Jak skuteczność zarządzania prędkością może wpływać na poziom hałasu w otoczeniu drogi Dr inż. Mariusz Kieć Dr inż. Krystian Woźniak Politechnika Krakowska Katedra Budowy Dróg I Inżynierii Ruchu Krynica, 07.12.2017 1
Rozwój motoryzacji i wzrost natężenia ruchu na przestrzeni kilkudziesięciu lat spowodował znaczny wzrost oddziaływania drogi na otoczenie. Dlatego też niezrozumiały jest fakt ciągłego obudowywania dróg o charakterze ruchowym zabudowa mieszkaniową. Ochrona akustyczna zabudowy zlokalizowanej wzdłuż dróg często sprowadza się do budowy ekranów. Istnieją również inne możliwości, wykorzystanie których jest uzależnione od wiedzy, wielkości niezbędnej redukcji hałasu, uwarunkowań terenowo-ruchowych.
Surowość Szacuje się, że w Polsce na hałas narażonych jest około 13 mln osób [Kancelaria Senatu, Biuro Analiz i Dokumentacji, Zagrożenie hałasem wybrane zagadnienia, Opracowanie tematyczne, luty 2012], zaś w krajach UE na hałas drogowy większy od dopuszczalnego narażonych jest ponad 125 mln mieszkańców [Noise in Europe. European Environmental Agency, 2014]. Śmiertelność Choroby (bezsenność, sercowo-naczyniowe) Czynniki ryzyka (ciśnienie krwi, cholesterol krzepnięcie krwi, cukier) Wskaźniki stresu (reakcje autonomiczne, hormony stresogenne) Poczucie dyskomfortu (zakłócenie spokoju, uciążliwość, zaburzenia snu) Ilość osób dotkniętych wpływem hałasu
Rozwiązanie kompleksowa zintegrowana ochrona Potrzebne są rozwiązania kompleksowe: - - w strefie emisji: kształtowanie sieci hierarchicznej planowanie urbanistyczne (segregacja stref emisji i imisji) ochrona bierna zarządzanie ruchem w tym prędkością (najlepiej odcinkowo) pojazd nawierzchnia inne - - w strefie rozchodzenia się: ekrany naturalne efektywne ekrany zapewniające dostępność ekran poza pasem - - w strefie imisji: odległości zabudowy od dróg w aspekcie ochrony przed hałasem rozmieszczenie pomieszczeń w budynkach izolacje dźwiękoszczelne
Potencjał redukcji hałasu w zależności od użytych środków Wg On-AIR Guidance Book on the Integration of Noise in Road Planning. CEDR
Badania wpływu lokalnych ograniczeń prędkości na zachowania kierujących pojazdami
Od czego zależy wybór prędkości? Zaprojektowanie Wykonanie Środowisko i otaczająca infrastruktura Środki prawne Kontrola prędkości
Badania empiryczne metoda pneumatyczna 16 poligonów próba 10 606 pojazdów
Częstość skumulowana Analiza wyników limit 70km/h 100.00% 90.00% Przekrój 1 80.00% Przekrój 2 Przekrój 3 Ograniczenie prędkości 70km/h Prędkość dopuszczalna 90km/h Kwantyl 85% 70.00% 60.00% 50.00% 40.00% 30.00% 20.00% 10.00% 0.00% 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 Prędkość [km/h]
Analiza wyników limit 60km/h 100.00% 90.00% Przekrój 1 Przekrój 2 80.00% 70.00% Przekrój 3 Ograniczenie predkości 60km/h Prędkość dopuszczalna 90km/h Kwantyl 85% 60.00% 50.00% 40.00% 30.00% 20.00% 10.00% 0.00% 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 Prędkość [km/h]
Udział kierujących przekraczających lokalny limit prędkości 70km/h 60km/h 40km/h 100.00% 90.00% 80.00% 100.00% 90.00% 80.00% 79.46% 90.05% 100.00% 90.00% 80.00% 91.05% 98.74% 97.99% 70.00% 70.00% 70.00% 60.00% 50.00% 40.00% 30.00% 20.00% 10.00% 0.00% 50.55% 38.07% 20.04% Przekrój 1 Przekrój 2 Przekrój 3 60.00% 50.00% 40.00% 30.00% 20.00% 10.00% 0.00% 33.61% Przekrój 1 Przekrój 2 Przekrój 3 60.00% 50.00% 40.00% 30.00% 20.00% 10.00% 0.00% Przekrój 1 Przekrój 2 Przekrój 3
Analiza wyników punkty kontroli prędkości ze stałym punktem kontroli 100.00% 90.00% 80.00% Przekrój 1 70.00% Przekrój 2 Przekrój 3 Prędkość dopuszczalna 50km/h Kwantyl 85% 60.00% 50.00% 40.00% 30.00% 20.00% 10.00% 0.00% 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 Prędkość[km/h]
Analiza wyników Punkty kontroli prędkości z przenośnym punktem kontroli 100.00% 90.00% 80.00% Przekrój 1 Przekrój 2 Przekrój 3 Prędkość dopuszczalna 50km/h Kwantyl 85% 70.00% 60.00% 50.00% 40.00% 30.00% 20.00% 10.00% 0.00% 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 Prędkość [km/h]
