PROCEDURA OCENY STANU OŚWIETLENIA NA PRZEJŚCIU DLA PIESZYCH

Transkrypt

1 PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ z. 118 Transport 2017 Anna Wytrykowska Koło Naukowe Elektrotechniki w Systemach Transportowych, Politechnika Warszawska, Wydział Transportu Piotr Tomczuk Politechnika Warszawska, Wydział Transportu Marcin Chrzanowicz Politechnika Warszawska, Wydział Elektryczny PROCEDURA OCENY STANU OŚWIETLENIA NA PRZEJŚCIU DLA PIESZYCH Rękopis dostarczono: maj 2017 Streszczenie: Bezpieczeństwo ruchu drogowego stanowi istotny problem społeczny. Na tle krajów europejskich Polska wykazuje wysoki bilans ofiar śmiertelnych wypadków drogowych. W celu poprawy poziomu bezpieczeństwa uczestników ruchu drogowego należy podejmować odpowiednie działania. Przykładem takich czynności jest kompleksowa inspekcja bezpieczeństwa ruchu drogowego, która ma na celu wskazanie czynników niebezpiecznych. Ocena stanu oświetlenia stanowi jeden z elementów inspekcji stanu bezpieczeństwa infrastruktury drogowej. Prawidłowa ocena warunków oświetleniowych w porze nocnej może wpłynąć na zmniejszenie poziomu wypadkowości z udziałem pieszych. W referacie przedstawiono procedurę oceny stanu oświetlenia wraz z przeprowadzeniem pomiarów oświetleniowych na wybranym przejściu dla pieszych. Słowa kluczowe: piesi, przejście dla pieszych, oświetlenie 1. WPROWADZENIE Ryzyko wystąpienia wypadku drogowego z udziałem pieszych w Polsce jest na bardzo wysokim poziomie [1, 11], a bezpieczeństwo pieszych uczestników ruchu drogowego jest często marginalizowane. Efektem jest wysoki bilans ofiar śmiertelnych i wypadków drogowych w ostatnich kilku latach. Wśród przyczyn powstawania wypadków drogowych należy wymienić: zachowania uczestników ruchu drogowego, błędy planistyczne i projektowe, a także zły stan techniczny infrastruktury drogowej [1]. Analiza bezpieczeństwa ruchu drogowego wymaga identyfikacji zagrożeń wpływających na uczestników ruchu drogowego. W odniesieniu do pieszych użytkowników dróg, należy

