TEHNIKA I SIGURNOST PROMETA

Andrejas Janež

1) PROMETNA TEHNIKA

Nagli razvoj motornog prometa imao je dvije neželjene posljedice: smanjenje sigurnosti zbog velikog broja prometnih nezgoda te zagušenje cestovne mreže.

Jedna od prvih zadaća prometne tehnike – kontrola i reguliranje prometa.

DEFINICIJA: Prometna tehnika je tehnička i znanstvena disciplina koja se bavi utvrđivanjem zahtjeva prometa, propusne moći cesta i odnosa između promjenjivih prometnih veličina, te primjenom tih spoznaja na planiranje, projektiranje, eksploataciju cesta u upravljanje njima, radi postizanja sigurnog i djelotvornog kretanja ljudi i dobara.

Područja prometne tehnike su:

1) Prometne studije i analize

a) osnovni prometni elementi- korisnik ceste (njegovo ponašanje, sposobnosti)- vozilo (njegova veličina, masa)- prometni tok (propusna moć, raspodjela, te stupanj sigurnosti u vezi

s cestom)b) snimanje prometa ( izvori prometa, svrha putovanja, namjena zemljišta)c) analize i interpretacije (statističke metode, primjena računala)

2) Reguliranje i kontrola prometa:

a) regulativne mjere (vozila korisnika ceste, ograničenja, lokalne mjere)b) uređaji i sredstva za reguliranje prometa (signali, oznake, znakovi, uređaji

za parkiranje)c) kontrola (mjere i uređaji za kontrolu prometa)

3) Projektiranje u prometu:

a) Dinamički čimbenici ( brzina, sastav, opseg, manevriranje)b) Predmet projektiranja (površina kolnika, poprečni i uzdužni profil,

raskrižja)c) Analize (ulaganje, korist ulaganja)

1

4) Planiranje prometa

a) studije i analize sadašnjeg stanjab) opće ciljeve i financijske izvorec) povećanja broja stanovnika, stupanj motorizacije, razvoj gospodarstvad) prometni plan, izvore prometa, raspodjelu prijevoza, prometnu mrežu

2) ČIMBENICI SIGURNOSTI PROMETA

Promet je vrlo složena pojava pri kojoj dolazi do mnogih konfliktnih situacija. Da bi se povećala sigurnost prometa, potrebno je provesti brojne mjere, čiji je cilj otklanjanje odnosno smanjenje opasnosti.

Analizirajući moguće uzroke, cestovni se promet može pojednostavljeno promatrati kroz tri osnovna podsustava, i to:

- čovjek- vozilo- cesta

Venov dijagram.

Opasnost od nastanka prometnih nezgoda funkcija je 5 čimbenika koji čine sustav i to:

- čovjek- vozilo- cesta- promet na cesti- incidentni čimbenik

Prosječno se smatra da je za oko 85 % nezgoda kriv čovjek, a svi ostali čimbenici čine 15 %.

1) ČOVJEK KAO ČIMBENIK SIGURNOSTI PROMETA

Čovjek kao vozač u prometu svojim osjetilima prima obavijesti vezane za prilike na cesti te, uzevši u obzir vozilo i promete propise, određuje način kretanja vozila. Čovjek najvažniji čimbenik.

Na ponašanje čovjeka kao čimbenika sigurnosti u prometu utječu:- osobne značajke vozača- psihofizička svojstva- obrazovanje i kultura

a) osobne značajke vozača

2

Osobnost je organizirana cjelina svih osobina, svojstava i ponašanja kojima se svaka ljudska individualnost izdvaja od svih drugih pojedinaca društvene zajednice

Psihički i skladno razvijena osoba je preduvjet uspješnog i sigurnog odvijanja prometa.

Pojmom osobe u užem smislu mogu se obuhvatiti ove psihičke osobine:

- sposobnost: je skup prirođenih i stečenih uvjeta koji omogućuju obavljanje neke aktivnosti

- stajališta: stajališta vozača prema vožnji rezultat su odgoja u školi i obitelji, društva i učenja. Mogu biti privremena i stalna.

- temperament: je urođena osobina koja se očituje u načinu mobiliziranja psihičke energije kojom određena osoba raspolaže. Prema temperamentu ljudi se mogu podijeliti na kolerike, sangvinike, melankolike i flegmatike. Za profesionalne vozače nisu pogodne osobe koleričnog ni flegmatičnog tipa

- osobne crte: su specifične strukture pojedinca zbog kojih on u različitim situacijama reagira na isti način. Mogu se izdvojiti: odnos pojedinca prema sebi, prema drugima, prema radu.

- značaj (karakter): očituje se u moralu čovjeka i njegovu odnosu prema ljudima te prema poštivanju društvenih normi i radu.

Sve sposobnosti čovjeka razvijaju se u prosjeku do 18- te godine i do 30-te ostaju uglavnom nepromijenjene. Od 30-te do 50-te godine dolazi do blagog pada tih sposobnosti, a od 50 te godine taj pad je znatno brži. Smatra se da je 65 godina donja granica.Alkohol, umor smanjuju koncentraciju u vožnji.

b) psihofizičke osobine čovjeka

Znatno utječu na sigurnost prometa

Funkcije organa osjeta

Pomoću organa osjeta koji podražuju živčani sustav nastaje osjet vida, sluha, ravnoteže, mirisa.

Zamjećivanje okoline omogućuju organi osjeta koji putem fizikalnih i kemijskih procesa obavješćuju o vanjskom svijetu i promjenama unutar tijela. Za upravljanje vozilom važni su osjeti: vida, sluha ravnoteže, mišići, mirisa.

a) osjet vida3

U obavješćivanju vozača najvažniji je osjet vida. Više od 95 % svih odluka koje vozač donosi ovisi o tim organima.

- prilagođavanje oka na svjetlo i tamu: To je sposobnost brzoga zamjećivanja nakon promjene intenziteta svjetla. Za vrijeme zaslijepljenosti vozač gubi osjećaj položaja; brže uočava osvijetljen predmete, a neosvijetljene vidi znatno kasnije. Prilagođivanje na tamu traje od 40-60 min, potpuno tek nakon nekoliko sati. Vrijeme potrebno za prilagođavanje oka pri prijelazu iz tame na svjetlo pri izlasku iz tunela znatno je kreće (6 puta) nego pri prijelazu u tamu.

