Streszczenie
Artykuł dotyczy wybranych zagadnieĔ z obszaru bezpieczeĔstwa ruchu drogo-wego w tym metod genezy i przebiegu niepoĪądanych zdarzeĔ drogowych z wykorzystaniem technik wirtualnych. Na bezpieczeĔstwo uczestników ruchu drogo-wego wpływa wiele czynników, w tym stan infrastruktury drogowej, odpowiednie oznakowanie dróg, geometria drogi, elementy wpływające na widocznoĞü drogi i jej bliskiego otoczenia, itd. W pracy przedstawiono przykład analizy wybranego odcinka drogi w aspekcie bezpieczeĔstwa ruchu drogowego. Poddano analizie wypadek dro-gowy, do którego doszło na badanym odcinku drogi. Na podstawie analizy stanu istniejącego przedstawiono koncepcjĊ rozwiązaĔ mających na celu poprawĊ bezpie-czeĔstwa poprzez modyfikacjĊ oznakowania drogi i organizacji ruchu, co zdaniem autorów przyczyni siĊ do poprawy bezpieczeĔstwa biernego pieszych i kierowców. Słowa kluczowe: bezpieczeĔstwo ruchu drogowego, wypadek drogowy, kolizja drogowa,
symulacja zdarzeĔ drogowych 1. Wprowadzenie
Na stopieĔ bezpieczeĔstwa uczestników ruchu drogowego składa siĊ wiele czynników. Zarówno odpowiednie oznakowanie i ukształtowanie drogi jak i natĊĪenie ruchu drogowego, bli-skoĞü placówek oĞwiatowych bądĨ oĞrodków zdrowia. Projektant drogi musi wziąü pod uwagĊ wszystkie te czynniki, aby odpowiednio zaplanowaü oznakowanie i organizacjĊ ruchu tak, Īeby jed-noczeĞnie: nie ograniczaü ruchu pojazdów i zapewniü bezpieczeĔstwo innym uczestnikom ruchu (pieszym, rowerzystom) [9,11]. Ze wzglĊdu na istotnoĞü w wielu aspektach, miĊdzy innymi społecz-nym, ekonomicznym i gospodarczym zagadnieĔ bezpieczeĔstwa ruchu drogowego oraz szerzej bezpieczeĔstwa eksploatacji maszyn (Ğrodków transportu) problematyka oceny stanu, analizy, mo-delowania oraz kształtowania poziomu bezpieczeĔstwa jest w literaturze przedmiotu szeroko reprezentowana i podejmowana przez wielu autorów, w tym autorów prac [1,4,6,7,8,9,11,12,13].
Artykuł dotyczy wybranych zagadnieĔ z obszaru bezpieczeĔstwa ruchu drogowego w tym me-tod genezy i przebiegu niepoĪądanych zdarzeĔ drogowych z wykorzystaniem technik wirtualnych. W pracy przedstawiono przykład analizy wybranego odcinka drogi w aspekcie bezpieczeĔstwa ruchu drogowego. Poddano analizie wypadek drogowy, do którego doszło na badanym odcinku drogi. Na podstawie analizy stanu istniejącego przedstawiono koncepcjĊ rozwiązaĔ mających na celu poprawĊ bezpieczeĔstwa poprzez modyfikacjĊ oznakowania drogi i organizacji ruchu. Propo-zycje zmian na rozpatrywanym odcinku drogi stworzono takĪe na podstawie analizy wniosków z przeprowadzonej rekonstrukcjĊ wypadku drogowego.
Rekonstrukcja wypadku drogowego pozwala na odtworzenie jego faz w odwrotnej kolejnoĞci. Rozpoczynając od powypadkowego połoĪenia pojazdów naleĪy okreĞliü ich połoĪenia i prĊdkoĞci w poszczególnych fazach ruchu przed wypadkiem. Działania te mają na celu miĊdzy innymi okre-Ğlenie sprawcy wypadku oraz czy była moĪliwoĞü unikniĊcia zderzenia, a jeĪeli tak to jaka [4].