2 392 Anna Wytrykowska, Piotr Tomczuk, Marcin Chrzanowicz wymienić następujące grupy związane z ich zagrożeniem [1, 2]: duże natężenie ruchu pieszego i kołowego, niebezpieczna prędkość potoku pojazdów, niebezpieczne zachowania kierowców i pieszych, ograniczona widoczność geometryczna, błędy w projektowaniu i braki infrastruktury drogowej w tym oświetlenia ulicznego, błędy i usterki urządzeń dla ruchu pieszego Instalacja oświetleniowa zainstalowana w otoczeniu przejścia dla pieszych powinna gwarantować wytworzenie odpowiednich warunków oświetleniowych. W celu identyfikacji przejść dla pieszych, na których istnieją niewłaściwe warunki oświetleniowe należy przeprowadzić kompleksową kontrolę stanu oświetlenia w zakładanym obszarze lub miejscowości. W efekcie przeprowadzonych prac możliwe będzie wyselekcjonowanie przejść dla pieszych wymagających poprawy stanu ulicznej infrastruktury oświetleniowej. W Polsce dotychczas nie opracowano i nie wdrożono w formie przepisów jednolitej procedury inspekcji bezpieczeństwa ruchu drogowego na przejściu dla pieszych uwzględniającej warunki oświetleniowe. Czynnik oświetleniowy często jest deprecjonowany i lekceważony w czasie kontroli bezpieczeństwa ruchu drogowego (dalej brd). Przeprowadzone studia literaturowe nie wskazały na istnienie spójnej metodyki oceny stanu oświetlenia [1, 3, 4]. Szczególną uwagę zwrócono na procedurę wdrożoną przez Departament Inżynierii Transportu Luigi Tocchetti (Włochy) [3]. Autorzy metody podjęli próbę parametrycznej oceny zagrożeń pieszych nadając punkty wagowe i wagi poszczególnym parametrom przejścia dla pieszych. W odniesieniu do oceny stanu oświetlenia metoda pozostawia szereg nieścisłości a sam czynnik został potratowany w sposób ogólny, nie uwzględniając sytuacji oświetleniowej i wartości parametrów oświetleniowych. Autorzy publikacji podjęli próbę usystematyzowania procesu oceny stanu istniejącej instalacji oświetleniowej w obszarze przejścia dla pieszych. W referacie przedstawiono procedurę oceny oświetlenia z wykorzystaniem parametrów natężeniowych oraz wyniki przykładowej inspekcji stanu oświetlenia wybranego przejścia dla pieszych. W ramach badań przeprowadzono pomiary natężenia oświetlenia na przejściu dla pieszych zlokalizowanego na ul. Browarnej w Warszawie. 2. PROCEDURA OCENY STANU OŚWIETLENIA Poniżej opisano procedurę oceny stanu oświetlania opartą na parametrach natężeniowych. Prezentowana procedura zakłada konieczność przeprowadzenia wizji lokalnej oraz wykonanie kompleksowych pomiarów oświetleniowych na przejściu dla pieszych w porze nocnej. Wizja lokalna obejmuje analizę i charakterystykę warunków oświetleniowych panujących na przejściu dla pieszych. W czasie wizji lokalnej należy dokonać oceny widzialności sylwetki pieszego z kierunków ruchu pojazdów, ocenić stan techniczny istniejącej instalacji oświetleniowej, dokonać subiektywnej oceny prowadzenia wzrokowego kierowcy, wskazać występowanie przeszkód dla światła oraz źródeł olśnienia. Ważnym aspektem jest określenie parametrów geometrycznych przejścia dla pieszych: długość przejścia dla pieszych wraz ze strefą oczekiwania, szerokość przejścia dla pieszych,

3 Procedura oceny stanu oświetlenia na przejściu dla pieszych 393 odległość najbliższej latarni, rozstaw słupów, wysokość zawieszenia oprawy oraz rodzaj instalacji (jednostronna, naprzemianległa, itp.). Na rysunku 1 przedstawiono geometrię przejścia dla pieszych z wymaganymi parametrami. W tablicy 1 zamieszczano zestawienie podstawowych parametrów geometrycznych infrastruktury oświetleniowej. Rys. 1. Geometria przejścia dla pieszych () Parametry geometryczne przejścia dla pieszych Tablica 1 Oznaczenie a b c d e f Parametr szerokość przejścia dla pieszych długość przejścia dla pieszych wraz ze strefą oczekiwania odległość od krawędzi 1 do najbliższej latarni odległość od krawędzi 2 do najbliższej latarni rozstaw słupów oświetlenia ulicznego wysokość zamontowania oprawy Na podstawie wyżej wymienionych kryteriów zespół inspektorów określa ocenę subiektywną instalacji w skali 0 5, gdzie 0 oznacza bardzo złe warunki oświetleniowe, 1 złe warunki oświetleniowe, 2 mierne warunki oświetleniowe, 3 dostateczne warunki oświetleniowe, 4 dobre warunki oświetleniowe, 5 bardzo dobre warunki oświetleniowe. Kolejnym etapem jest przeprowadzenie kompleksowych pomiarów natężenia oświetlenia w płaszczyźnie poziomej Eh oraz płaszczyźnie pionowej Ev przejścia dla pieszych. Na rysunku 2 przedstawiono usytuowanie płaszczyzn pomiarowych względem przejścia dla pieszych. Pomiar natężenia oświetlenia na przejściu dla pieszych należy przeprowadzać za pomocą wzorcowanych mierników natężenia oświetlenia.

