Projekty a granty

Analýza a posouzení křižovatek se zalomenou předností z hlediska stavebního a dopravně inženýrského

SP2021/76

Rozbor stavu problematiky v ČR a ve světě (cca 1500-3500 znaků): Křižovatky se na pozemních komunikacích dělí primárně na křižovatky úrovňové a mimoúrovňové. Křižovatky úrovňové se dále rozdělují dle způsobu řízení na řízené a neřízené nebo dle stavebního uspořádání na stykové, průsečné či okružní. V projektu budou řešeny neřízené úrovňové křižovatky stykové a průsečné se zalomenou předností, tedy stavem, kdy hlavní pozemní komunikace není v přímém směru, ale vede vpravo či vlevo. 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 křižovatek se zalomenou předností. Obdobně tomu tak je i v zahraničních předpisech. Na Slovensku je aktuálně kapacita křižovatek počítána dle TP 102 „Výpočet kapacít pozemných komunikácií“ [4] vydaných v roce 2015. Výpočet kapacity mimo některé odlišnosti je podobný metodice používané v České republice a lze je tedy vzájemně porovnávat. Ve Spojených státech je platným předpisem pro navrhování a posuzování komunikací manuál HCM (Highway Capacity Manual). [5] Z této normy vychází mnoho zemí světa a jeho počátek se datuje do roku 1950. V roce 2016 bylo vydáno již šesté vydání tzv. HCM 2016 nebo HCM6 (Highway Capacity Manual, Sixth Edition: A Guide for Multimodal Mobility Analysis). V metodice však nejsou posuzovány křižovatky se zalomenou předností. Platným manuálem v Německu je HBS (Handbuch für die Bemessung von Strassenverkehrsanlagen) [6], který byl poprvé vydán v roce 2001. Aktuální je již třetí vydání této příručky z roku 2015. Metodika je podobná manuálu HCM. 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]). Předložený návrh projektu SGS tematicky navazuje na přechozí projekty (SGS SP2019/95 a SGS SP2020/31) a bude rozšířena o detailní analýzy atypických křižovatek s tzv. zalomenou předností. Aplikace poznatků bude probíhat jak stykových, tak na průsečných křižovatkách. Minimálně 5 citací cizích prací hodnocených v „Rozboru problematiky…“. Je možné uvést navíc odkazy na relevantní vlastní výsledky, pokud jsou v „Rozboru…“ diskutovány: [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 102. Výpočet kapacít pozemných komunikácií. Ministerstvo dopravy, výstavby a regionálneho rozvoja SR, 2015. [5] Highway capacity manual (HCM). Washington, D.C.: Transportation Research Board, National Research Council, 2010, ISBN 9780309160773. [6] HBS 2015. Handbuch zür Bemessung von Strassenverkehrsanlangen, FSGV Verlag GmbH, Köln, 2015. ISBN 978-3-941790-35-3. [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, Vedoucí DP: doc. Ing. Vladislav Křivda, Ph.D., VŠB-TU Ostrava, 2017. [9] NOVÁK Jakub. Návrh úprav na křižovatce 17. listopadu - K Myslivně - nábřeží SPB v Ostravě. Diplomová práce, Vedoucí DP: doc. Ing. Vladislav Křivda, Ph.D., VŠB-TU Ostrava, 2017. [10] PLOCOVÁ Kristýna. Mikrosimulační model křižovatky Pavlovova - Výškovická v Ostravě. Diplomová práce, Vedoucí DP: doc. Ing. Vladislav Křivda, Ph.D., VŠB-TU Ostrava, 2019. [11] FIBICH David. Mikrosimulační model křižovatky Výškovická - Nákupní v Ostravě. Diplomová práce, Vedoucí DP: doc. Ing. Vladislav Křivda, Ph.D., VŠB-TU Ostrava, 2019. Přehled použitých metod (cca 500-1500 znaků): 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 sloužit 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 křižovatek se zalomenou předností. 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: příprava a publikování výsledků - do 14. 12. 2020 věcné a finanční ukončení projektu - do 15. 01. 