WyróĪnia siĊ kilka rodzajów metod rekonstrukcji wypadków. NaleĪą do nich metody anali-tyczne oraz wykorzystujące symulacje komputerowe i narzĊdzia informaanali-tyczne. wszystkie mają na celu rzeczywiste odtworzenie okolicznoĞci powstania wypadku. Rekonstrukcja zdarzenia drogo-wego ma na celu takĪe ocenĊ, na podstawie miĊdzy innymi: pomiarów Ğladów, obliczeĔ prĊdkoĞci, symulacji komputerowej i innych, czy w analizowanych okolicznoĞciach musiało dojĞü do kolizji lub wypadku. Obecnie najczĊĞciej stosowne są metody wspomagane komputerowo. NaleĪy zazna-czyü, iĪ metody analityczne stosowane w sposób tradycyjny umoĪliwiają weryfikacjĊ wyników symulacji komputerowych, w tym przyjĊtych do symulacji załoĪeĔ. RównieĪ w przypadkach, gdy analizie musi zostaü poddane nietypowe zdarzenie, w tym z udziałem pojazdów, których nie ujĊto w bazach danych programów do rekonstrukcji wypadków naleĪy stosowaü klasyczne metody ana-lityczne.
Rys. 1. PołoĪenie pojazdów po analizowanym zderzeniu na rozpatrywanym odcinku drogi ħródło: opracowanie własne.
Dla celów opracowania załoĪono, Īe brak pełnego zbioru danych do analizy studium przypadku oraz wszystkich okolicznoĞci i skutków zdarzenia drogowego.
Do realizacji przykładu wykorzystano dane wypadku, który miał miejsce w Bydgoszczy w po-bliĪu skrzyĪowania ulic Brzozowej i GoszczyĔskiego – rys. 1. Analizowany wypadek to zderzenie
czołowe ukoĞne, do którego doszło podczas próby wyprzedzania. W wyniku wypadku ranny został pasaĪer jednego z pojazdów.
Do realizacji przykładu wykorzystano miĊdzy innymi dokumentacjĊ fotograficzną z miejsca zdarzenia, subiektywne relacje z przebiegu wypadku podane przez kierujących pojazdami oraz re-lacja Ğwiadków z miejsca zdarzenia.
DziĊki przeprowadzonej w programie V-SIM symulacji zderzenia moĪliwe było okreĞlenie przyczyn zderzenia, na których podstawie sporządzono przedstawione w pracy propozycje zmiany oznakowania i organizacji ruchu na rozpatrywanym odcinku drogi.
Przedstawienie danych Ĩródłowych wykorzystanych do rekonstrukcji i symulacji analizowa-nego wypadku drogowego oraz pełnej analizy w tym zakresie przekracza ramy niniejszego opracowania.
2. Identyfikacja obiektu badaĔ
Jako przykład obiektu badaĔ wybrano odcinek drogi znajdujący siĊ w obrĊbie miasta Bydgosz-czy. Poddano analizie odcinek drogi ulicy Brzozowej oraz skrzyĪowanie ulic Brzozowej i GoszczyĔskiego.
Ulica Brzozowa to jedna z głównych ulic bydgoskiej dzielnicy Szwederowo. Arteria ta bezpo-Ğrednio łączy osiedla: Błonie, Górzyskowo i Szwederowo z drogą krajową 25. Na podstawie dokonanych oglĊdzin moĪna stwierdziü iĪ jej nawierzchnia jest w złym stanie technicznym (ubytki i uszkodzenia nawierzchni). Na pogarszający siĊ stan techniczny nawierzchni drogi wpływ ma takĪe duĪe natĊĪenie ruchu pojazdów ciĊĪarowych i autobusów. Na rys. 2 przedstawiono lokalizacjĊ roz-patrywanego odcinka drogi (oznaczenie literą A).
Rys. 2. Lokalizacja analizowanego odcinka drogi ħródło: [5].
Rys. 3. Analizowany odcinek drogi ħródło: [5].
W sąsiedztwie analizowanego odcinka drogi i skrzyĪowania – rys. 3 znajdują siĊ: szkoła i su-permarket AS. Te dwa elementy generują wzmoĪony ruch pieszych, szczególnie w godzinach szczytu.
Szkic przedstawiający aktualny stan organizacji ruchu i oznakowania rozpatrywanego odcinka drogi przedstawiono na rys.4. Na rysunku tym przedstawiono takĪe lokalizacjĊ analizowanego wy-padku drogowego.
W pobliĪu skrzyĪowania z ulicą GoszczyĔskiego usytuowane znajduje siĊ przejĞcie dla pie-szych z sygnalizacją Ğwietlną; które jest przyczyną powstawania w tym rejonie konfliktów drogowych, poniewaĪ:
• rezerwa czasowa od naciĞniĊcia przycisku na przejĞciu dla pieszych do zapalenia siĊ czer-wonego Ğwiatła dla przejeĪdĪających pojazdów jest zbyt krótka i wiele pojazdów albo przejeĪdĪa na czerwonym Ğwietle, albo gwałtownie hamuje,
• przejĞcie usytuowane jest zbyt blisko skrzyĪowania, a samochody stojące w zatorze przed Ğwiatłami uniemoĪliwiają wyjazd pojazdom z dróg podporządkowanych i wyjeĪdĪającym klientom z parkingu pobliskiego sklepu.
