Nárast individuálnej dopravy, ktorá je pre jej používateľov komfortnejšia, hlavne v čase dopravných špičiek v mestách s vysokou intenzitou dopravného prúdu, nepriaznivo vplýva na kvalitu prepravy a životné prostredie. Vznikajúce kongescie, tvorba výfukových plynov, hluku, znižujúca sa bezpečnosť, spomaľovanie dopravy, zdržania vozidiel na križovatkách a pod. Všetky tieto negatívne vplyvy individuálnej dopravy výrazne ovplyvňujú dopravu hromadnú, ktorá sa pre jej užívateľov stáva neatraktívna aj napriek tomu, že v mnohých prípadoch môže poskytovať porovnateľné a niekedy dokonca lepšie prepravné možnosti.
Z dlhodobejšieho hľadiska vývoja prepravených osôb môžeme konštatovať, že v každom roku dochádza k jeho medziročnému poklesu (od 3 – 10 %). [1] Základným parametrom výberu dopravného prostriedku je čas premiestnenia, ktorý je definovaný ako čas strávený v dopravnom prostriedku a čas strávený mimo neho. Ide teda o čas potrebný na chôdzu na zástavku, čas čakania na spoj, čas pobytu vo vozidle, čas potrebný na prípadný prestup a čas chôdze zo zástavky. Z toho vyplýva, že čím kratší bude čas premiestnenia, tým atraktívnejšia sa stane hromadná osobná doprava pre cestujúcich.[2] Charakter jazdy vozidiel mestskej hromadnej dopravy sa značne líši od jazdy osobných vozidiel. Je to spôsobené zastavovaním autobusov na zastávkach medzi križovatkami, nástupom a výstupom cestujúcich. To znamená, že rýchlosť hromadnej dopravy je nižšia, ako rýchlosť osobných vozidiel. V dôsledku toho, svetelne riadené križovatky zaradené do koordinácie pre IAD sa môžu stať „brzdou“ pre vozidlá MHD. Oneskorenia spôsobené svetelnou signalizáciou dosahujú hodnoty v rozmedzí 10-30 % z celkového oneskorenia. [3] Preferovanie pohybu vozidiel MHD môže výrazne znížiť tieto zdržania a tak zvýšiť kvalitu služieb.[5] Existuje viacero možností preferovania verejnej dopravy: fyzické opatrenia (vyhradený jazdný pruh pre vozidlá verejnej dopravy, vyhradený protismerný jazdný pruh pre vozidlá verejnej dopravy, autobusový jazdný pruh, cesta pre autobusy), preferencia na križovatkách riadených SSZ a integrované systémy preferencie verejnej dopravy (napr. vyhradený jazdný pruh spolu s preferenciou na križovatkách so SSZ).
Pri návrhu preferencie na dopravnej infraštruktúre by sa malo prihliadať na zásady:
- vytvárať preferenciu vyhradenými pruhmi pre vozidlá MHD na úsekoch, kde zdieľajú priestor s osobnými automobilmi, čím sa odstráni ich zdržanie v prípade kongescie,
- umožňovať bezbariérovú nadväznosť pre pešiu a cyklistickú dopravu,
- v prípade, že neexistuje možnosť vyhradeného jazdného pruhu, riešiť preferenciu reguláciou individuálneho motorizmu,
- situovať zastávky MHD tak, aby v prípade zastavenia vozidiel MHD nezastavovali cestnú premávku. [6].
Pretože mestá a hlavne mestské centrá sú často krát charakteristické úzkymi uličkami a vysokou hustotou zástavby, v mnohých prípadoch nie je možné ďalšie rozširovanie dopravnej infraštruktúry. Takto sa preferencia MHD pomocou svetelnej signalizácie stáva jediným možným riešením.
