Strona główna » Publikacje
<img src="gfx/tmp_logo.gif" width="240" height="54" alt="Signalco Ltd." border="0"> <img src="gfx/gora_pic.gif" width="305" height="106" alt="">
| | | | | | | |





W celu ułatwienia kontaktu z naszą firmą, zachęcamy Państwa do skorzystania z formularza zapytań.
więcej


Aby otrzymywać najnowsze informacje, proszę podać swój e-mail:




Nasze publikacje

Wpływ monitoringu na bezpieczeństwo ruchu

mgr inż. Krzysztof Pierzchała
Prezes Zarządu, Signalco Ltd Sp. z o.o.

dr inż. Franciszek Pietrucha
Profil Sp. z o.o., Warszawa

 

Wpływ monitoringu na bezpieczeństwo ruchu na autostradzie

KONFERENCJA ROZWÓJ NAWIERZCHNI BETONOWYCH W POLSCE NA PRZYKŁADZIE MODERNIZACJI AUTOSTRADY A4

WROCŁAW 22-24.09.2004

 

Streszczenie
Definicja monitoringu. Cele i zadania monitoringu autostrad. Bezpieczeństwo ruchu na autostradach. Monitoring autostrady i jego wpływ na bezpieczeństwo ruchu.

Summary 
Monitoring definition. Goals and tasks of motorway monitoring. Traffic safety on motorways. Motorway monitoring and its influence on the traffic safety..  

 

Definicja monitoringu

Pod pojęciem monitoringu drogi, w tym także autostrady, rozumiemy prowadzoną w sposób ciągły i systematyczny obserwację podstawowych parametrów dotyczących ruchu drogowego, stanu technicznego nawierzchni drogi oraz innych elementów konstrukcyjnych drogi (np. korpus ziemny) oraz obiektów drogowych takich jak mosty, wiadukty, przejazdy i przejścia, mury oporowe, przepusty a także warunków atmosferycznych i towarzyszących im zjawisk na drodze i wokół drogi. Monitoring taki może być rozszerzony o monitoring danych obrazujących stan środowiska w jakim zlokalizowana jest droga (poziom hałasu, poziom zanieczyszczeń powietrza od spalin emitowanych przez pojazdy, poziom zanieczyszczeń wód opadowych spływających z drogi do odbiorników, poziom wibracji pochodzących od przejeżdżających pojazdów etc.) oraz ewentualnie innych danych np. danych hydrologicznych wód w pobliżu drogi. Monitoring może być prowadzony ręcznie tj. za pomocą obserwacji personelu dokonującego rutynowych objazdów czy obchodów drogi. Z racji ograniczonych możliwości człowieka taki monitoring musi być ograniczony do, możliwego do zaakceptowania przez pracowników, określonego kwantum. Trzeba jednak zaznaczyć, że niekiedy nie da się wyeliminować całkowicie monitoringu ręcznego. I tak np. słynna, jedna z pierwszych linii superszybkich pociągów japońskich „Shinkansen”, w przypadku wystąpienia trzęsienia ziemi w rejonie linii, sprawdzana jest po wystąpieniu trzęsienia i przed oddaniem ponownym do ruchu właśnie w taki sposób, pomimo tego, iż pracuje tam wiele, bardzo niezawodnych i bardzo zaawansowanych technologicznie automatycznych urządzeń monitorujących. Obecnie monitoring realizowany jest głównie przy użyciu automatycznych urządzeń do śledzenia różnych czynników. Urządzenia te są coraz bardziej niezawodne, coraz dokładniejsze i w wielu przypadkach włączone w całe skomplikowane systemy automatycznego monitoringu dróg i obiektów związanych z drogami. Rzecz jasna zakres monitoringu, częstotliwość zbierania danych oraz  ich dokładność zależy od rodzaju drogi i jej znaczenia dla zarządcy. Przede wszystkim monitoringiem obejmuje się najważniejsze z punktu widzenia gospodarczego i społecznego drogi; autostrady, drogi ekspresowe oraz najważniejsze drogi w poszczególnych krajach; które najczęściej nazywane są drogami krajowymi względnie federalnymi (w krajach federacyjnych). Jak w każdym przypadku tak i tutaj decyduje rachunek ekonomiczny; jeśli monitoring jako samodzielna inwestycja, względnie część inwestycji, jest efektywny ekonomicznie, to nie powinno się z niego rezygnować w imię, błędnie pojmowanej, oszczędności. Zwykle w przypadku autostrad, których budowa uzasadniona jest od pewnego poziomu przewidywanego obciążenia ruchem, urządzenia monitorujące wliczane są w koszt inwestycji od samego początku projektu. Sam koszt tych urządzeń, w porównaniu z całością kosztów budowy, jest niewielki.

