VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STAVEBNÍ ÚSTAV POZEMNÍCH KOMUNIKACÍ FACULTY OF CIVIL ENGINEERING INSTITUTE OF ROAD STRUCTURES VYHODNOCENÍ PROTISMYKOVÝCH VLASTNOSTÍ POVRCHŮ VOZOVEK NA RAMPÁCH DÁLNIČNÍCH KŘIŽOVATEK EVALUATION OF MOTORWAY INTERSECTION RAMPS SURFACE SKID RESISTANCE DIPLOMOVÁ PRÁCE MASTER'S THESIS AUTOR PRÁCE AUTHOR VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR Bc. JIŘÍ KACHTÍK prof. Ing. JAN KUDRNA, CSc. BRNO 2012
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ Studijní program Typ studijního programu Studijní obor Pracoviště N3607 Stavební inženýrství Navazující magisterský studijní program s prezenční formou studia 3607T009 Konstrukce a dopravní stavby Ústav pozemních komunikací ZADÁNÍ DIPLOMOVÉ PRÁCE Diplomant Bc. Jiří Kachtík Název Vedoucí diplomové práce Vyhodnocení protismykových vlastností povrchů vozovek na rampách dálničních křižovatek prof. Ing. Jan Kudrna, CSc. Datum zadání diplomové práce 31. 3. 2011 Datum odevzdání diplomové práce 13. 1. 2012 V Brně dne 31. 3. 2011...... doc. Dr. Ing. Michal Varaus Vedoucí ústavu prof. Ing. Rostislav Drochytka, CSc. Děkan Fakulty stavební VUT
Podklady a literatura Mapy dálničních křižovatek s uzlovými body, Měřené protismykové vlastnosti povrchů vozovek, Fotomapy křižovatek, Výsledky sčítání dopravy, Charakteristiky obrusné vrestvy vozovek. Zásady pro vypracování Posoudit vývoj protismykových vlastností v závislosti na druhu, rychlosti a množství vozidel, druhu asfaltových směsí v obrusných vrstvách, ohladitelnosti použitého kameniva a směrových a výškových poměrů ramp dálničních křižovatek. Upřesnění druhů a rychlosti vozidel se orientačně provede měřením záznamovým radarovým zařízením. Předepsané přílohy 1. Zadání diplomové práce 2. Metodika řešení diplomové práce 3. Zpracování výsledků všech měření 4. Grafické zpracování posuzovaných křižovatek 5. Zhodnocení Licenční smlouva o zveřejňování vysokoškolských kvalifikačních prací... prof. Ing. Jan Kudrna, CSc. Vedoucí diplomové práce
Abstrakt v českém a anglickém jazyce Cílem diplomové práce je vyhodnotit dosavadní měření protismykových vlastností povrchu vozovky vybraných mimoúrovňových křižovatek. Posoudit jejich vývoj v závislosti na druhu, rychlosti a množství vozidel, druhu asfaltových směsí v obrusných vrstvách, směrových a výškových poměrech ramp dálničních křižovatek. The aim of the master s thesis is to evaluate the current measurement of skid resistance road surface properties of selected interchanges. Assess their development depending on the type, speed and number of vehicles, type of asphalt wearing course, directional and height ratios ramps of motorway intersections. Klíčová slova v českém a anglickém jazyce Protismykové vlastnosti, povrch vozovky, dopravní zatížení, křižovatka, mimoúrovňová křižovatka Skid resistence, pavement surface, traffic loading, intersection, interchange
Prohlášení: Prohlašuji, že jsem diplomovou práci zpracoval(a) samostatně a že jsem uvedl(a) všechny použité informační zdroje. V Brně dne.... podpis autora Vysoké učení technické v Brně Ústav pozemních komunikací Bibliografická citace VŠKP KACHTÍK, J. Vyhodnocení protismykových vlastností povrchů vozovek na rampách dálničních křižovatek : diplomová práce. Brno, 2011. 101 s., 36 s. příl. Vysoké učení technické v Brně. Fakulta stavební. Ústav pozemních komunikací. Vedoucí diplomové práce prof. Ing. JAN KUDRNA, CSc.
Poděkování: Tímto bych rád vyjádřil poděkování prof. Ing. Janu Kudrnovi, CSc. za odborné vedení a podporu při řešení této diplomové práce, Ing. Jaroslavě Daškové za pomoc při sběru dat a za ochotu věnovat mi čas při početných konzultacích, panu Nekulovi ze sdružení Měření PVV-Nekula a firmě Consultest s.r.o. za poskytnutá data, panu Ing. Martinu Smělému za pomoc při sčítání dopravy a dobře míněnou kritiku, která se stala motorem na cestě k hlubšímu prostudování problematiky sčítání dopravy, a mým rodičům za celoživotní podporu ve studiu. Motto: I cesta může být cíl.
Obsah: 1. Úvod.. 7 2. Metodika řešení diplomové práce 8 3. Základní přehled o problematice protismykových vlastností 9 3.1. Základní pojmy... 9 3.2. Význam protismykových vlastností pro bezpečnost silničního provozu.. 10 3.3. Vývoj protismykových charakteristik vozovky v průběhu kalendářního roku.. 11 3.4. Měření podélného koeficientu tření fp dynamickým měřícím zařízením 13 3.5. Způsob zpracování dat z měření podélného koeficientu tření. 14 3.6. Porovnání měření zařízení TRT a Griptester 15 3.7. Měření makrotextury. 15 4. Sčítání dopravy 18 4.1. Způsoby zjištění intenzit dopravy. 18 4.2. Způsoby průzkumu intenzit dopravy 19 4.3. Druhy vozidel.. 20 4.4. Vyhodnocení průzkumu dopravy. 20 4.5. Stanovení ročního průměru denních intenzit. 22 4.6. Přesnost odhadu intenzity dopravy. 24 4.7. Způsob provedení sčítání dopravy na vybraných MÚK 26 5. Vývoj dopravy. 27 6. Vyhodnocení měření koeficientu tření na vybraných MÚK. 31 6.1. Křižovatka na D2 Břeclav. 31 6.1.1. Větev č.1 sjezd z Bratislavy.. 32 6.1.2. Větev č.2 sjezd z Brna... 35 6.1.3. Větev č.3 nájezd na Brno.. 38 6.1.4. Větev č.4 nájezd na Bratislavu. 41 6.2. Křižovatka na D1xD2 Brno-jih. 45 6.2.1. Větev č.1 sjezd na Bratislavu 46 6.2.2. Větev č.2 nájezd na Olomouc.. 47 6.2.3. Větev č.3 sjezd na Brno-centrum.... 49 6.2.4. Větev č.4 nájezd na Prahu 51 6.3. Křižovatka na D1 Brno-západ. 53 6.3.1. Větev č.1 sjezd z Vídně. 53 6.3.2. Větev č.2 nájezd na Vídeň. 55 7. Závěr 56
Literatura 59 Seznam použitých zkratek... 60 Seznam obrázků.. 60 Seznam tabulek.. 62 Seznam grafů...... 62 Seznam příloh... 63 Přílohy... 65
1. Úvod Ve vyspělých státech EU jsou dobré protismykové vlastnosti vnímány jako důležitý parametr komunikace ve vztahu k bezpečnosti dopravy. V České republice se odborníci zabývají protismykovými vlastnostmi vozovek (dále jen PVV) již desítky let, ale až v posledních letech se daří jejich význam dostat i do povědomí široké veřejnosti. Zasloužil se o to výzkum ze strany našich předních odborníků v tomto oboru a také přijetí Bílé knihy o dopravě z roku 2001 po vstupu do Evropské unie s následným vyhlášením Národní strategie bezpečnosti silničního provozu. Pro výzkumné účely se vytvořily i mapy nehodovosti na dálnici D5, ve kterých je zobrazeno kromě jednotlivých nehod i zatřídění povrchu vozovky do kvalitativních tříd dle zjištěných hodnot koeficientu tření f p, (obr. 1) Obr. 1 Mapa nehodovosti let 2006 2009 na úseku dálnice D5 [1] Sledování a vyhodnocování vývoje PVV je také využíváno při diagnostice stavu vozovek v Systému pro hospodaření s vozovkou v tzv. Pavement Management System (PMS) využívaném pro plánování údržby a oprav sítě pozemní komunikace např. Krajskými správami a údržbou silnic. Při důsledném a zodpovědném dodržování této koncepce se toto jeví jako výborný způsob, jak předejít mnoha nedostatkům vytýkaných kvalitě našich komunikací a to nejen týkajících se protismykových vlastností. 7
2. Metodika řešení diplomové práce Cílem mé diplomové práce s názvem Vyhodnocení protismykových vlastností povrchů vozovek na rampách dálničních křižovatek je analyzovat vliv směrových poměrů vozovky na pokles protismykových vlastností. Hlavními body mé práce jsou tedy: Určení intenzit dopravy na rampách vybraných mimoúrovňových křižovatek Vyhodnocení měření koeficientu tření f p na rampách vybraných mimoúrovňových křižovatek a porovnat průměrné hodnoty koeficientu tření f p v dílčích úsecích vzhledem k počtu projetých TNV, typu obrusné vrstvy vozovky, použitého kameniva, směrovým poměrům komunikace K hodnotám intenzit dopravy na rampách MÚK jsem dospěl sčítáním dopravy v běžné pracovní dny - ručním sčítáním nebo automatickým sčítáním za využití radaru Sierzega S4. Takto získaná data jsem zpracoval dle technických podmínek pro stanovení intenzit dopravy na pozemních komunikacích TP189 a získal roční průměrné denní intenzity dopravy (RPDI), které jsem pro znázornění vývoje růstu intenzit dopravy porovnal s RPDI na přilehlých sčítacích úsecích z celostátního sčítání dopravy z roku 2010 a dále určil roční procentuální nárůst dopravy z hodnot RPDI uvedených v CSD 1995-2010. Získaná data jsem transformoval do přehledných tabulek a grafů, viz. kapitola 5. Jednotlivá měření koeficientu tření fp z let 2008 a 2010, příp. 2011 jsem převedl do grafů, kde lze vyčíst hodnoty protismykových vlastností v průběhu měřené trasy, porovnat je s místními směrovými poměry a zatřídění do klasifikačních tříd PVV dle hodnot uvedených v normě ČSN 73 6177. Snažil jsem se tímto vzájemně porovnat dané povrchy vozovek a vypozorovat rozdíl mezi úseky ve směrovém oblouku s malým poloměrem a přímými úseky. Pro komparaci úseků s odlišnými směrovými poměry ( různými poloměry oblouků ) jsem rozdělil jednotlivé rampy na dílčí úseky se stejnými směrovými poměry na přímé a oblouky, přižemž oblouky rozdělil dle jejich poloměrů. U dílčích úseků jsem vypočetl průměrnou hodnotu naměřených součinitelů tření fp a získané údaje jsem převedl do grafů. 8