Preferenciou vozidiel MHD na svetelne riadených križovatkách sa rozumie poskytnutie definovanej prednosti týmto vozidlám a tým zabezpečenie čo možno najplynulejšieho prejazdu vozidla križovatkou a minimalizáciu časových strát pri čakaní na križovatke.[2] Znižovaním oneskorení vozidiel MHD sa znižuje nie len čas jazdy, ale zároveň sa zvyšuje rýchlosť, dokonca je možné zníženie počtu vozidiel pre rovnaké časové intervaly cestovného poriadku. [3]
1 Charakteristika riešenej oblasti
Ulica Veľká Okružná so svojou dĺžkou približne 1,5 km je jednou z najvýznamnejších komunikácií cestnej infraštruktúry mesta Žilina. Začína sa križovatkou Predmestská – Veľká Okružná a 1. Mája a končí pri Murgašovej ulici. V minulosti bola dôležitým dopravným koridorom, ktorým viedla doprava od Strečna (dnešná cesta I/18) a po Hálkovej ulici ďalej na Rondel a estakádu, kde sa pripájali cesty od Prievidze, Čadce a Bratislavy. V súčasnosti je tvorená dvojpruhovými mestskými komunikáciami a úrovňovými križovatkami. Je to zberná komunikácia funkčnej triedy B1 a spolu s ulicami P.O.Hviezdoslava, 1.Mája, Hurbanova, Legionárska a Káľov je súčasťou druhého Žilinského okruhu. Samotná ulica sa nachádza v centrálnej časti mesta a navyše v jej okolí sú postavené obytné budovy, občianska vybavenosť, rodinné vily, stredné školy, polícia, spoločnosti a evanjelický kostol, čo generuje veľké množstvo prepravných vzťahov. Denne prejde touto ulicou vyše 10 000 vozidiel, pričom hodinové intenzity dopravy dosahujú hodnoty až 800 voz/hod. [7] Na obr. 1 je sú znázornené špičkové intenzity dopravného prúdu na vybranej časti ulice Veľká Okružná. Okrem toho ulicou prechádzajú alebo ju aspoň križujú takmer všetky linky mestskej hromadnej dopravy. Vzhľadom k týmto skutočnostiam, riešenie dopravy na tejto ulici má z hľadiska časov zdržania a cestovných rýchlostí rozhodujúci vplyv na kvalitu MHD v meste Žilina
Obr. 1 Dopravné zaťaženie vybranej časti ulice Veľká Okružná
2 Mikroskopická simulácia ulice Veľká Okružná
V roku 2011 prebehla rekonštrukcia komunikácií v okolí nákupného centra AUPARK Žilina. Išlo o úpravu vozovky a chodníkov, stavebné úpravy na križovatkách, úpravu záseku zastávky MHD na Veľkej okružnej. Súčasťou tejto rekonštrukcie bola aj úprava svetelnej signalizácie na križovatkách ulice Veľká okružná (Veľká Okružná – Predmestská – 1. Mája, Veľká okružná – Spanyola, Veľká okružná – Komenského a Veľká okružná – Hálková). Tu išlo o výmenu návestidiel, stožiarov, inštalovanie kamerových detektorov, osadenie nových radičov a zostavenie nových signálnych plánov týchto križovatiek. V súčasnosti tieto svetelne riadené križovatky sú navzájom v koordinácií, avšak bez akejkoľvek preferencie MHD.
Obr. 2 Modelovaná sieť – vybraná časť ulice Veľká Okružná (V.O.). Križovatky: 1 – V.O. Hálková; 2 – V.O. Komenského; 3 – V.O. – Spanyolova; 4 – V.O. – Predmestská
Za účelom zistenia možných prínosov ale aj zhoršení dopravy v centrálnej časti mesta Žilina v prípade zavedenia aktívnej preferencie MHD na svetelne riadených križovatkách bolo vykonané modelovanie časti ulice Veľká Okružná (obr.2) a to v dvoch variantoch:
- (1) modelovanie súčasného stavu na svetelne riadených križovatkách ulice Veľká Okružná,
- (2) modelovanie aktívnej preferencie na svetelne riadených križovatkách ulice Veľká Okružná.
Ako modelovací nástroj bolo použité v programové vybavenie Aimsun, ktoré umožňuje makroskopickú aj mikroskopickú simuláciu. Vstupnými údajmi pre modelovanie boli intenzity a smerovanie dopravy na jednotlivých vstupoch do križovatiek (ktoré boli získané z vykonaných dopravných prieskumov Žilinskou univerzitou), plány liniek MHD, charakteristiky jednotlivých vozidiel a signálne plány križovatiek.