- vidno polje: Pod vidnim poljem razumijeva se prostor u kojem čovjek: uočava predmete a da pritom ne pokreće glavu i oči.Vidno polje se dijeli na horizontalno i vertikalno. Širina horizontalnoga vidnog polja iznosi od 40-140 stupnjeva a ovisi o brzini kretanja vozila. Širina vertikalnog polja je oko 115 stupnjeva.Vidno polje može se podijeliti:

- na oštro vidno polje, koje leži do tri stupnja sa svake strane od simetrale tj. točke fiksiranja

- jasno vidno polje, do 10 stupnjeva od simetrale- dovoljno jasno vidno polje, koje leži do 20 stupnjeva od simetrale;

u tom području se mogu postaviti prometni znakovi- periferno vidno polje, koje leži preko 20 stupnjeva od simetrale

Za povećanje oštrog vidnog polja koriste se vanjski i unutarnji retrovizor te pokreti vozača: pokreti tijela, pokreti glave i pokreti oka.

Najveća dubina vidnog polja, tj. krajnja točka mjerenja vizure vozača, u normalnim uvjetima vidljivosti, kod koje se mogu prepoznati orisi vozila iznosi 1,5 do 2 km.

- razlikovanje boja:sposobnost razlikovanja boja omogućuje brže opažanje prometnih znakova. Ta je sposobnost osobito važna pri vožnji noću ili po magli. Žuta boja je najuočljivija, a najmanje uočljivije su plava i crvena.

- oštrina vida: oštrina vida je sposobnost uočavanja sitnih detalja. Ovisi o skupljanju i širenju zjenice, o akomodaciji leća oka i fotokemijskim procesima mrežnice oka. Smanjena oštrina vida može se ublažiti nošenjem naočala. Kod profesionalnih vozača jačina naočala može biti najviše do 4 dioptrije.

- sposobnost stereoskopskog zamjećivanja4

to je određivanje odnosa prema dubini, tj. njihove međusobne udaljenosti. Sposobnost stereoskopskog zamjećivanja smanjuje se slabljenjem oštrine vida. Ta sposobnost je osobito važna pri pretjecanju vozila.b) Osjet sluha

Služi za kontrolu rada motora, za određivanje smjera i udaljenosti vozila pri kočenju i sl. Putem organa sluha prenosi se buka, koja loše djeluje na vozača jer izaziva umor i smanjuje njegovu sposobnost vožnje.

c) osjet ravnoteže

taj je osjet važan za sigurnost kretanja vozila, osobito kod vozača motora. Pomoću osjeta ravnoteže uočava se nagib ceste, ubrzanje ili usporenje vozila, bočni pritisak u zavoju i sl.

d) Mišićni osjet

On daje vozaču obavijest o djelovanju vanjski sila zbog promjene brzine i o silama koje nastaju pritiskom na kočnicu spojku i sl.

e) osjet mirisa

Osjet mirisa nema velik utjecaj na sigurnost prometa, jedino u posebnim slučajevima npr. pri duljem kočenju, kad pregore instalacije.

Psihomotoričke sposobnosti

Psihomotoričke sposobnosti su sposobnosti koje omogućuju uspješno izvođenje pokreta koji zahtijevaju brzinu, preciznost i usklađen rad raznih mišićaPri upravljanju vozilom važne su ove psihomotoriške sposobnosti:

- brzina reagiranja- brzina izvođenja pokreta- sklad pokreta i opažanja

Vrijeme reagiranja: vrijeme koje prođe od trenutka pojave nekog signala ili neke određene situacije do trenutka reagiranja nekom komandom vozila. ( 0,5-1,5)Brzina reagiranja, tj. vrijeme reagiranja ovisi: o individualnim osobinama vozača, o godinama starosti, o jačini podražaja, o složenosti prometne situacije, o fizičkoj i psihičkoj kondiciji i stabilnosti vozača, o koncentraciji i umoru vozača, o brzini vožnje, o klimatskim uvjetima…

Mentalne sposobnosti

5

Mentalne sposobnosti su mišljenje, pamćenje, inteligencije, učenje i sl.Osoba s razvijenim mentalnim sposobnostima bolje upoznaje svoju okolicu i uspješno se prilagođuje okolnostima.Jedna od važnijih mentalnih sposobnosti je inteligencija. To je sposobnost snalaženja u novonastalim situacijama uporabom novih, nenaučenih reakcija

c) Obrazovanje i kultura

Vozač koji je stekao određeno obrazovanje poštuje prometne propise i odnosi se ozbiljno prema ostalim sudionicima u prometu.Učenjem se postiže znanje koje je nužno za normalno odvijanje prometa. Tu se može ubrojiti:

- poznavanje zakona i propisa o reguliranju prometa (vozačka dozv)- poznavanje kretanje vozila- poznavanje vlastitih sposobnosti

2) VOZILO KAO ČIMBENIK SIGURNOSTI PROMETA

Prema statističkim podacima, za 3-5 % prometnih nezgoda smatra se da im je uzrok tehnički nedostatak na vozilu

2.1. Elementi sigurnosti vozila

Elementi vozila koji utječu na sigurnost prometa mogu se podijeliti na aktivne i pasivne.

U aktivne elemente sigurnosti mogu se ubrojiti ona tehnička rješenja vozila čija je zadaća smanjiti mogućnost nastanka prometne nezgode, dok se u pasivne elemente mogu ubrojiti rješenje koja imaju zadaću, u slučaju nastanka prometne nezgode, ublažiti posljedice nezgode.

2.1.1. Aktivni elementi sigurnosti vozila

U aktivne elemente sigurnosti vozila mogu se ubrojiti:- kočnice- upravljački mehanizam- gume- svjetlosni i signalni uređaji- uređaji koji povećavaju vidno polje vozača- konstrukcija sjedala- spojleri- uređaji za grijanje, hlađenje i provjetravanje unutrašnjosti vozila- vibracije vozila

6

- buka

Kočnice – uređaji za kočenje služe za usporavanje kretanja vozila ili potpuno zaustavljanje vozila. Vozilo mora imati dvije potpuno nezavisne kočnice: ručnu i nožnu.

Upravljački mehanizam – jedan od uzroka prometnih nezgoda može biti neispravnost upravljačkog mehanizma. Najteže ozljede kod vozača, u čelnom sudaru, nastaju zbog udara prsnoga koša u kolo upravljača i glave u vjetrobransko staklo.