3. Základní přehled o problematice protismykových vlastností vozovek 3.1. Základní pojmy Protismykové vlastnosti vozovky (dále jen PVV), v překladu z anglického výrazu skid resistance odolnost proti smyku, vyjadřují schopnost povrchu obrusné vrstvy vozovky poskytnout potřebnou hodnotu tření f mezi pneumatikou vozidla a povrchem vozovky. Hrají důležitou roli při změně rychlosti vozidla nebo při změně směru jízdy, kdy tření pneumatiky a povrchu vozovky přenáší vodorovné zatížení způsobené pohybem vozidla, např. brzdnou sílu B = f. m. g, kde m je hmotnost vozidla, g je gravitační zrychlení a f koeficient tření. Nejdůležitějšími pojmy ovlivňující PVV z hlediska povrchu vozovky jsou tyto parametry: Mikrotextura je definována jako odchylka povrchu vozovky od ideálně rovného povrchu o rozměrech menších než 0,5 mm, jedná se tedy o nerovnosti (výstupky a prohlubně) na jednotlivých zrnech kameniva. Mikrotextura má vliv na odolnost proti smyku v celém spektru rychlostí, jež se v běžném provozu vyskytují. Je významná pro přerušení souvislého vodního filmu a pro vytvoření bezprostředního kontaktu pneumatiky vozidla s povrchem vozovky. Trvanlivost mikrotextury souvisí s ohladitelností kameniva, která je dána použitým kamenivem. Obr.41 Vývoj koeficientu tření v závislosti na dopravním zatížení [14] 9
Makrotextura, kterou se rozumí odchylka povrchu vozovky od ideálně rovného povrchu o rozměrech v rozmezí 0,5 mm až 50 mm, jedná se o nerovnost na povrchu vozovky. Způsobuje tzv. hysterezní složku složeného tření, která je spojována se ztrátou energie, kterou doprovázejí deformace pryže běhounu pneumatiky vznikající smýkáním přes výstupky kameniva na povrchu vozovky. Makrotextura ovlivňuje protismykové vlastnosti také svými drenážními schopnostmi. Pneumatika vozidla při pohybu po mokré vozovce vytláčí vodu ze styčné plochy, čímž dochází ke kontaktu pneumatiky s povrchem vozovky. Jsou-li drenážní schopnosti makrotextury dobré, pak i odtok vody je snadnější a naopak, pokud jsou drenážní schopnosti špatné, tvoří makrotextura tzv. uzavřené drény, odtok vody je znesnadněn, což se projeví na tloušťce vodního filmu mezi pneumatikou a vozovkou a následně pak i na protismykových vlastnostech povrchu. Trvanlivost makrotextury poměrně dobře souvisí s odolností proti trvalým deformacím. [2] Obr. 2 Grafické znázornění mikrotextury a makrotextury Obr. 3 Grafické znázornění ztráty mikrotextury a makrotextury 10
3.2. Význam protismykových vlastností pro bezpečnost silničního provozu Základním požadavkem uživatelů pozemních komunikací je poskytnutí podmínek pro bezpečný, rychlý, plynulý, hospodárný a ekologický silniční provoz. Požadavek bezpečnosti je zajištěn rovným povrchem s potřebnými protismykovými vlastnostmi. Protismykové charakteristiky jsou důležité při změně rychlosti vozidla nebo při změně směru jízdy. Za těchto okolností pohyb vozidla způsobuje zatížení povrchu vozovky vodorovnou silou, jejíž působení musí být přeneseno třením pneumatiky na povrch vozovky. Jsou úseky pozemních komunikací, kde ke změně rychlosti a směru dochází pravidelně (stoupání, klesání, před křižovatkami a v křižovatkách, před směrovými oblouky a v obloucích) a na těchto místech dochází k opotřebení povrchu, které obvykle vede k urychlenému poklesu protismykových vlastností, na rozdíl od ostatních úseků sítě pozemních komunikací, kde dochází k opotřebení při vlastním valivém pohybu pneumatiky a k potřebě tření dochází jen vlivem situací v silničním provozu a opotřebení povrchu je díky náhodnosti výskytu vodorovných sil menší. [3] 3.3. Vývoj protismykových charakteristik vozovky v průběhu kalendářního roku Protismykové vlastnosti povrch vozovek jsou ve velké míře závislé na klimatických podmínkách lišících se mezi ročními obdobími. Největší ztráty protismykových vlastností dosahují obrusné vrstvy vozovek v létě, povrch krytu je totiž převážnou dobu suchý. Ke zlepšení dochází v zimě, kdy je povrch vozovky většinou mokrý. Nepříznivé počasí jako je dlouhotrvající déšť či mráz, velké rozdíly mezi denní a noční teplotou má na stav povrchu komunikace pozitivní účinek. Působením atmosférických vlivů vede ke vzniku jemných trhlinek v kamenivu, vytrhávání úlomků ze zrn kameniva, odstraňování jemné frakce i celých zrn, což má za následek zvýšení PVV viz obr.4. [3] 11
Obr. 4 Kolísání PVV v průběhu kalendářního roku [3] Protismykové vlastnosti vozovek, respektive drsnost vozovek závisí i na aktuální teplotě povrchu obrusné vrstvy. Kolísání měřených hodnot koeficientu tření se tedy neprojevuje jen v řádu let či měsíců, ale dokonce během dnů či hodin. Norma ČSN 73 6177 uvádí, že se hodnoty koeficientu podélného tření f p získané z měření po vyrovnání na měřící rychlost přepočtou na referenční teplotu podle technické specifikace pro dané měřící zařízení. V případě, že měřící zařízení nemá definován přepočet na požadovanou referenční teplotu, pak se pro naměřenou teplotu povrchu mokré vozovky v rozmezí teploty povrchu vozovky od 0 C do 30 C použije vztah: kde: f p =f p - 0,004 3 (30 t vm ) f p nejnižší roční hodnota koeficientu podélného tření f p vyrovnaná hodnota součinitele podélného tření t vm teplota povrchu mokré vozovky, ve C V případě, že t vm +30 C, je nejnižší roční hodnota koeficientu podélného tření f p rovna vyrovnané hodnotě koeficientu podélného tření f p. [4] Vliv typu měřícího kola u zařízení na měření koeficientu tření nemusíme uvažovat, obě zařízení, TRT a Griptester, používají stejný typ pneumatiky hladké, bez vzorku a vzorek tak nemá vliv na měření. 12
3.4. Měření podélného koeficientu tření f p dynamickým měřícím zařízením Účelem měření je zjištění velikosti koeficientu podélného tření povrchu vozovky (f p ). Podstata měření vychází z poměru podélné síly nutné k tažení měřícího kola po povrchu mokré vozovky při daném poměru skluzu a svislé síly vyvozující přítlak měřícího kola na vozovku se vypočte součinitel podélného tření (f p ), viz vztah (1). Součinitel tření= podélná síla v místě dotyku pneumatiky měřícího kola s vozovkou [N] svislá síla v místě dotyku pneumatiky měřícího kola s vozovkou [N] (1) Měření se řídí zásadami uvedenými v normě ČSN 73 6177 Měření a hodnocení protismykových vlastností povrchů vozovek a lze ho provádět na libovolném úseku vozovky s ohledem na požadovanou bezpečnou vzdálenost pro rozjezd na měřící rychlost a na brzdnou dráhu pro bezpečné zastavení měřícího zařízení. Teplota vzduchu a teplota povrchu mokré vozovky v měřené stopě se zjistí po ukončení měření každého zkoušeného úseku vozovky elektronickým teploměrem. Při teplotách mokré vozovky nižších než +5 C a vyšších než +40 C se nedoporučuje měřit. Během jízdy měřícího zařízení se povrch vozovky v měřené stopě smáčí z vlastního kropícího zařízení v parametrech předepsaných výrobcem měřícího zařízení (šířka smáčení stopy, tloušťka vodního filmu). Zkoušený úsek se změří v celé délce kontinuálně obvykle rychlostí 60km/h, v případě nepříznivých směrových poměrů rychlostí nižší. Může se měřit naopak i při vyšších rychlostech, vždy ale s ohledem na maximální dovolenou rychlost a bezpečnost silničního provozu. Měřící zařízení musí při měření dodržovat zvolenou měřící rychlost s tolerancí maximálně + 5% s tím, že naměřené hodnoty koeficientu podélného tření, které jsou mimo tuto toleranci, musí být při vyhodnocení vyrovnány na zvolenou měřící rychlost. Hodnoty koeficientu podélného tření (fp) vypočítané podle vztahu X jsou v reálném čase zaznamenány do paměti počítače v grafické i numerické podobě v intervalu minimálně 1m. Z důvodu archivace a dalšího zpracování získaných veličin musí být ve stejném intervalu zaznamenány také hodnoty měřící rychlosti, podélné a svislé síly, poměru skluzu, přítlaku měřícího kola, data a času provedení zkoušky. Dále se do paměti počítače zaznamená počasí, teplota vzduchu a teplota mokré vozovky. [4] 13
3.5. Způsob zpracování dat z měření koeficientu podélného tření Hodnoty koeficientu podélného tření (f p ) vypočítané podle vztahu X se vyrovnají na zvolenou měřící rychlost podle předpisu výrobce nebo technických specifikací měřícího zařízení. Vyrovnané hodnoty koeficientu podélného tření f p se primárně přepočtou na referenční teplotu podle technické specifikace pro dané měřící zařízení, v jiném případě se využije vztah uvedený v kapitole 2.3. Tím se získá nejnižší roční hodnota koeficientu podélného tření f p. Pro hodnocení kontinuálního měření se hodnoty koeficientu podélného tření f p vyrovnané na měřící rychlost a přepočítané na nejnižší roční hodnotu zprůměrují po 20 m. Tab. 1 klasifikace povrchu vozovek dle naměřených hodnot f p [4] Průměrná nejnižší roční hodnota koeficientu podélného tření f p z úseku o délce 20 m se porovná s hodnotami uvedenými v tab. 1 pro příslušnou měřící rychlost a přiřadí se jí odpovídající klasifikační stupeň 1 až 5. V případě potřeby je možné hodnotit i průměrné nejnižší roční hodnoty součinitele podélného tření fp z úseků jiných délek než 20 m, minimální délka hodnoceného úseku je 1 m. Hodnocení kratších úseků než 20m se použije zejména na úsecích, kde se průměrné hodnoty koeficientu podélného tření vzhledem k okolním hodnotám výrazně liší např. v oblasti křižovatky, směrového oblouku, přechodu pro chodce. [4] 14