Simuláciou v tomto programe je možné získať množstvo výstupov, ktoré sú rozdelené do skupín: štatistiky pre celú sieť, štatistiky pre úseky a odbočenia, štatistiky pre vybranú cestu, štatistiky pre maticu zdroj/cieľ and štatistiky pre verejnú osobnú dopravu. Pre každú skupinu sú generované výstupy ako priemerná intenzita, hustota, priemerná rýchlosť, úseková rýchlosť, cestovný čas, čas zdržania, čas státia, počet zastavení, celková ubehnutá vzdialenosť, celkový cestovný čas, spotreba paliva a množstvo vyprodukovaných emisií. Rozdiely medzi jednotlivými skupinami sú v požiadavkách na vstupné údaje a v jednotkách, na ktoré sú výstupy prepočítané.
Pre porovnanie dvoch variantov v našej štúdii boli vybrané nasledovné výstupy modelovania pre sieť:
- čas zdržania; priemerný čas zdržania jedného vozidla na úseku 1km [s/km]. Vyjadruje rozdiel medzi cestovným časom a očakávaným cestovným časom (čas, za ktorý by vozidlo prešlo sledovaným úsekom, ak by boli všetky podmienky ideálne). Je počítaný ako aritmetický priemer zdržania všetkých vozidiel na sieti a následne prepočítaný na 1 km [s/km],
- úseková rýchlosť, ktorá predstavuje harmonický priemer rýchlostí všetkých vozidiel, ktoré prešli simuláciou,
- cestovný čas, ktorý predstavuje priemerný čas, ktorý potrebuje vozidlo na prejdenie vzdialenosti o dĺžke 1km. Je počítaný ako aritmetický priemer cestovných časov jednotlivých vozidiel ktoré prešli modelovanou sieťou (čas výstupu – čas vstupu) a následne prepočítaný na čas na 1 km. [8]
A pre porovnanie jednotlivých úsekov bol vybraný ukazovateľ – čas zdržania. V tomto prípade čas zdržania znamená priemerný čas zdržania jedného vozidla. Vyjadruje rozdiel medzi cestovným časom a očakávaným cestovným časom (čas, za ktorý by vozidlo prešlo sledovaným úsekom, ak by boli všetky podmienky ideálne). Je počítaný ako aritmetický priemer zdržaní všetkých vozidiel na sledovanom úseku.[8]
3 Súčasná dopravná situácia
Mikroskopickým modelovaním súčasného stavu boli zistené zvýšené časy zdržania pre vozidlá MHD takmer pre všetky vstupy do križovatiek, po ktorých vedú linky MHD (pozri obr.3), avšak najviac problematické sa ukázali vstupy do križovatiek:
- Veľká Okružná – Hálková, kde priemerné zdržania vozidiel MHD prichádzajúcich z ulice Hálková dosahujú hodnoty až 66,9s a 43,9s, (vstupy 1C a 1D),
- Veľká Okružná – Komenského, kde priemerné zdržania vozidiel MHD prichádzajúcich z ulice Komenského dosahujú hodnoty 44,7s (v smere od centra mesta – vstup 2.D) a 29,7 s (v smere od HLINY – vstup 2.C),
- Veľká Okružná – Spanyolova, kde boli zistené vysoké priemerné zdržania vozdiel MHD v smere od Auparku (51,9 s – vstup 3.A) a zvýšené priemerné zdržania na ulici Spanyolova (28,9s – vstup 3.C),
- Veľká Okružná – Predmestská – 1.Mája, kde na vstupe z ulice 1. Mája zdržania MHD dosahujú hodnoty 35,7 s (vstup 4.B) a na vstupe v smere od ulice Spanyolova dosahujú hodnoty 30,5s (vstup 4.A).
Pri porovnaní priemerných hodnôt zdržania pre MHD s priemernými hodnotami zdržania pre IAD môžeme sledovať určitú priamu závislosť medzi týmito sledovanými charakteristikami. Vzhľadom k tejto závislosti a takisto aj k zaťaženiu jednotlivých vstupov do križovatiek je možné konštatovať, že zdržania vozidiel na jednotlivých križovatkách nie sú spôsobené zlým riadením dopravy, ale nasýtenosťou dopravy a priestorovým obmedzeniam v tejto oblasti.