Gume – njihova je zadaća postizanje što boljeg prianjanja između kotača i podloge. Dubina nareza ne smije biti manja od jednog milimetra za teretne vozila i autobuse. Gume se dijele na dijagonalne i radijalne. Prednosti radijalnih ( manje se griju, dulji vijek trajanja, bolja stabilnost, kraći put kočenja).

Svjetlosni i signalni uređaji – svjetlosno-signalnim uređajima osvjetljava se cesta pred vozilom, označuje položaj vozila na kolniku ceste i daju se odgovarajući signali.

Uređaji koji povećavaju vidno polje vozača – prozorska stakla na vozilu, brisači i perači vjetrobrana, vozačka zrcala (retrovizori).

Konstrukcija sjedala – sjedalo u vozilu mora biti konstruirano tako da omogućuje udobno sjedenje, da pridržava vozača pri djelovanju centrifugalne sile u zavoju, da omogućuje dobru vidljivost i da je optimalno udaljeno od uređaja za komandu vozila.

Usmjerivači zraka – su dijelovi školjke vozila čija je zadaća smanjivanje otpora zraka i povećavanje stabilnosti vozila pri velikim brzinama.

Uređaji za grijanje, hlađenje i provjetravanje unutrašnjosti vozila – grijanje, hlađenje i provjetravanje važno je za radnu sposobnost vozača, a time i za sigurnost prometa. Već pri temperaturi nižoj od 13 C i višoj od 30 C radna sposobnost čovjeka opada.

Buka – djelovanje buke iznad 80 dB štetno je za organe sluha. U prostoru za putnike buka ne bi smjela prelaziti 70 dB. Primjenom akustične izolacije između prostora za smještaj motora i prostora za putnike buka se može smanjiti već konstrukcijom vozila.

7

2.1.2. Pasivni elementi sigurnosti vozila

- školjka (karoserija)- vrata- sigurnosni pojasevi - nasloni za glavu- vjetrobranska stakla i zrcala- položaj motora, spremnika, rezervnoga kotača i akumulatora- odbojnik- sigurnosni zračni jastuk

Vrata – moraju izdržati sve vrste udarnog opterećenja i spriječiti savijanje školjke.

Sigurnosni pojasevi – ugradbom i korištenjem sigurnosnih pojaseva sprečava se pri sudaru udar glavom u vjetrobransko staklo i prsnim košem u upravljačko kolo ili ploču s instrumentima. Primjenom sigurnosnih pojaseva smanjuje se broj teže ozljeđenih tri puta a broj smrtno stradalih 60 %. Uz «Y» pojas, koji se najviše upotrebljava, postoji «H» pojas koji pruža maksimalnu zaštitu a rabi se u zrakoplovstvu.

Vjetrobranska stakla i zrcala – u slučaju loma, prednost imaju kaljena i višeslojna stakla. Kaljeno staklo se razbija u sitne komadiće s više tupih rubova.

Položaj motora, spremnika, rezervnog kotača i akumulatora – položaj motora u prednjem dijelu najbolje je rješenje. Rezervni kotač najbolje je smjestiti u prednji dio jer smanjuje oštećenje motora i štiti srednji dio vozila. Akumulator ne smije biti smješten u istom prostoru sa spremnikom za gorivo jer je samozapaljiv

Odbojnik – zadaća je odbojnika da pri sudaru apsorbira dio kinetičke energije. Pričvršćuju se na prednju i stražnju stranu vozila, a trebali bi, po mogućnosti, biti opremljeni gumenim elementima.

Sigurnosni zračni jastuci – djeluje automatski u trenutku sudara. U vremenu od 26 tisućinka sekunde zračni jastuk biva izbačen iz upravljačkog kola ili prednjeg dijela vozila i naglo se puni plinom dušikom da bi mekano dočekalo tijelo putnika. Tako ostaje pola sekunde.

8

3) CESTA KAO ČIMBENIK SIGURNOSTI PROMETA

Tehnički nedostaci ceste često su uzrok nastanka prometnih nezgoda, a oni mogu nastati pri projektiranju cesta i pri njihovoj izvedbi.Cesta kao čimbenik sigurnosti prometa obilježuju:

- trasa ceste- tehnički elementi ceste- stanje kolnika- oprema ceste- rasvjeta ceste - križanja - utjecaj bočne zapreke - održavanje ceste

Trasa ceste – trasom ceste određuje se smjer i visinski položaj ceste. Trasa ceste sastoji se od pravaca, zavoja i prijelaznih krivulja, a ti elementi trebaju biti izabrani tako da omogućuju sigurno kretanje vozila pri određenoj računskoj brzini. Trasa ceste treba biti homogena tj. omogućavati jednoličnu brzinu kretanja vozila. Duljine pravaca i zavoja treba međusobno uskladiti.Osim tehničke sigurnosti, potrebno je osigurati i psihološku sigurnost, koja ovisi o tome kako na vozača djeluje okolni teren.

Tehnički elementi ceste – nepropisna širina kolnika velika je opasnost za sigurnost prometa, naročito pri prolasku teretnih vozila. Na cestama za mješoviti promet biciklisti izazivaju velik broj prometnih nezgoda. Stoga je potrebno predvidjeti biciklističke staze u predjelima gdje je razvijen biciklistički promet.Rubni trakovi omogućuju bolje iskorištenje površine kolnika. Oni mogu korisno poslužiti za zaustavljanje vozila u slučaju kvara. Ako pak nije moguće izvesti rubne trakove, treba označiti rubne crte. Pomoću njih vozač dobiva pomoćno optičko sredstvo vođenja.

Stanje kolnika – velik broj prometnih nezgoda nastaje zbog smanjenog koeficijenta trenja između kotača i kolnika te zbog oštećenja gornje površine kolnika tj pojavom tzv. Udarnih rupa.

9

Dobrim prianjanjem sprečava se klizanje vozila, bilo u uzdužnom ili poprečnom smjeru. Na smanjenje prianjanja znatno utječu: mokar zastor, vodeni klin, onečišćen i blatan zastor, neravnine na zastoru i sl. prema istraživanjima u Belgiji, na cestama s koeficijentom trenja manjim od 0,40 broj nezgoda je 20 puta veći nego na cestama s hrapavim i suhim zastorom.Oštećenje kolnika nastaje zbog dotrajalog zastora, njegove slabe kvalitete, lošeg održavanja i posljedica smrzavanja. Kod oštećenja kolnika većih od 15 % potrebno je čitav kolnik obnoviti, a kod oštećenja do 15 % treba ga popraviti. Na koeficijent između kolnika i kotača imaju veliku ulogu gume.