3.6. Porovnání měření zařízením TRT a Griptester Srovnání měřících zařízení TRT (obr.3) a Griptester358, dále jen GT, (obr.4) používaných v ČR pro měření protismykových vlastností proběhlo několika společnými měřeními na silniční síti a kalibračních úsecích na letišti v Brně Tuřanech. Průběh naměřených hodnot koeficientu podélného tření f p oběma zařízeními na jednom vybraném úseku silnice I/23 od křižovatky na Ostrovačice po křižovatku na Tetčice můžete vidět na obr. 7. Měření bylo provedeno při rychlosti 60km/h a tloušťka vodního filmu byla pro obě zařízení 0,5 mm. [6] Obr. 5 Vozidlo Ford Transit se zabudovaným zařízením TRT [5] Obr. 6 Zařízení Grip Tester 358 [5] Výsledkem porovnání měřících zařízení TRT a GT byl regresní lineární model pro přepočet měřených hodnot ve tvaru: GT358 = -0,313982 + 1,80356 * TRT [6] 15
Obr. 7 Průběh naměřených hodnot fp z Brna do Rosic 3.7. Měření makrotextury Při prohlídce vybraných MÚK jsem provedl měření hloubky makrotextury volumetrickou metodou. Cílem volumetrické (odměrné) zkoušky je zjistit průměrnou hloubku makrotextury, mean texture depth (MTD). Princip zkoušky spočívá ve vyplnění drobných mezer mezi zrny kameniva známým objemem měřícího materiálu, dle normy ČSN EN 13036-1 se používají skleněné kuličky, tzv. balotina, frakce 0,18/0,25. Obr. 8 Ukázka potřebných pomůcek při zkoušce mikrotextury 16
Obr.9 Fotosnímek MÚK Břeclav zkouška makrotextury [16] Tab. 2 Zápis volumetrické zkoušky makrotextury - MÚK Břeclav Tab. 3 Hodnocení MTD do klasifikačních tříd dle normy ČSN EN 13 036 1 [13] 17
Obr. 10 Fotosnímek MÚK Brno-jih zkouška makrotextury [16] Tab. 4 Zápis volumetrické zkoušky makrotextury - MÚK Brno-jih 4. Sčítání dopravy 4.1. Způsoby zjištění intenzit dopravy TP189 uvádí, že se intenzita dopravy na pozemní komunikaci zjišťuje těmito způsoby: 1. Využitím výsledků předchozích dopravních průzkumů 2. Provedením a vyhodnocením dopravního průzkumu. V podmínkách České republiky jsou dostupné zejména tyto zdroje informací o intenzitě dopravy: Dlouhodobé sčítání dopravy úsek pozemní komunikace může být přiřazen k místu dlouhodobého sčítání dopravy. To se provádí automatickými detektory dopravy, které jsou umístěny především na komunikacích vyššího dopravního významu, zejména dálnicích a silnicích I. třídy. Ve specifických případech i na silnicích II. a III. třídy a místních komunikacích. 18
Celostátní sčítání dopravy - je základní informací o intenzitách automobilové dopravy. Probíhá v pětiletém cyklu na vybrané komunikační síti, která zahrnuje všechny dálnice, silnice I. a II. třídy. Ve specifických případech i na silnicích II. a III. třídy a místní komunikace. Využití výsledků jiných dopravních průzkumů - v některých obcích se pravidelně provádí dopravní průzkumy motorové, cyklistické i pěší dopravy. Jejich využitelnost pro daný účel je však třeba zvážit s ohledem na způsob průzkumu. Pokud nejsou zjištěné údaje pro daný účel dostatečné, je možné provést vlastní dopravní průzkum. [7] 4.2. Způsoby průzkumu intenzity dopravy Způsob, metoda a zvolená doba dopravního průzkumu závisí na: účelu, pro který mají být získaná data využita, požadované přesnosti výsledků průzkumu. Možné způsoby průzkumu: ruční výhodou je operativnost a možnost přesnějšího rozlišení druhů vozidel, nevýhodou je skutečnost, že přesnost je ovlivněna lidským faktorem a také obtíže při vysokých intenzitách dopravy. Je obtížně použitelný pro dlouhodobé průzkumy (více jak několik hodin). Ruční průzkum se provádí náležitě poučenou a způsobilou osobou, která zaznamenává projíždějící vozidla do předem připraveného formuláře (případně do technického zařízení). Podoba formuláře je závislá na délce průzkumu, potřebném členění (jak časovém, tak druhů vozidel). průzkum pomocí technických prostředků je vhodný pro dlouhodobější průzkumy (několik dnů), přesnost je závislá na kvalitě technického prostředku a jeho instalace, nevýhodou je nutnost instalace technického prostředku. K průzkumu pomocí technických prostředků jsou nejčastěji využívány: o detektory zabudované nebo připevněné k vozovce hadice, indukční smyčky, o radarové a infračervené detektory umístěné v blízkosti vozovky (některé typy umožňují zaznamenat i intenzitu cyklistické a pěší dopravy), 19
o videodetekce pořízení a analýza provozu systémy pro automatické vyhodnocení obrazu, o kombinovaný (například videozáznam provozu s následným ručním vyhodnocením). Intenzita dopravy se obvykle sleduje odděleně po směrech a v časovém rozlišení alespoň po hodinách. [7] 4.3. Druhy vozidel Pro sledování intenzit dopravy se doporučuje dělit vozidla na tyto druhy: M - motocykly jednostopá motorová vozidla, sajdkáry, O - osobní automobily bez přívěsů i s přívěsy, dodávkové automobily, mikrobusy, N - nákladní automobily lehké, střední a těžké nákladní automobily, traktory, speciální nákladní automobily, A - autobusy vozidla určená pro přepravu osob a jejich zavazadel, která mají víc než 9 míst (včetně kloubových autobusů a autobusů s přívěsy), K - nákladná soupravy přívěsové a návěsové nákladní soupravy. Pro výpočet zatížení komunikace těžkými nákladními vozidly (TNV) je nutné dělit druhy vozidel při dopravním průzkumu podrobněji. [7] 4.4. Vyhodnocení průzkumu intenzit dopravy Metodika stanovení odhadu ročního průměru denních intenzit na základě krátkodobého průzkumu je založena na přepočtu intenzity dopravy zjištěné během krátkodobého dopravního průzkumu pomocí koeficientů charakterizujících denní, týdenní a roční variace intenzit dopravy. Přepočtové koeficienty Koeficienty jsou stanoveny odděleně pro: druhy vozidel charakter provozu na komunikaci daný zejména kategorií a třídou komunikace (a u silnic II. a III. třídy podílem rekreační dopravy). 20
Skupiny vozidel Při přepočtech výsledků průzkumu na celodenní intenzity se pro některé druhy vozidel používají shodné přepočtové koeficienty viz tab.5. Tab. 5 Skupiny vozidel pro stanovení přepočtového koeficientu [7] Charakter provozu na komunikaci Charakter provozu na pozemní komunikaci se odráží i ve variacích intenzit dopravy. Přepočtové koeficienty uváděné v technických podmínkách TP 189 jsou určeny zpracováním dat na 243 stanovištích komunikací v České republice. Takto stanovené koeficienty nemohou postihnout celý rozsah variací intenzit dopravy, je možné provést delší dopravní průzkumy a stanovit si pro konkrétní případy vlastní přepočtové koeficienty. To se doporučuje vždy, pokud komunikace má specifický charakter provozu (komunikace v blízkosti hraničních přechodů, velkých zdrojů a cílů dopravy se specifickým chováním). [7] Motorová doprava Charakter provozu na komunikaci je daný zejména její kategorií a třídou. V technických podmínkách TP189 jsou stanoveny skupiny komunikací podle tabulky 6. Tab. 6 Skupiny komunikací podle charakteru provozu [7] 21
4.5. Stanovení ročního průměru denních intenzit Stanovení odhadu ročního průměru denních intenzit (RPDI) se provádí přepočtem intenzit dopravy získané během průzkumu pomocí přepočtových koeficientů, které zohledňují denní, týdenní a roční variace intenzit dopravy. Přepočtové koeficienty jsou stanoveny podle druhu vozidla a charakteru provozu na komunikaci. Výpočet se provádí odděleně pro každý druh vozidel v těchto krocích: Stanovení odhadu denní intenzity v den průzkumu zohlednění denních variací přepočet intenzity zjištěné za dobu průzkumu na hodnotu denní intenzity v den průzkumu. Stanovení odhadu týdenního průměru denních intenzit zohlednění týdenních variací přepočet denní intenzity v den průzkumu na hodnotu týdenního průměru denních intenzit. Stanovení odhadu ročního průměru denních intenzit přepočet týdenního průměru denních intenzit na roční průměr denních intenzit (RPDI). Stanovení odhadu hodnoty RPDI z výsledku krátkodobého průzkumu se provede pro každý druh vozidla x: kde I m k m,d k d,t k t,rpdi RPDI x =I m. k m,d. k d,t. k t,rpdi intenzita dopravy daného druhu vozidla zjištěná v době průzkumu [voz/doba průzkumu] přepočtový koeficient intenzity dopravy v době průzkumu na denní intenzitu dopravy dne průzkumu (zohlednění denních variací intenzit dopravy) [-] přepočtový koeficient denní intenzity dopravy dne průzkumu na týdenní průměr denních intenzit dopravy (zohlednění týdenních variací intenzit dopravy) [-] přepočtový koeficient týdenního průměru denní intenzity dopravy na roční průměr denních intenzit dopravy (zohlednění ročních variací intenzit dopravy) [-] Koeficient k m,d, k d,t a k t,rpdi jsou stanoveny v závislosti na druhu vozidla a charakteru provozu na komunikaci. [7] 22