2021 podání závěrečné zprávy Zdůvodnění zapojení jednotlivých členů týmu: Ing. Jakub Novák (odpovědný řešitel, kombinovaný doktorand, téma disertační práce: Kapacitní posouzení atypických křižovatek se zalomenou předností s využitím mikrosimulace) - bude provádět sčítání dopravy, kapacitní posuzování a tvorbu modelů se zaměřením na analýzy křižovatek se zalomenou předností. Odpovědný řešitel bude provádět tvorbu a publikování článků. Ing. Kristýna Plocová (prezenční doktorand, 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. Ing. David Mácha (prezenční doktorand, téma disertační práce: Kapacitní posouzení křižovatek s připojovacím pruhem vlevo od průběžného jízdního pruhu s využitím mikrosimulace) - bude provádět specializované úkony v rámci mikrosimulačního modelování - člen se specializuje na simulační vlastnosti pěší dopravy (program PTV VISSIM) 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. Novák a další řešitelé Ing. Plocová a Ing Mácha mají výsledky v RIV (viz [1], [2], [3], [4], [5] a [6]), články v tisku (viz [7] a [8]) a aktivní účast na mezinárodních konferencích „11. Architektura v perspektivě“ a „12. Architektura v perspektivě“. Odpovědný řešitel byl řešitelem v projektu SGS SP 2019/95 a je také v současné době řešitelem projektu SGS SP 2020/31. [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] MACHA David, NOVAK Jakub, KRIVDA Vladislav, PETRU Jan. Problematika kapacitního řešení křižovatek center měst a území obcí. In: 12. Architektura v perspektivě 2020. Ostrava: VŠB - Technická univerzita Ostrava, 2020, s. 121-124. ISBN: 978-80-248-4450-3 [4] NOVAK Jakub, MACHA David. Problematika křižovatek se zalomenou předností. In: 12. Architektura v perspektivě 2020. Ostrava: VŠB - Technická univerzita Ostrava, 2020, s. 158-160. ISBN: 978-80-248-4450-3 [5] PLOCOVA Kristyna, FIBICH David, MACHA David, NOVAK Jakub. Prvky zklidňování dopravy v centrech měst. In: 12. Architektura v perspektivě 2020. Ostrava: VŠB - Technická univerzita Ostrava, 2020, s. 125-128. ISBN: 978-80-248-4450-3 [6] KRIVDA, Vladislav, Jan PETRU, David MACHA, Kristyna PLOCOVA a David FIBICH. An Analysis of Traffic Conflicts as a Tool for Sustainable Road Transport. Sustainability [online]. 2020, 12(17) [cit. 2020-12-10]. ISSN 2071-1050. Dostupné z: doi:10.3390/su12177198 [7] MACHA David, KRIVDA Vladislav, PETRU Jan, NOVAK Jakub. Analysis of intersection with traffic lights and tram traffic. In: 20th International Scientific GeoConference SGEM 2020. Varna: 2020. In print. [8] PLOCOVA Kristyna, FIBICH David. Design traffic lights for atypical intersection. In: 20th International Scientific GeoConference SGEM 2020. Varna: 2020. In print. ROZPOČET: Tuzemské cesty (cestovní náklady, ubytování, stravné): - Ostrava, Brno, Praha, atd. - 55.650,- Kč Zahraniční cesty (cestovní náklady, ubytování, stravné): - Slovensko, Polsko, atd. - 29.500,- Kč Vybavení k instalaci sčítacích zařízení (nářadí a spojovací materiál): - 2.000,- Kč Korektura článku Jimp - 5.000,- Kč Vložné na konference - 15.000,- Kč Stipendia studentů - 40.000,- Kč Režie - 16.350,- Kč SUMA: 163.500,- Kč Zdůvodnění požadavků: Tuzemské cesty budou sloužit k analýzám vybraných typů atypických křižovatek, jako např. křižovatky se zalomenou předností nebo dílčí části mimoúrovňových křižovatek. Předpoklad využití osobního vozidla je zdůvodněno nutností převozu materiálu a sčítacích přístrojů a také nízkou dostupností některých míst hromadnou dopravou. Zahraniční cesty budou sloužit k analýzám vybraných typů atypických křižovatek, jako např. křižovatky se zalomenou předností nebo dílčí části mimoúrovňových křižovatek. Předpoklad využití osobního vozidla je zdůvodněno nutností převozu materiálu a sčítacích přístrojů a také nízkou dostupností některých míst hromadnou dopravou. Korektura článku Jimp - 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. Jakub Novák (kombinovaný doktorand) - 15.000,- Kč - Ing. Kristýna Plocová (prezenční doktorand) - 20.000,- Kč - Ing. David Mácha (prezenční doktorand) - 5.000,- Kč Důvodem nižšího stipendia hlavního řešitele je skutečnost, že studuje kombinovanou formu studia. Hlavní řešitel figuruje také na souběžné SGS (SP2021/75). V kombinaci těchto SGS dosahuje hlavní řešitel svého maximálního možného stipendia o hodnotě 20.000,- Kč.

2021

2021

Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy

SGS

Specifický výzkum VŠB-TUO

Novák Jakub Ing.