Oprema ceste – dobrom opremom povećava se sigurnost vozača, što je posebno važno pri velikim brzinama i velikoj gustoći prometa. Opremu čine: prometni znakovi, kolobrani, ograde, živice, smjerokazi, kilometarske oznake, snjegobrani i vjetrobrani.

Prometni znakovi – prometna signalizacija mora se postavljati prema elaboratu o opremi i signalizaciji ceste.

Kolobrani – kolobrani su niski kameni stupići koji se nalaze još na starim cestama, u razmaku od 5 do 10 m sa svrhom zadržavanja vozila u slučaju skretanja s kolnika. Danas se umjesto kolobrana ugrađuju elastične ograde s čeličnim ili betonskim stupićima spojenim limenim vrpcama.

Križanja – broj prometnih nezgoda na križanjima u gradu iznosi 40-50% ukupnog broja nezgoda. Provedena istraživanja pokazala su da se pri preglednosti na križanju smanjenoj 3 puta sigurnost smanji 10 puta. Zbog toga je potrebno rješavati križanja u dvije ili više razina. Ako to nije moguće, treba osigurati dobru preglednost i posebnu pažnju posvetiti regulaciji prometa. Posebna opasnost na križanjima su vozila koja skreću ulijevo, te ih pri reguliranju treba svakako posebno odvojiti.

Utjecaj bočne zapreke – stalne ili povremen zapreke u blizini ruba kolnika nepovoljno utječu na sigurnost prometa. Prema našim propisima, udaljenost unutarnjeg ruba zaštitne ograde, ako postoji trak

10

za zaustavljanje vozila u nuždi, iznosi 0,70 m, a ako nema traka za zaustavljanje vozila, njena udaljenost ovisi o širini prometnog traka.

Održavanje ceste – pri redovitom održavanju, koje počinje u proljeće, izvode se svi potrebni popravci zastora, čišćenje odvodnih kanala, zamjena dotrajale signalizacije i uređuju se kosine zemljanog trupa.Investicijskim održavanjem uređuju se opasna mjesta, obnavlja se zastor, rekonstruiraju tehnički elementi ceste i sl. Potrebno je zbog uklanjanja svih smetnji tijekom zime budu dobro organizirana «zimska služba» koja je specijaliziran dio službe održavanja cesta.

4) ČIMBENIK «PROMET NA CESTI

Čimbenik «promet na cesti» obuhvaća podčimbenike: organizacija, upravljanje i kontrola prometa.

Organizacija prometa – obuhvaća prometne propise i tehnička sredstva za organizaciju prometa

Upravljanje prometom – obuhvaća način i tehniku upravljanja cestovnim prometnicama

Kontrola prometa – obuhvaća način kontrole prometa te ispitivanje i statistiku prometnih nezgoda.5) INCIDENTNI ČIMBENIK

Čimbenici čovjek, vozilo cesta i promet na cesti podliježu određenim pravilnostima koje se mogu predvidjeti. Međutim, tim čimbenicima nisu obuhvaćene atmosferske prilike ili neki drugi elementi, npr. trag ulja na kolniku, nečistoća, divljač i sl. koji su zapreka sigurnom odvijanju prometu. Zbog toga je potrebno uvođenje još jednog čimbenika, tzv. Incidentnog čimbenika, čije se djelovanje pojavljuje na neočekivan i neustavan način.

U atmosferske utjecaje koji djeluju na sigurnost prometa mogu se ubrojiti: kiša, poledica, snijeg, magla, vjetar i sl.

3) CESTOVNA I ULIČNA MREŽA

11

Od ukupne cestovne mreže Hrvatske, u duljini >28 000 km, samo je 600 km autocesta ( četiri traka) te 160 km poluautocesta ( dva traka).

3.1. Cestovna mreža

Cestovni promet odvija se cestovnom mrežom koja se može podijeliti:

Prema društveno-gospodarskom značenju, ceste se mogu razvrstati na:- državne- županijske- lokalne

Ostatak cestovne mreže RH može se podijeliti na:- komunalne ceste- ostale ceste

Prema prometa kojemu su namijenjene, ceste se dijele na:- ceste za isključivo motorni promet- ceste za mješovit promet

Prema svrsi i prometnom značenju, ceste se dijele na:- europske ceste za daleki promet- ceste za brzi promet- zemaljske ceste- ceste za specijalne svrhe- turističke ceste- gradske ceste

Prema veličini motornog prometa, izraženo prosječnim godišnjim dnevnim prosjekom (PGDP), ceste se dijele u pet razreda:

Razred ceste Broj motornih vozila  tijekom 24 h, u oba smj.Autoceste i ceste 1. raz > 12000Ceste 2. razreda 7000 - 12000

12

Ceste 3. razreda 3000 - 7000Ceste 4. razreda 1000 - 3000Ceste 5. razreda do 2000

U prvi razred pripadaju autoceste na kojima opterećenje mora biti veće od 12000 vozila/dan, s više od 2000 teretnih vozila.

Prema terenu kojim prolaze, mogu se razlikovati ceste:- na nizinskom terenu- na brežuljkastom terenu- na brdovitom terenu - na planinskom terenu

3.2. Gradska ulična mreža

Pojmom ulična mreža obuhvaćen je sklop elemenata putem kojih se manifestira promet u svom dinamičkom i stacionarnom obliku.Prema funkcionalnom obilježju, ceste, ulice i prometne površine u gradovima mogu se podijeliti na:

- brze ceste- gradske ceste- magistralne ulice- zbirne ulice- ulice u stambenim naseljima- ostale prometne površine

Brze ceste – služe povezivanju šire regije ili dijelova regija s naseljem. Grđene u prvom redu za tranzitni promet, a tehnički im elementi omogućuju veliku propusnu moć. Brze ceste križaju se s ostalim prometnicama u dvije ili više razina.Gradske ceste – su prometnice koje povezuju gradove s regionalnim središtima, a mogu se podijeliti na:

