MEMO městská mobilita - Číslo 1 - Ročník 2 by Časopis Memo

městská mobilita

INVESTICE DO VZDĚLÁNÍ

ročník 2 > číslo 1 > únor 2013

MEMO 1

Obsah Parkovací politika na pozadí technologického trendu Mgr. Marek Ščerba, Mgr. David Bárta, Ing. Zbyněk Sperat Základní druh dopravy – chůze Ing. Martin Smělý Bezpečná dopravní infrastruktura 2012 Ing. Iva Krčmová Měření rychlosti bruslařů Ing. Petra Skalická

4 10 18 32

Parkovací politika na pozadí technologického trendu Mgr. Marek Ščerba (VUT) Mgr. David Bárta (CDV) Ing. Zbyněk Sperat (CDV)

04 | MEMO 02/2013

Parkovací politika na pozadí technologického trendu Článek nabízí komplexní pohled na problematiku parkování a regulace dopravy v centru měst, které lze řešit se zapojením mnoha nástrojů – dlouhodobého plánování s politickou podporou (příklad z metropole Amsterdamu), využitím nejnovějších technologií a systémů (systémy chytrého parkování) a se zohledněním technologického i sociologického trendu ve společnosti (koncept chytrých měst, otevřených dat a využití chytrých telefonů).

Jedním z hlavních problémů sužujících život ve městech je zcela nepochybně narůstající individuální doprava. Ta plní pouliční prostor měst, znečišťuje ovzduší a vystavuje občany téměř nepřetržitému hluku. Individuální doprava se pomalu stává luxusem, za který se platí vysoká daň – v podobě času stráveného cestováním a případně hledáním volného stání, dopadů na zdraví rezidentů i vysokých nároků na investice města například do stavby parkovacích domů. Na řešení problémů s dopravou ve městech je nutné využít existující technologické nástroje. Samotné nástroje v podobě inteligentních dopravních systémů (ITS) však nestačí. Je nutné přistupovat k problematice s dlouhodobou vizí, která zohledňuje i související aspekty života ve městě, než jen vlastní regulaci dopravy. Pro příklad již více než dvacetileté historie úspěšného dopravního plánování bylo vybráno město Amsterdam.

Dlouhodobé plánování – ukázkový příklad Amsterdam Přední evropská města jako jsou Amsterdam nebo Kodaň se snaží podporovat rozvoj svých měst koncepční dlouhodobou regulací a pro tyto účely využívají nejrůznější moderní nástroje. Kromě lepšího životního prostředí a bezpečnosti dopravy kladou důraz také na kvalitu veřejného prostoru (1). Amsterdam změnil svoji politiku dopravního plánování na základě referenda, které se přiklonilo ke scénáři významně omezujícímu individuální dopravu v centru města. Regulace individuální dopravy se logicky počala odvíjet od regulace parkování.

Úvodní analýza Analýza stavu dopravy v Amsterdamu nabídla mnoho cenných poznatků, platných i pro jiná města. Například se lze poučit z faktu, že parkovací místo rezidentů generuje snad pouze 2 cesty denně,

MEMO 02/2013 | 05

Parkovací politika na pozadí technologického trendu zatímco parkovací místo v obchodním centru víc než deset cest denně. Dlouhodobý plán tak nemá určovat pouze počet parkovacích míst, ale také se pokusit nařídit, komu budou místa dostupná a za jakou cenu. Dlouhodobé parkování každodenně dojíždějících nebylo považováno jako zásadní kategorie, proto se rozhodovalo o omezení počtu parkovacích míst mezi dvěma kategoriemi: pro rezidenty nebo pro návštěvníky (služební/obchodní účely, nákupy atd.). Pokud se upřednostní rezidenti, může to mít negativní vliv na atraktivitu města pro návštěvníky a může to ohrozit ekonomickou funkci městského centra; pokud je kladen důraz na zajištění míst pro návštěvníky, objem dopravy bude o dost větší, protože tato parkovací místa, sloužící pro obchodní cesty a cesty za nákupy, generují mnohem více cest.

Systém dopravních zón Aby byla nalezena přijatelná rovnováha mezi potřebami všech zainteresovaných skupin, bylo rozhodnuto vytvořit systém dopravních oblastí/zón. V závislosti na převládající funkci byly oblasti rozděleny na 2 kategorie – navštěvované a rezidenční. V oblastech, kde převládá bydlení, budou sníženy počty parkovacích míst pro návštěvníky a v městském centru budou sníženy počty parkovacích míst pro rezidenty. Počítačový model zjistil, že tímto způsobem lze dosáhnout snížení automobilové dopravy o 35 %. Další omezování (například na původně referendem prosazovaných 50 %) se ukázala jako příliš riskantní vůči ekonomice města, zatímco menší omezení by nebylo pro zlepšení životního prostředí ve městě dostatečné.

Výsledek plánu – Rušení parkovacích míst Výsledkem plánu je tak rozhodnutí zrušit celkem 3 000 parkovacích míst bez náhrady, několik tisíc dalších bude přemístěno z ulic do podzemních garáží. Nesníží se jen počet parkovacích míst, dojde i ke zvýšení parkovacích poplatků. Tarif parkování bude vyšší v centru města než na okraji vnitřního města. Nejlevnější parkování bude u dálnice A10, kde je snadný přestup na metro. Pro ilustraci výsledného rozdělení města do parkovacích zón a rozdílných tarifů je uveden následující obrázek.

06 | MEMO 02/2013

Parkovací politika na pozadí technologického trendu

Ceny hodinového parkování v Amsterdamu v roce 2011

Plán po deseti letech Nastartovaný proces se ukázal jako velmi úspěšný. Mezi lety 2001 – 2005 došlo ke snížení počtu parkovacích míst o 3 %, celkem došlo v období 1992 – 2005 ke snížení automobilové dopravy v zájmovém území o 25 %, a to navzdory prudkému nárůstu automobilové dopravy ve městě i v celém Nizozemí. Parkování v Amsterdamu je velmi omezené a snižuje používání auta v příslušných zónách. Ve srovnání s dalšími nizozemskými městy je v Amsterdamu méně jízd autem na krátké vzdálenosti a méně domácností vlastnících druhý automobil. Od roku 2008 dále posiluje parkovací politika ve vnitřním městě (2) prostřednictvím: • rozšiřování zpoplatněného parkování; • každý rok se 10-12 % parkovacích karet obnovuje z důvodu změny majitele, což je dobrá příležitost pro podporu vozidel s nízkými emisemi, které mají v pořadníku parkovacích karet přednost; • nové parkovací taxy, zóny a časová období zpoplatnění: rostoucí cena parkovného s bližší vzdáleností k centru slouží ke snížení dopravního provozu v centru města; výše parkovného závisí i na atraktivitě místa, poptávce a denní době (zpoplatněno v době 9-24h, některé oblasti 9-19h);

MEMO 02/2013 | 07

Parkovací politika na pozadí technologického trendu • výše parkovacích poplatků se odvíjí od emisí daného vozidla. V oblasti redukce počtu automobilů město pracuje na alternativách a omezení dopravní poptávky: • politika kompaktního města (městské zhušťování) omezuje celkovou poptávku po krátkých cestách autem; • P+R program (značení, proměnné dopravní značení navádějící na volná P+R, návaznost P+R na dálnici A10); • kontinuální podpora veřejné dopravy (95 % obyvatel města žije do 300 m od zastávky MHD); • podpora způsobů dopravy šetrných k životnímu prostředí – cyklodoprava, car-sharing atp.

Výsledky/Očekávané výsledky • změna „modal split“ (poměru individuální, hromadné a jiné dopravy); snížení podílu cest autem ze 41% (1995) na 37% (2007) při nezměněné velikosti populace, významně poklesl podíl cest autem z okraje města do centra); • ve 3 oblastech s novým omezením parkování došlo k poklesu aut o 7,8 %; • preference nízkoemisních vozidel v oblasti parkovacích karet – snížení znečištění ovzduší; • nové parkovací taxy, oblasti a časová období zpoplatnění: zóny se zpoplatněným parkováním v období 9-19h odhadem sníží počet ujetých km za den o 3 290 km Výčet a hodnoty výše dokládají již zaběhnutou praxi v regulaci parkování v Amsterdamu, která postupuje podle dlouhodobě respektovaného plánu. Je patrné, že progresivní řešení nespočívá v podpoře motoristů v podobě výstavby dalších parkovacích domů, ale směřují k regulaci cestovních návyků obyvatel i návštěvníků, rozvoji života v centru města a lepšímu životnímu prostředí. Amsterdam je také městem s dlouhodobou praxí v investicích do inteligentních dopravních systémů (ITS) a jeho technologická i kulturní vyspělost je např. promítnuta do pořádání největšího ITS veletrhu v Evropě – veletrhu Intertraffic (3).