Rys. 4. Analizowany odcinek drogi – stan istniejący ħródło: opracowanie własne.
Ponadto, na podstawie analizy obiektu badaĔ, moĪna stwierdziü:
• w pobliĪu skrzyĪowania i przejĞcia brak dodatkowego oznakowania mówiącego o tym, Īe w tym miejscu moĪe odbywaü siĊ wzmoĪony ruch dzieci,
• na całym odcinku drogi brak oznakowania poziomego,
• na danym odcinku naleĪałoby wprowadziü strefowe ograniczenie prĊdkoĞü do 40 km/h ze wzglĊdu na duĪe natĊĪenie ruchu pojazdów i pieszych,
• wlot drogi podporządkowanej od strony południowej nie jest oznakowany; brak oznako-wania poziomego i pionowego.
3. Analiza wypadku drogowego na analizowanym odcinku drogi
Do rekonstrukcji wypadku wykorzystano metodĊ analityczną do okreĞleniu prĊdkoĞci uderze-nia na podstawie rozmiarów odkształceĔ oraz metodĊ porównawczą obliczając ekwiwalentną prĊdkoĞü uderzenia wykorzystując porównanie rozmiaru uszkodzeĔ rzeczywistych ze skatalogowa-nymi (komputerowe bazy danych). Do przeprowadzonych analizy wykorzystano narzĊdzia informatyczne w postaci komputerowego programu do symulacji przebiegu kolizji i wypadków dro-gowych [3] oraz bazĊ danych [2].
W ramach realizacji badaĔ miĊdzy innymi:
• ustalono przypuszczalne połoĪenie przed wypadkowe pojazdów w chwili powstania stanu zagroĪenia,
• wykonano szkice sytuacyjne z miejsca zdarzenia na podstawie dokumentacji fotograficznej i obliczeĔ, przedstawiające usytuowanie pojazdów w chwili powstania stanu zagroĪenia i powypadkowe usytuowanie pojazdów,
• wykonano symulacje wypadku w programie V-SIM 3.0,
• na podstawie symulacji oszacowano prĊdkoĞci pojazdów w chwili powstania stanu zagro-Īenia i tory ruchu pojazdów przed zderzeniem.
Na podstawie dokumentacji fotograficznej oszacowano rozmiar uszkodzeĔ obu aut i na tej pod-stawie obliczono wartoĞci prĊdkoĞci uderzenia.
Rys. 5. Usytuowanie pojazdów w chwili powstania stanu zagroĪenia ħródło: opracowanie własne.
Obraz z symulacji w chwili powstania stanu zagroĪenia przedstawiono na rys. 5. W momencie powstania stanu zagroĪenia (rys. 5.) kierująca pojazdem osobowym marki Skoda (pojazd oznaczony nr 2 na rys. 5) podjĊła manewr wyprzedzania samochodu osobowego marki Honda (pojazd ozna-czony nr 3 na rys. 5). Doszło do zderzenia z samochodem osobowym marki Toyota (pojazd oznaczony nr 1 na rys. 5).
Rys. 6. Usytuowanie pojazdów w chwili zderzenia ħródło: opracowanie własne.
Kierująca „Skodą” (pojazd oznaczony nr 2 na rys. 5) uderzyła w „ToyotĊ” (pojazd oznaczony nr 1 na rys. 5) na szerokoĞci około 40 cm z prĊdkoĞcią ponad 60 km/h. Moment zderzenia siĊ obu pojazdów przedstawia grafika z symulacji przedstawiona na rysunku 6. Kierujący „Hondą” (3) unik-nął uderzenia w tył „Skody”, czego nie widaü na grafice z symulacji. „Skoda” po uderzeniu przemieĞciła siĊ co zilustrowano na grafice z symulacji (rys. 7.)
Rys. 7. Usytuowanie pojazdów w pozycji powypadkowej ħródło: opracowanie własne.