- primarne- sekundarne

Primarne ceste – namijenjene mješovitom prometu a izvode se za računsku brzinu Vr = 80 km/h

13

Magistralne ulice – moraju zadovoljiti sve uvjete koji su predviđeni za gradske ceste, osim što se na njima ne predviđaju biciklističke staze. Računske brzina Vr = 60 km/hZbirne ulice – preuzimaju promet iz stambenih, industrijskih, i poslovnih područja i usmjeruju ga prema cestama višeg reda. One se obično izvode za računsku brzinu Vr = 60 km/h Ulice u stambenim naseljima - služe izvornom i ciljnom prometu a dijele se na dovozne i industrijskeOstale prometne površine – obuhvaćaju biciklističke staze, pješačke hodnike i površine za parkiranje

4) PODJELA PROMETA

Glavna zadaća prometa je planski i organizirani prijevoz robe i putnika. Vrsta prometa, vrste vozila, prometne potrebe i cestovna mreža međusobno su tijesno povezani.

Prema udaljenosti, trajanju, učestalosti putovanja i prema intenzitetu prijevoza ljudi i robe, promet se može podijeliti na:

- gradski promet- prigradski promet- međugradski promet

Gradski promet – se odlikuje učestalim vožnjama, za razliku od prigradskog.Prigradski promet – je ograničenog dometa i odvija se u granicama određenog područja gradova, a ovisno o lokalnim prilikama duljina putovanja može biti i do 50 km.Gradski promet može se podijeliti na:

- javni promet- putnički promet

Javni promet – obuhvaća prijevoz putnika javnim gradskim prijevoznim sredstvima, kao što su tramvaj, prigradska željeznica, trolejlbusi, autobusi i sl.Individualnim (putničkim) prometom – smatra se prijevoz osobnim vozilima, motociklima, biciklima i sl.

14

Prema smjeru kretanja promet se dijeli na:- ulazni promet (pri kojemu vozila za vrijeme brojanja prometa ulaze

u područje brojanja)- izlazni promet (pri kojemu vozila za vrijeme brojanja izlaze iz

područja brojanja).

Prema izvoru i cilju putovanja je:- prolazni promet (koji za vrijeme brojenja prolazi kroz područje

brojenja)- prolazni promet s prekidom (pri kojemu se vozila zadržavaju u

području brojenja, ali napuštaju to područje prije završetka brojenja)

- promet s određenim ciljem (pri kojemu vozila za vrijeme brojenja ulaze u područje brojenja koje im je ujedno i cilj putovanja)

- povratni promet s određenim ciljem (pri kojemu vozila nakon ulaska u područje, koje ima je cilj putovanja, napuštaju to područje prije završetka brojenja u istom pravcu iz kojeg su došla)

- izvorni promet ( pri kojemu vozila počinju svoju vožnju u području brojenja i napuštaju to područje prije završetka brojenja)

- povratni izvorni promet ( pri kojemu vozila za vrijeme brojanja izlaze iz područja brojanja i istim smjerom ponovo ulaze u područje brojenja)

- unutarnji promet (pri kojemu se vozila za vrijeme trajanja brojenja kreću samo u području brojenja prometa)

Prema ispitivanjima provedenim u Europi, u ukupnom gradskom prometu pješaci sudjeluju s 20-30%. Kretanje pješaka može biti pravilno i nepravilnoPrema ispitivanjima švicarskih stručnjaka, svaki čovjek kao pješak prijeđe na godinu u prosjeku oko 1000 km. Brzina kretanja pješaka je različita. Od 45 do 67 m/min. Kretanje pješaka određuje se brzinom i putem koji on prijeđe tijekom godine.Smatra se da je kretanje pješaka slobodno dolazi li jedan pješak na četvorni metar površine.

5) BROJANJE PROMETA

Brojanje prometa osnovica je za planiranje prometa. Njime se dobiva uvid u trenutačno stanje prometa te podaci koji upućuju na potrebne rekonstrukcije, izgradnju novih prometnih pravaca ili na ostale mjere poboljšanja postojećeg i budućeg prometa. Pri ponovljenom brojanju u određenim vremenskim

15

razmacima, koji se protežu na određeno dulje razdoblje, mogu se dobiti određene zavisnosti razvoja prometa.

Brojanje prometa, odnosno prikupljanje podataka o prometu potrebno je radi.- prometnog i urbanističkog planiranja- planiranja perspektivne prometne mreže nekoga većeg područja ili

oblikovanja nekog prometnog čvora- eventualne rekonstrukcije postojeće prometne mreže i izgradnje

novih prometnih pravaca

5.1. Metode brojenja prometa

U praksi se razlikuju dvije vrste brojenja:- statičko brojenje, tj. brojenje u nekom presjeku- dinamičko brojenje, tj. brojenje prometnog toka

Statičko brojenje

Pri statičkom brojenju broje se vozila koja u određenom vremenskom intervalu prođu kroz određeni presjek ceste. Statičko brojenje daje podatke o opterećenju ceste, a koristi se za dimenzioniranje prometnica i križanja. Prednost je statičkog brojenja u tomu što ne ometa promet.

Dinamičko brojenje

Tim se brojenjem utvrđuju jačina, smjer, i put prometnog strujanja. Glavna je zadaća dinamičkog brojenja utvrđivanje «izvora» i «cilja» pojedinih prometnih tokova.

Više je metoda brojenja:- metoda običnog mjerenja na čvornim točkama- metoda bilježenja registarskih oznaka vozila- metoda obilježavanja listićima- metoda ispitivanja- metoda brojačkih značaka- anketiranje kućanstva- elektromehanička metoda po Pradelu

Metoda običnog mjerenja na čvornim točkama – služi za određivanje prometnih tokova bez obzira na udaljenost «izvora» i «cilja» tih tokovaMetoda obilježavanja listićima – vozač pri ulasku u grad nalijepi listić na svoje vozilo. Listići su različitih boja s brojevima; tako se na primjer za prolazak bez zadržavanja dobiva crveni listić s bijelim brojem i sl. Anketiranje kućanstva – anketni list mora sadržavati ove podatke: zanimanje, dob, spol, broj vožnji, početak a gdje završetak vožnje, prometno sredstvo, vrijeme početka i završetka vožnje, broj osoba u vozilu i sl.