08 | MEMO 02/2013

Parkovací politika na pozadí technologického trendu

Inteligentní dopravní systémy – – nástroje dlouhodobého rozvoje měst Pro řešení problémů s parkováním českých měst je zapotřebí nejen dlouhodobě plánovat především s ohledem na obyvatele města, než na motoristy, ale také umět účelně investovat do inteligentních dopravních systémů. Ona účelnost investice je spojena s víceúčelovým využitím konkrétního systému, s jeho integrovatelností do stávajícího či budoucího centrálního řídicího dopravního systému bez omezení způsobená dodavatelem, dále s jeho modularitou a s jeho (nejen datovou) otevřeností. Právě otevřenost systémů a jejich modularita (tedy možnost rozložit systém do menších celků a postupně jej i v několika letech postavit) je základem otevřené soutěže, nižších cen a tlaku na inovace ze strany dodavatelů.

Otevřené specifikace a projekt POSSE Před započetím dlouhodobých investic, při sestavování technického a investičního plánu, je vhodné seznámit se s nástroji, které jsou úspěšně používány v zahraničí (například ve Spojeném Království a Německu) a jejichž dlouhodobé přínosy jsou veřejně známy. Tyto nástroje – otevřené specifikace – jsou dokonce propagovány Evropou dotovaným projektem POSSE (www.posse-openits.eu, 4). Tyto nástroje se dotýkají i managementu parkování pomocí inteligentních systémů – například skrze systém chytrého parkování zaměřujícího se na parkovací a odstavná stání na pozemních a místních komunikacích bez nutnosti instalace závor či jiných zábran. Základním prvkem budoucí integrovatelnosti parkovacího systému do městského řídicího systému je pak možnost exportu dat ve standardizovaném, Evropou podporovaném formátu DATEX II, který je mimo jiné promován i projektem POSSE.

Systém chytrého parkování (5) Systém chytrého parkování je modulární systém (tj. lze jej kdykoliv a kýmkoliv rozšířit). Je příkladem moderního nástroje, který je víceúčelový a integrovatelný do jakéhokoliv městského systému. Investice do takového systému představuje trvalou hodnotu s vysokou mírou návratnosti

MEMO 02/2013 | 09

Parkovací politika na pozadí technologického trendu a využitelnosti. Ve stručnosti jej lze popsat jako systém, který je postaven na osazení každého místa detektorem magnetického pole, který informaci o obsazenosti předává do monitorovacího systému. Ten pak prostřednictvím různých informačních nástrojů „naviguje“ řidiče na volná místa. Pro město přináší systém mimo jiné tyto přínosy: • Optimalizuje obrátkovost, tj. zefektivňuje využití stávajících parkovacích míst a odstavných stání – při dostatečném počtu osazených míst (řádu tisíců) dokáže „nahradit“ i výstavbu nových parkovacích míst (asi 2 až 5 míst na 100 stání); • Dohled nad platební kázní parkujících (zefektivnění výběru v řádu 95 % z předpokládané aktuální efektivity výběru 30 %); • Dohled nad provozovatelem parkovacího systému (ze strany města); • Pohyblivá tarifikace podle dopravních či jiných podmínek (např. vyšší ceny při kongescích); • Snížení vlivu „hledajících“ vozidel na hustotu dopravního provozu; • Data pro dopravní plánování, pro územní a stavební řízení atp. Ve své základní formě poskytuje anonymní detekci obsazenosti parkovacích míst pro provozovatele parkovacích a odstavných stání. Systém slouží pro osazení vybraných parkovacích míst detekční technologií přítomnosti vozidla, čímž umožní online monitoring (obsazenost konkrétního parkovacího místa, procentuální vytížení parkoviště, atp.). Pro správu systému parkování tak na základě kontinuálního sběru dat o obsazenosti parkovací plochy systém automaticky nabídne možnost dlouhodobého vyhodnocení parkování pro účely úpravy tarifní politiky, nebo například porovnání a vyčíslení rozdílu ve výběru parkovacích poplatků mezi aktuálně provozovaným systémem (data z platebních terminálů) a systémem chytrého parkování (data o reálném využívání parkovací plochy). V rozšířených podobách pak umožní navádění řidičů osobních vozidel na volná místa, před jízdou pomocí speciální webové aplikace, nebo při jízdě prostřednictvím instalovaných směrových LED tabulí, případně vyvinuté mobilní aplikace. Data obsazenosti mohou být také nabídnuta poskytovatelům navigací či dopravních dat pro vývoj následných služeb pro cestující veřejnost.

10 | MEMO 02/2013

Parkovací politika na pozadí technologického trendu

Příklad mobilní aplikace „Parker“ amerického provozovatele Streetline, jež nalézá své uplatnění až nad několika stovkami/tisíci osazenými místy; na druhé straně systém umožňuje například vložit mapku s aktuálními daty o parkování na web měst/městských částí atp. (6)

Ve své úplné podobě pak umožní řidičům platit elektronickými prostředky (např. bankovními kartami, mobilním telefonem, městskou kartou) pouze za čas strávený parkováním; je tak primárním potenciálem pro zavedení parkovacích karet pro rezidenty jako případný doplněk městských karet pro cestování MHD, čímž dopomůže k vyšší penetraci těchto médií mezi občany. Takový systém je samozřejmě mnohem složitější a řádově dražší než základní podoba, ale díky modularitě systému chytrého parkování jej lze budovat postupně.

Desatero realizace systému • Každé parkovací místo je osazeno jedním detektorem. • Instalace detektoru se provádí jádrovým vývrtem do vozovky (variantním řešením je nalepení na povrch vozovky).

MEMO 02/2013 | 11

Parkovací politika na pozadí technologického trendu • Po umístění detektoru se jádrový vývrt zacelí asfaltovou směsí. • Místo, kde je detektor umístěn, je téměř neznatelné, neruší tak vzhled místa. • Detektor zaznamená příjezd vozidla na základě změny magnetického pole. • Speciální algoritmus tuto změnu vyhodnotí, zda se opravdu jedná o vozidlo. • Každý detektor rádiově komunikuje s datovým kolektorem umístěným například na sloupu veřejného osvětlení. • Datový kolektor sbírá data od detektorů a zasílá je na centrální server pro jejich další zpracování, například umístění informací o obsazenosti na web. • Datový kolektor může být napájen ze sítě, nebo solárním panelem. • Obsazenost provozovaných parkovacích ploch lze sledovat pomocí jednoduché webové aplikace pro správce systému z pohodlí centrály.

Technologický trend – chytrá města, otevřená data a chytré telefony V době ekonomické krize stižené vysokou nezaměstnaností je investice do inovativních technologií a souvisejícího vzdělávání tou perspektivní. Každá investice ze strany města by tak měla pečlivě uvážit nejen úsporu, kterou daný systém přinese, ale i jeho otevřenost a také jeho složitost, tedy zda systém vyžaduje odbornou znalost provozovatele/realizátora a jaké úrovně. Systém chytrého parkování výše je příkladem jednoduchého systému, jehož instalaci a kalibraci a také samotné provozování může po drobném zaškolení zvládnout široká vrstva stávajících firem působících v oblasti telekomunikací, zabezpečovacích systémů, IT technologií, správci městských komunikací a další, ale i samotní provozovatelé parkovacích ploch či vozových parků. Při dodržení základních pravidel tak může každé město v ČR začít perspektivně budovat svůj nástroj pro regulaci městské dopravy od řízení dopravy v klidu, a to i v případě, kdy nemá zcela hotovou dopravní koncepci. Město tak investuje podle svých možností, s perspektivou následování technologického trendu v podobě konceptu chytrých měst, otevřených dat a různých služeb poskytovaných skrze aplikace mobilních telefonů.