Obr. 3 Výstupy simulácie – čas zdržania pre úseky – súčasný stav – variant bez preferencie MHD
4 Preferencia MHD
Takisto mikroskopickým simulovaním bol modelovaný variant ulice V.O. s aktívnou preferenciou MHD. Táto aktívna preferencia vyžaduje umiestnenie prihlasovacích detektorov na jednotlivých vstupoch do križovatky a odhlasovacích detektorov na výstupoch z križovatky v smeroch, kadiaľ vedú linky MHD. Pre tento modelový príklad boli prihlasovacie a odhlasovacie detektory umiestňované jednotne (prihlasovacie 100 m pred križovatkou a odhlasovacie 15 m za križovatkou). Avšak simuláciou boli zistené neúmerné vysoké zdržania pre vozidlá MHD na vstupe do križovatky V.O. – Hálková (z Ulice V.O pri policajnej stanici – vstup 1.A) a pre vozidlá prichádzajúce z ulice Spanyolova (vstup 3.C). Ďalším skúmaním bolo zistené, že tieto zdržania sú spôsobené neprimerane dlhými kolónami na týchto vstupoch (viac ako 100m), v dôsledku čoho vozidlá MHD nemohli poslať požiadavku na preferenciu. Príčinou takéhoto stavu bola časté poskytovanie preferencie vozidlám MHD z ostatných vstupov. Pre tieto kritické vstupy boli následne prihlasovacie detektory umiestnené 150 m (Spanyolova) a 250 m (VO) pred križovatkou, čím bol tento problém vyriešený a zdržania vozidiel MHD na týchto vstupoch takisto klesli. Zdržania vozidiel na takto namodelovanej sieti sú znázornené na obr. 4. Pri bližšom pohľade na tento obrázok je možné vidieť, že časy zdržania MHD na mnohých úsekoch klesli zatiaľ čo na zvyšných úsekoch ostali takmer nepozmenené. Časy zdržania pre IAD jemne vzrástli a len málo úsekov vykazuje veľmi vysoké hodnoty časov zdržania (117,2 s pre vstup 4.D, 77 s pre vstup 1.D.
Obr. 4 Výstupy simulácie – čas zdržania pre úseky – variant s preferenciou MHD
5 Celkové zhodnotenie – štatistiky modelovanej siete
Pri pohľade na predchádzajúce štatistiky je možné vidieť, ako preferencia MHD môže ovplyvniť dopravu na jednotlivých úsekoch. Súhrnné štatistiky za celú modelovanú sieť vykazujú 11,44s/km nárast zdržaní pre IAD, čo predstavuje nárast približne 10,5%. Avšak aktívna preferencia MHD má potenciál znížiť zdržania vozidiel MHD až o 88 s/km, čo je 66,3% pokles. Takisto rýchlosť týchto vozidiel na modelovanej sieti by mohla stúpnuť až o 75%.
Tab. 1 Štatistiky modelovanej siete
Záver
Ak budú mestá skutočne chcieť vytvárať vhodné podmienky pre preferovanie MHD na svojich dopravných sieťach bude nutné, aby poukázali na možné problémy, ktoré sú spojené s touto preferenciou. Môže sa totiž stať, že vyriešením jednej časti dopravnej siete sa zhoršia podmienky na inom území, prípadne preferovanie jedného druhu dopravy môže mať neprimerane veľké negatívne následky na iný druh dopravy. Z tohto dôvodu je potrebné využívať vhodné dopravno modelovacie programy, ktoré dokážu vizualizovať dopravnú sieť a tým poskytnúť lepšiu vypovedaciu hodnotu najmä pre tých, ktorým táto problematika nie je až taká blízka. [4]
Výsledky simulácie na konkrétnom území predpovedajú výrazné zlepšenia preferovaného druhu dopravy (66% zníženie času zdržania pre MHD), zatiaľ čo kvalita nepreferovaného druhu dopravy (IAD) sa zhoršila len čiastočne (10,5% nárast času zdržania). Sú však aj úseky, kde sa sledované parametre zlepšili aj pre nepreferovaný druh dopravy – ide najmä o úseky, na ktorých je interval prejazdu vozidiel MHD vysoký. Naopak zhoršenie sledovaných parametrov bolo zaznamenané najmä na vstupoch, ktorými nejazdia vozidlá MHD, prípadne interval prejazdu týchto vozidiel je nízky. Z pohľadu IAD tento jav nie je žiaduci, avšak vyplýva z podstaty preferencie MHD. Preto návrh preferencie MHD vyžaduje dôkladnú prípravu, kde je potrebné zvážiť všetky riziká a následne ich vhodnými krokmi minimalizovať prípadne aj eliminovať.
