Projekty a granty

Vliv logistických center na kapacitu křižovatek s využitím dopravního modelování

SP2022/69

Rozbor stavu problematiky v ČR a ve světe (cca 1500-3500 znaků): - Úrovňové křižovatky lze standardně rozdělit na průsečné (čtyřramenné, obvykle s hlavní pozemní komunikací vedenou přímo), stykové (tříramenné, hlavní komunikace opět přímá) a okružní (mini, jednopruhové, dvoukruhové a v dnešní době turbo-okružní křižovatky). Dále se dělí také na neřízené a na řízené prostřednictvím světelného signalizačního zařízení. Umístění úrovňových křižovatek na celou dopravní síť místních komunikací na území měst a obcí je standardem a předpokládá se na nich typický městský provoz. V rámci měst a obcí ale existují rovněž lokality se zcela atypickým provozem, a tudíž i atypickým zatížením křižovatek v dané lokalitě. Jednou z takovýchto lokalit, které významně ovlivňují dopravní zatížení, respektive kapacitní problematiku, jsou logistická centra, která jsou neodmyslitelnou součástí průmyslových zón. Křižovatky v rámci logistických center, konstruované dle ČSN 73 6102 Projektování křižovatek na pozemních komunikacích [1] a kapacitní výpočty na ně aplikované dle TP 188 Posuzování kapacity křižovatek a úseků pozemních komunikací [2], jsou zatíženy zcela odlišnou dopravní skladbou a intenzitou dopravy než konvenční křižovatky na území města. Jednotlivé kapacitní parametry vstupující do kapacitního výpočtu se navíc zásadně mění v závislosti na čase (časové ose v průběhu dne a týdne). Nelze tak provádět standardní dopravní průzkumy dle TP 189 - Stanovení intenzit dopravy na pozemních komunikacích [3] a v případě křižovatek ovlivněných dopravou z logistických center, resp. průmyslových zón, se musí provádět speciální dopravní průzkumy v několika časových etapách. Takovéto dopravní průzkumy a jejich výsledky (především intenzity dopravy a skladby dopravních proudů) mají podstatný vliv na kapacitní výpočty ve formě vstupních dat a nelze je provádět standardně dle postupu výpočtu z technických podmínek. Rovněž ve slovenských TP 102 Výpočet kapacít pozemných komunikácií [4] není problematika vlivu logistických center na kapacitu křižovatek dostatečně řešena. Řešená problematika tak může mít v reálném provozu za následek nevhodně realizované a v mnoha případech kapacitně nevyhovující křižovatky, které sice splňují parametry dle platné legislativy, ale kapacitní výpočty pro návrh takovýchto křižovatek nejsou uzpůsobeny, tudíž nekorespondují s reálným provozem a požadavky na bezpečný a plynulý provoz. Současně je zapotřebí definovat vhodnost jednotlivých typů křižovatek, včetně nekonvenčních druhů, pro účely řešení dopravy, která je generována logistickými centry. V rámci kapacitní problematiky USA je zásadním předpisem Highway Capacity Manual [6], v němž se nachází kapacitní výpočty v rámci neřízených úrovňových křižovatek. Totéž platí pro německý manuál výpočtu kapacit Handbuch für die Bemessung von Strassenverkehrsanlagen [5]. Oba tyto předpisy zahrnují standardní kapacitní výpočty, které je možno brát pro aplikaci na území České republiky pouze jako podklad. Aktuálně však neřeší problematiku logistických center ve vztahu ke kapacitním výpočtům na našem území. Pro posouzení vhodnosti navržených stavebních prvků na křižovatkách ovlivněných logistickými centry lze vhodně využít videoanalýzu konfliktních situací, která je popsaná v [7] a byla vyvinuta na VŠB - Technické univerzitě Ostrava. Pro kapacitní posouzení bude mimo výpočetních metod dle technických podmínek použito mikrosimulačních a makrosimulačních modelů silničního provozu na křižovatkách s využitím programu PTV VISSIM a PTV VISUM, které jsou pro řešení této problematiky podstatné (viz např. práce [8], [9], [10] a [11]). - 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] TP 189. Stanovení intenzit dopravy na pozemních komunikacích. Technické podmínky, MD ČR a ŘSD ČR, 2018. [4] TP 102. Výpočet kapacít pozemných komunikácií. Ministerstvo dopravy, výstavby a regionálneho rozvoja SR, Slovensko. 