Udział kierujących przekraczających lokalny limit prędkości Fotoradar stacjonarny Fotoradar przenośny 100.00% 95.00% 100.00% 90.00% 80.00% 80.39% 90.00% 80.00% 70.00% 60.00% 61.61% 70.00% 60.00% 58.20% 50.00% 50.00% 40.00% 40.00% 30.00% 20.00% 30.00% 20.00% 20.10% 10.00% 0.00% Przekrój 1 Przekrój 2 Przekrój 3 10.00% 0.00% 3.29% Przekrój 1 Przekrój 2 Przekrój 3
Różnice w ruchu swobodnym w porównaniu do całego potoku Większy udział przekraczających limit (4-10% więcej) Wyższe prędkości (1-3km/h więcej) Większe dyspersje prędkości w przekrojach za znakiem Większa wartość redukcji prędkości przed znakiem V85 wskazuje na nie przestrzeganie ogólnego limitu prędkości w przekrojach przed znakiem Większa zauważalność znaków D-51
Prędkość [km/h] Analiza wyników TEMPO 30 60.00 1.00 50.00 48.00 0.90 0.80 40.00 38.78 0.70 0.60 30.00 0.50 0.40 Prędkość średnia Kwantyl 85% Odchylenie standardowe Współczynnik zmienności prędkości 20.00 0.24 0.30 10.00 9.35 0.20 0.10 0.00 0.00
Wpływ redukcji limitów prędkości na zmianę prędkości średniej przykłady wyników badań z różnych krajów. *) lokalne zmiany ograniczenia prędkości Kraj Dania Australia (Nowa Południowa Walia) Australia (Victoria) Australia (Australia Zachodnia) Redukcja limitu prędkości [km/h] z 60km/h do 50km/h (drogi lokalne) z 60km/h do 50km/h (drogi lokalne) z 60km/h do 50km/h (drogi lokalne) z 60km/h do 50km/h (drogi lokalne) Zmiana prędkości średniej 3-4km/h 0,94km/h 2-3km/h 1km/h Polska*) z 90km/h do 70km/h 9km/h Polska*) z 90km/h do 60km/h 11-12km/h
Poziom emisji hałasu od różnych pojazdów w ruchu swobodnym
Badania własne wartość początkowa redukcja Środek zarządzania prędkością Prędkość średnia V [km/h] [%] Kwanty prędkości V 85 [km/h] [%] Wskaźnik zmienności WZV - [%] limit lokalny 40 64.4 75.5 0.185 limit lokalny 50 69.9 82.1 0.185 limit lokalny 60 82.3 97.0 0.174 limit lokalny 70 79.9 93.2 0.170 Strefa zamieszkania 38.0 45.5 0.203 TEMPO 30 45.4 53.7 0.185 Środki uspokojenia ruchu (teren zabudowany) Nadzór prędkości (teren zabudowany) 60.0 70.0 0.173 66.6 76.7 0.159 Prędkość średnia V [km/h] [%] 4.4 6.8% 9.1 13.0% 11.9 14.5% 9.3 11.6% 5.1 13.4% 7.4 16.3% 6.2 10.3% 10.5 15.8% Kwanty prędkości V 85 [km/h] [%] 5.8 7.7% 11.4 13.9% 16.3 16.8% 9.9 10.6% 5.0 11.0% 8.2 15.3% 7.9 11.3% 12.1 15.8% Wskaźnik zmienności WZV - [%] 0.012 6.5% 0.006 3.2% 0.022 12.6% -0.024-14.1% -0.034-16.7% -0.018-9.7% 0.006 3.5% -0.007-4.4%
Badania wpływu lokalnych ograniczeń prędkości na poziom hałasu
Frequency Frequency % 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 LeqA = 70,8 dba Vśr lekkich = 54,9km/h Vśr ciężkich = 57,8km/h Q=322 P/h uc=15% 0.0 % 3.00 4.00 8.00 12.00 16.00 20.00 24.00 28.00 32.00 36.00 40.00 44.00 48.00 52.00 56.00 60.00 64.00 68.00 72.00 76.00 80.00 84.00 88.00 92.00 96.00 100.00 104.00 108.00 112.00 116.00 120.00dB 5.0 4.0 3.0 LeqA = 74 dba Vśr lekkich = 71,6km/h Vśr ciężkich = 67,3km/h 2.0 1.0 0.0 4.00 8.00 12.00 16.00 20.00 24.00 28.00 32.00 36.00 40.00 44.00 48.00 52.00 56.00 60.00 64.00 68.00 72.00 76.00 80.00 84.00 88.00 92.00 96.00 100.00 104.00 108.00 112.00 116.00 120.00dB 3.00 Cursor Level Function Main cursor Main cursor 3.00 LEQ Histogram (SR) (Ch1, P1 (A, Lin)) 0.0 %
Wpływ prędkości na generowany hałas wg różnych metod obliczeniowych
Efekt pomierzonej redukcji prędkości w otoczeniu drogi
Efekt pomierzonej redukcji prędkości w otoczeniu drogi
Wnioski na redukcję prędkości wpływa odległość ustawienia znaków brak efektywności lokalnych limitów wynika z niewłaściwych decyzji administracyjnych redukcja prędkości następuje nie ze względu na znak, lecz ze względu na rzeczywiste zagrożenie w ruchu na zachowania kierujących w większości wpływa geometria drogi i warunki ruchu fotoradary stałe skutecznie oddziałują na redukcję prędkości, lecz nie zachęcają do dalszego jej utrzymania
Wnioski ograniczenia prędkości z automatycznym nadzorem mogą znacząco zredukować generowany poziom hałasu wskazany byłby odcinkowy nadzór prędkości, aby utrzymać redukcję prędkości na długości obszarów wrażliwych a nie tylko w rejonie punktowego nadzoru prędkość może być jednym z efektywnych środków redukcji hałasu przy założeniu kontroli ciągłej