16

Elektromehanička metoda po Pradelu – sastoji se u tomu da se prikupljeni podaci brojenja automatski prenose na shemu ulične mreže ili križanja

5.2. Vrijeme brojenja i uređaji za brojenje

Vrijeme brojenja ovisi o svrsi brojenja. Ako je osnovnim brojanjem određeno vrijeme vršnog opterećenja, može i kratkotrajno brojenje od pola do dva sata dati potrebne rezultate. Za dobivanje podataka o dnevnom opterećenju obično se uzima 16-satno vrijeme brojenja u dvije smjene, i to od 6:00 do 14:00 i od 14:00 do 22:00 sata. Da bi se dobio odnos između dnevnog i noćnog prometa, potrebno je provesti pojedinačna 24-satna brojenja.

5.3. Pa – jedinice

U prometu sudjeluju i vozila koja u kretanju ili mirovanju zauzimaju različite prometne površine. Da bi se dobili jedinstveni podaci pri određivanju strukture prometa, uvedeni su koeficijenti kojima se množi svaka vrsta vozila. To su tzv. Pa – jedinice. Kao jedinica uzeto je osobno vozilo s koeficijentom 1.

Vrsta vozila Pa - jedinicebicikl 0,3moped 0,3motocikl 0,5osobni automobil 1teretno vozilo 2teretno vozilo s prikolic 3,0 - 4,0tramvaj s jednom prikol 2,5 - 3,0autobus, trolejbus 2zaprežno vozilo 2

5.4. Brojanje pješaka

Brojenje pješaka provodi se na mjestima s većom frekvencijom pješačkog prometa. Broji se tako da se kretanje pješaka snima fotokamerama, a rezultati se dobiju usporenom reprodukcijom filma.

5.5. Brojenje mirujućeg (stacionarnog) prometa

Pod mirujućim prometom razumijeva se:- zaustavljanje za ulazak izlazak iz vozila ili ukrcaj i iskrcaj, tj.

zaustavljanje na kraće vrijeme;- parkiranje na kraće ili dulje vrijeme uz rub kolnika ili na

parkiralištu unutar uličnog prostora ili izvan njega17

- postavljanje vozila na površine koje nisu javne, u vlastite garaže, skupne garaže ili na posebnim mjestima;

- vozila izvan uporabe za vrijeme servisno-remontnog održavanja i kontrolnih pregleda

6) PLANIRANJE PROMETA

6.1. Sadržaj i cilj prometnog planiranja

Planiranje prometa sastavni je dio općeg urbanističkog planiranja.Cilj je prometnog planiranja maksimalno iskorištenje postojećih prometnica

te planski razvoj novih prometnica koje treba prilagoditi budućim potrebama prometa kako bi se osiguralo nesmetano kretanje ljudi i dobara.

Prometni plan sastoji se od:- tehničkog dijela- prometne studije- ekonomskog elaborata

Tehnički dio – sastoji se od idejnog rješenja ili idejnog projekta s prijedlogom za prihvaćanje najbolje varijantePrometna studija - obuhvaća analizu sadašnjeg prometa, a za varijante tehničkog dijela daju se prometne prognoze izrađene na temelju svih čimbenika koji utječu na razvoj budućeg prometa.Ekonomski elaborat - izrađen je na temelju tehničkog dijela i prometne studije. On sadrži obradu i analizu ekonomskog razvoja utjecajnog područja buduće ceste, transportnu ekonomiku i konačno vrednovanje projekta na osnovi ekonomske opravdanosti uloženih sredstava.

Prometno planiranje obuhvaća:- prometnu dijagnozu ( ispitivanje postojećeg stanja prometa u

području obuhvata)- prometnu prognozu (razvoj budućeg stanja prometa)- prometnu «terapiju» ( određivanje opsega prometnih postrojenja na

osnovi prometno-tehničkog proračuna

6.2. Prometna dijagnoza

18

Osnova prometnog planiranja je prometna dijagnoza. Sadržaj prometne dijagnoze je:

- ispitivanje cjelokupne prometne mreže na području obuhvata s obzirom na njezinu zadaću i funkciju

- utvrđivanje topografskih, urbanističkih i prometnih značajki područja obuhvata

- snimanje prometa za sve vrste vozila, uključivši javni i pješački promet (statičko i dinamičko brojenje, linije dnevnih prometnih tokova)

- utvrđivanje stanja izgrađenosti (urbanističke prilike, preglednost prometnica, vođenje trase)

- utvrđivanje broja prometnih nezgoda (utvrđivanje uzroka, mjsta, vremena)

Postojeće stanje prometa ispituje se taku da se prometna mreža raščlani od prometnica višeg reda preko prometnih čvorova na prometne trakove

Da bi se moglo prići projektiranju cestovnog pravca, potrebno je odrediti «prosječni godišnji dnevni prosjek» (PGDP) koji se dobije na osnovi kontinuiranog brojenja automatskim brojačima kroz cijelu godinu.

PGDP = ukupno vozila godišnje / 365 (voz/dan)

Ako se promet ne može mjeriti tijekom cijele godine, u prometnim se analizama može koristiti «prosječni dnevni prosjek» (PDP), koji se dobije brojenjem – i to najmanje sedam dana – tijekom prosječnih mjeseci u godini:

PDP = ukupno vozila / broj dana = (voz/dan)

Tijekom jednog dana također postoji neravnomjernost prometnog opterećenja, «vršni sat», tj. vrijeme kada kroz određeni presjek ceste u jednom satu prođe najveći broj vozila, dobije se brojenjem u razmacima od pet minuta.

Nanošenjem linija prometnog tokova, koje predstavljaju određene vrste prometa (prolaznog, polaznog, završnog), dobiva se plan linija tokova iz kojeg se vidi cjelokupna slika odvijanja prometa. Ako se svaki pojedini tok prikaže određenom količinom prometa, dobiva se plan opterećenja tokova.