12 | MEMO 02/2013

Parkovací politika na pozadí technologického trendu

Chytrá města Fenomén „smart cities“, tj. měst, která umí využívat inteligentní systémy na jedné straně pro efektivnější správu a na straně druhé pro vyšší zapojení občanů do rozvoje města, je rozvíjen i v EU již 5 let. Existuje řada evropských výzkumných projektů (např. projekt Fireball, 7), které poskytují základní informace o předpokládaném trendu (různé ICT systémy), podmínkách podpory takového konceptu ze strany měst a příkladů úspěšných řešení. Publikace Smart cities dynamics (8) poskytne zájemcům příklady z různých oborů a měst (například Amsterdam, Londýn, Glasgow, Stockholm, ale třeba i Vídeň) a také informuje o finanční a legislativní podpoře a její perspektivě ze strany EU. Snad každý koncept chytrých měst staví na chytrém parkování coby základním systému regulace nejen městské dopravy, signifikantním zdroji finančních příjmů do městské pokladny a také zdroji cenných dat pro územní plánování a dopravní modelování. Podstatou a cílem chytrých měst není masivní instalace inteligentních systémů, ale změna chování občanů města na základě dostupných (otevřených) dat, vytvořených motivačních faktorů pro tuto změnu a nových možností seberealizace.

Společná datová úložiště – otevřená data Smyslem každé investice do systému měst je zajistit, aby daný systém dodával data do jednoho centrálního úložiště, ve standardizovaném datovém formátu tak, aby mohla být následně použita buď ke kombinaci s daty jiných systémů a tím vyšší optimalizaci (např. data z parkování pro efektivnější řízení dopravy), nebo k tvorbě různých mobilních aplikací nabízejících nové inovativní služby pro občany (jako je například výše uvedená aplikace pro navigování na volné stání Parker). Ta města, která si tuto filosofii osvojila, zažívají nebývalý rozkvět, neboť se do rozvoje města zapojují samotní politici, technologické inovativní firmy i samotní občané. Otevřená data tak přitahují násobný počet investorů, a tedy i projektů a tedy potažmo i pracovních příležitostí. Dodavatelsky uzavřené systémy (vendor lock-in), které jsou v ČR běžnou praxí, tak v důsledku představují největší překážku v rozvoji města, neboť a priori brání zapojení více subjektů a drží město v dodavatelské, ale i plánovací pasti. Příkladem platformy s otevřenými daty, která je podporována městem, je datová platforma v

MEMO 02/2013 | 13

Parkovací politika na pozadí technologického trendu San Franciscu (9). Tato platforma je ukázkovým příkladem, jak blahodárně otevřená data působí na tvorbu nových služeb pro občany a maximalizaci využití již nainstalovaných systémů. Ve Finsku podporují aktivitu vývojářů různých inovativních aplikací nad otevřenými daty veřejnou soutěží s celkovou odměnou 50tis. Euro pro výherce v pěti kategoriích (10) – Kategorie Nejlepší nápady, jak využít otevřená data, dále kategorie Nejlepší aplikace, kategorie Nejlepší vizualizace, kategorie Dostupnější data a také kategorie Nejlepší návody na použití otevřených dat (tzv. tutorials). Peníze na odměny věnují přední IT firmy, které tak řeší vyhledávání talentů pro svá vývojová oddělení. Každoročně tak vzniká bez nutných investic města „samovolně“ mnoho dalších služeb pro občany, i to je argument, jak blahodárně otevřená data působí. Na závěr lze jen konstatovat, že je potřeba takovou podporu probudit i v ČR.

Chytré telefony Penetrace chytrých telefonů v české populaci rapidně stoupá (11), zdroj uvádí cca 15 % obyvatel v roce 2012. Díky stále nižší ceně si však tento typ mobilu pořizuje 80 % zákazníků. Tato čísla dokládají, že používání chytrých telefonů bude strmě narůstat a to i díky potenciálním novým službám, které tento přístroj ovládne – především platbám. V současné době je již možné využít aplikace, které umožňují propojit bezkontaktní karty s mobilem. Jedná se o novou technologii oproti platbám bezkontaktními kartami, nálepkami, nebo mobily s NFC čipem. Ty totiž ke zprocesování platby potřebují platební terminály. Tyto nové technologie umožní velice pohodlně, rychle a bezkontaktně zaplatit za požadovanou službu. Mezi aplikace, které jsou v současné době dostupné patří MOBITO a MasterCard Mobile. Prozatím je možné s nimi platit v e-shopech, ale krátkodobým plánem je dostat službu i do kamenných obchodů. Poté by lidé mohli třeba v kavárnách, v prostředcích veřejné dopravy, taxících, nebo za parkovné zaplatit přes mobil kartou, aniž by obchodník musel být vybaven platebním terminálem. Touto cestou se banky a karetní společnosti stále více snaží vytěsnit hotovost z běžných nákupů a to platí i u placení parkovného, nebo dalších služeb. Zákazník si jednoduše nahraje aplikaci na mobil (prozatím u Androidu a iOS). Následně je třeba do aplikace „nahrát“ platební kartu, může to být karta kreditní i debetní. K nahrání dojde zadáním stejných údajů, jaké se zadávají při platbě na

14 | MEMO 02/2013

Parkovací politika na pozadí technologického trendu internetu - číslo karty, její platnost a CVV/CVC kód. Do jedné aplikace je možné zadat libovolný počet karet, při provádění platby se pak aplikace zeptá, kterou kartou má zaplatit. Po výběru platby je vždy vygenerován QR kód, který zákazník po otevření aplikace načte, platbu potvrdí a ta proběhne přes aplikaci, tedy následně přes do systému nahranou platební kartu. Platba se potvrzuje mPINem, speciálním šestimístným kódem zvoleným v aplikaci. Výše zmíněný postup se jeví jako velmi výhodný pro obě strany obchodního styku. Stále zvyšující se penetrací chytrých telefonů a návazných aplikací se dá očekávat, že daný způsob placení bude neustále více využíván. Dá se rovněž očekávat, že jednotlivé aplikace budou sdílet mezi sebou data a dočkáme se sofistikovaných produktů, které nám umožní vyhledat volné parkovací místo a v pohodlí sedadla svého vozidla si za něj rovněž zaplatit.

Závěry Data se stávají novou měnou (12), kdo je má, umí dobře plánovat a tedy i dobře investovat. Pro řízení dopravy, ale i udržitelný rozvoj měst jsou potřeba kontinuální investice do systémů, které jsou schopny chování dopravy a lidí měřit a tato data poskytovat do centrálního řídicího systému, i volně ven. „Změřit parkování“ a následně ho regulovat je dobrým začátkem – prvopočátkem dobrého plánování rozvoje města, získávání prostředků na investice i schopnosti využít možností evropských dotací, například pro investice do inteligentních dopravních systémů skrze Regionální Operační Programy 2014-2020. Inspirujme se dobrými příklady ze zahraničí a investujme do udržitelné kvality života v našich městech!