2.   Cele i zadania monitoringu autostrad.

Autostrady są drogami, które przeznaczone są do prowadzenia dużego ruchu na znaczne odległości. Jak pokazują doświadczenia krajów o rozwiniętej sieci autostrad, ich eksploatacja – zwłaszcza w obszarach o dużym stopniu zurbanizowania – nastręcza wiele kłopotów, najczęściej związanych z  dużym ruchem pojawiającym się na nich w okresach szczytów dziennych, tygodniowych czy sezonowych. Czasem także na odcinkach autostrad, które niczym szczególnym się nie wyróżniają,  spotyka się zjawiska, które predystynują je do obserwacji. Ogólnym celem autostrad jest zapewnienie szybkiego, bezpiecznego i ekonomicznego transportu drogowego. Jak łatwo zauważyć jest w tym sporo sprzeczności, bowiem szybko nie zawsze znaczy bezpiecznie czy ekonomicznie. Celem monitoringu autostrad jest uzyskanie aktualnych i rzetelnych danych, których przetworzenie i analiza pozwoli zarządzającemu podejmować decyzje dotyczące bieżącej eksploatacji autostrady oraz istotnych programów na przyszłość z  możliwie najniższym poziomem ryzyka. Jakie elementy są przedmiotem obserwacji? Zwykle wymienia się cztery grupy:

·        Ruch, jego struktura rodzajowa i kierunkowa, odstępy między pojazdami, prędkości i przyspieszenia, masy pojazdów i wywierane przez nie naciski na oś

·        Warunki pogodowe i klimatyczne na autostradzie i wokół autostrady; temperatura, wilgotność, kierunek i siła wiatru, opady deszczu i śniegu, gołoledź, mgła

·        Naprężenia i temperatury w warstwach konstrukcji nawierzchni i podłoża gruntowego, odkształcenia tych warstw a także naprężenia, temperatury i odkształcenia konstrukcji obiektów inżynierskich

·        Inne czynniki, jeśli występuje potrzeba ich obserwacji

3.   Bezpieczeństwo ruchu na autostradach

Autostrady, według zgodnej opinii specjalistów z różnych krajów i kontynentów, najeżą do dróg o najlepszych względnych wskaźnikach bezpieczeństwa ruchu. Prawdopodobieństwo uwikłania kierującego w wypadek na autostradzie, wyrażone np. liczbą wypadków na jeden milion przejechanych pojazdokilometrów, jest w przypadku autostrad jednym z najniższych w zestawieniu z innymi kategoriami dróg [1]. Niestety nie znaczy to, że autostrady są całkowicie bezpieczne. Jak wiadomo na powstawanie wypadków w znacznym stopniu wpływa tzw. czynnik ludzki, tj. sposób w jaki zachowują się użytkownicy dróg, a w tym przypadku autostrad. Stosunkowo wysokie prędkości, jakie charakteryzują ruch na autostradzie, sprawiają że nieliczne wypadki do których dochodzi na autostradach są najczęściej wypadkami ciężkimi. Szacuje się także, że bezpieczeństwo ruchu samochodu osobowego korzystającego z autostrady w porównaniu z takim samym samochodem korzystającym z drogi zwykłej jest o około 20 % wyższe, zaś dla samochodu ciężarowego bezpieczeństwo ruchu na autostradzie jest o około 15 % wyższe od ruchu po zwykłej drodze [2]. Do najczęstszych typów wypadków jakie mają miejsce na autostradzie należą :

·        zderzenia tylne, oraz

·        wypadnięcia pojazdu z jezdni.