W wyniku rekonstrukcji moĪna stwierdziü, Īe winną spowodowania wypadku była kierująca „Skodą”. A kierujący nie mieli Īadnych moĪliwoĞci unikniĊcia zderzenia. Na podstawie zrealizo-wanej rekonstrukcji wypadku moĪna sformułowaü nastĊpujące wnioski i spotrzeĪenia:
• na podstawie równania bilansu energetycznego prĊdkoĞci kolizyjne pojazdów oszacowano na: w przypadku Skody 60,8 km/h, w przypadku Toyoty 52,3 km/h;
• na podstawie metody porównawczej obliczono ekwiwalentną prĊdkoĞü uderzenia: dla Skody 59,9 km/h, dla Toyoty 52,3 km/h;
• winną spowodowania wypadku była kierująca Skodą. Na podstawie dokonanych analiz z duĪym prawdopodobieĔstwem moĪna stwierdziü iĪ Ĩle oceniła odległoĞü do najeĪdĪają-cej z naprzeciwka Toyoty, prĊdkoĞü jadącego przed nią samochodu i przeceniła moĪliwoĞci własnego auta. W momencie, gdy podjĊła decyzje o wyprzedzaniu nie miała juĪ moĪliwo-Ğci unikniĊcia zderzenia;
• przeprowadzone symulacje z wykorzystaniem programie V-SIM są zgodne z wykonaną na miejscu zdarzenia dokumentacją fotograficzną i relacjami Ğwiadków.
4. Proponowane zmiany oznakowania i organizacji ruchu na analizowanym odcinku drogi W dalszej czĊĞci opracowania przedstawiono dwie koncepcje zmian oznakowania i organizacji ruchu w celu poprawienia poziomu bezpieczeĔstwa ruchu drogowego na badanym odcinku drogi. 4.1. Koncepcja poprawy bezpieczeĔstwa poprzez zmianĊ oznakowania poziomego
i pionowego
Na rys. 8 przedstawiono propozycje zmiany oznakowania na analizowanym odcinku drogi ma-jące na celu usprawnienie ruchu, zdyscyplinowanie kierowców, a w efekcie poprawĊ bezpieczeĔstwa.
Rys. 8. Analizowany odcinek drogi – stan po zmianach oznakowania ħródło: opracowanie własne.
Przedstawione na rys. 8 propozycje oznaczają:
1.– linia pojedyncza przerywana-długa (oznaczenie P-1a wg [10]) na ul. GoszczyĔskiego; 2.– linia podwójna ciągła (P-4) na ul. GoszczyĔskiego;
3.– linia warunkowego zatrzymania złoĪona z trójkątów (P-13) przy wlocie od strony ul. Gosz-czyĔskiego;
4.– znak ostrzegający o miejscu szczególnie uczĊszczanym przez dzieci (A-17) na ulicy Brzo-zowej od strony wschodniej; z uwagi na sąsiedztwo szkoły.
5,7. – znak „strefa ograniczonej prĊdkoĞci ”-ograniczenie do 40 km/h ze wzglĊdu na skrzyĪowa-nie o duĪym natĊĪeniu ruchu pieszych i pojazdów;
6,8. – linia pojedyncza przerywana-długa (P-1a) na ulicy Brzozowej; wydzielająca przeciwległe pasy ruchu;
9.– linia podwójna ciągła (P-4) na ul. Brzozowej oddzielająca przeciwległe pasy ruchu w strefie skrzyĪowania;
10.– linia pojedyncza przerywana-prowadząca szeroka (P-1e) na ulicy Brzozowej w strefie skrzyĪowania;
11.– linia warunkowego zatrzymania złoĪona z trójkątów (P-13) przy wlocie południowym od strony ulicy dojazdowej do istniejących zabudowaĔ (bloków mieszkalnych);
12.– linia podwójna ciągła (P-4) na ulicy dojazdowej do bloków;
13.– znak „ustąp pierwszeĔstwa” (A-7) na wlocie od strony drogi dojazdowej (do bloków miesz-kalnych);
14.– linia pojedyncza przerywana-długa (P-1a) na drodze dojazdowej do bloków (wlot od strony południowej).
4.2. Koncepcja poprawy bezpieczeĔstwa na danym odcinku drogi poprzez zmianĊ oznakowa-nia i przeniesienie przejĞcia dla pieszych
Koncepcja ta oprócz rozwiązaĔ koncepcji pierwszej zakłada równieĪ przeniesienie przejĞcia dla pieszych wraz z sygnalizacją Ğwietlną dalej w stronĊ ul. Elizy Orzeszkowej (oznaczenie cyfrą 1 na rys. 9). SłuĪyłoby to poprawieniu bezpieczeĔstwa ruchu na skrzyĪowaniu, a pojazdy wyjeĪdĪające z dróg podporządkowanych miały by wiĊkszą swobodĊ manewru.