MEMO 02/2013 | 15

Parkovací politika na pozadí technologického trendu 1. „How Amsterdam plans to reduce car traffic“ Leo Lemmers, 1995, překlad Z. Sperat, CDV 2. „Parking policy in Amsterdam“ Harry van Bergen, 2008, překlad Z. Sperat, CDV 3. http://www.intertraffic.com/intertraffic-amsterdam/docs-images/Documents/Introduction_ Intertraffic_Amsterdam_2012_Czech.pdf 4. Projekt POSSE: Propagace otevřených specifikací a norem v Evropě (Díky účasti Centra dopravního výzkumu, v.v.i. v tomto projektu tak bude pro zájemce uspořádán odborný seminář i v ČR), více o projektu viz http://www.itsrevue.cz/index.php?its=uvod/tiskovazprava-k-projektu-posse 5. Informace získány od českého výrobce a dodavatele: www.citiq.cz 6. Jak zahrnout mapu s aktuální obsazeností na webové stránky města: http://www.streetline. com/2013/02/embed-real-time-parking-information-to-any-website-with-the-parkermap/ 7. Projekt Fireball, inspirace pro chytrá města: http://www.fireball4smartcities.eu/ 8. Heidy van Beurden: Smart cities dynamics (2012) - www.smartcitiesineurope.com 9. Datová platforma města San Francisco - https://data.sfgov.org/ 10. Finská soutěž o nejlepší mobilní aplikace: http://apps4finland.fi/en/ 11. Penetrace

mobilních

telefonů:

http://www.mediaguru.cz/aktuality/vyzkum-penetrace-

chytrych-telefonu-v-cesku-je-14/#.US50HDdfao0 12. Data jako měna: http://strata.oreilly.com/2011/02/data-is-a-currency.html

16 | MEMO 02/2013

Parkovací politika na pozadí technologického trendu

MEMO 02/2013 | 17

Základní druh dopravy – chůze Ing. Martin Smělý

18 | MEMO 02/2013

Základní druh dopravy – chůze

Pro člověka je nejpřirozenějším pohybem chůze. Můžeme říci, že se jedná o základní pohyb, základní mobilitu člověka, bez které se neobejde žádný další druh dopravy. Samotná chůze je, řekněme druh nemotorové dopravy, která má celou řadu specifik, na které se možná v dnešní době při plánování mobility člověka v budovách, ve městech, ale i krajích a státech zapomíná. V prvé řadě si pojďme zopakovat (pojmenovat) „parametry“ kterými je chůze specifikována. Nejprve rychlost. Obvykle uvažujeme rychlost chůze přibližně 5 km/h. V městském prostoru člověk touto rychlostí chodí jen velmi zřídka. Obvykle se udává spíše 3,5 až 4 km/h. Pokud se člověk pohybuje v ulicích s obchody se zajímavými výlohami, tato rychlost se ještě sníží na cca 2 až 3 km/h. Je třeba zároveň upozornit, že při těchto rychlostech je člověk schopen vnímat celé své okolí s většinou detailu. Člověk tedy vnímá nejvíce své okolí. Dalším důležitým parametrem je, vzdálenost, kterou je člověk schopen nebo ochoten ujít bez větší námahy. U tohoto parametru se budou hodnoty značně lišit, protože záleží na dalších vlivech. Zdravý dospělí člověk by neměl mít problém ujít za den 10 až 15 km. Řada lidí tuto vzdálenost ujde běžně každý den. Na druhou stranu velká část lidí neujde denně ani 5 km. Tato skutečnost má dopad nejen na městskou mobilitu, na využívání městského prostoru, ale také na zdraví a fyzickou zdatnost takových lidí. Chůze člověka je zároveň pro člověka samotného jeden z nejzdravějších pohybů vůbec, patří k nejhospodárnějším pohybům jednak z hlediska vlastního pohybu, ale zároveň z hlediska využití dopravního prostoru. Prakticky odpadá statická část dopravy. Je třeba si uvědomit, že u ostatních lidských pohybů potřebuje člověk vetší či menší stroje, které je třeba vždy dříve nebo později odložit zaparkovat apod. U chůze člověk zpravidla potřebuje pouze obuv, i když můžeme zaregistrovat i názory, o zdravé chůzi bos. Z výše uvedených důvodů je tedy zřejmé, že je nutné klást velký důraz na kvalitu prostoru pro chodce v uličním prostorou místních komunikací, ve veřejných plochách, ale i například na chodbách zejména veřejně přístupných budov jako jsou například školy, úřady, nemocnice apod. Je zajímavé, že když navrhujeme komunikace pro vozidla, tak většinou víme, jakou po takových silnicích budou vozidla jezdit rychlostí, kolik jich po takové silnici bude jezdit, apod. Když navrhujeme

MEMO 02/2013 | 19

Základní druh dopravy – chůze komunikace pro chodce, tak se většinou takovými záležitostmi vůbec nezabýváme. Přitom norma ČSN 736110 v kapitole 10 na provoz chodců upozorňuje. V této kapitole normy můžeme najít zejména popis přechodů pro chodce a míst pro přecházení. V kapitole 10.1.5 se norma zmiňuje i o takzvané výkonosti komunikací pro chodce. Norma udává největší intenzity proudů chodců, udává úroveň kvality komunikací pro chodce. V tabulce 18 jsou uvedeny výkonosti komunikací pro chodce ve vztahu k úrovni kvality dopravy chodců apod. Pojďme se dále v textu zaměřit na návrhové parametry pro komunikace pro chodce, ať už ty všeobecně známe, ale i ty, které jsou často opomíjeny. Dle normy ČSN 736110 víme, nebo můžeme zjistit, že šířka pruhu případně pásu pro chodce je 0,75 m. Tato šířka je však možná dostatečná pro fyzický pohyb člověka, ovšem není dostatečná pro bezpečný a i psychicky únosný pohyb člověka. Proto i v normě ČSN 73 6110 máme tzv. bezpečnostní odstupy, které tuto vyhrazenou plochu rozšiřují. Tedy nejběžněji využívané odstupy jsou od zdi budovy což je 0,25 m a od komunikace je tento odstup 0,5 m atd. Je třeba si uvědomit, že komunikaci pro chodce, tedy v tomto případě chodník je možné navrhovat také jako jednopruhový obousměrný. Je třeba u komunikací pro chodce vycházet z intenzity chodců na navrhované trase pro chodce podobně jako u komunikací pro motorovou dopravu vycházíme z intenzity vozidel. Tato analogie by měla být zřejmá a je logická. Proto v menších obcích či městech budou zpravidla stačit chodníky šířky 1,5 m. Na druhou stranu v centrech měst i obecně ve větších městech, lze očekávat větší počet chodců a tedy je vhodnější navrhnout chodníky dvou a více pruhové. Na komunikacích pro chodce můžou vznikat kongesce podobně jako u komunikací pro vozidla. Je pravdou, že u nich nevznikají většinou kolize s tak fatálními následky jako při dopravních nehodách na silnicích a dálnicích. Nicméně tyto místa mohou být pro chodce nepříjemná například v podobě nestihnutí přednášky, nebo jen chodce znervozňují apod.. Taková místa můžeme nalézt i na Fakultě stavební, viz obrázek 1 až 3.

20 | MEMO 02/2013

Základní druh dopravy – chůze

Obr. 1 – Úzké branky a dveře tvoří bariéru v chodeckých trasách (Brno, ul. Žižkova)

Obr. 2 – Už dříve projektanti navrhovali u budov dvoukřídlé dveře, tak by dveře netvořily bariéry v chodeckých trasách jako na příklad na chodbách (Brno, Fakulta stavební)

MEMO 02/2013 | 21

Základní druh dopravy – chůze

Obr. 3 – Už dříve projektanti navrhovali budov dvoukřídlé dveře, tak dveře netvořili bariéry v chodeckých trasách jako na příklad u vchodových dveří. Je patrné, že ve velkých portálech bylo navržených dveří i více, ale využíváno bývá v praxi pouze jedno křídlo jedněch dveří (Brno, Fakulta stavební)

V uličním prostoru můžeme nalézt mnoho dalších bariér, které chodcům vytváří větší nebo menší potíže. Pokud si mohou vybrat, využijí pro ně pohodlnější trasy. Tyto skutečnosti je nutné pozorovat a při návrhu tras pro pěší je ve svých návrzích zohledňovat. Jednou z takových bariér mohou být schody, s tím spojené podchody nebo nadchody. Zkusme si uvědomit, kolik podchodů a nadchodů už bylo na například na území města Brna zrušeno. Důvodů je hned několik. V případě podchodů se chodci přirozeně bojí procházet tmavými zákoutími takových staveb. V případě nadchodů se chodci zaleknou té výšky, do které musí stoupat, viz obrázek 4 a 5.

22 | MEMO 02/2013

Základní druh dopravy – chůze

Obr. 4 – Nepoužívaný podchod (Brno, ul. Jedovnická)

Obr. 5 – Vysoké stoupání do nadchodu (Brno, ul. Hradecká)

Další bariérou může být druh dlažby a vysoké podpatky nebo kočárky a podobně, viz obrázek 6.