2015. [5] HBS 2015. Handbuch zür Bemessung von Strassenverkehrsanlangen, FSGV Verlag GmbH, Köln, 2015. ISBN 978-3-941790-35-3. [6] Highway capacity manual (HCM). Washington, D.C.: Transportation Research Board, National Research Council, 2010, ISBN 9780309160773. [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, VŠB-TU Ostrava, 2017. Vedoucí práce doc. Ing. Vladislav Křivda, Ph.D. [9] NOVÁK Jakub. Návrh úprav na křižovatce 17. listopadu - K Myslivně - nábřeží SPB v Ostravě. Diplomová práce, VŠB-TU Ostrava, 2017. Vedoucí práce doc. Ing. Vladislav Křivda, Ph.D. [10] PLOCOVÁ Kristýna. Mikrosimulační model křižovatky Pavlovova - Výškovická v Ostravě. Diplomová práce, VŠB-TU Ostrava, 2019. Vedoucí práce doc. Ing. Vladislav Křivda, Ph.D. [11] FIBICH David. Mikrosimulační model křižovatky Výškovická - Nákupní v Ostravě. Diplomová práce, VŠB-TU Ostrava, 2019. Vedoucí práce doc. Ing. Vladislav Křivda, Ph.D. - Přehled použitých metod (cca 500-1500 znaků): - Analýza stávajících metod – S využitím současných ČSN a TP bude analyzována vhodnost stávajících způsobů kapacitních výpočtů na křižovatkách ovlivněných dopravou směřující z a do logistických center. - Sčítání intenzity dopravy – Bude využito sčítací zařízení (např. NC200, Icoms a Viacount II) a ruční sčítání. V rámci sčítání bude také pořízen videozáznam (např. kamera Sony ZV-1). Výsledky sčítání budou sloužit jako vstupní data pro kapacitní posouzení. Současně bude zaznamenávána skladba dopravních proudů. - Specifický dopravní průzkum – Průzkum bude zaměřen na změny intenzit dopravy a skladby dopravních proudů v průběhu času, respektive v souvislosti s jednotlivými časovými úseky během dne. - Fotodokumentace a videoanalýza konfliktních situací – Na vybraných křižovatkách s vlivem logistických center v ČR i zahraničí bude pořízena jak detailní fotodokumentace, tak videozáznamy provozu. Tyto budou následně sloužit pro účely videoanalýzy (s využitím tzv. Folprechtovy videoanalýzy konfliktních situací). - Mikrosimulační a makrosimulační modely – Bude využito programů PTV VISSIM a PTV VISUM. Výsledky budou sloužit pro kapacitní posouzení a srovnání s konvenčními výpočty. - Rozsah prací závisí na počtu řešených logistických center a s nimi spojených křižovatek. Předpokládá se analýza (tj. sčítání intenzit, videoanalýza a modely) v rámci cca 8 vytipovaných křižovatek. - Harmonogram prací: - - leden – březen: analýzy stávající tuzemské i zahraniční legislativy, analýza metod měření, přípravné práce pro měření - duben – červenec: realizace měření v ČR a zahraničí (sčítání dopravy, pořizování fotodokumentace a videozáznamů); dle potřeby budou doplňková či ověřovací měření realizována i v dalších měsících - květen – říjen: analýza naměřených hodnot, vytváření mikrosimulačních a makrosimulačních modelů, ověřování kapacitních postupů vč. posouzení kapacity výpočetními metodami a s využitím modelů - září – listopad: příprava a publikování výsledků - do 14. 12. 2022 věcné a finanční ukončení projektu (dle TUO_LEG_09_003) - do 15. 01. 