4 394 Anna Wytrykowska, Piotr Tomczuk, Marcin Chrzanowicz Rys. 2. Lokalizacja płaszczyzn pomiarowych () Pomiar natężenia oświetlenia w płaszczyźnie poziomej należy wykonać wzdłuż krawędzi przejścia dla pieszych oraz w osi przejścia dla pieszych, uwzględniając oba kierunki ruchu. Siatka punktów pomiarowych obejmuje długość przejścia dla pieszych ze strefą oczekiwania. Przykładową siatkę pomiarową przedstawiono na rysunku 3. Rys. 3. Przykładowa siatka pomiarowa natężenia oświetlenia w płaszczyźnie horyzontalnej E h () W tablicy 2 przedstawiono tabelaryczne zestawienie wyników obliczeń dla poziomego natężenia oświetlenia Eh. Tablica 2 Przykładowe zestawienie wartości natężenia oświetlenia w płaszczyźnie poziomej E h na przejściu dla pieszych Ehśr Ehmin Ehmax Uoh [lx] [lx] [lx] [-]

5 Procedura oceny stanu oświetlenia na przejściu dla pieszych 395 gdzie: minimalna zmierzona wartość poziomego natężenia oświetlenia w punktach, maksymalna zmierzona wartość poziomego natężenia oświetlenia w punktach, wartość średnia natężenia poziomego oświetlenia w punktach, równomierność ogólna poziomego natężenia oświetlenia. Wartość średnią natężenia oświetlenia w płaszczyźnie poziomej należy obliczyć wg wzoru: (1) gdzie: n liczba punktów pomiarowych, wyniki pomiarów w kolejnych punktach pomiarowych poziomego natężenia oświetlenia Eh. Pomiar natężenia w płaszczyźnie pionowej należy wykonać dla obu kierunków ruchu pojazdów zgodnie z geometrią przedstawioną na rysunku 4. Pomiar należy wykonać na wysokości 1,0 m, w osi przejścia dla pieszych, na całej długości przejścia dla pieszych i w strefie oczekiwania. Rys. 4. Przykładowa siatka pomiarowa natężenia oświetlenia w płaszczyźnie pionowej E v () W tablicy 3 przedstawiono tabelaryczne zestawienie wyników dla pionowego natężenia oświetlenia Ev. Tablica 3 Przykładowe zestawienie wartości natężenia oświetlenia w płaszczyźnie pionowej E v na przejściu dla pieszych Kierunek obserwacji Kierunek 1 Kierunek 2 Evśr Evmin Evmax Uov [lx] [lx] [lx] [-]

6 396 Anna Wytrykowska, Piotr Tomczuk, Marcin Chrzanowicz gdzie: minimalna zmierzona wartość pionowego natężenia oświetlenia w punktach, maksymalna zmierzona wartość pionowego natężenia oświetlenia w punktach, wartość średnia pionowego natężenia oświetlenia w punktach, równomierność ogólna pionowego natężenia oświetlenia. Wartość średnią natężenia oświetlenia w płaszczyźnie poziomej, należy obliczyć wg wzoru: (2) gdzie: n liczba punktów pomiarowych, wyniki pomiarów w kolejnych punktach pomiarowych pionowego natężenia oświetlenia. Analiza otrzymanych wartości wpływa na określenie oceny obiektywnej. Ocena ta przydzielana jest na podstawie klas poziomego natężenia oświetlenia C (tablica 4) oraz klas pionowego natężenia oświetlenia EV (tablica 5), zgodnych z Normą [4]. Klasy oświetlenia w płaszczyźnie poziomej E h na przejściu dla pieszych Tablica 4 Klasy C Poziome natężenie oświetlenia Ehśr [lx] (wartość najniższa, wartość oczekiwana) Uo (wartość najniższa) C0 50 C1 30 C2 20 C3 15 0,4 C4 10 C5 7,5 Brak <7,5 - na podstawie [4] Klasy oświetlenia w płaszczyźnie pionowej E v na przejściu dla pieszych Klasy EV Pionowe natężenie oświetlenia Evmin [lx] (utrzymywane) EV1 50 EV2 30 EV3 10 EV4 7,5 EV5 5 EV6 0,5 Brak <0,5 na podstawie [4] Tablica 5