MEMO 02/2013 | 23

Základní druh dopravy – chůze Pokud je z historického hlediska nutné na chodeckých trasách použit nutně dlažbu z neopracovaných kamenů. Je třeba alespoň pásky vydláždit z kamenů řezaných, tak aby se na nich mohlo jezdit na kole, lépe chodit, případně tlačit kočárek apod., obrázek 6 a 7.

Obr. 6 – Prostory upravené pro pohodlnější chůzi, náměstí v Kadani

Obr. 7 – Z fotografie je patrné, že lidé raději chodí snadnějším terénem, tedy po dlažbě z řezaných kamenných desek, než po dlážděné vozovce. I cyklisté využívají raději pohodlnější cestu po části z hladkého kamene. Ulice v Opavě

24 | MEMO 02/2013

Základní druh dopravy – chůze Bariéru v chodeckých trasách mohou dále tvořit například zaparkované automobily, špatně rozmístěné sloupy veřejného osvětlení, světelně signalizačního zařízení nebo například trolejového vedení a dopravních značek, viz obrázek 8.

Obr. 8 – Zaparkovaná vozidla omezující prostor pro chodce (Brno, ul. Veveří)

Velice dobře a uceleně popisuje mimo jiné i chůzi ve městech kniha autora Jan Gehl – Města pro lidi, originál (Cities for People, 2010), z originálu přeložili Karel Blažek a Bronislava Blažková v roce 2012, česká verze knihy vznikla za podpory nadace Partnerství,

Obr. 9 – Obálka knihy Města pro lidi

MEMO 02/2013 | 25

Bezpečná dopravní infrastruktura 2012 Ing. Iva Krčmová

26 | MEMO 02/2013

Bezpečná dopravní infrastruktura 2012 Ve dnech 27. – 28. listopadu 2012 se tradičně konala konference „Bezpečná dopravní infrastruktura“ v Kongresovém sále v Praze. Na konferenci nás uvítal generální ředitel společnosti AF-CITYPLAN s.r.o. Ing. Milan Komínek. Letos je to již sedmý ročník, který pořádá firma AF-CITYPLAN s.r.o. která také letos slaví 20. výročí od jejího založení a působení na trhu. Cílem tohoto setkání bylo nejen shrnutí a poskytnutí informací o nových poznatcích a trendech v ČR, ale také v rámci EU. Na úvod se také předseda České silniční společnosti prof. Ing. František Lehovec, CSc. Zmínil o mezinárodním porovnání nehodovosti na pozemních komunikacích v ČR vyjádřené počtem usmrcených na 1 mil. obyvatel. V roce 2001 se ČR zařadila na 15. místo v pořadí z 27 států EU s počtem 130 usmrcených na 1 mil. obyvatel. Při hodnocení tempa pokroku ČR nás tento ukazatel staví do zcela jiné pozice. V roce 2010 se s 76 usmrcenými osobami v silničním provozu řadíme na 19. místo a překračujeme evropský průměr o 23%. Z toho vyplývá, že pokud se v ČR se nenastaví fungující systém zlepšování bezpečnosti silničního provozu, ocitneme se mezi zeměmi s nejvyšším rizikem dopravních nehod s fatálními důsledky.

První příspěvek se zabýval výhledem financování dopravní infrastruktury, kde Ing. Tomáš Čoček, Ph.D. zmínil jaké SFDI chystá příspěvkové programy pro rok 2013. Ing. Jan Skalický v dalším příspěvku hovořil o rozvoji vodních cest v ČR, na které oblasti by bylo potřeba se zaměřit, aby u nás lodní doprava mohla fungovat jako další alternativa ať už pro nákladní dopravu, nebo turisty. Také hovořil o výhodách lodní dopravy, a že se jedná o jednu z nejbezpečnějších variant.

Dále Univ.-Prof. Prof. H.c. Dr.-Ing. Ulrich Brannolte hovořil o standardech a postupech bezpečnostních auditů v Německu, které jsou definovány speciálním manuálem ESAS vydaným v roce 2002. Nyní v řadě států EU jsou bezpečnostní audity (BA) součástí procesu řízení bezpečnosti silniční infrastruktury při plánování nových silnic. Pro stávající silnice se využívají reaktivní opatření v podobě bezpečnostních inspekcí (BI). Doc. Ing. Jindřich Šachl, CSc. zmínil problematiku pevných překážek na křižovatkách, které mohou být „tuhé“, zvyšují následky vybočení – např. tuhá čela propustků, betonové bloky pro netuhou konstrukci dopravního značení nad terénem, stromy, reklamy apod. a nepohyblivé, které překážejí v rozhledu, nebo obojí zároveň. Ve své prezentaci uvedl

MEMO 02/2013 | 27

Bezpečná dopravní infrastruktura 2012 několik případů nevhodných řešení křižovatek a jejich vhodnou úpravu pro bezpečnost silničního provozu. Také popsal bezpečný samostatný sjezd. Samostatný sjezd nebývá na první pohled vždy viditelný, proto řidič při mimořádné situaci může vybočit z vozovky, kde koryto příkopu ho doslova navede na čelo propustku, které bývá tuhé, a tím velmi nebezpečné pro účastníky silničního provozu. Snížení závažnosti nehody lze zabránit pomocí propustku, který je sestaven z dílů, které umožňují deformaci působením síly ve vodorovném směru, a zároveň zajišťujících únosnost ve směru svislém při přejezdu vozidel přes samostatný sjezd. (více v disertační práci Ing. Tomáše Mičunka „Možnosti snížení následků dopravních nehod technickými opatřeními a opatřeními po nehodě“, pod vedením doc. Ing. Jindřicha Šachla, CSc.) Další prezentace byla zaměřena na bezpečnost pěších v současném dopravním provozu. Ing. Jiří Lávic a Ing. Pavel Suntych poukazovali na nejrizikovější bod ve vztahu pěší – motorová doprava a to přechod, který lze upravit aplikací nízkonákladového opatření tak, aby bylo co nejvíce efektivní. Zdůrazňují důležitost nejen analýzy dopravně bezpečnostního rizika, návrh opatření, zhodnocení účinnosti návrhu, kontrolu skutečného provedení, ale také sledování provozu realizovaného opatření pro případné zajištění závady.

Téma EuroRAP bylo nejvíce probírané téma, o kterém hovořil John Dawson z Velké Británie, předseda organizace EuroRAP AISBL (Evropský program hodnocení silnic), Ing. Karel Kocián, doktorand z ČVUT FD a konzultant v oboru dopravního inženýrství pro firmu AF-CityPlan a také Ing. Jaroslav Heinrich, vedoucí ateliéru Bezpečnosti a dopravního inženýrství v HBH Projekt spol. s.r.o.

EuroRAP (European Road Assessment Programme), jedná se o hvězdičkové hodnocení bezpečností úrovně silnic. Cílem je srozumitelně, jednoduše a hlavně porovnatelně ohodnotit bezpečnostní úroveň analyzované pozemní komunikace, a to v pětihvězdičkové škále (5 hvězdiček – nejhorší, 1 hvězdička – nejbezpečnější) obdobně, jako je to již zavedeno v programu EuroNCAP, kde se hodnotí automobily. V České republice od roku 2007 jsou prováděny „Rizikové mapy“ na základě statistických údajů o nehodovosti, které jsou každý rok aktualizovány. Cílem je také snížit počet nehod se smrtelnými a vážnými následky a zdůraznit význam vlivu pozemních komunikací na následky nehod v rámci bezpečného systému řidič – vozidlo – komunikace. Všeobecně je

28 | MEMO 02/2013

Bezpečná dopravní infrastruktura 2012 žádoucí, abychom dosáhli bezpečnostních standardů 5 hvězdiček na dálnicích, 4 hvězdičky na státních silnicích a 3 hvězdičky na zatížených regionálních silnicích.

Ing. Jaroslav Heinrich poukázal na přínos programu EuroRAP pouze v případě relevantních reakcí příslušnými správci komunikací, a to zpracování podrobnější analýzy nejrizikovějšího úseku a jeho odstranění. Také zmínil, že na státní silniční síti v ČR se zpracovává „Nehodová mapa Allianz“ na základě dostupné databáze Policie ČR. Podobně jako v mapě EuroRAP i zde jde o definování nejrizikovějších míst, ale již ne z hlediska potenciální možnosti vážných následků nehod, ale skutečného výskytu na sobě navzájem nezávislých nehod za tříleté období, při kterých došlo k usmrcení, nebo těžkému zranění alespoň jedné osoby, tzv. KSI nehody (Killed and seriously injured).