Plan linija tokova i plan opterećenja daju sliku:- ukupnog opterećenja pojedinih presjeka- pojedinačnog opterećenja linija tokova različitih pravaca kretanja,

čiji je zbroj daje ukupnu opterećenjePostojeće stanje treba podrobno utvrditi i odrediti prometnu vrijednost

pojedinih elemenata.Navode se neke mjere za smanjenje broja prometnih nezgoda:

- poboljšanje preglednosti prometnica i čvorišta19

- poboljšanje trase- proširenje kolnika i fizičko odvajanje smjerova prometnih tokova- izgradnja postrojenja koja omogućuju zaustavljanje, odmaranje- kanaliziranje prometa na križanju- povećanje hrapavosti kolnika- jasno označivanje i uočavanje prednosti vožnje- poboljšanje optičkog vođenja jasnijim obilježavanjem

6.3. Prometna prognoza

Buduće stanje prometa i njegovo oblikovanje moguće je predvidjeti ako se uzmu u obzir očekivanju povećanje prometa i uočeni postojeći nedostaci u području obuhvata. Povećanje prometa od posebnog je značenja za oblikovanje prometnica i prometnih čvorova, a pritom ja kao osnovica za dimenzioniranje mjerodavno vršno opterećenje.

Pri izradbi prometne prognoze treba uzeti u obzir čimbenike koji utječu na povećanje prometa, kao što su povećanje broja stanovnika, razvoj gospodarstva, stupanj motorizacije, zasićenost motornim vozilima i sl. za dimenzioniranje prometnica i prometnih čvorova mjerodavno je vršno opterećenje. Stoga se, prema iskustvu, prometna građevina mora dimenzionirati prema opterećenju koje se pojavljuje najmanje 30 do 60 sati u godini preopterećena, a ostalo vrijeme potpuno iskorištena.

Za svaki cestovni pravac izrađuju se prometno – ekonomske studije u kojima se analizira gospodarski i društveni potencijal utjecajne zone cesta, i to na osnovi utvrđenih zakonitosti u prometu prognoziranog razvoja i mjerodavnog opterećenja.

Postoji više metoda prognoze prometa, npr:- metoda Fratar- jednadžba multipne korelacije- gravitacijski model

Metoda Fratar – pretpostavlja da je razdioba budućih težnji prometa iz zone «i» razmjena razdiobi sadašnjih težnji, modificiranih s faktorom težnje zone kojoj je promet upućen. Ta buduća kretanja prometa iz zone «i» u zonu «j» mogu se predočiti jednadžbom:

u kojoj je:

20

- buduće kretanje prometa iz zone «i» u zonu «j»- sadašnje kretanje prometa iz zone «i» u zonu «j»

Fi i Fj – faktori težnje zone «i» i «j»Tik – sadašnje kretanja prometa s izvorom u zoni «i» i s ciljem u zoni «k» (k=1,2,3…)

Navedenom jednadžbom izračunava se kretanje prometa za svakih 10 godina, a kretanje po godinama dobije se interpolacijom. Ta metoda zahtijeva dugoročni plan razvoja svih zona.

Jednadžba multipne korekcije – koristi se za prognoziranje prometa pomoću elektroničkog računala, ako su zadovoljeni ovi uvjeti:

- da se raspolaže statističkim podacima (o dohotku po stanovniku, broju turista, broju vozila na cesti) za najmanje 10 proteklih godina. Što je vremenski interval dulji, rezultati su točniji;

- da je koeficijent multipne korelacije zadovoljavajuće visok

Rasp0laže li se podacima za tri neovisne varijable, dobiva se jednadžba:

Y = a + b × x1 + c × x2 + d × x3

U kojoj je:Y – broj vozila na cestiX1 – broj registriranih vozilaX2 – broj turistaX3 – dohodak po stanovnikua,b,c i d – parametri

Primjenom metode najmanjih kvadrata dobivaju se četiri jednadžbe s četiri nepoznanice. Vrijednosti za x1, x2, x3 ekstrapoliraju se za razdoblje od 25 godina.

Gravitacijski model

Vn = Mi × Ki × fi

Mi – broj registriranih motornih vozila na području osnovne utjecajne zone ceste koja predstavlja izvor ili cilj, ili samo izvor odnosno cilj za više od 75% tokova cesteKi – faktor ovisnosti opsega prometa na cesti u odnosu prema ukupnom broju registriranih vozila na osnovnom gravitacijskom području cestefi – faktor utjecaja motorizacije širega gravitacijskog područja na opseg prometa na cesti.

21

6.4. Prometna «terapija»

Ona je završni dio prometnog planiranja i daje rješenje izgradnje prometne građevine koje odgovara danom opterećenju iz prometne prognoze.

Prometna «terapija» ima zadaću da prometno-tehničkim proračunima pronađe prometno rješenje koje će zadovoljavati pretpostavljeno bruto rješenje.

Prema tomu, prometno-tehnički proračun sadrži:

- dimenzioniranje prometne građevine s obzirom na njezinu propusno moć prema pretpostavljenom bruto opterećenju

- naknadnu provjeru prometne građevine s obzirom na njezinu propusnu moć i usporedbu rezultata s bruto kapacitetom građevine.

U projektu moraju biti sadržani:- oblikovanje građevinskih elemenata ( vrste i način vođenja

rubnjaka, usmjeravajući otoci- pogon građevine ( pravac vožnje, plan odvijanja faza svjetlosnih

signala, trajanje faza i podjela faza)Pri pronalaženju najboljih rješenja potrebno je vrednovati i uspoređivati razna varijantna rješenja.Izbor optimalne varijante treba zadovoljiti osnovni cilj izgradnje, tj. da dobivena rješenja budu društveno efikasna, da zadovoljavaju zahtjeve prometa, da jamče sigurnosti, da su prostorno i ekološki prihvatljiva i uz to ubrzavaju razvoj područja na kojemu se nalaze.

7) ELEMENTI VOŽNJE

7.1. Kretanje motornih vozila

Vučna sila djeluje u smjeru kretanja vozila, a pojavljuje se kao reakcija obodnih sila kotača na mjestu dodira pogonskih kotača i kolnika.

Kretanju vozila po cesti suprostavljaju se mnogi otpori među kojima su najvžniji:

- otpor nagiba Wu

- otpor sile inercije Wi

- otpor kotrljanja Wk

- otpor zraka Wz

22

Sila otpora uspona Wu - utrošak je vučne sile koji je potreban da se na cesti duljine l podigne masa vozila G za visinsku razliku delta h. Njezina vrijednost je

Sila otpora inercije (otpora ubrzanja) Wi - pojavljuje se pri promjeni stanja kretanja i iznosi:

Sila otpora kotrljanja vozila Wk - dobiva se zbrajanjem sile otpora kotrljanja svakog kotača. Na silu otpora kotrljanja na cesti u nagibu utječe samo komponenta mase vozila Gcos te je njezina vrijednost:

gdje je:wk = koeficijent otpora kotrljanja ( obuhvaća utjecaj trenja na ležajevima kotača, hrapavost i deformaciju kolnika i kotača, opterećenje kotača)

Sila otpora zraka Wz - predstavlja udar zračnih masa na vozilo koje se kreće. Ona se sastoji od pritiska na čelnu površinu, trenja čestica zraka o bokova i unutarnje dijelove vozila te vrtloženja zraka iza vozila zbog depresije.