7 Procedura oceny stanu oświetlenia na przejściu dla pieszych 397 Ważnym aspektem kontroli oceny stanu oświetlenia jest szczegółowe określenie stanu instalacji oświetleniowej oraz elementów zagospodarowania przestrzennego tworzących przeszkody dla światła. Stan ten powinien być udokumentowany zdjęciami. Na podstawie wspomnianego opisu oraz analizy otrzymanych wyników i ocen należy stworzyć rekomendację oraz zaproponować działania poprawiające widzialność pieszych w porze nocnej. 3. INSPEKCJA STANU OŚWIETLENIA WYBRANEGO PRZEJŚĆIA DLA PIESZYCH W artykule przedstawiono przykładowe wyniki pomiaru natężenia oświetlenia wykonane w warunkach terenowych. Wytypowane do badań przejście dla pieszych znajduje się w Warszawie, na skrzyżowaniu ulic Browarnej i Gęstej. Ulica Browarna jest ulicą jednojezdniową, dwukierunkową. Omawiane przejście dla pieszych zlokalizowane jest w odległości 3,0 m od skrzyżowania. Szerokość przejścia dla pieszych wynosi 4,0 m, natomiast długość, ze strefą oczekiwania, 10,5 m. Na rysunku 5 przedstawiono geometrię jezdni w otoczeniu przejścia dla pieszych wraz z rozmieszczeniem opraw oświetleniowych na odcinku drogi. Rys. 5. Geometria prezentowanego przejścia dla pieszych z lokalizacją opraw oświetlenia ulicznego (Źródło: Opracowanie własne) Prezentowany przykład przedstawia oświetlenie przejścia dla pieszych oprawami oświetlenia ulicznego. Oprawy zostały zainstalowane naprzemianlegle z rozstawem 50,0 m. W ciągu ulicy zastosowano oprawy sodowe, zawieszone na wysokości 10,0 m. Najbliższa oprawa zlokalizowana jest w odległości 3,0 m od przejścia dla pieszych w kierunku ul. Gęstej (kierunek ruchu 1) i 22,0 m w kierunku ul. Wiślanej (kierunek ruchu 2). Na rysunku 6 przedstawiono sytuację oświetleniową w ciągu ulicy Browarnej.

8 398 Anna Wytrykowska, Piotr Tomczuk, Marcin Chrzanowicz Rys. 6. Zdjęcie sytuacji oświetleniowej w ciągu ulicy Browarnej (Źródło: Opracowanie własne) Pomiar natężenia oświetlenia przeprowadzono dla 45 punktów w płaszczyźnie poziomej Eh i 30 punktów w płaszczyźnie pionowej Ev. Dla płaszczyzny poziomej (rys. 1) pomiar wykonywano wzdłuż krawędzi 1 (od strony kierunku ruchu 1), osi przejścia dla pieszych i krawędzi 2 (od strony kierunku ruchu 2). W przypadku płaszczyzny pionowej pomiar wykonano wzdłuż osi przejścia dla pieszych, dla obu kierunków ruchu (rys. 2). Pomiar natężenia oświetlenia w płaszczyźnie pionowej wykonano na wysokości 1,0 m. W obydwu przypadkach uwzględniono pomiar natężenia oświetlenia w strefie oczekiwania. Poniżej przedstawiono szczegółowe wyniki badań terenowych pomiarów natężenia oświetlenia na przejściu dla pieszych zlokalizowanym w ciągu ulicy Browarnej. W tablicy 5 przedstawiono otrzymane wartości natężenia oświetlenia w płaszczyźnie poziomej Eh, natomiast w tablicy 6 przedstawiono wartości odnoszące się do płaszczyzny pionowej Ev. Tablica 5 Wartości natężenia oświetlenia w płaszczyźnie poziomej E h na przejściu dla pieszych Płaszczyzna pozioma Eh KR 6, 7, 7, 17,2 18,4 18,3 18,2 18,2 8,4 9,0 11,0 12,8 14,1 15,3 16, ŚR 6, 6, 7, 18,7 19,5 19,6 20,0 22,3 8,0 9,0 10,3 11,9 14,5 16,2 17, KR 6, 7, 8, 10, 11, 22,1 21,7 22,6 23,2 23,1 13,5 15,4 18,6 20,0 21, KR1 krawędź 1, ŚR środek przejścia, KR2 krawędź 2 Tablica 6 Wartości natężenia oświetlenia w płaszczyźnie pionowej E v na przejściu dla pieszych Płaszczyzna pionowa Ev K1 1,7 3,3 3,6 3,7 3,9 3,9 4,1 4,2 4,3 4,1 4,7 4,2 4,2 4,3 4,3 K2 4,9 6,1 6,4 6,8 7,2 8,1 8,9 11,1 11,7 12,9 13,8 14,8 15,1 13,8 13,7 K1 kierunek 1, K2- kierunek 2