PhDr. Václav Bálek hovořil o projektech Allianz, podporující dopravní bezpečnost. Zajímavý projekt je „Šestý smysl“, který umí rychle přivolat pomoc v případě nehody a v konečném důsledku zachránit třeba i život. Ing. Jiří Landa a Ing. Miroslava Zapletalová hovořili o vlivu parametrů silnice na snížení počtu a závažnosti nehod. Vysvětlovali pojem relativní nehodovost, co to je, jaká je v ČR a jaká v zahraničí. Opět se zabývali jak efektivně upravit komunikace, aby došlo ke snížení počtu zejména nejzávažnějších nehod. Andre Műnch ředitel dopravní bezpečnosti z PTV Group, představil nový produkt PTV VISUM Safety, který je unikátní svými možnostmi kombinace dopravního plánování a silniční bezpečnosti, stejně jako svou variabilitou a uživatelsky přívětivým rozhraním. Ing. Dalibor Dařílek z Magistrátu Statutárního města Ústí nad Labem hovořil o evropském projektu CIVITAS – ARCHIMEDES, kterého se účastní v rámci ČR právě Ústí nad Labem, Brno, atd. Jedná se o projekt, který má moto: „Cleaner and better transport in cities“. V rámci tohoto projektu město Ústí provozuje portál „Bezpečně po Ústí“, kde se lze dozvědět informace o dopravě ve městě – nehodovost, intenzita dopravy, bezpečnost pěších, bezpečnost cyklistů, testy dopravní výchovy, podpora MHD, interaktivní mapa, atd.

Další den byly přednášky na téma Silniční záchytné systémy, Zavádzanie automatizovanej formy vymáhania práva v podmienkach SR, zajištění funkcí dopravní infrastruktury na mezinárodních

MEMO 02/2013 | 29

Bezpečná dopravní infrastruktura 2012 tazích v rámci Moravskoslezkého kraje v krizových situacích, Ing. Peter Súkenník a Ing. Petr Hofhansl, Ph.D. z AF-CityPlan představili software VISSIM, který dříve umožňoval pouze liniové vedení chodců, mezi kterými nedocházelo ke vzájemné interakci, tedy chodci ve shluku čekající na přejití nerespektovali svoje fyzické rozměry, ani rozestupy mezi s sebou. Nyní s modulem VisWalk, který využívá Helbingův model sociálních sítí jsou definovány plochy pro pohyb (interakční prostor) se vzájemnou interakcí chodců, to lze využít třeba pro problémy evakuace osob (ve stavu bez paniky). Nový přístup vždy vyžaduje ověření a stanovení základních obecných pravidel pro tvorbu mikroskopických modelů a jejich vyhodnocování. Této problematice se věnuje grantový úkol TA02030441 – Virtuální simulace evakuačních a transportních procesů chodců, ve spolupráci Vysokého učení technického v Brně, CityPlan a Vysokého učení báňského. Na fakultě stavební VUT v Brně jsou také k dispozici dvě licence program Exodus, který se používá pro evakuaci osob. Další příspěvek se zaměřil na bezpečnost tunelů na pozemních komunikacích, kde prof. Ing. Pavel Přibyl, CSc. zdůrazňoval nutnost deskriptivního přístupu při návrhu bezpečnostních opatření v tunelu. Aby nedocházelo ke zbytečnému prodražení tunelu a aby bezpečnost byla „přiměřená“. Nyní často v ČR dochází k striktnímu dodržení norem a někdy i přidání bezpečnostních prvků navíc, jen pro jistotu, a přitom se nezohledňuje přiměřenost tak, aby nedocházelo k ošizení, nebo naopak převybavení. Ing. Marek Jež hovořil o problematice střetů vozidel se zvěří, že dopravní nehody tohoto typu rostou a je jim potřeba věnovat pozornost. Hovořil o statistikách nehod a dále o možných řešení, jak zabránit těmto střetům, nebo aspoň snížit jejich počet. Pomocí dopravního označování většího výskytu zvěře, oplocení komunikace, snížení rychlosti, ekodukty, montáž optického, nebo akustického zařízení , nebo použití pachových ohradníků (= rychletvrdnoucí pěna ve spreji obsahující zvěř odpuzující látku -většinou pach predátorů nebo lidský pot). Chováním chodců na světelně řízených přechodech v Praze se zabývali Ing. Tomáš Havlíček a Ing. Jan Adámek. RNDr. Michall Bíl, Ph.D. se zabýval vyvinutím metody, která by byla schopna určit s minimem nutných parametrů nebezpečná místa v silniční síti. Použili relativní polohy dopravních nehod na úsecích silniční sítě a délky těchto úseků. Metoda závisí na počtu dopravních nehod ve shluku, délce shluku, počtu dopravních nehod na úseku a délce úseku. Poslední prezentace byla zaměřená na téma využití dopravního radaru nové generaci RAMER10 v prevenci nehodovosti, kterou přednesl Mgr. Vladimír Vencel. Jedná

30 | MEMO 02/2013

Bezpečná dopravní infrastruktura 2012 se o radar, který měří nejen rychlost, ale také má další funkce, jako úsekové měření rychlosti s funkcí Start-Stop, nebo pomocí videa. Dále dokáže plně rozpoznat značky s možností spolupráce s databází odcizených vozidel, nebo vozidel v pátrání. Tato databáze také obsahuje platnost STK a v případně neplatné STK zvukovým a optickým signálem upozorní policistu na tuto skutečnost aniž by musel auto zastavit.

Další informace na tyto téma lze dohledat na internetu, nebo můžete kontaktovat Ing. Ivu Krčmovou. Článek vychází z prezentací a sborníku konference „Bezpečná dopravní infrastruktura 2012“.

MEMO 02/2013 | 31

Měření rychlosti bruslařů Ing. Petra Skalická

32 | MEMO 02/2013

Měření rychlosti bruslařů

1 ÚVOD Z dopravního hlediska je rychlost všech uživatelů na pozemních komunikacích důležitým faktorem. Úseková, okamžitá, nebo například maximální rychlost jsou hodnoty zjistitelné mnoha způsoby. Z bezpečnostních důvodů potřebujeme znát jednotlivé rychlostní hodnoty nejen u pozemních komunikací pro motorová vozidla. Na nemotorových komunikacích nejsou zatím stanoveny rychlostní limity uživatelů, což způsobuje mnoho nepříjemných komplikací.

O možnostech měření rychlostí pro nemotorové odvětví dopravy bude vypovídat následující článek. Nadnese problematiku použitelnosti stávajících rychlostních radarů pro bruslaře a představí čtenářům naměřené hodnoty. Používané metody měření rychlostí budou vyhodnoceny z hlediska možnosti využití pro nemotorové odvětví dopravy.

Obr. 1 Dopravní značka IP31a

MĚŘENÍ RYCHLOSTI

Rychlost je vektorová fyzikální veličina, znamená to tedy, že je nejen udávána svou velikostí, ale rovněž i směrem. Rychlost přímo souvisí s dalšími fyzikálními veličinami, jedná se o dráhu a čas. Matematické vyjádření závislosti rychlosti na dráze a čase: v (rychlost)= s (dráha)/ t (čas).

Rychlost tedy závisí přímo úměrně na vzdálenosti a nepřímo úměrně na času, označuje tak

MEMO 02/2013 | 33

Měření rychlosti bruslařů časovou změnu polohy za určitý čas. Pokud by docházelo k časové změně rychlosti, potom by se při jejím nárůstu jednalo o zrychlení a naopak při jejím poklesu o zpomalení. Rychlost, kterou zjišťujeme měřením, může být okamžitá, maximální nebo průměrná.

Měřit rychlost můžeme přímým a nepřímým způsobem. Přímá metoda spočívá v konkrétním měření, které zajistí speciální mechanismy. Nepřímá metoda měření rychlosti je potom realizována na základě výpočtu, kdy známe dvě příbuzné veličiny, tedy dráhu a čas.