se určí pomocí vztahu: kde: Hodnoty přepočtových koeficientů k m,d pro libovolně zvolenou dobu průzkumu p i d denní intenzitě dopravy [%]. k m,d = 100% p i d je součet podílů hodinových intenzit dopravy za dobu průzkumu na Hodnoty přepočtových koeficientů k d,t se vypočtou pomocí vztahu: k d,t = 100% t p i kde: p i t denních intenzit dopravy [%]. je podíl denní intenzity dopravy dne průzkumu i na týdenním průměru Hodnoty přepočtových koeficientů k t,rpdi se vypočtou pomocí vztahu: k t,rpdi = 100% p r i kde: p i r denních intenzit dopravy [%]. je podíl denní intenzity dopravy měsíce i v roce na ročním průměru Hodnoty p i d pro druhy vozidel a charakter provozu jsou uvedeny v příloze. Přesnost odhadu takto stanovené hodnoty RPDI se zjistí postupem v další kapitole 3.6. [7] 4.6. Přesnost odhadu intenzity dopravy Pro stanovení přesné hodnoty intenzity dopravy za dané období je nutné provést nepřetržitý průzkum po celé toto období. Pro zjištění skutečné hodnoty RPDI by bylo nutné provést průzkum po celý rok (365 dnů, 24 hodin denně). To není obvykle možné, a proto se provádí průzkum po kratší dobu (několik hodin) a odhad hodnoty se stanoví výpočtem. Odhad je zatížen chybou, vyplývající z proměnnosti intenzit dopravy. [7] Přesnost závisí na: Době průzkumu (odhad intenzity z průzkumu prováděného po kratší dobu nebo v době nízké intenzity dopravy je méně přesný). Tj. přesnost závisí na podílu naměřené intenzity z celkové intenzity za dané období, Charakteru provozu na komunikaci (pokud je charakter provozu na komunikaci více podobný charakteristickým průběhem intenzit na dané kategorii komunikace je přesnost vyšší). 23
Přesnost je dána odchylkou odhadu RPDI a skutečné hodnoty RPDI (odchylka v %). /odhad RPDI skutečné RPDI Odchylka = skutečné RPDI Přibližný vztah mezi podílem intenzity zjištěné za dobu průzkumu ku odhadu ročního průměru denních intenzit dopravy a odhadu přesnosti stanovení ročního průměru denních intenzit je na obrázku 11. Obr. 11 Odchylka odhadu ročního průměru denní intenzity dopravy (RPDI) [7] Přesnost výpočtu odhadu ročního průměru denních intenzit dopravy se dá zvyšovat: vhodnou dobou průzkumu s větším podílem naměřené intenzity k odhadu ročního průměru denních intenzit, opakováním průzkumu v jiné běžné pracovní dny a stanovením výsledného odhadu RPDI průměrem z jednotlivých měření zjištěním týdenních a ročních variací intenzit dopravy pro danou komunikaci (vyžaduje dlouhodobé sledování) 24
Doporučená doba průzkumu Doba průzkumu se volí s ohledem na: účel průzkumu, potřebnou přesnost výsledků, charakter dopravy. Před průzkumem se zjistí, zda provoz na sledovaném úseku nebude ovlivněn mimořádnými událostmi (uzavírky a dopravní omezení na komunikacích, akce s dopady na dopravu např. významné kulturní nebo sportovní události). Ke zjištění ročního průměru denních intenzit dopravy (RPDI) se průzkum provádí: v běžné pracovní dny v měsících duben, květen, červen, září a říjen. Doporučené doby pro provedení průzkumu a odhadu přesnosti stanovení ročního průměru denní intenzity dopravy (určeného postupem podle TP189) jsou uvedeny v tabulce 7. Tab. 7 Doporučení denní doby pro provedení průzkumu v běžný den a odhad odchylky odhadu ročního průměru denních intenzit dopravy. [7] Technické podmínky TP 189 Stanovení intenzit dopravy na pozemních komunikacích doporučují specifický protokol výpočtu, viz příloha 1. 25
4.7. Způsob provedení sčítání dopravy na vybraných MÚK Na MÚK Brno-jih a Brno-západ byly pro sčítání dopravy využity automatické dopravní radary Sierzega SR4 (obr.12), které snímaly dění na rampách křižovatek vždy celých 24 hodin. Obr.12 Automatický dopravní radar Sierzega SR4 [8] Sčítání dopravy na MÚK Břeclav proběhlo ručním sčítáním se zápisem do sčítacích listů, viz obr. 13, za pomoci 4 poučených sčítačů. Doba sčítání byla 2 hodiny a to od 13:15 do 15:15 ve čtvrtek 26.5.2011. Obr. 13 Jeden ze sčítacích listů pro křižovatku Břeclav na 48.km na dálnici D2 26
5. Vývoj dopravy Nákladní souprava byla v metodice Celostátního sčítání dopravy v letech 2005 a předchozích uvažována jako dvě vozidla tažné vozidlo je zařazeno do skupiny N2 (N3) a přípojné vozidlo do příslušné skupiny PN2 ( PN3 a NS). [7] Původní vzorec pro výpočet TNV [9]: TNV = 0,1*N1+0,9*N2+PN2+N3+PN3+1,3*NS+A+PA (2) kde N1 N2 PN2 N3 Lehká nákladní vozidla (užitečná hmotnost do 3,5t) bez přívěsu i s přívěsy Střední nákladní vozidla (užitečná hmotnost 3,5-10t) bez přívěsu i s přívěsy Přívěsy středních nákladních vozidel Těžká nákladní vozidla (užitečná hmotnost přes 10t) bez přívěsů i s přívěsy a tahače návěsů PN3 NS A PA Přívěsy těžkých nákladních vozidel Návěsy Autobusy bez přívěsů i s přívěsy Přívěsy autobusů V roce 2010 se nákladní vozidla s přívěsy a tahače s návěsy na rozdíl od předchozích výsledků CSD počítají za jedno vozidlo. Pro zdůraznění této změny bylo upraveno označení kategorií vozidel i vzorec pro výpočet TNV. [10] Nový vzorec výpočtu TNV [11]: TNV = 0,1*LN+0,9*SN+1,9*SNP+TN+2,0*TNP+2,3*NSN+A+AK (3) kde LN Lehká nákladní vozidla (užitečná hmotnost do 3,5 t) bez přívěsů i s přívěsy SN SNP TN TNP NSN A AK Střední nákladní vozidla (užitečná hmotnost 3,5 10t) bez přívěsů Střední nákladní vozidla (užitečná hmotnost 3,5 10t) s přívěsy Těžké nákladní vozidla (užitečná hmotnost nad 10t) bez přívěsů Těžké nákladní vozidla (užitečná hmotnost nad 10t) s přívěsy Návěsové soupravy nákladních vozidel Autobusy Autobusy kloubové 27
Zpracování ručního sčítání dopravy, které proběhlo v roce 2011 na MÚK Břeclav na 48.km dálnice D2, vycházelo z nového zařazení vozidel do kategorií a bylo zpracováno dle vztahu (3) použitého v celostátním sčítání dopravy (CSD) v roce 2010. Ke změně kategorií vozidel ovšem nebylo přihlédnuto ve výpočtu těžkých vozidel a celkovému počtu vozidel. Tyto hodnoty jsou stále počítány jako suma jednotlivých kategorií vozidel, čímž dochází k zdánlivému poklesu dopravy na sledovaných pozemních komunikacích v kategorii těžkých vozidel a celkovému počtu vozidel. Tento vývoj jsem korigoval přepočtem skupiny TV dle vztahu (4): TV = LN + SN + 2*SNP + TN + 2*TNP + 2*NSN + A + AK (4) Celkový počet vozidel se pak získá stejným způsobem jako v předchozích letech, tedy součtem osobních vozidel, těžkých vozidel a motocyklů. Vývoj intenzit dopravy na sčítacích úsecích před a za touto křižovatkou z hodnot ročních průměrných denních intenzit (RPDI) z CSD můžete vidět v grafech 1-2 a tabulkách 8-11. RPDI [voz/24hod] 25000 20000 15000 10000 MÚK Břeclav sčítací úsek 6-8740 os těžké TNV S 5000 0 1990 1995 2000 2005 2010 2015 Rok Graf.1 Vývoj intenzit dopravy sčítací úsek 6-8740 Tab. 8 Rozložení dopravy do kategorií vozidel pro výpočet TNV ve sčítacím úseku 6-8740 28
RPDI [voz/24hod] 20000 15000 10000 5000 Tab. 9 Vývoj intenzit dopravy sčítací úsek 6-8740 MÚK Břeclav sčítací úsek 6-8750 os těžké TNV S 0 1990 1995 2000 2005 2010 2015 Rok Graf. 2 Vývoj intenzit dopravy sčítací úsek 6-8750 Tab. 10 Rozložení dopravy do kategorií vozidel pro výpočet TNV ve sčítacím úseku 6-8750 Tab. 11 Vývoj intenzit dopravy sčítací úsek 6-8750 Pro simulaci vývoje dopravy na rampách MÚK Břeclav jsem využil znalostí vývoje intenzit dopravy z CSD a mého ručního sčítání na úsecích 6-8740 a 6-8750 na dálnici D2, které jsou s touto křižovatkou v přímém kontaktu. Z porovnání zjištěných RPDI v letech 2005, 2010 a 29
2011 jsem určil roční procentní nárůst intenzit TNV. Mezi roky 2005 a 2010 je roční nárůst TNV 0,9% a mezi roky 2010 a 2011 4,5%, viz příloha č. 27. Obdobně jsem simuloval vývoj dopravy na rampách MÚK Brno-jih a MÚK Brno-západ, viz grafy 3 až 5. RPDI [voz/24hod] MÚK Brno-jih - sčítací úsek 6-8692 80 000 70 000 60 000 50 000 40 000 30 000 20 000 10 000 0 1990 1995 2000 2005 2010 2015 os těžké TNV S Rok Graf. 3 Vývoj dopravy před křižovatkou Brno-jih ve směru na Olomouc RPDI [voy/24hod] 60 000 50 000 40 000 30 000 20 000 10 000 MÚK Brno-jih - sčítací úsek 6-8801 os těžké TNV S 0 1990 1995 2000 2005 2010 2015 Rok Graf. 4 Vývoj dopravy před křižovatkou Brno-jih ve směru na Prahu RPDI [voz/24hod] 35000 MÚK Brno-západ sčítací úsek 6-7540 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 Graf. 5 Vývoj dopravy na křižovatce Brno-západ Rok os těžké TNV S 30