Obydwa rodzaje zdarzeń związane są z prędkością, przy czym pierwsze zachodzą wówczas, gdy kierujący nie zachowują odpowiednich odstępów na drodze, zaś drugie wynikają z niedostosowania prędkości do warunków ruchu i zwykle związane są z wystąpieniem trudniejszych warunków pogodowych, takich jak mgła, opady deszczu lub śniegu, silny boczny wiatr, gołoledź lub wystąpienie pokrywy śnieżnej na jezdni. Należy dodać, że pierwszy typ wypadków (najechania od tyłu, zwane też zderzeniami tylnymi) występują częściej na autostradach obciążonych dużym ruchem, na których często występują zatory związane z zatłoczeniem. Szacuje się, że około 40 % wypadków na autostradach to najechania od tyłu [3]. Także miejsca prowadzenia robót na autostradzie pod ruchem i związane z tym zmiany w organizacji ruchu, zwłaszcza gdy nie są one odpowiednio wcześniej wyraźnie sygnalizowane kierującym, bywają przyczyną tego rodzaju wypadków. Odstęp danego pojazdu do pojazdu, który go poprzedza powinien być na tyle duży, by w przypadku gwałtownego zahamowania tego pierwszego, kierujący był w stanie wyhamować pojazd i zatrzymać go przed pojazdem poprzedzającym. Art.19 pkt.2 ust.3 Prawa o ruchu drogowym określa, że kierujący pojazdem jest obowiązany utrzymywać odstęp niezbędny do uniknięcia zderzenia w razie hamowania lub zatrzymania się poprzedzającego pojazdu [4]. Na ogół zaleca się by odległość między pojazdami podana w metrach odpowiadała prędkości pojazdu w kilometrach na godzinę. Są to odległości obliczone dla samochodów starszych generacji. Obecne samochody posiadają znacznie skuteczniejsze systemy hamulcowe, co jednak nie gwarantuje bezpieczeństwa, zwłaszcza w zatłoczeniu, ponieważ kolejny jadący pojazd, którego kierujący nie w porę zareaguje na zachowanie poprzednika lub dysponuje gorszymi hamulcami, może wpaść na pojazd gwałtownie hamujący.

W przypadku wypadków drugiego typu tj. wypadnięcia pojazdu z jezdni lub częściej używanego określenia utracenia przez kierującego kontroli nad pojazdem, to warto wspomnieć, że człowiek nie bardzo potrafi właściwie oszacować prędkość z jaką się porusza. W sytuacjach stresogennych, na które kierujący samochodem narażony jest dość często,  prędkość bywa oceniana błędnie. Ponadto kierujący mają kłopoty z adaptacją do nagle zmieniających się warunków, takich jak np. nagłe podmuchy silnego wiatru, czy zmiana nawierzchni z suchej na mokrą czy zaśnieżoną. Jak stąd wynika wystąpienie zdarzenia takiego jak wypadek lub kolizja zazwyczaj jest splotem szeregu okoliczności, które w sumie tworzą zagrożenie i przy na ogół ograniczonych możliwościach kierującego (rzadko zdarza się osoba, która przeszła specjalne szkolenie jak zachować się w ekstremalnych sytuacjach) dochodzi do zdarzenia.