9 Procedura oceny stanu oświetlenia na przejściu dla pieszych 399 W tablicy 7 zestawiono wartości natężenia oświetlenia w płaszczyźnie Eh, w tablicy 8 wyniki odnoszące się do płaszczyzny Ev. Na podstawie otrzymanych wyników można wnioskować, że na przejściu dla pieszych występują niskie wartości natężenia oświetlenia, co może skutkować ograniczeniem widzialności sylwetki pieszego z obserwowanych przez kierowców z kierunków ruchu pojazdów. Wartość średnia natężenia oświetlenia w płaszczyźnie poziomej wyniosła 14,5 lx. Wartość minimalna natężenia oświetlenia w płaszczyźnie Eh wyniosła 6,1 lx, natomiast maksymalna 23,2 lx. Ze względu na złe warunki oświetleniowe na przejściu dla pieszych nie udało się przyporządkować klasy oświetleniowej [4]. Tablica 7 Wartości natężenia oświetlenia w płaszczyźnie poziomej E h na przejściu dla pieszych Ehśr Ehmin Ehmax Ehmin/ Ehśr Ehmin/Ehmax Klasa C [lx] [lx] [lx] [-] [-] [-] 14,5 6,1 23,2 0,4 0,3 brak W przypadku płaszczyzny pionowej Ev rozważano dwa kierunki: kierunek 1 (w kierunku ul. Gęstej) i kierunek 2 (w kierunku ul. Wiślanej). Wartość średnia natężenia oświetlenia wyniosła 3,9 lx dla kierunku 1 i 10,3 lx dla kierunku 2. Minimalna wartość natężenia oświetlenia wyniosła 1,7 lx dla kierunku 1 i 4,9 lx dla kierunku 2, natomiast wartości maksymalne wyniosły odpowiednio 4,7 lx dla kierunku 1 i 15,1 lx dla kierunku 2. W przypadku oświetlenia płaszczyzny pionowej dla obu kierunków otrzymano klasę oświetlenia EV6 [4]. Tablica 8 Wartości natężenia oświetlenia w płaszczyźnie pionowej E v na przejściu dla pieszych Kierunek Evśr Evmin Evmax Evmin/ Evśr Evmin/Evmax Klasa EV obserwacji [lx] [lx] [lx] [-] [-] [-] Kierunek 1 3,9 1,7 4,7 0,4 0,4 EV6 Kierunek 2 10,4 4,9 15,1 0,5 0,3 EV6 4. PODSUMOWANIE I WNIOSKI W referacie przedstawiono wyniki pomiarów natężenia oświetlenia na wybranym przejściu dla pieszych oświetlonym za pomocą opraw oświetlenia ulicznego. Jest to typowy przypadek oświetlenia przejścia dla pieszych instalacją oświetleniową, która nie jest w stanie zapewnić minimalnych, wymaganych wartości natężenia oświetlenia w obszarze przejścia dla pieszych. Wprawdzie w normie [4] nie wskazano wprost wymagań odnoszących się do warunków oświetleniowych na przejściach dla pieszych, jednak posługując się pośrednimi