6. Vybrané mimoúrovňové křižovatky 6.1. MÚK Břeclav MÚK Břeclav se nachází na 48. km dálnice D2 a umožňuje propojení této komunikace a silnice I. třídy I55. V přímých úsecích, tedy na dálnici D2, je obrusná vrstva SMA s kamenivem droba z lomu Luleč. Na rampách této křižovatky byla od roku 2001 obrusná vrstva typu ACO11 droba z lomu Luleč s nízkou ohladitelností 62 a granodioritu z lomu Olbramovice a to až do června 2009, kdy byl položen nový povrch z emulzního mikrokoberce SLURRY SEAL s kamenivem - amfibolit z lomu Želešice s vysokou ohladitelností PSV 47 na přímých úsecích byl položen ve stejném roce kryt SMA. Technologie slurry seal, jejíž doslovný překlad je kalová pěčeť, pochází ze Spojených států amerických a používá se nejen na asfaltové kryty (koberce), ale i na penetrace, kde touto metodou dochází k uzavření povrchu vytvořením nové obrusné vrstvy.[12] Obr. 14 Fotosnímek MÚK Břeclav [17] 31
6.1.1 Větev č. 1 sjezd z Bratislavy Obr. 15 Fotosnímek MÚK Břeclav sjezd z Bratislavy na Hodonín [16] fp 0,9 Břeclav sjezd z Bratislavy 0,8 0,7 0,74 0,81 0,79 0,73 přímá 3 přímá 4!! oblouk 4 (R60) 0,6 0,5 0,58 0,57 0,54 0,53 oblouk 5 (R110) 0,4 Počet TNV v tis. Graf.6 Porovnání průměrných hodnot f p povrchů SMA, ACO11 a EMK ve vztahu k počtu TNV V grafu č.6 znázorňující průměrné hodnoty koeficientu tření f p ve vztahu k počtu zatížení TNV jsou uvedeny z každého úseku vždy 2 měření, na povrchu krytu ACO11 (měření 2008, vyšší hodnoty TNV) a na povrchu krytu EMK (měření 2011, nižší hodnoty TNV) + úsek přímá 3, kde byl v roce 2008 povrch ACO11 a od roku 2009 obrusná vrstva SMA. Z grafu lze vypozorovat, že kryt z vrstvy ACO11 dosahoval stále po přibližně trojnásobném zatížení TNV výrazně lepších hodnot koeficientu tření než-li obrusná vrstva EMK. Také můžeme vyčíst, že v úseku s označením přímá 3, na kterém se nachází obrusná vrstva SMA, dosahujeme lepších hodnot f p ačkoliv se jedná o úsek, kde je zvýšené působení vodorovných sil od brzdění vozidel. 32
Obr.16 Detail povrchu SMA Obr. 17 Detail povrchu EMK Slurry seal 33
fp 1,1 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 Naměřené hodnoty koeficientu tření fp Břeclav směr Brno - sjezd fp 1 fp 2 fp 3 fp 4 fp 2011 fp 2008 0,2 200 300 400 500 600 150 staničení [m] poloměr [m] 100 50 rychlost [km.h -1 ] 0 60 40 20 0 233 251 269 287 305 323 341 359 377 395 413 431 449 467 485 503 521 539 557 575 593 611 629 staničení [m] Graf.7 Soubor grafů průběhu hodnot koeficientu tření fp na rampě Brno-sjezd Při srovnání obou měření na odlišných typech povrchů za to na zcela identických směrových a sklonových poměrech můžeme posoudit vliv těchto faktorů. Například na grafu č.7 vidíme u obou měření pokles průměrných hodnot na 1 m v úseku oblouku s poloměrem 60m a opětovné zlepšení protismykových vlastností při průjezdu obloukem s poloměrem větším, tedy 110m. 34
6.1.2. Větev č.2 sjezd z Brna Obr. 18 Fotosnímek rampy sjezd z Brna na Břeclav [16] fp 0,8 0,7 0,6 0,5 0,50 0,49 0,77 0,61 Břeclav sjezd z Brna 0,59 0,55 0,52 0,69 0,65 0,59 přímá 1 přímá 2!! oblouk 3 (R50) oblouk 1 (R75) oblouk 2 (R235) 0,4 Počet TNV v tis. Graf.8 Porovnání průměrných hodnot fp povrchů SMA, ACO11 a EMK ve vztahu k počtu TNV V grafu č. 8 vidíme, že v úseku přímá 1 nedošlo k žádnému posunu v hodnotách f p navzdory velkému dopravnímu zatížení ani po více než 1 milionu přejezdů TNV. V tomto úseku je obrusná vrstva SMA, která se ocitá ve fázi neojetí - tedy v úrovni nížších hodnot fp z důvodu neojetí asfaltové emulze z povrchu kameniva. 35
Dále můžeme vyčíst, že v úseku přímá 2, kde vozidla zastavují a využívají tím více PVV se na povrchu ACO11 při zhruba 390 000 TNV hodnoty fp pohybují v hodnotě 0,77, kdežto u povrchu EMK se již při 130 000TNV ocitají PVV v hodnotě 0,50. Při porovnání obloukových částí se stejným dopravním zatížením, typem povrchu a výškovými poměry je zřetelné, že úseky s menším poloměrem oblouku mají horší protismykové vlastnosti než-li úseky s poloměrem větším, viz. úseky oblouky 1-3 a to platí jak u povrchu ACO11, tak EMK. Toto zjištění poukazuje na přímý vliv směrových poměrů na kvalitu protismykových vlastností. Na detailu povrchu vozovky (obr.19) vidíme ohlazená zrna kameniva. U tohoto povrchu byla zjištěna nejhorší průměrná hloubka makrotextury ze zkoušených stanovišť na MÚK Břeclav, hodnoty MTD= 0,29, klasifikační třída 5. Obr. 19 Detail vozovky stanoviště č.3 v oblouku R208 sjezd z Brna Na grafu č. 9 můžeme pozorovat v obloukových úsecích o poloměrech R75 a R50 snížené hodnoty koeficientu podélného tření f p až o 2 klasifikační třídy u povrchu ACO11, hodnoty koeficientu tření dosahují v obloukové části rampy s poloměrem R235 třídy 1 oproti přilehlým úsekům s 3krát až 4krát menším poloměrem oblouku, kde jsou PVV zařazeny do 3. třídy. U povrchu EMK není rozdíl tak výrazný, ovšem v porovnání s povrchem ACO11 se pohybujeme v hodnotách celkově nižších o 1 až 2 třídy, resp. oblouk R235 je zařazen do třídy 3 a přilehlé úseky spadají do třídy 4. 36
fp 1 Naměřené hodnoty koeficientu tření fp Břeclav směr Bratislava - sjezd 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 fp 1 fp 2 fp 3 fp 4 fp 2011 fp 2008 0,4 0,3 200 300 400 500 600 700 staničení [m] 0 poloměr [m] -100-200 -300 rychlost [km.h -1 ] 60 40 20 0 16 36 56 76 96 116 136 156 176 196 216 236 256 276 296 316 336 356 376 396 416 436 456 476 staničení [m] Graf.9 Soubor grafů průběhu hodnot koeficientu tření fp na rampě Bratislava-sjezd Obr. 18 Fotosnímek rampy sjezd z Brna na Břeclav [16] 37
6.1.3. Větev č. 3 nájezd na Brno Obr. 20 MÚK Břeclav nájezd na Brno [16] fp 0,7 MÚK Břeclav - nájezd na Brno oblouk 6 (R65) 0,6 0,57 0,53 0,58 0,62 0,59 0,56 oblouk 7 (R150) oblouk 9 (R150) 0,5 0,50 0,50 oblouk 8 (R740) 0,4 Počet TNV v tis. Graf.10 Porovnání průměrných hodnot f p povrchů ACO11 a EMK ve vztahu k počtu TNV V grafu č. 10 můžeme vyčíst vliv směrových poměrů na kvalitu protismykových vlastností vozovky úsek s největším poloměrem, tj. oblouk 8 dosahoval při obou měření (na obou sledovaných obrusných vrstvách) nejlepších průměrných hodnot koeficientu tření. Nejhorších hodnot naopak dosáhl úsek oblouk 6 s nejmenším poloměrem R65 a úsek oblouk 9 s poloměrem R150, kde se projevil vliv působení vodorovných rozjízdných sil od vozidel zrychlujících před zařazením do dopravního proudu na dálnici. 38
Obr. 21 Detail povrchu vozovky stanoviště č.13 v oblouku R150 nájezd na Brno Na detailu povrchu vozovky (obr.21) vidíme ohlazená zrna kameniva, zatlačená do asfaltového tmele. U tohoto povrchu byla naměřena průměrná hloubka makrotextury o hodnotě MTD= 0,44, klasifikační třída 4. Obr. 22 pohled na úsek oblouk R150 připojení na dálnici D2 39
fp 0,9 0,8 0,7 0,6 Naměřené hodnoty koeficientu tření fp Břeclav směr Brno - nájezd fp 1 fp 2 fp 3 fp 4 fp 2011 fp 2008 0,5 0,4 poloměr [m] rychlost [km.h -1 ] 0,3 150 200 250 300 350 400 450 500 550 200 0-200 -400-600 -800 45 43 41 39 37 35 89 104 119 134 149 164 179 194 209 224 239 254 269 284 299 314 329 344 359 374 389 404 419 434 449 464 479 staničení [m] staničení [m] Graf.11 Soubor grafů průběhu hodnot koeficientu tření fp na rampě Brno nájezd V grafu č. 11 můžeme vidět, že hodnoty koeficientu tření f p jsou v úseku s poloměrem oblouku R740 o 1 třídu lepší než v přilehlých úsecích s poloměry R150. Povšimnout si můžeme také rozdílu úseků oblouk 9 a oblouk 7 se stejnými směrovými poměry (oba R150), totožným dopravním zatížením a obrusnou vrstvou. V úseku oblouk 9 jsou horší PVV z důvodu vyššího působení vodorovných sil při zrychlení vozidel pro zařazení do dopravního proudu na dálnici D2. 40
6.1.4. Větev č. 4 nájezd na Bratislavu Obr. 23 MÚK Břeclav nájezd na Bratislavu [16] fp 0,90 0,80 0,70 0,71 Břeclav nájezd na Bratislavu 0,76 0,73 0,70 0,85 0,75 oblouk 10 (R40) oblouk 15 (R70) oblouk 12 (R90) oblouk 16 (R100) 0,60 0,50 0,54 0,56 0,53 0,57 0,59 0,56 0,53 0,64 oblouk 11 (R105) oblouk 14 (R210) oblouk 13 (R345) 0,40 Graf. č 12 Porovnání povrchů ACO11 a EMK ve vztahu k počtu TNV Počet TNV v tis. V grafu č. 12 nacházíme skoro identické pořadí úseků při jejich srovnání dle zjištěných průměrných hodnot koeficientu tření u rozdílných typů povrchů. Úsek oblouk16 dosáhl při obou měření nejhorších hodnot, důvod je, krom malého poloměru R100 zvýšené působení vodorovných sil. V tomto úseku se řidiči rozjíždí při řazení do dopravního proudu dálnice. Druhým úsekem s nejhoršími PVV je oblouk 10 s poloměrem R40, následuje oblouk 11 s poloměrem R105, oblouk 12 s poloměrem R90 a dlouhý úsek oblouk 13 s poloměrem R345, ve kterém se dá očekávat, že většina řidičů zrychluje úsek je přehledný, poměrné dlouhý (170m), ve stoupání a díky svému poloměru se dá říct v porovnání s přilehlými úseky i přímý. Nejlepší hodnoty koeficientu tření dosahuje úsek o 41
poloměru R208, kde se oproti možným předpokladům neprojevily výrazně účinky brzdných síl od vozidel zpomalující před obloukem s poloměrem R70. Vysvětlení se nachází v úvaze, že každý z řidičů zpomaluje v odlišné vzdálenosti od začátku úseku oblouk 15 a tak se z velké části účinky brzdných sil nesoustředily pouze do poměrně krátkého úseku oblouk 14 o délce 35m. Obr. 24 Pohled na úseky oblouk 15 a oblouk 16 na rampě nájezd na Bratislavu Obr. 25 Pohled na překrytí původního povrchu ACO11 vrstvou EMK 42