4.   Monitoring autostrady i jego wpływ na bezpieczeństwo ruchu

W punkcie 2  podano co oznacza monitoring autostrady. Jak nietrudno wywnioskować monitoring jest i może być narzędziem bardzo silnie wspomagającym wysiłki zmierzające do podniesienia bezpieczeństwa ruchu na autostradzie. Zwłaszcza obserwacje wielkości i  parametrów ruchu oraz śledzenie warunków pogodowych, w tym takich zjawisk jak mgła czy gołoledź mogą, dzięki możliwości ich przetworzenia i wykorzystania, przyczynić się do polepszenia bezpieczeństwa ruchu. Dzięki informacjom o bieżącym przepływie potoków ruchu możemy wykrywać te miejsca na autostradzie, gdzie aktualnie tworzy się zator i dzięki temu powiadamiać kolejno zbliżających się kierujących do potencjalnego miejsca zagrożenia, jakim jest zator, o niezbędności zmniejszenia prędkości i ewentualnie możliwości wcześniejszego zjechania z autostrady. Systemy monitorowania ruchu i jego parametrów są także wykorzystywane w powiązaniu z systemami sterowania ruchem do możliwie najkorzystniejszego prowadzenia ruchu i jego zabezpieczenia, poprzez sygnały kierujące ruchem np. poprzez czasowe zamknięcie wjazdu na dany odcinek autostrady, czy zamknięcie wyjazdu z autostrady i skierowanie do następnego, ponieważ sieć do której mieliśmy się włączyć jest przeciążona. Na odcinkach, które charakteryzują się silnymi wahaniami struktury kierunkowej ruchu np. gdy autostrada w porze porannej służy za drogę dojazdową do pracy, a po południu odwrotnie, są stosowane pasy ruchu o zmiennym kierunku dla dopasowania przepustowości do aktualnego zapotrzebowania. Są nawet przypadki kiedy dwukierunkową autostradę zamienia się okresowo na jednokierunkową, co umożliwia zaspokojenie, często krótkotrwałego lecz bardzo dużego popytu na przejazd w jednym kierunku. Sterowanie ruchem może być realizowane przy pomocy znaków o zmiennej treści rozmieszczonych w odpowiednich miejscach na autostradzie oraz sygnalizacji świetlnej umieszczonej nad pasami ruchu autostrady. Zarządzanie ruchem na rozwiniętych systemach autostradowych jest obecnie dość obszernym działem wiedzy, który dysponuje już sprawdzonymi i niezawodnymi narzędziami. Pierwszą zasadą jaką kierują się zarządzający jest zapewnienie pełnego bezpieczeństwa. Najnowszy amerykański podręcznik zarządzania ruchem na autostradach, zmodyfikowany we wrześniu 2003 roku liczy ponad 500 stron tekstu[5]!. Specjalne rozdziały są poświęcone zarządzaniu w przypadku wystąpienia zdarzenia (wypadek, kolizja, awaria) oraz np. zarządzaniu planowanymi zdarzeniami specjalnymi np. wydarzeniami sportowymi itp. Jak ważne jest bezzwłoczne zabezpieczenie strefy wypadku na autostradzie wiedzą wszyscy, którzy uczestniczyli w takim zdarzeniu. W warunkach dużego obciążenia autostrady dużą wagę przykłada się także do możliwie szybkiego, uprzedzającego  powiadomienia uczestników ruchu o zdarzeniu oraz jak najszybszego przeprowadzenia akcji ratowniczej wraz z likwidacją skutków wypadku czy kolizji które mogłyby zagrozić bezpieczeństwu ruchu czy środowiska (wycieki oleju, paliwa, rozproszone elementy pojazdów względnie ładunków pojazdów etc.). Podejmujący decyzję o ponownym dopuszczeniu do ruchu strefy w której miało miejsce zdarzenie, musi być absolutnie pewien, że jest ona wolna od wszelkich zagrożeń.

Bezpieczeństwo ruchu na autostradzie zależy także od warunków pogodowych stąd duże znaczenie przywiązuje się do instalacji na autostradach sieci stacji monitorujących pogodę oraz takie zjawiska jak mgła czy gołoledź. Wysokie prędkości jazdy na autostradzie sprawiają, że zmiana warunków atmosferycznych, zwłaszcza nagła, może skutkować pojawieniem się wypadków. Dzięki informacjom pochodzącym ze stacji pogodowych możliwe jest wyprzedzające podejmowanie akcji zimowej, przekazywanie ostrzeżeń kierującym oraz,  w szczególnych przypadkach sterowanie ruchem tak, by jego parametry były dostosowane do aktualnych warunków pogodowych, zaś w skrajnych wypadkach nawet wstrzymywanie ruchu, jeśli zagrożenie na to wskazuje.

Należy jednak poczynić zastrzeżenie, że dysponowanie informacjami ze stacji monitorujących nie jest tożsame z dobrym zarządzaniem. Jest to warunek konieczny lecz niewystarczający. Do tego by informacje te były użyteczne potrzeba systemu, który pozwoliłby na ich, możliwie szybkie przetworzenie oraz przygotowanie decyzji. Decyzję może podejmować sam zarządzający lub w części może być ona podejmowana automatycznie na podstawie przygotowanego wcześniej  algorytmu. Wspomniany system musi być zbudowany w sposób, który z jednej strony uwzględnia niezbędne potrzeby, z drugiej zaś ograniczenia wynikające z wielkości środków na realizację, którymi dysponujemy. Nie jest łatwo pogodzić te sprzeczne interesy, jednak można i należy zmierzać do takiej postaci systemu, która zapewni w danym czasie możliwie jego najlepszą efektywność.