____________________________________________________________________
Autori: Alica Kalašová1,Ľubomír Černický2, Jana Kupčuljaková3
1 prof. Ing. Alica Kalašová, PhD., Žilinská univerzita v Žiline, Fakulta prevádzky a ekonomiky dopravy a spojov, Katedra cestnej a mestskej dopravy, Univerzitná 1, 010 26 Žilina, Slovenská republika
2 Ing. Ľubomír Černický, Žilinská univerzita v Žiline, Fakulta prevádzky a ekonomiky dopravy a spojov, Katedra cestnej a mestskej dopravy, Univerzitná 1, 010 26 Žilina, Slovenská republika
3 Ing. Jana Kupčuljaková, Žilinská univerzita v Žiline, Fakulta prevádzky a ekonomiky dopravy a spojov, Katedra cestnej a mestskej dopravy, Univerzitná 1, 010 26 Žilina, Slovenská republika
____________________________________________________________________
Literatúra
- [1] ONDRUŠ, J. – DICOVA, J. Predikcia vývoja hromadnej osobnej dopravy v Žilinskom kraji. Perner´s Contacts 2011. Ročník. 6. Číslo. IV.str. 304-310. Dostupné na internete: http://pernerscontacts.upce.cz/23_2011/Ondrus.pdF
- [2] KALAŠOVÁ, A. – KUPČULJAKOVÁ, J. The future in the telematics applications as support for increased safety. Transport Problems 2012. Vol. 7. Issue. 1. str. 103-110. Dostupné na internete: http://transportproblems.polsl.pl/pl/Archiwum/2012/zeszyt1/2012t7z1_11.pdf
- [3] KUPČULJAKOVÁ, J. The issue of municipal transport preference. Doprava a spoje 2011. Číslo. 2011-2. str. 91-96. Dostupné na internete: http://fpedas.uniza.sk/dopravaaspoje/2011/2/Kupculjakova.pdf
- [4] KUPČULJAKOVÁ, J. Possibilities of ensuring urban public transport priority. Archives of transport system telematics. Vol. 5. Issue. 4. str. 12-16.
- [5] STOYANOV, P. – GAGOVA, P. Some implementation of quality of public transport. Transport Problems 2012. Vol. 7. Issue. 2. P. 37-42. Dostupné na internete: http://transportproblems.polsl.pl/pl/Archiwum/2012/zeszyt2/2012t7z2_04.pdf
- [6] GOGOLA, M. Modelové riešenie preferencie MHD na vybranej časti mesta Žilina. Doprava a spoje 2012. Číslo. 2012-1. str. 94-103. Dostupné na internete: http://fpedas.uniza.sk/dopravaaspoje/2012/1/gogola.pdf
- [7] Územný plán mesta Žilina. Dostupné na internete: http://www.zilina.sk/docs/2012/upm_zilina/Zavazna_cast_text.pdf http://www.acea.be (Európska asociácia výrobcov automobilov)
- [8] TSS – Transport Simulation Systems. Aimsun 7 Dynamic Simulators User´s Manual May 2012 http://www.volvo.com
VEGA Project no. 1/0159/13 – KALAŠOVÁ, A. and collective: Basic Research of Telematic Systems, Conditions of Their Development and Necessity of Long-term Strategy. University of Žilina, the Faculty of Operation and Economics of Transport and Communications, 2013-2015
Centre of excellence for systems and services of intelligent transport II.,
ITMS 26220120050 supported by the Research & Development Operational Programme funded by the ERDF.
Podporujeme výskumné aktivity na Slovensku/Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ
VYTLAČIŤ