Obr. 26 stanoviště 4 krajnice nepojížděný povrch MTD =1,65, třída 1 Obr. 27 Detail povrchu vozovky stanoviště 5 oblouk R69 nájezd na Bratislavu Stanoviště 5 má MTD=0,58, klasifikovaný jako třída 3 - po cca 630 tis. pojezdech TNV V grafu č. 13 si povšimněme míst jako jsou úseky o malých poloměrech na začátku a konci rampy. V úsecích oblouk 10 s poloměrem R40 a oblouk 11 o poloměru R105 jsou viditelně nižší hodnoty f p než v úsecích o poloměru R345 a R210. Výraznější rozdíl opak vidět u úseku přiléhající k dálnici, kde se dá předpokládat zvýšená potřeba PVV pro zrychlení vozidel při zařazení do dopravního proudu dálnice. 43
fp 1 Naměřené hodnoty koeficientu tření fp Břeclav směr Bratislava - nájezd 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 fp 1 fp 2 fp 3 fp 4 fp 2011 fp 2008 0,4 0,3 0,2 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 staničení [m] poloměr [m] rychlost [km.h -1 ] 375 300 225 150 75 0-75 -150 45 40 35 109 125 141 157 173 189 205 221 237 253 269 285 301 317 333 349 365 381 397 413 429 445 461 477 493 509 525 staničení [m] Graf. 13 MÚK Břeclav nájezd na Bratislavu Obr. 23 MÚK Břeclav nájezd na Bratislavu [16] 44
6.2. MÚK Brno-jih MÚK Brno-jih se nachází na 196.km dálnice D1 v křížení s dálnicí D2. Na této mimoúrovňové křižovatce proběhlo sčítání dopravy pouze na indirektních vnitřních rampách. Na sledovaných indirektních rampách nájezd na Prahu, sjezd z Prahy a sjezd z Olomouce se nachází původní povrch tvořený obrusnou vrstvou SMA, položeného v září 1995. Do směsi bylo použito kamenivo amfibolit fr. 4/8 a 8/16 z lomu Želešice (PSV 47) a granodiorit fr. 0/4 z lomu Olbramovice. Na rampě sjezd do Brna-centra byl v říjnu 2007 položen emulzní kalový koberec s kamenivem amfibolit z lomu Želešice. Obr.10 Fotosnímek MÚK Brno-jih [17] Obr. 28 Grafický výstup z měření indirektních ramp MÚK Brno jih zařízením TRT 45
6.2.1. Větev č.1 sjezd na Bratislavu Obr. 29 Fotosnímek MÚK Brno-jih větev č.1 sjezd na Bratislavu [16] fp 1 MÚK Brno - jih směr Bratislava - sjezd 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 fp 1 fp 2 fp 3 fp 4 fp 2011 0,4 0,3 0,2 staničení [m] 0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 250,00 Graf. 14 Naměřené hodnoty koeficientu tření f p Na grafu č.14 vidíme průběh naměřených hodnot koeficientu podélného tření f p na rampě sjezd z dálnice D1 směr Praha na dálnici D2 směr na Bratislavu. Při roční průměrné denní intenzitě těžkých nákladních vozidel RPDI TNV =790 voz/24hod, tedy po více než 3,5 milionu projetých TNV je průměrná hodnota koeficientu podélného tření f p =0,47 a spadá tak do 4.třídy, dle klasifikace naměřených hodnot f p dynamickým zařízením uvedené v normě ČSN 73 6177. 46
6.2.2. Větev č.2 nájezd na Olomouc Obr.30 Fotosnímek MÚK Brno-jih větev č.2 nájezd na Olomouc [16] fp 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 Brno - jih směr Olomouc - nájezd fp 1 fp 2 fp 3 fp 4 fp 2011 0,4 0,3 0,2 Staničení [m] 0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 Graf č. 15 Naměřené hodnoty koeficientu tření f p nájezd na Olomouc Grafu č.15 zobrazující průběh měřených hodnot koeficientu podélného tření na rampě nájezd z dálnice D2 ve směru na Bratislavu na dálnici D1 směr na Olomouc nám ukazuje nízké PVV jejichž průměrná hodnota koeficientu tření je f p =0,39 a to i při výborné makrotextuře, která byla při vyhodnocení volumetrické zkoušky makrotextury klasifikována do třídy 1, a zároveň při velmi nízkém dopravním zatížení TNV - RPDI TNV =105 voz/24hod, což činí od roku pokládky obrusné vrstvy SMA 469 000 zatížení TNV. Kamenivo amfibolit se tak jeví jako zcela nevhodné pro svou vysokou ohladitelnost (PSV 47). 47
Obr. 31 Pohled na část rampy nájezd na Olomouc Obr.32 Detail vyhlazeného kameniva obrusné vrstvy SMA na rampě - nájezd na Olomouc 48
6.2.3. Větev č.3 sjezd na Brno-centrum Obr.33 Fotosnímek MÚK Brno-jih větev č.3 sjezd na Brno-centrum [16] fp 1 Brno - jih směr Brno centrum - sjezd 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 fp 1 fp 2 fp 3 fp 4 fp 2011 0,4 0,3 0,2 Staničení [m] 0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 250,00 Graf.16 Naměřené hodnoty koeficientu tření fp V grafu č. 16 sledujeme průběh hodnot koeficientu tření na rampě sjezd z dálnice D1 ve směru Olomouc na dálnici D2 směr na Brno-centrum, na které byla v říjnu 2007 položena vrstva EMK. Průměrná hodnota koeficientu podélného tření se na této rampě dostala na úroveň f p =0,56, což je klasifikováno jako 3.třída. Ve zkoušce makrotextury zde byl povrch vozovky zařazen do 5. třídy s hodnotu MTD 0,36. Dopravní zatížení za dobu provozu nové obrusné vrstvy při RPDI TNV =710 voz/24hod přesáhla počet 1,03 milionu projetých TNV. 49
Obr. 34 Detail ztráty vrstvy EMK Slurry seal na větvi č.3 MÚK Brno-jih Obr. 35 Pohled na porušený kryt z vrstvy Slurry seal větev č. 3 MÚK Brno-jih 50
6.2.4. Větev č.4 nájezd na Prahu Obr.36 Fotosnímek MÚK Brno-jih větev č.4 nájezd na Prahu [16] fp 1 Brno - jih směr Praha - nájezd 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 fp 1 fp 2 fp 3 fp 4 fp 2011 0,4 0,3 0,2 0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 staničení [m] Graf.17 Naměřené hodnoty koeficientu tření f p Graf č. 17 zobrazuje hodnoty koeficientu podélného tření f p na rampě nájezd z dálnice D2 směr Brno na dálnici D1 směr Praha po více téměř 10,4 milionu zatížení TNV, při RPDI TNV = 2322 voz/24hod, přičemž průměrná hodnota f p na tomto úseků je 0,42. Ve zkoušce makrotextury byl povrch zařazen do 3. třídy s hodnotou MTD 0,56. Zrna již byla vyhlazena a zaválcována dopravním zatížením do asfaltového tmele do té míry, že se ztrácely v povrchu krytu a nevyčnívaly natolik, aby zajistily lepší makrotexturu. 51
Obr.37 Pohled na povrch krytu SMA větěv č.4 MÚK Brno-jih V grafu č.18 vidíme srovnání průměrných hodnot na celou délku větvě křižovatky jednoho typu povrchu, z něhož vyplývá, že při použití nevhodného kameniva s vysokou ohladitelností, kterým je amfibol s ohladitelností PSV 47, můžeme i při velmi malém dopravním zatížení očekávat v krátké době užívání takovéhoto krytu vozovky nízké PVV, jako je tomu v případě větvě č.2 nájezd na Olomouc. Téměř stejné hodnoty fp=0,40 byly naměřeny na rampě nájezd na Prahu, na které dochází ke zhoršení v současnou dobu ztrátou makrotextury (nyní MTD třídy 3), oproti rampě nájezd na Olomouc, kde je makrotextura zatříděna s vysokými hodnotami do třídy 1. Pro rozdíl mezi nízkými hodnotami f p na nájezdech (stoupání) a sjezdem (klesání) na Bratislavu by se nabízely právě výškové poměry, ale takové tvrzení by si žádalo obsáhlejší soubor sledovaných křižovatek, z nichž by se daly učinit průkazné závěry. Průměrné fp na úsek 0,60 0,50 0,40 0,30 Srovnání průměrných hodnot fp na rampách MÚK Brno-jih nájezd na Prahu (R55) 0,56 0,47 sjezd na Bratislavu (R50) 0,39 0,40 nájezd na Olomouc (R50) sjezd na Brno-centr (R50) 0,20 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Počet TNV v mil. Graf. 18 Srovnání průměrných hodnot koeficientu tření fp na rampách MÚK Brno-jih 52
6.3. MÚK Brno-západ MÚK Brno-západ se nachází na 190.km dálnice D1 a umožňuje napojení komunikace I. třídy I/23, která je spojkou mezi dálnicí a městským okruhem I/42. Na rampách této křižovatky se nachází obrusná vrstva EMK položená v dubnu 2009 s kamenivem granodiorit fr. 0/4 z lomu Olbramovice s ohladitelností PSV 51 a amfibolit fr. 4/8 z lomu Želešice s PSV 47. Granodiorit je původem magmatická hlubinná hornina s příměsí minerálů biotitu a amfibolu. Obr. 38 Fotosnímek MÚK Brno-západ [17] 6.3.1. Větev č.1 sjezd z Vídně Obr. 39 Fotosnímek MÚK Brno-západ větev č.1 sjezd z Vídně [16] 53
fp 0,9 D1-190km - směr Praha - sjezd fp 10-2008 0,8 fp 12-2011 0,7 fp norm 1 fp norm 2 0,6 fp norm 3 0,5 fp norm 4 0,4 0,3 poloměr [m] rychlost [km.h -1 ] 0,2 600 500 400 300 200 100 0 50 40 30 0 50 100 150 200 250 300 350 163 178 193 208 223 238 253 268 283 298 313 328 343 358 373 388 403 418 433 448 463 478 493 508 Graf. 19 MÚK Brno-západ sjezd z Vídně staničení [m] staničení [m] V souboru grafů č.19 vidíme velmi výrazný pokles PVV na přechodu dvou různých povrchů EMK (rampa) a ACO11 (dálnice) a to o 3 klasifikační třídy, z třídy 1 (v přímé je průměrné f p =0,71 v roce 2008) do třídy 4 (v oblouku je v roce 2008 průměrné f p =0,43). V roce 2011 byly naměřeny průměrné hodnoty f p v přímé na původním povrchu sice nižší f p =0,68, ale stále klasifikovány třídou 1. Ovšem na povrchu EMK položeném v dubnu 2009 se zhruba 1,25 milionem projetých TNV se hodnoty opět pohybují v průměru u hodnoty f p =0,43. V průběhu oblouku o poloměru R105 pak můžeme sledovat další snížení PVV a to ze třídy 4 do třídy 5 - nevyhovující. 54
