 se povrchové vlastnosti pro silniční databanku neměří, výsledky PVV v roce 2009 v obrázku 16 byly získány měřením v rámci projektu [3 až 5].

Návrh NSBSP na roky 2011–2020 [14] rovněž nezmiňoval měření a hodnocení PVV. Až na intervenci sekce povrchových vlastností České silniční společnosti byl návrh doplněn o kapitoly s problematikou PVV. Jaké je však překvapení, když v posledním znění NSBSP jsou povrchové vlastnosti v rámci 107 aktivit zmíněny pouze ve třech z nich. Bohužel se nabízí otázka, zda skutečně je vůle zahrnout do komplexních řešení snižování nehodovosti i systémová opatření pro zlepšování PVV v rámci údržby a oprav silniční sítě.

Tabulka 3 – Vyhodnocení údržby sledovaných úseků silnic v JM kraji

ZÁVĚR
Vývoj lidstva v posledních 100 letech dospěl do stadia, kdy přes 80 % veškeré pozemní přepravy materiálů, zboží a osob se realizuje silniční dopravou. Bezpečnost takové přepravy je však založena jen na nejistém tření mezi pneumatikami a povrchem vozovky. Přitom silniční doprava s výjimkou dálnic a rychlostních silnic nemůže být nijak preferována před ostatními druhy pozemní dopravy.

Hlavní příčinou dopravní nehodovosti a jejích následků je selhání člověka, a pokud povrch silnice neumožní napravit jeho chybu, dochází k nehodě. Existuje mnoho řešení pro omezení chyb účastníků silničního provozu, ale je také nutno udržovat PVV v minimální úrovni tak, aby PVV nepřispívaly ke zvyšování nehodovosti.

Vyhodnocením nehodovosti na silnicích I. třídy a na dálnici D5 je prokázán vliv PVV na nehodovost a je dokumentován vliv PVV na brzdné dráhy vozidel.

Jsou rozebrány mechanizmy PVV a jejich trvanlivosti, odvozeny technologie zajištění vhodných povrchů a požadavek na trvanlivost kameniva z hlediska ohladitelnosti. Osvědčila se funkční zkouška W/S na stanovení odolnosti povrchu vozovek vůči působení vozidel a stanovení součinitele tření. Pokud se nedaří zajistit dlouhodobě PVV, je třeba počítat s údržbou povrchů vozovek. Použití kameniv odolných proti ohlazení je z hlediska dlouhodobých nákladů na výstavbu a údržbu hospodárnější.

Údržba povrchů není podmíněna jen nízkými PVV, ale důležité je spojení nehodovosti a PVV v systému hospodaření s vozovkou, s provedením Cost-Benefit analýz různých návrhů údržby a stanovením priorit údržby vybraných úseků, jak je popsáno v Programu identifikace, údržby a oprav nehodových úseků.

V dosavadním ověření tohoto programu se prokázala vysoká efektivnost provedené údržby, socioekonomické úspory v důsledku snížení nehodovosti mnohonásobně převýšily náklady na měření a údržbu nehodových úseků. Snížení nehodovosti se dotkne všech občanů a skutečně ušetřené prostředky z nerealizovaných pojistných plnění by mohly být také použity na opravy nehodových míst silniční sítě.

Pokud máme odpovědět na otázku v názvu článku, tak snížení dopravní nehodovosti v průběhu posledních 10 let nebylo příliš úspěšné. Článek upozorňuje na opomenuté možnosti snížení nehodovosti vyplývající z měření a zvýšení PVV. Vyjadřuje naději, že budou použity nové technologie pro zvýšení PVV a prodloužení jejich trvanlivosti a budou použita systémová opatření pro zajištění minimálních PVV. Některé problémy jsou ve výzkumném stadiu, je třeba dopracovat technologie úpravy povrchů CBK [15], zavést zkoušku W/S zařízení do českých předpisů, zpracovat systémové řešení pro navrhování údržby a oprav (PMS) včetně používání CB analýz s ohledem na dlouhodobé užívání obrusných vrstev a konstrukcí (např. 25 let).

Příspěvek vznikl jako shrnutí dosavadních výsledků řešení výzkumných projektů MD ČR [2, 3, 4].