Ne všechny metody je však možné použít na specifické měření, což je v mém případě rychlost bruslaře. V současné době nejsou k dispozici potřebné měřící zařízení a přizpůsobení stávajících zařízení na bruslaře by byla poměrně náročná. Vzhledem k časovým i finančním možnostem jsem se proto zabývala pouze metodami, které byly k dispozici, a které pro mě mají vypovídající výsledek.

Pro měření pohybujícího se objektu optickými metodami bylo již vyvinuto nemalé množství metod. Základní rozdělení měření je podle postavení měřitele, nebo nástroje na měření k trajektorii pohybu měřeného objektu.

Měření, které probíhá v podélném směru je založené nejčastěji na metodách: • pulzních • modulačně fázových • interferenčních

Měřiče z této skupiny pracují v podstatě jako měřiče vzdálenosti s tím, že rychlost objektu je dopočítávána.

Pokud probíhá měření v rovině kolmé k trajektorii pohybu, používají se zařízení pracující na principu laserového přenosu, prostorové filtrace nebo využívající zrnitosti zařízení.

34 | MEMO 02/2013

Měření rychlosti bruslařů Důležitý je také typ zařízení, jedná se o radary: • stacionární detektory • mobilní • pohyblivé (uvnitř vozidla)

MĚŘENÍ POMOCÍ PŘÍMÝCH METOD

3.1

Mikrovlnný radar

Měření je založeno na šíření elektromagnetických vln (v mikrovlnném pásmu). Je možné měřit více hodnot zároveň. Mikrovlnný radar měří rychlost s využitím Dopplerova jevu, porovnávají se frekvence vysílaného a odraženého signálu. Mikrovlnný paprsek vysílaný zařízením prostřednictvím parabolické antény se odráží od objektu zpět k radaru, kde je zpětně detekován a zpracován. Po vyhodnocení je zobrazena a zaznamenána okamžitá rychlost. Čím rychleji bruslař jede, tím větší je rozdíl obou frekvencí. Radar pro měření rychlosti má nepatrný výkon kolem 1 mW a vysílá signály na frekvenci 34 GHz (jejich vlnová délka je 8,8 mm).

Obr. 2 Radarová pistole s mikrovlnným systémem

Přístroje, které pracují na základě tohoto jevu, se používají pro měření rychlosti dopravy nejčastěji.

MEMO 02/2013 | 35

Měření rychlosti bruslařů Dopplerův jev popisuje změnu frekvence a vlnové délky přijímaného oproti vysílanému signálu, způsobenou nenulovou vzájemnou rychlostí vysílače a přijímače. Jev byl popsán v roce 1842 Ch. Dopplerem. Dopplerovský radar používá pro měření rychlosti i policie. Jedná se o Radary RAMER, které pracují na mikrovlnném pásmu 34,0 a 34,3 GHz. Úzký radarový paprsek má velmi malý vysílací výkon, rychlost se měří na vzdálenost kolem 35 metrů. Radar je obvykle zabudován v policejním autě, měření se může provádět ze stojícího i jedoucího auta. Průběh a výsledky kontroly jsou zdokumentovány digitální kamerou a přeneseny do počítače. Pro noční měření je radar s kamerou doplněn bleskem.

Obr. 3 Vztah pro výpočet frekvence

Vlnová délka záření dopadajícího na povrch pohybujícího se tělesa se mění v závislosti na směru pohybu tělesa směru dopadající a rozptýlené (nebo odražené) složky optického záření. Jelikož je problematické umístit přijímač do směru pohybu objektu, nelze zjistit rychlost měřeného objektu z jediného měření. Zjištění jednoho Dopplerovského kmitočtu je dostačující pouze v případě, kdy známe směr pohybu. Pak lze rychlost dopočítat.

Obr. 4 Dopplerovské měření bruslaře

3.2 Laserový radar 36 | MEMO 02/2013

Měření rychlosti bruslařů Laserový měřič rychlosti využívá k měření laserového paprsku v neviditelném (infračerveném) spektru. Paprsek dopadá na cíl, odráží se od něj a optika přístroje ho zpět zachytí. Okamžitá rychlost a také vzdálenost jsou vypočteny ze zpoždění paprsku. Měří v laserovém pásmu na frekvenci 904 nm. Stopa, kterou na cíli laser vytváří, je přitom velmi úzká - při 100 metrové vzdálenosti má paprsek průměr menší než 30 cm. Operátor tak může přesně vybrat cíl, například vozidlo jedoucí v koloně aut. Rychlost projíždějících bruslařů je laser schopen měřit jak na příjezdu (zpředu), tak na odjezdu (zezadu).

Obr. 5 Početní vztah pro rychlost v závislosti na rychlosti šíření světla

Princip měření je obdobný jako u klasického radaru, místo mikrovln se používá světelný laserový paprsek. Zařízení je schopno změřit rychlost a fotograficky zdokumentovat objekt. Snímky se ukládají na paměťovou kartu pro další zpracování.

Obr. 6 Stacionární laserový radar

3.3

GSM přenosy

Jedná se telekomunikační spojení prostřednictvím digitální radiové sítě GSM. Systém má v současné době výhodu ve vybudované infrastruktuře, což umožňuje přenášet v podstatě do každého místa

MEMO 02/2013 | 37

Měření rychlosti bruslařů dopravní sítě. Přenosy prostřednictvím technologie digitální radiové sítě jsou velmi rozšířené.

Obr. 7 GPS lokátor

GPS přijímače (GPS - Global Positioning System) poskytují velmi přesné údaje o okamžité rychlosti vozidla. Jejich princip je založen na družicovém radiovém systému, který slouží primárně k určení polohy a času v reálném čase na libovolném místě na Zemi. K určení rychlosti pohybu vozidla využívá GPS přijímač Dopplerova jevu, kdy se porovnávají diference mezi vyslaným radiovým signálem z družice a zpětně přijatým od GPS přijímače. Následné vyhodnocení dat družicí určí okamžitou rychlost. Přesnost měření je závislá na použitém druhu systému GPS (nejpřesnější jsou systémy pro vojenské účely a vědecké aplikace). Digitální GPS přijímače nabízí další funkce pro práci s daty. Běžně poskytují možnost záznamu a dalšího digitální zpracování (využití u tzv. automobilových černých skříněk).

MĚŘENÍ POMOCÍ NEPŘÍMÝCH METOD

Metody nepřímé dovolují měřit rychlost se srovnatelnou přesností jako radarové zařízení. Předpokladem přesnosti je správná příprava k měření. Provedený záznam lze opakovaně vyhodnotit a přesnost měření tak ověřit. Pomocí programového vybavení se vypočtené rychlosti včetně základních údajů zaznamenávají do textového souboru, který je následně možno zpracovat v tabulkovém editoru. Lze tak vypočítat například dobu rozjezdu objektu nebo jeho zpomalení či

38 | MEMO 02/2013

Měření rychlosti bruslařů zrychlení.

4.1 Videodetekce Princip činnosti je založen na digitalizaci statického obrazu. Průjezdem se změní hodnoty barev a jasu, což je pak signálem pro jeho detekci a identifikaci. Jedná se o nedestruktivní, mobilní i stacionární typ detektoru. Kamera se umísťuje např. na sloup světelné signalizace nebo veřejného osvětlení a snímá danou komunikace.

Pokud používáme videodetekci k měření rychlosti jedná se o metrickou analýza videozáznamu. Pro měření je dostačující běžná videokamera se stativem a pásmo. Na stezce se označí orientační body. Pro vyhodnocení měření potřebujeme počítač s videostřižnou a programem pro analýzu videozáznamu. Metoda měření doby pohybu objektu po předem určené dráze je založena na odpočítávání počtu snímků. Protože je známá frekvence snímání kamery, je možno spočítat čas pohybu. Početními úpravami lze vypočítat průměrná rychlost. Před měřením se na vozovce umístí značky, které vymezují délku trajektorie objektu. K vyhodnocení videozáznamu slouží speciální počítačové programy, které softwarově vykreslí spojnice značek, takže je umožněno poměrně přesné odečtení polohy objektu na počátku a na konci dráhy i po odstranění značek z vozovky. Video se programově posouvá vpřed po jednom snímku, až se posune z počáteční do konečné polohy a současně se sleduje počet snímků. V okamžiku, kdy se objekt přiblíží co nejvíce značce konce dráhy, je odečten počet snímků a programem vypočtena doba pohybu a průměrná rychlost. Výsledkem měření je počet snímků videozáznamu, o které se záznam posunul při pohybu jezdce z počáteční do konečné polohy na dráze. Je však potřeba počítat s nepřesností vzniklou nízkým počtem kamerových snímků.