6.3.2. Větev č.2 nájezd na Vídeň Obr. 40 Fotosnímek MÚK Brno-západ větev č.2 nájezd na Vídeň [16] fp 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 D1-190km - směr Vídeň - nájezd fp 2008 fp 2011 fp norm 1 fp norm 2 fp norm 3 fp norm 4 0,3 0,2 200 0 50 100 150 200 250 300 staničení [m] poloměr [m] rychlost [km.h -1 ] 150 100 50 0 45 40 35 30 229 242 255 268 281 294 307 320 333 346 359 372 385 398 411 424 437 450 463 476 489 502 515 528 541 staničení [m] Graf.20 MÚK Brno-západ nájezd na Vídeň 55
Na grafu č.20 můžeme vypozorovat mírný pokles PVV v polovině každého z oblouků R120 a R60, mezi nimiž jsou hodnoty měřeného koeficientu tření fp mírně vyšší. Řidiči tuto trasu projíždějí v poměrně velké rychlosti a buďto v obloucích dobrzďují svá vozidla nebo se mírný pokles dá vysvětlit působením dostředné síly vlivem směrových poměrů. Průměrné hodnoty fp na povrchu EMK po 1,08 milionu projetých TNV jsou fp=0,46 v oblouku s poloměrem R120, v oblouku R60 je průměrné fp=0,43 a v části přiléhající k dálnici, v oblouku s poloměrem R180, je fp=0,38. Tato skutečnost poukazuje opět na významný vliv vodorovných účinků rozjízdných a brzdných sil. Závěr: Z naměřených a zpracovaných dat na sledovaných MÚK byl prokázán vliv směrových poměrů na ztrátu protismykových vlastností. Bylo potvrzeno, že v místech více namáhaných vodorovnými silami (brzdnými či rozjízdnými) dochází k výraznějšímu poklesu hodnot koeficientu podélného tření f p. Diagram změny fp v čase 1 0,9 0,8 fp 0,7 0,6 0,5 0,65 0,61 0,6 0,6 0,59 0,57 0,55 y = -0,0002x 2-0,0132x + 0,6512 R² = 0,9572 0,53 0,52 0,4 0,3 0,2 0,1 0 1.rok 2.rok 3.rok 4.rok 5.rok 6.rok 7.rok 8.rok 9.rok 10.rok 11.rok 12.rok 13.rok 14.rok Stáří úpravy naměřené fp60 fpnorma3(60) Polynomická spojnice trendu Obr. 42 Typická změna součinitele podélného tření f p v čase pro prům. intenzitu dopravy 7000 voz/24 hod [15] 56
Na základě výsledků z několikaletého měření protismykových vlastností vozovek na různých typech obrusných vrstev, uvedených v Zásadách pro použití obrusných vrstev vozovek z hlediska protismykových vlastností, vychází životnost PVV vrstvy EMK stanovené zařazením povrchu do kategorie 4 nevyhovující, dle hodnocení ČSN 73 6177, (pro rychlost 60km/h f p = 0,44, pro 40km/h f p = 0,50) při dopravním zatížení 7000 voz/24hod v přímých úsecích na dobu bez mála 14 let, viz obr.42. Z mé práce vyplývá, že i při několikanásobně menším dopravním zatížení můžeme dosáhnout nevyhovujícího stavu vozovky vzhledem k PVV v místech vyššího působení vodorovných sil, ať už brzdných a rozjízdných či působením dostředné síly vlivem malých směrových poměrů, resp. poloměrů oblouků, a při použití kameniva s vysokou ohladitelností, viz amfibolit (PSV 47), do asfaltové směsi obrusné vrstvy krytu vozovky. Toto kamenivo ztrácí velice rychle po zavedení do provozu mikrotexturu, což se ukázalo v případě ramp MÚK Brno-jih a u vrstvy EMK je tímto kamenivem ovlivněna i makrotextura obrusné vrstvy krytu. Na MÚK Břeclav poklesly hodnoty MTD z 1,64 (tř.1) na stanovišti č.4 po 630 tis. TNV na hodnotu 0,63 (tř.3) na stanovišti č.5. Dále porovnání se stanovištěmi č.7 (MTD=0,59, tř.3), stanoviště č.3 dokonce tř.5 s MTD=0,29. Můžeme tedy tvrdit, že obrusná vrstva EMK s tímto kamenivem není vhodná v takto zatížených úsecích jako jsou rampy mimoúrovňových křižovatek, neboť již při několikanásobně nižším zatížení TNV nabízí tato obrusná vrstva výrazně horší protismykové vlastnosti. fp 0,6 0,55 0,5 0,45 Porovnání hodnot fp dílčích úseků na povrchu EMK ve vztahu k TNV 0,54 0,50 0,56 0,54 0,53 0,57 0,59 0,57 0,57 0,56 0,55 0,53 0,53 0,53 0,52 0,50 0,49 0,50 oblouk 10 (R40) oblouk 3 (R50) oblouk 4 (R60) oblouk 6 (R65) oblouk 15 (R70) oblouk 1 (R75) oblouk 12 (R90) oblouk 16 (R100) oblouk 11 (R105) oblouk 5 (R110) oblouk 7 (R150) oblouk 9 (R150) oblouk 14 (R210) oblouk 2 (R235) oblouk 13 (R345) oblouk 8 (R740) přímá 4!! přímá 2!! Počet TNV v tis. Graf. 21 Porovnání úseků různých směrových poměrů na povrchu EMK 57
fp 0,90 0,85 0,80 0,75 0,70 0,65 0,60 0,55 0,50 0,45 0,40 Porovnání hodnot fp dílčích úseků na povrchu ACO11 ve vztahu k TNV 0,77 0,73 0,74 0,71 0,70 0,81 0,73 0,85 0,76 0,75 0,64 0,58 0,69 0,65 0,61 0,62 0,59 0,56 oblouk 10 (R40) oblouk 3 (R50) oblouk 4 (R60) oblouk 6 (R65) oblouk 15 (R70) oblouk 1 (R75) oblouk 12 (R90) oblouk 16 (R100) oblouk 11 (R105) oblouk 5 (R110) oblouk 7 (R150) oblouk 9 (R150) oblouk 14 (R210) oblouk 2 (R235) oblouk 13 (R345) oblouk 8 (R740) přímá 4!! přímá 2!! Počet TNV v tis. Graf. 22 Porovnání úseků různých směrových poměrů na povrchu ACO11 Při porovnání jednotlivých dílčích úseků, tedy úseků lišící se směrovými poměry vychází, že pro úseky s malými poloměry, tedy s poloměrem do 100m (v grafu kruhy, plné body značí oblouky s poloměrem do 65m) jsou charakteristické nižší průměrné hodnoty koeficientu tření než v úsecích s poloměry většími, poloměry od 200m výše (v grafu hvězdičky), viz grafy 41 a 42. Míra snížení protismykových vlastností vlivem směrových poměrů oproti přímým úsekům se nepodařila určit, jelikož jsem měl k dispozici měření koeficientu tření f p na stejném povrchu pouze s malým časovým odstupem několika měsíců, kde nebylo možné jasně určit pokles PVV. Potvrdit vliv výškových poměrů se nepodařilo, ovšem ani ho nijak vyloučit. Prozkoumání tohoto vlivu na PVV si žádá větší soubor naměřených dat na více měřících úsecích. 58
Literatura a zdroje: [1] Mališ, L.: Nehody_TRT_D5_2006-2009, VUT FAST Brno, 2010 [2] Kudrna, J.: Protismykové vlastnosti povrchů vozovek, In Měření a hodnocení protismykových vlastností povrchů pozemních komunikací. Sborník příspěvků ze semináře s mezinárodní účastí. Vysoké učení technické v Brně., 2007 [3] Nykodym, J.: Vliv dopravního zatížení a ohladitelnosti kameniva na odolnost proti smyku, FAST VUT Brno, 2008 [4] ČSN 73 6177 Měření a hodnocení protismykových vlastností povrchů vozovek, Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, Praha, 2009 [5] Kudrna, J.: Diagnostika 2010 PVV, prezentace [6] Vojtěšek, A.: Vyhodnocení měření TRT a GripTesteru příloha 1 [7] TP 189, Stanovení intenzit dopravy na pozemních komunikacích, EDIP s.r.o., Mariánské Lázně, 2007 [9] Výsledky sčítání dopravy na dálniční a silniční síti v roce 1995, 2000, 2005, Ředitelství silnic a dálnic ČR [13] ČSN EN 13036-1: Povrchové vlastnosti vozovek pozemních komunikací a letištních ploch Zkušební metody Část 1: Měření hloubky makrotextury povrchu vozovky odměrnou metodou. Praha: Český normalizační institut, 2002 [14] Kudrna, J.: Protismykové vlastnosti prezentace [15] Nekula, L.: Zásady obrusných vrstev, Vyškov, 2005 Webové stránky: [8] www.siezega.com [10] http://csd.cdv.cz/zakladni-informace-o-csd/ [11] http://scitani2010.rsd.cz/pages/informations/default.aspx [12] http://www.silko-ji.cz/?slurry-seal,11 [16] http://maps.google.cz/ [17] http://mapy.cz/ 59
Seznam použitých zkratek PVV PSV TRT RPDI ŘSD MTD PMS TP SMA EMK Protismykové Vlastnosti Vozovek Polished Stone Value Tatra Runway Tester Roční Průměrná Denní Intenzita Ředitelství Silnic a Dálnic Mean Texture Depth Pavement Management System Technické Podmínky Asfaltový koberec mastixový Emulzní Mikrokoberec Seznam obrázků Obr.1: Mapa nehodovosti let 2006 2009 na úseku dálnice D5 7 Obr.2: Grafické znázornění mikrotextury a makrotextury.. 10 Obr.3: Grafické znázornění ztráty mikrotextury a makrotextury 10 Obr.4: Kolísání PVV v průběhu kalendářního roku 11 Obr.5: Vozidlo Ford Transit se zabudovaným zařízením TRT. 14 Obr.6: Zařízení Grip Tester 358. 14 Obr.7: Průběh naměřených hodnot fp z Brna do Rosic 15 Obr.8: Ukázka potřebných pomůcek při zkoušce mikrotextury 15 Obr.9: Fotosnímek MÚK Břeclav zkouška makrotextury.. 16 Obr.10: Fotosnímek MÚK Brno-jih zkouška makrotextury.. 17 Obr.11: Odchylka odhadu ročního průměru denní intenzity dopravy (RPDI)... 23 Obr.12: Automatický dopravní radar Sierzega SR4... 25 Obr.13: Jeden ze sčítacích listů pro křižovatku Břeclav na 48.km na dálnici D2... 25 Obr.14: Fotosnímek MÚK Břeclav... 30 Obr.15: Fotosnímek MÚK Břeclav sjezd z Bratislavy na Hodonín... 31 Obr.16: Detail povrchu SMA... 32 Obr.17: Detail povrchu EMK Slurry seal... 32 Obr.18: Fotosnímek rampy sjezd z Brna na Břeclav... 34 60