LITERATURA:
[1] White paper – European transport policy for 2010: time to decide – Office for official publications of the European Communities, 2001
[2] Výzkumný projekt MD ČR 1F45B/064/120 – Protismykové charakteristiky povrchů pozemních komunikací měřené podle evropských norem pro zvýšení bezpečnosti silničního provozu, 2004 – 2007
[3] Výzkumný projekt MD ČR CG723-038-910 – Účinek dopravního zatížení na snižování protismykových vlastností povrchů vozovek a stanovení požadavků na ohladitelnost kameniva, 2007 – 2011
[4] Výzkumný projekt MD ČR CG923-038-910 – Zlepšení trvanlivosti protismykových vlastností nově položených i opravených povrchů cementobetonových krytů, 2009 – 2010
[5] Odkaz: http://pocasi-volary.cz/velhartice/summary.php
[6] TP 213 Bezpečnostní protismykové úpravy povrchů vozovek (BPÚ), Ministerstvo dopravy, odbor silniční infrastruktury, 2009
[7] TP 82 Katalog poruch netuhých vozovek, Ministerstvo dopravy ČR, odbor silniční infrastruktury, 2009
[8] ČSN EN 1097-8: Zkoušení mechanických a fyzikálních vlastností kameniv – Část 8: Stanovení hodnoty ohladitelnosti. Praha: Český normalizační institut, 2000
[9] prEN 12697-49: Bituminous mixtures – Test methods for hot mix asfalt – Part 49: Determination of the laboratory skid resistance after polishing (Wehner-Schulze-Apparatus), CEN/TC 227, 2010
[10] ČSN 73 6177: Měření a hodnocení protismykových vlastností povrchů vozovek. Praha: ÚNMZ, 2009
[11] TP 207 Experiment přesnosti zařízení pro měření povrchových vlastností a průhybů vozovek pozemních komunikací, Ministerstvo dopravy ČR, odbor silniční infrastruktury, 2009
[12] ČSN ISO/CD 11819-2 Acoustics — Measurement of the influence of road surfaces on traffic noise — Part 2: The close-proximity method, 2000
[13] RoSy® PMS – Systém hospodaření s vozovkou provozovaný v ČR od roku 1996
[14] Národní strategie bezpečnosti silničního provozu 2011–2020, návrh, 2011
[15] Technologie úprav povrchu cementobetonových krytů pro zvýšení bezpečnosti a snížení hlučnosti silničního provozu, návrh projektu pro TA ČR, VUT FAST a Skanska a. s.

RECENZE
Problematika smykových vlastností komunikací je v tuzemských podmínkách často opomíjenou problematikou. Z pohledu dopravních nehod jde o oblast, která se z hlediska hodnocení stavu komunikace nikterak neskloňuje. Zavinění dopravní nehody je zpravidla dáno řidiči vozidla, který v případě vzniku smyku nepřizpůsobí rychlost jízdy stavu a povaze vozovky, nebo překročí povolený limit rychlosti. Článek srozumitelně a jasně seznamuje s výsledky měření a výsledky výzkumu, metodikou hodnocení, přičemž současně seznamuje čtenáře s možnými způsoby řešení zdrsnění povrchu, rovněž je nutno zmínit velmi objektivní hodnocení vývoje nehodovosti v porovnání s ostatními státy. Zavedení pravidelného hodnocení stavu povrchu vozovek, odstraňování rizikových úseků, zlepšování povrchových vlastností je jedním z nastíněných opatření, která mohou výrazně přispět k vyšší bezpečnosti a snížení nehodovosti na našich komunikacích. Je nutno začít rozlišovat zavinění řidiče při dopravní nehodě a vliv dopravně-technického stavu komunikace na následek dopravní nehody.

plk. Ing. Leoš Tržil, trzil.leos@mvcr.cz,
Policejní prezidium ČR,
Ředitelství služby dopravní policie

Is decrease in traffic accidents in the Czech Republic a success or a failure?
Traffic accidents on road network in the Czech Republic significantly decreased during the last 10 years. Evaluation of traffic accidents in the European Union divided the states in two categories and the Czech Republic is included in the second category. Nevertheless the National Strategy of Road traffic Safety has not been prepared as a complex material and has not been accepted as a decision making document. Road construction was oriented on new motorways (that are relatively several times safer), but the rest of road network was out of interest. The article takes in to account the influence of one of the parameters of road condition connected with road safety – skid resistance. The influence of skid resistance on traffic accidents is documented, characteristics of wearing courses for increasing of skid resistance and Pavement Management system used for the choice of accident sections with Cost-Benefit analyses and the first results are presented.

Autoři

• Prof. Ing. Kudrna Jan CSc.
• Ing. Dašková Jaroslava Ph.D.
• Nekula Leoš
• Ing. Mališ Luděk
• Ing. Urbanec Květoslav