2023 podání závěrečné zprávy (dle TUO_LEG_09_003) - Zdůvodnění zapojení jednotlivých členů týmu: - Ing. David Mácha (odpovědný řešitel, prezenční doktorand, téma disertační práce: Kapacitní posouzení křižovatek s připojovacím pruhem vlevo od průběžného jízdního pruhu s využitím mikrosimulace) – bude provádět sčítání dopravy, kapacitní posouzení, specializované dopravní průzkumy, tvorba mikrosimulačních modelů, tvorba a publikace odborných článků - Ing. Jakub Novák (kombinovaný doktorand, téma disertační práce: Kapacitní posouzení atypických křižovatek se zalomenou předností s využitím mikrosimulace) – bude provádět sčítání dopravy pomocí sčítacích zařízení, tvorba makrosimulačních modelů, podíl na tvorbě odborných článků, doplňkové činnosti - Doc. Ing. Vladislav Křivda, Ph.D. (školitel) – kontrola plnění cílů a harmonogramu, odborný dozor a konzultant. - Z důvodu skladby řešitelského týmu a v návaznosti na rozsah SGS nebudou řešitelé Ing. David Mácha a Ing. Jakub Novák zapojení do žádných jiných řešitelských týmů SGS a nebudou se podílet na jiných projektech SGS vyjma této SGS SP2022/69. - Předchozí dosažené výsledky členů týmu – studentů: - [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. s. 483-490. ISBN: 978-619-7603-12-5 [8] MACHA David, NOVAK Jakub, FIBICH David, SIROKA Zuzana. Possibilities of transport solutions in localities of quiet streets. In: 13th Architecture in Perspective 2021. Ostrava: VŠB - Technical University of Ostrava, 2021, s. 126-129. ISBN: 978-80-248-4552-4 [9] PLOCOVA Kristyna, NOVAK Jakub, MACHA David. Parking areas in cities. In: 13th Architecture in Perspective 2021. Ostrava: VŠB - Technical University of Ostrava, 2021, s. 133-135. ISBN: 978-80-248-4552-4 [10] KRIVDA, Vladislav, Jan PETRU, David MACHA, NOVAK Jakub. Use of microsimulation traffic models as means for ensuring public transport sustainability and accessibility. Sustainability [online]. 2021, 13(5) [cit. 2021-12-15]. ISSN 2071-1050. Dostupné z: doi: 10.3390/su13052709 - ROZPOČET: - Tuzemské cesty (cestovní náklady, ubytování, stravné): - Ostrava, Brno, Praha, Olomouc atd. - 31.000,- Kč Zahraniční cesty (cestovní náklady, ubytování, stravné): - Slovensko, příp. Polsko - 68.350,- Kč Korektura článku Jimp - 5.000,- Kč Stipendia studentů - 95.000,- Kč Režie - 22.150,- Kč SUMA: 221.500,- Kč - Zdůvodnění požadavků: - Tuzemské cesty budou sloužit k detailním analýzám křižovatek ovlivněných provozem generovaným logistickými centry. Předpoklad využití osobního automobilu je opodstatněn převozem techniky, složitostí dostupnosti předmětných křižovatek hromadnou dopravou. - Zahraniční cesty budou sloužit k detailním analýzám křižovatek ovlivněných provozem generovaným logistickými centry. Předpoklad využití osobního automobilu je opodstatněn převozem techniky, složitostí dostupnosti předmětných křižovatek hromadnou dopravou. - Korektura článku Jimp (Jsc) – překlad bude zajištěn vlastnímu silami, pro zvýšení úspěšnosti přijetí článku bude potřeba provést odbornou korekturu v odpovídající kvalitě - Stipendia: - Ing. David Mácha (prezenční doktorand) – 75. 000,- Kč Odůvodnění: hlavní řešitel bude provádět časově náročné standardní i specializované dopravní průzkumy v různých časových horizontech podle potřeb projektu a v různých vzdálenostech od města Ostravy (vč. zahraničí), bude provádět videoanalýzu pořízených videozáznamů a následně kapacitní zhodnocení, bude se podílet na tvorbě mikrosimulačních modelů vytvořených na mapových podkladech s 3D provozem a analýze dat z modelů, rovněž bude autorem odborných článků a bude zodpovědný za věcnou stránku projektu Předpokládaná časová náročnost: 10 hod/týden - Ing. Jakub Novák (kombinovaný doktorand) – 20. 000,- Kč Odůvodnění: spoluřešitel bude provádět sčítání dopravy pomocí sčítacích zařízení, bude se podílet na tvorbě makrosimulačních modelů, bude autorem (spoluautorem) odborných článků a bude provádět doplňkové činnosti doplňkové činnosti Předpokládaná časová náročnost: 2 hod/týden - Z důvodu skladby řešitelského týmu a v návaznosti na rozsah SGS nebudou řešitelé Ing. David Mácha a Ing. Jakub Novák zapojení do žádných jiných řešitelských týmů SGS a nebudou se podílet na jiných projektech SGS vyjma této SGS SP2022/69.

2022

2022

Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy

SGS

Specifický výzkum VŠB-TUO

Mácha David Ing.