Budowę systemu należy rozpocząć od sprecyzowania podstawowego celu czy też zestawu celów, jakie chcemy uzyskać dzięki systemowi. Dalej zakładając wielkość możliwych do pozyskania środków, w taki sposób rozmieścić stacje, by uzyskane z nich informacje mogły, w możliwie najpełniejszy sposób, odwzorowywać zjawiska ruchowe i inne w sieci lub na określonym ciągu. Założeniem powinno być wykorzystanie stacji do możliwie jak największej liczby aplikacji z zapewnieniem możliwością przyszłego rozwoju systemu. Kluczowym elementem systemu jest oprogramowanie pozwalające na przetworzenie danych, ich archiwowanie i usuwanie zbędnych oraz przeprowadzenie niezbędnych procedur decyzyjnych.

Nie można zapomnieć, że podejmowanie decyzji zarządzających nie kończy procesu, bowiem decyzję trzeba przekazać uczestnikom ruchu, czyli zarządzanym. Należy przy tym rozróżnić decyzje, których wyegzekwowanie jest obligatoryjne (których nie wyegzekwowanie spowodować może zagrożenie bezpieczeństwa) oraz takich, których spełnienie wiąże się jedynie z mniejszą lub bardziej znaczącą poprawą np. warunków ruchu, ale których nie ma potrzeby egzekwować bezwzględnie. Pierwszy rodzaj przekazywany jest uczestnikom ruchu za pośrednictwem urządzeń sterowania ruchem. Rodzaj drugi może być przekazywany np. za pośrednictwem znaków o zmiennej treści lub za pośrednictwem komunikatów radiowych. Ostatnio w szybkim tempie rozwijają się systemy, które umożliwiają kierowanie informacji o warunkach ruchu skierowanych do poszczególnych kierujących, których pozycję w sieci i kierunek jazdy zdolne są określić. Systemy te wykorzystują możliwości jakie oferują systemy monitorujące drogę i warunki na i wokół drogi oraz możliwości sieci telefonii komórkowej. Połączenie możliwości obu technologii pozwala na precyzyjne informowanie kierujących o warunkach ruchu jakie mogą napotkać nieomal w systemie on-line [6]. Szybki rozwój systemów telefonii komórkowej i coraz niższe na świecie ceny za ich usługi pozwalają z optymizmem patrzeć na przyszłość systemów wiążących monitoring dróg i telefonię komórkową. Lepsza informacja docierająca w porę do kierowców umożliwia reagowanie np. w postaci redukcji prędkości lub zmiany marszruty pojazdu jeśli wystąpi taka potrzeba, w rezultacie pozwala to na zmniejszenie liczby wypadków oraz skrócenie czasu podróży.

 

Spis cytowanych źródeł:

[1]       Fred C.M. Wegman; Road Safety Problems in Lay-outs and Recomendation of the Road

Design Process, Materiały I Konferencji BRD GDDP, Rynia październik 1994,

[2]       Halina Chrostowska, Stefan Rolla, Zygmunt Wrześniowski; Autostrady, WKŁ Warszawa 1974,

[3]       Wolfgang Mensenbach; Podstawy inżynierii ruchu drogowego, WKŁ Warszawa 1978,

[4]       Prawo o ruchu drogowym;  Ustawa z dnia 20 czerwca 1997 r. z późniejszymi zmianami,

[5]       Freeway Management and Operation Handbook ; FHWA September 2003,

[6]       O2 Trafficline; - informacje ze strony internetowej www.intervoice.com



Spółka zarejestrowana: Sąd Rejonowy dla Krakowa Śródmieścia XI Wydział Gospodarczy KRS pod numerem 0000036403.
Kapitał zakładowy 1 687 000,00 PLN.

Copyright © 2003 Signalco LTD. Sp. z o.o. Wykonanie serwisu: Empathy Internet


Strona główna E-mail English version Home page E-mail Polish version