Obr.19: Detail vozovky stanoviště č.3 v oblouku R208 sjezd z Brna... 35 Obr.20: MÚK Břeclav nájezd na Brno... 37 Obr.21: Detail povrchu vozovky stanoviště č.13 v oblouku R150 nájezd na Brno... 38 Obr.22: Pohled na úsek oblouk R150 připojení na dálnici D2... 38 Obr.23: MÚK Břeclav nájezd na Bratislavu... 40 Obr.24: Pohled na úseky oblouk 15 a oblouk 16 na rampě nájezd na Bratislavu... 41 Obr.25: Pohled na překrytí původního povrchu ACO11 vrstvou EMK... 41 Obr.26: Stanoviště 4 krajnice nepojížděný povrch... 42 Obr.27: Detail povrchu vozovky stanoviště 5 oblouk R69 nájezd na Bratislavu... 42 Obr.28: Grafický výstup z měření indirektních ramp MÚK Brno jih zařízením TRT... 44 Obr.29: Fotosnímek MÚK Brno-jih větev č.1 sjezd na Bratislavu... 45 Obr.30: Fotosnímek MÚK Brno-jih větev č.2 nájezd na Olomouc... 46 Obr.31: Pohled na část rampy nájezd na Olomouc... 47 Obr.32: Detail vyhlazeného kameniva obrusné vrstvy SMA na rampě nájezd na Olomouc... 47 Obr.33: Fotosnímek MÚK Brno-jih větev č.3 sjezd na Brno-centrum... 48 Obr.34: Detail ztráty vrstvy EMK Slurry seal na větvi č.3 MÚK Brno-jih... 49 Obr.35: Pohled na porušený kryt z vrstvy EMK větev č. 3 MÚK Brno-jih... 49 Obr.36: Fotosnímek MÚK Brno-jih větev č.4 nájezd na Prahu... 50 Obr.37: Pohled na povrch krytu SMA větěv č.4 MÚK Brno-jih... 51 Obr.38: Fotosnímek MÚK Brno-západ... 52 Obr.39: Fotosnímek MÚK Brno-západ větev č.1 sjezd z Vídně... 52 Obr.40: Fotosnímek MÚK Brno-západ větev č.2 nájezd na Vídeň... 54 Obr.41: Vývoj koeficientu tření v závislosti na dopravním zatížení... 9 Obr.42: Typická změna součinitele podélného tření f p v čase pro prům. intenzitu dopravy 7000 voz/24 hod... 56 61
Seznam tabulek Tab. 1: Klasifikace povrchu vozovek dle naměřených hodnot f p... 13 Tab. 2: Zápis volumetrické zkoušky makrotextury - MÚK Břeclav... 16 Tab.3: Hodnocení MTD do klasifikačních tříd dle normy ČSN EN 13 036 1... 17 Tab.4: Zápis volumetrické zkoušky makrotextury - MÚK Brno-jih... 17 Tab.5: Skupiny vozidel pro stanovení přepočtového koeficientu... 20 Tab.6: Skupiny komunikací podle charakteru provozu... 20 Tab.7: Tab.8: Doporučení denní doby pro provedení průzkumu v běžný den a odhad odchylky odhadu ročního průměru denních intenzit dopravy... 24 Rozložení dopravy do kategorií vozidel pro výpočet TNV ve sčítacím úseku 6-8740... 27 Tab.9: Vývoj intenzit dopravy sčítací úsek 6-8740... 28 Tab.10: Rozložení dopravy do kategorií vozidel pro výpočet TNV ve sčítacím úseku 6-8750... 28 Tab.11: Vývoj intenzit dopravy sčítací úsek 6-8750... 28 Seznam grafů Graf.1: Vývoj intenzit dopravy sčítací úsek 6-8740... 27 Graf.2: Vývoj intenzit dopravy sčítací úsek 6-8750... 28 Graf.3: Vývoj dopravy před křižovatkou Brno-jih ve směru na Olomouc... 29 Graf.4: Vývoj dopravy před křižovatkou Brno-jih ve směru na Prahu... 29 Graf.5: Vývoj dopravy na křižovatce Brno-západ... 29 Graf.6: Porovnání průměrných hodnot f p povrchů SMA, ACO11 a EMK ve vztahu k počtu TNV... 31 Graf.7: Soubor grafů průběhu hodnot koeficientu tření f p na rampě Brno-sjezd.. 33 Graf.8: Porovnání průměrných hodnot f p povrchů SMA, ACO11 a EMK ve vztahu k počtu TNV... 34 Graf.9: Soubor grafů průběhu hodnot f p na rampě Bratislava-sjezd... 36 62
Graf.10: Porovnání průměrných hodnot f p povrchů ACO11 a EMK ve vztahu k počtu TNV... 37 Graf.11: Soubor grafů průběhu hodnot f p na rampě Brno nájezd... 39 Graf.12: Porovnání povrchů ACO11 a EMK ve vztahu k počtu TNV... 40 Graf. 13: MÚK Břeclav nájezd na Bratislavu... 43 Graf.14: Naměřené hodnoty koeficientu tření f p.... 45 Graf.15: Naměřené hodnoty koeficientu tření f p nájezd na Olomouc... 46 Graf.16: Naměřené hodnoty koeficientu tření f p... 48 Graf.17: Naměřené hodnoty koeficientu tření f p... 50 Graf.18: Srovnání průměrných hodnot f p na rampách MÚK Brno-jih... 51 Graf.19: MÚK Brno-západ sjezd z Vídně... 53 Graf.20: MÚK Brno-západ nájezd na Vídeň... 54 Graf. 21: Porovnání úseků různých směrových poměrů na povrchu EMK... 57 Graf. 22: Porovnání úseků různých směrových poměrů na povrchu ACO11... 58 Seznam příloh Příloha č.1 Protokol výpočtu odhadu RPDI dopravy podle TP 189... 65 Příloha č.2 Denní variace intenzit dopravy v běžný pracovní den, osobní vozidla... 66 Příloha č.3 Denní variace intenzit dopravy v běžný pracovní den, nákladní vozidla... 67 Příloha č.4 Denní variace intenzit dopravy v běžný pracovní den, nákladní soupravy.. 68 Příloha č. 5 Týdenní variace intenzit dopravy... 69 Příloha č. 6 Roční variace intenzit dopravy, osobní vozidla... 70 Přiloha č. 7 Roční variace intenzit dopravy, nákladní vozidla... 71 Příloha č. 8 Roční variace intenzit dopravy, nákladní soupravy... 72 Příloha č. 9 Výpis ze CSD 2010 úsek č. 6-8740... 73 Příloha č. 10 Výpis ze CSD 2010 úsek č. 6-8750... 73 Příloha č. 11 Výpis ze CSD 2010 úsek č. 6-7540... 74 63
Příloha č. 12 Výpočet TNV sčítací úsek 6-7540... 74 Příloha č. 13 Tabulka vývoje dopravy sčítací úsek 6-7540... 74 Příloha č. 14 Výpočet RPDI na MÚK Břeclav směr Brno + sjezd... 75 Příloha č. 15 Výpočet RPDI na MÚK Břeclav směr Bratislava + sjezd... 76 Příloha č. 16 Výpočet RPDI na MÚK Břeclav směr Brno-sjezd na Břeclav... 77 Příloha č. 17 Výpočet RPDI na MÚK Břeclav směr Brno-sjezd na Hodonín... 78 Příloha č. 18 Výpočet RPDI na MÚK Břeclav směr Bratislava-nájezd z Břeclavi... 79 Příloha č. 19 Výpočet RPDI na MÚK Břeclav směr Bratislava-nájezd z Hodonína... 80 Příloha č. 20 Výpočet RPDI na MÚK Břeclav směr Bratislava-sjezd z Hodonína... 81 Příloha č. 21 Výpočet RPDI na MÚK Břeclav směr Bratislava-sjezd na Břeclav... 82 Příloha č. 22 Výpočet RPDI na MÚK Břeclav směr Brno-nájezd z Hodonína... 83 Příloha č. 23 Výpočet RPDI na MÚK Břeclav směr Brno-nájezd z Břeclavi... 84 Příloha č. 24 List z CSD 1995... 85 Příloha č. 25 List z CSD 2000... 86 Příloha č. 26 List z CSD 2005... 87 Příloha č. 27 Tabulka dílčích úseků MÚK Břeclav... 88 Příloha č. 28 Tabulky vývoje dopravy na přilehlých úsecích MÚK Brno-jih... 89 Příloha č. 29 Výpočet koeficientů pro simulování vývoje dopravy na MÚK Brno-jih... 90 Příloha č. 30 Výpočet koeficientů pro simulaci vývoje dopravy na MÚK Brno-západ... 91 Příloha č. 31 Výpočet koeficientů pro simulaci vývoje dopravy na MÚK Břeclav... 92 Příloha č. 32 Počet projetých TNV na MÚK Brno-jih... 93 Příloha č. 33 Počet projetých TNV na MÚK Břeclav... 94 Příloha č. 34 Počet projetých TNV na MÚK Brno-západ... 96 Příloha č. 35 Výpočet RPDI na MÚK Brno-jih nájezd na Prahu... 97 Příloha č. 36 Výpočet RPDI na MÚK Brno-jih sjezd na Bratislavu... 98 Příloha č. 37 Výpočet RPDI na MÚK Brno-jih nájezd na Olomouc... 99 Příloha č. 38 Výpočet RPDI na MÚK Brno-jih sjezd na Brno-centrum... 100 64
Přílohy: Příloha č.1 Protokol výpočtu odhadu RPDI dopravy podle TP 189 65
Příloha č.2 Denní variace intenzit dopravy v běžný pracovní den, osobní vozidla Hodnoty p d i (podíl intenzity dané hodiny i na denní intenzitě dopravy) pro osobní vozidla. Údaj [%] 66
Příloha č.3 Denní variace intenzit dopravy v běžný pracovní den, nákladní vozidla Hodnoty p d i (podíl intenzity dané hodiny i na denní intenzitě dopravy) pro nákladní vozidla. Údaj [%] 67
Příloha č.4 Denní variace intenzit dopravy v běžný pracovní den, nákladní soupravy Hodnoty p d i (podíl intenzity dané hodiny i na denní intenzitě dopravy) pro nákladní soupravy. Údaj [%] 68
Příloha č.5 Týdenní variace intenzit dopravy Hodnoty p t i (podíl denní intenzity daného dne i na týdenním průměru denních intenzit). Údaj [%] 69
Příloha č.6 Roční variace intenzit dopravy, osobní vozidla Hodnoty p r i (podíl denní intenzity daného měsíce i na ročním průměru denních intenzit). Údaj [%] 70
Příloha č.7 Roční variace intenzit dopravy, nákladní vozidla Hodnoty p r i (podíl denní intenzity daného měsíce i na ročním průměru denních intenzit). Údaj [%] 71
Příloha č.8 Roční variace intenzit dopravy, nákladní soupravy Hodnoty p r i (podíl denní intenzity daného měsíce i na ročním průměru denních intenzit). Údaj [%] 72
Příloha č. 9 Výpis ze CSD 2010 úsek č. 6-8740 Příloha č. 10 Výpis ze CSD 2010 úsek č. 6-8750 73
Příloha č.11 Výpis ze CSD 2010 úsek č. 6-7540 Příloha č.12 Výpočet TNV sčítací úsek 6-7540 Příloha č.13 Tabulka vývoje dopravy sčítací úsek 6-7540 74
Příloha č.14 Výpočet RPDI na MÚK Břeclav směr Brno-sjezd 75
Příloha č. 15 Výpočet RPDI na MÚK Břeclav směr Bratislava + sjezd 76
Příloha č. 16 Výpočet RPDI na MÚK Břeclav směr Brno-sjezd na Břeclav 77
Příloha č.17 Výpočet RPDI na směr Brno-sjezd na Hodonín 78
Příloha č. 18 Výpočet RPDI na MÚK Břeclav směr Bratislava-nájezd z Břeclavi 79
Příloha č.19 Výpočet RPDI na MÚK Břeclav směr Bratislava-nájezd z Hodonína 80
Příloha č. 20 Výpočet RPDI na MÚK Břeclav směr Bratislava-sjezd z Hodonína 81
Příloha č. 21 Výpočet RPDI na MÚK Břeclav směr Bratislava-sjezd na Břeclav 82
Příloha č. 22 Výpočet RPDI na MÚK Břeclav směr Brno-nájezd z Hodonína 83
Příloha č.23 Výpočet RPDI na MÚK Břeclav směr Brno-nájezd z Břeclavi 84
Příloha č. 24 List z CSD 1995 85
Příloha č. 25 List z CSD 2000 86
Příloha č. 26 List z CSD 2005 87
Příloha č.27 Tabulka dílčích úseků MÚK Břeclav 88
Příloha č.28 Tabulky vývoje dopravy na přilehlých úsecích MÚK Brno-jih 89
Příloha č.29 Výpočet koeficientů pro simulování vývoje dopravy na MÚK Brno-jih 90
Příloha č. 30 Výpočet koeficientů pro simulaci vývoje dopravy na MÚK Brno-západ 91
Příloha č.31 Výpočet koeficientů pro simulaci vývoje dopravy na MÚK Břeclav 92
Příloha č. 32 Počet projetých TNV na MÚK Brno-jih 93
Příloha č.33 Počet projetých TNV na MÚK Břeclav 94
Příloha č.33 Počet projetých TNV na MÚK Břeclav 95
Příloha č.34 Počet projetých TNV na MÚK Brno-západ 96
Příloha č. 35 Výpočet RPDI na MÚK Brno-jih sjezd na Prahu 97