10 400 Anna Wytrykowska, Piotr Tomczuk, Marcin Chrzanowicz wymaganiami związanymi z parametrami natężenia oświetlenia (tab.3 i tab. 4) można dokonać oceny zastanych warunków oświetleniowych. Nadmienić należy, że przeprowadzanie oceny stanu oświetlenia na podstawie parametrów natężeniowych nie daje pełnej informacji o istniejącej sytuacji oświetleniowej. W razie potrzeby badania można uzupełnić o pomiary parametrów luminancyjnych jezdni z uwzględnieniem obserwacji sylwetki pieszego na przejściu [6]. Kontrolę stanu oświetlenia powinno prowadzić się na kilku etapach funkcjonowania inwestycji. Po pierwsze badania warunków oświetleniowych powinno się podjąć przed decyzją czy dane przejście dla pieszych powinno być oświetlone lub doświetlone. Jeżeli decyzja o oświetleniu przejścia będzie pozytywna, to na dalszym etapie powinien być wykonany projekt oświetleniowy i stosowna dokumentacja zawierająca wyniki symulacji zakładanych warunków oświetleniowych. Po realizacji inwestycji powinny być przeprowadzone pomiary kontrolne, weryfikujące założenia projektu. Dopiero po przeprowadzeniu pomiarów weryfikujących inwestycja powinna zostać oddana do eksploatacji. Pomiary kontrolne zainstalowanego oświetlenia powinno się prowadzić w ustalonym harmonogramie, wskazując potrzebę konserwacji instalacji lub wykonania innych zabiegów pozwalających na utrzymanie zakładanego poziomu oświetlenia. Prawidłowo utrzymana instalacja oświetleniowa powinna gwarantować realizację zakładanych na etapie projektu warunków oświetleniowych. Należy pamiętać, że oświetlenie stanowi jeden z wielu czynników wpływających na bezpieczeństwo ruchu drogowego. Równie ważnymi aspektami są warunki techniczne drogi, widzialność geometryczna uczestników ruchu drogowego, warunki ruchowe, itp. [8]. Bibliografia 1. Jamroz K. i inni: Ochrona pieszych. Podręcznik dla organizatorów ruchu pieszego, Ministerstwo Infrastruktury i Rozwoju, Sekretariat Krajowej Rady Bezpieczeństwa Ruchu Drogowego, Gdańsk, Kraków, Warszawa Polska Norma PN EN 13201:2007, Oświetlenie dróg. 3. Polska Norma PN-76/E-02032, Oświetlenie dróg publicznych. 4. Polska Norma PN-EN 13201:2016, Oświetlenie dróg wersja angielska. 5. Tomczuk P., Wytrykowska A., Jaskowski P., Jarzębska A., Ogólne zasady oświetlenia przejść dla pieszych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Prace Naukowe, seria Transport, z. 114, str , Warszawa, Tomczuk P.: Assessment model of luminance contrast of pedestrian figure against background on pedestrian crossing, Przegląd Elektrotechniczny, pp , R. 88 NR 3a/2012, SIGMA-NOT. 7. Tomczuk P.: Assessment of the state of pedestrian crossing lighting on the basis of field measurements of luminance, Przegląd Elektrotechniczny, pp , R. 89 NR 7/2013, ISSN , (10 pkt., Lista B). 8. Tomczuk P.: Bezpieczeństwo pieszych - pomiary luminancji na przejściu dla pieszych, Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej, Transport, Badania Środków i Systemów Transportowych, z. 80, str , Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa Tomczuk P.: Modelowanie, badania eksperymentalne i ocena jakości oświetlenia sylwetki pieszego na przejściu dla pieszych, monografia, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Prace Naukowe, seria Transport, zeszyt 91, Warszawa Tomczuk P.: Ocena stanu oświetlenia wybranych przejść dla pieszych na podstawie parametrów natężenia oświetlenia, Przegląd Elektrotechniczny, pp , R. 90 NR 1/2014, SIGMA-NOT. 11. Tomczuk P.: Oświetlenie przejść dla pieszych wymagania i zalecenia. Prace Naukowe, seria Transport, z.96, str , Warszawa 2013.

11 Procedura oceny stanu oświetlenia na przejściu dla pieszych Wypadki drogowe w Polsce w 2016 roku, Raport statystyczny, Komenda Główna Policji. ASSESMENT PROCEDURE OF LIGHTING AT PEDESTRIANS CROSSINGS Summary: Road safety is an important social problem. Against the background of European countries, Poland shows a high level of road traffic fatalities. In order to improve the level of safety of road users, appropriate measures should be taken. An example of such activities is the comprehensive road safety inspection, which aims to identify dangerous factors. Assessment of illumination is one of the elements of road safety infrastructure inspection. Correct assessment of nighttime lighting conditions can reduce the incidence of pedestrian accidents. The paper presents a procedure for assessing lighting conditions together with carrying out lighting measurements at a selected pedestrian crossing. Keywords: pedestrians, pedestrian crossings, lighting