Rys. 9. Analizowany odcinek drogi – stan po zmianach oznakowania i przeniesieniu przejĞcia dla pieszych
ħródło: opracowanie własne. 5. Podsumowanie
W artykule przedstawiono przykład zastosowania technik wirtualnych w obszarze analizy bez-pieczeĔstwa ruchu drogowego i genezowania przebiegu zdarzeĔ drogowych na podstawie zbioru danych Ĩródłowych opisujących skutki tych zdarzeĔ i oceny stanu obiektów po zaistniałym zdarze-niu.
Na podstawie przeprowadzonej analizy moĪna stwierdziü, Īe na badanym odcinku drogi brak odpowiedniego oznakowania pionowego i poziomego. Wydaje siĊ iĪ istniejący stan oznakowania oraz organizacji ruchu na tym odcinku drogi ma niekorzystny wpływ na poziom bezpieczeĔstwa uĪytkowników drogi, zarówno pieszych jak i zmotoryzowanych.
Wydaje siĊ, iĪ przedstawione propozycje zmian w zakresie oznakowania i organizacji ruchu mogą przyczyniü siĊ do poprawy bezpieczeĔstwa w analizowanym obszarze.
Bibliografia
1. Aleksandrowicz P., Landowski B., Analiza zdarzenia drogowego w aspekcie zachowania zasad bezpieczeĔstwa w ruchu drogowym. Logistyka nr. 6/2013., PoznaĔ 2013.
2. Baza Danych EES ( data udostĊpnienia 27 stycznia 2014).
3. Cybid, Program V-SIM 3.0 do analizy wypadków drogowych. Cybid, Kraków 2011. 4. Gidlewski M., Jamioł L.: Rekonstrukcja zderzenia dwóch samochodów osobowych – pod
stawowe zasady i praktyka ich stosowania. XVIII Konferencja Naukowo-Techniczna. Problemy bezpieczeĔstwa w pojazdach samochodowych, Warszawa, 2012.
5. https://maps.google.com/, (dostĊp 5 lutego 2014).
6. KoĔczykowski W.: Odtwarzanie i analiza wypadku drogowego. Infoekspert Sp. z o.o., Warszawa 1995.
7. Krystek R.: NiebezpieczeĔstwo ruchu drogowego- mity i rzeczywistoĞü. Fundacja rozwoju inĪynierii lądowej, GdaĔsk 2003.
8. Landowski B., PerczyĔski D.: Wybrane zagadnienia sterowania bezpieczeĔstwem w syste-mach eksploatacji Ğrodków transportu miejskiego. Konferencja „PostĊpy w Konstrukcji i Sterowaniu” 7/2005. Bydgoszcz-Muszyna 14–17.09.2005.
9. Praca zbiorowa pod redakcją: T. Szczuraszka: Studium transportowe miasta Bydgoszczy wraz z oceną stanu bezpieczeĔstwa ruchu drogowego. Fundacja Rozwój UTP, Byd-goszcz 2011.
10. Prawo o ruchu drogowym, Dziennik Ustaw Rzeczpospolitej Polskiej z 2005 r. Nr 108, poz. 908 z póĨniejszymi zmianami, Warszawa
11. Szczuraszek T.: BezpieczeĔstwo ruchu miejskiego. Wydawnictwa Komunikacji i Łączno-Ğci, Warszawa, 2008.
12. Wicher J.: BezpieczeĔstwo samochodów i ruchu drogowego. Wydawnictwo Komunikacji i ŁącznoĞci, Warszawa, 2004.
13. ĩółtowski B., Landowski B., PrzybyliĔski B. : Projektowanie eksploatacji maszyn, Wy-dawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji – PaĔstwowego Instytutu Badawczego, Bydgoscz; Radom, 2012.
ASSESSMENT OF SAFETY STATE IN TRAFFIC IN SELECTED PART OF THE ROAD Summary
This article applies to selected topics in the area of road safety including the methods of the origins and course of adverse virtual events with use of roads. For the safety of the road users affected by many factors, including road infrastructure, ap-propriate road markings, road geometry, elements affecting the visibility of the road and its close surroundings, etc. The paper presents an example analysis of the selected section of the road in terms of road safety. Road accident was put to analysis, which occurred on the test section of the road. Based on the analysis of it presents the concept of the existing solutions to improve safety by modifying road markings and traffic or-ganization, which according to the authors contribute to improving the passive safety of pedestrians and motorists.
Keywords: traffic safety , traffic accident , road traffic collision, simulation of road accidents Bogdan Landowski
Maciej Malak
Zakład Transportu i Eksploatacji Wydział InĪynierii Mechanicznej
Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy Al. Prof. S. Kaliskiego7, 85-789 Bydgoszcz,
Tel: 52 373-14-50, Fax: 052 374-93-27 e-mail: lbogdan@utp.edu.pl