Obr. 8 Výpočet rychlosti z frekvence snímání kamery

4.2 Úsekové měření

MEMO 02/2013 | 39

Měření rychlosti bruslařů Úsekové měření rychlosti je metoda pro určení průměrné rychlosti v předem vymezeném úseku. Délka tohoto úseku je přesně dána. Nainstalované zařízení měří dobu průjezdu tímto úsekem. Výsledkem je požadovaná průměrná rychlost, která se vypočítává podílem délky úseku a doby jeho průjezdu. V posledních letech přibývají na mnoha místech úseková měření. Systém zhotoví na začátku i na konci měřeného úseku snímek každého objektu. Z času průjezdu a vzdálenosti bodu A a B vypočítá rychlost. Měření je možné vyhodnotit korelační metodou.

Obr. 9 Příklad úsekového měření v bodech A a B

Úsekové měření je cílem například i fixních stanic. Fixní stanice se velice často používá pro statistické informace o silničním provozu, dokáže však také velice spolehlivě měřit rychlost. Jedná se vlastně o drát natažený přes jeden pruh silnice. Po nějakém úseku následuje drát druhý. Opět je známa vzdálenost mezi vodiči a měří se čas potřebný k překonání vzdálenosti. Magnetické zařízení je sledováno pomocí indukčnost. Cívky od sebe mají známou vzdálenost a porovnává se impulz zaznamenaný indukčností. Získáváme tak průměrnou rychlost na úseku mezi cívkami.

VÝSLEDKY MĚŘENÍ

5.1

STALKER ATS

Provedla jsem zkušební měření radarovou pistolí STALKER ATS. Radar je mobilní, proto lze použít na měření na cyklostezkách. Funguje na základě zpracování digitálního signálu, přenosu pomocí mikrovlnného systému a vysokorychlostního DSF systému. Je možné ho propojit přímo na místě

40 | MEMO 02/2013

Měření rychlosti bruslařů s počítačem, který díky speciálnímu softwaru rovnou zaznamenává naměřená data do textových souborů.

Obr. 10 Měření radarem STALKER ATS v terénu

Díky možnostem nastavení různých módů měření můžeme získat například i podrobný přehled o dynamice zrychlení. Software umožňuje nahrát průběh celého měření a pak zobrazí informace graficky v libovolné kombinaci grafů rychlosti / času / vzdálenosti / zrychlení. Průběh měření lze nastavit kontinuální, nebo pomocí nástřelu na určitou vzdálenost. Z kontinuálního měření získáme průběh rychlosti v celé délce měřeného úseku. Vyhodnocení je možné pomocí grafu, který ukazuje rychlost v závislosti na čase a vzdálenosti od přístroje. Nástřelové měření zaznamená okamžitou rychlost ve chvíli zmáčknutí spouště i radarové pistole. Stejným způsobem se měří i zrychlení v případě zpuštění měřiče v okamžik rozjezdu objektu. Akcelerace je zaznamenáváno v krátkých časových intervalech a zaznamenána v textovém souboru, který vidíte na následujícím obrázku.

MEMO 02/2013 | 41

Měření rychlosti bruslařů

Obr. 11 Ukázka textového souboru naměřených dat

Pokud není radar propojen s počítačem, měření se zaznamenává na displeji pistole, není však ukládáno. Dva řádky zobrazují aktuální a maximální rychlost zároveň. Jednotky, ve kterých radar měří, a potřebný typ měření, jsou nastavitelné za pomoci snadného ovládání pistole.

Obr. 12 Příklad naměřených hodnot na cyklostezce

42 | MEMO 02/2013

Měření rychlosti bruslařů Jediný problém měření v terénu pomocí tohoto typu radaru je vhodná volba stanoviště a měřeného úseku. Pokud byl zvolený úsek situovaný poblíž silnice pro motorová vozidla, nebo v úseku s nevhodnou viditelností nebylo měření účastníků nemotorové dopravy přesné. Radar nezachytil pouze měřený objekt, ale v úhlu zorného pole zaznamenával i motorová vozidla, které značně ovlivňovali naměřené rychlosti. Stejný problém nastával i za vysokého větru, které způsobil pohyb listů a vysoké trávy.

5.2 GPS přenos Měření pomocí GPS proběhlo v mém případě za pomoci outdoorové navigace Garmin. Navigace nedosahuje vysokých přesností, ale pro porovnání naměřených hodnot a zjištění průměrné rychlosti bruslaře jsou data dostačující.

Obr. 13 Navigace Garmin Oregon

Navigace zaznamenává okamžitou rychlost během celé jízdy a pomocí počítačového programu vyhodnotí rychlostní průběh za časový úsek. Při velikosti průměrné rychlosti přibližně 21 km/h = 5,8 m/s za dobu, která uplyne mezi dvěma po sobě jdoucími záznamy dat, urazí bruslař přibližně vzdálenost 14 m. Během měřené trasy trvající tři hodiny se měnili terénní podmínky, na základě toho je graf rychlosti proměnný.

MEMO 02/2013 | 43

Měření rychlosti bruslařů

Obr. 14 Vyhodnocení dat pomocí GPS navigace (x=čas, y=rychlost)

Navigace zaznamenává spolu s rychlostí bruslaře i polohu v každém okamžiku cesty. Ze získaných dat lze proto vyhodnotit projetý úsek pomocí terénních vlastností a zaznamenat ho do mapového podkladu. Díky přesným informacím o poloze v prostoru jsem vyhodnotila i podélný profil tratě, podle kterého lze porovnat rychlost v závislosti na sklonu komunikace. Na následujících obrázcích je příklad trasy, která byla projeta za pomoci navigace.

Obr. 15 Grafický záznam cesty získaný pomocí GPS

44 | MEMO 02/2013

Měření rychlosti bruslařů

Obr. 16 Vyhodnocení výškového profilu trasy

5.3

Úsekové měření

Úsekové měření jsem vyhotovila pomocí dvou videokamer umístěných na známé vzdálenosti. Obě kamery zahájili záznam ve stejný okamžik a při průjezdu objektu jedním záběrem jsem spustila časový záznam, který byl ukončen průjezdem druhým záběrem. Pomocí získaných hodnot času a známé hodnoty vzdálenosti objektivů byla dopočítaná rychlost. Vzhledem k nedostatku patřičného softwaru pro urychlení zisku úsekových rychlostí bylo vyhodnocování značně časově náročné. Dosažené výsledky však sloužily jako porovnání přesnosti měření u rychlosti získané pomocí radarové pistole.

Obr. 17 Úsekové měření za pomoci videozáznamu

MEMO 02/2013 | 45

Měření rychlosti bruslařů

LITERATURA [1] ČERMÁK, Karel; PROKEŠ, Aleš. Metody pro měření podélné a transverzální rychlosti. Brno. 2003. www.elektrorevue.cz/clanky/03008/index.html [2] PROCHÁZKA, Eduard. Využití videozáznamu pro měření rychlosti. Soudní inženýrství ročník 17-2006. http://www.sinz.cz/archiv/docs/si-2006-05-269-273.pdf [3] http://cs.wikipedia.org

46 | MEMO 02/2013

Měření rychlosti bruslařů

MEMO 02/2013 | 47

MEMO Časopis MEMO je čtvrtletník vydávaný v rámci projektu OP VK CZ.1.07/2.400/31.0012 Oktaedr Fakulty stavební Vysokého učení technického v Brně Ústavem pozemních komunikací Redakční rada doc. Ing. Jan Pavlíček, CSc., Ing. Martin Smělý, Ing. Jiří Apeltauer, Mgr. Marek Ščerba Vzhled a sazba Josef Klepáček 2013 © OP VK Oktaedr