Sila otpora zraka Wz ovisi o brzini kretanja vozila, o čelnoj površini, obliku vozila i gustoći zraka.

Wz = 0,05 × kz × Fč × Vr2

gdje je:Kz = koeficijent otpora zrakaFc = čelna površina vozila (m2)Vr = relativna brzina (km/h)

23

Vrijednost koeficijenata kz iznosi:- za osobna vozila kz = 0,30-0,50- za teretna vozila kz = 0,60-0,90- za autobuse kz = 0,70

Čelna površina Fč može se uzeti:- za osobna vozila do 1000 cm3 Fč = 1,4-2,1 (m2)- za osobna vozila preko 1000 cm3 Fč = 2,0-2,8 (m2)- za kamione Fč = 3,0-6,0 (m2)- za autobuse Fč = 4,0-6,5 (m2)

Ako se vozilo kreće brzinom V , a vjetar je brzine Vv koja djeluje na uzdužno os vozila pod kutom , relativna brzina Vr dobit će se prema slici.

U slučaju da je:Vv = 0 Vr = V = 0 Vr = V - Vv (vjetar djeluje suprotno kretanju vozila) = 900 Vr = (V2-Vv

2)1/2 (vjetar djeluje okomito na smjer kretanja vozila) = 1800 Vr = V-Vv (vjetar djeluje u istom smjeru u kojem se kreće vozilo)

Veličina vučne sile Z u svakom trenutku kretanja vozila na cesti u usponu treba biti jednaka zbroju svih sila otpora tj.

Z = Wu Wi+Wk+Wz

Z = G × sin G/g × a × + G × wk × cos + 0,05 × kz × Fč × Vr2

Osim navedenih sila, u zoni dodira kotača s cestom djeluju momenti otpora kotrljanja M1 i M2 mogu se izraziti ovako:

M = G × wk × rd × cos

rd - dinamički polumjer kotrljanja pogonskih kotača

7.2. Koeficijent prianjanja24

Vrijednost koeficijenta prianjanja f odnos je između obodne sile na kotaču i normalnog opterećenja.

Prema provedenim ispitivanjima raznih vrsta i tipova guma, stanja kolnika, opterećenja i brzine vozila, može se zaključiti da najveća vrijednost koeficijenta prianjanja f nastaje pri proklizavanju od 8 do 30%, a jednaka je vrijednosti statičkog trenja fst. Pri čistom klizanju vrijednost koeficijenta prianjanja jednaka je vrijednosti trenja klizanja fkl. Razlika vrijednosti između statičkog trenja i trenja klizanja može iznositi 20.-30 %.

Koeficijent prianjanja f ovisi o vrsti i stanju kolnika, opterećenju, brzini kretanja, tipu i vrsti guma. Vrijednost koeficijenta f smanjuje se na mokrom i prljavom kolniku u odnosu prema suhom kolniku

Vrsta kolničkog zastora Vrijednost koeficijenta klizanja

  suh mokarHrapavi asvalt 0,8 0,75Kamena kocka 0,65 0,55Nasuti šljunak 0,5 0,4

Prema ispitivanjima R. Lamma i H.E. Herringa vrijednost koeficijenata klizanja fkl za brzine do 140 km/h na mokrom kolniku može se predočiti jednadžbom.

fkl = 0,214 × (V/100)2 – 0,640 × V/100 + 0,615

Vrijednost koeficijenta prianjanja f vrijedi za vozilo koje se kreće u pravcu. Međutim pri vožnji kroz zavoj, na dodirnoj površini između guma i kolnika

25

pojavljuju se tangencijalne i radijalne sile, pa u svakoj točki zavoja mora biti zadovoljen uvjet:

(G × f)2 = ( G × f1)2 + (G × f2)2 odnosno gdje je:f1 – tangencijalni koeficijent prianjanjaf2 – radijalni koeficijent prianjanja

Prema prijašnjim istraživanjima, koje je proveo Lamm, smatralo se da je odnos između max vrijednosti koeficijenta prianjanja u tangencijalnom i radijalnom smjeru konstantan i da ne ovisi o brzini vozila. Istraživanje Krempela pokazala su kako odnos između koeficijenta prianjanja u tangencijalnom i radijalnom smjeru ovisi o brzini. Zaključuje se da radijalni koeficijent prianjanja f2 ima manju vrijednost od tangencijskoga koeficijenta prianjanja f1 za brzinu manje od 123 km/h. Tek pri brzini V = 123 km/h vrijedi odnos f1 = f2. Za brzine veće od 123 km/h vrijednost koeficijenta f2 se smanjuje sporije nego vrijednost koeficijenta f1.

Na osnovi toga može se postaviti odnos f2 maks / f1 maks = 0,925

Taj odnos odgovara vozilima s radijalnim gumama i opterećenju kotača od 2000 N

Ako se uzme u obzir da je maksimalni koeficijent tangencijalnog prianjanja f1 maks jednak koeficijentu klizanja fkl, dobiva se:

26

Pri kretanju vozila kroz zavoj mjerodavna je rezultanta iskorištenja tangencijalnog i radijalnog prianjanja.

Prema našim propisima, dopušteno je iskorištenje 60% maksimalnog prianjanja, tako da za preuzimanje uzdužnih sila ostaje 80% tangencijalnoga prianjanja. Prema tomu dopušteni koef. tangencijalnog fld i radijalnog prianjanja f2d iznosi:

f1d = 0,8 × f1max = 0,171 × (V/100)2 – 0,512 × (V/100) + 0,492

odnosno

f2d = 0,6 × f2max = 0,119 × (V/100)2 – 0,355 × (V/100) + 0,341

7.3. Stabilnost vozila u zavoju

Pri prolasku vozila kroz zavoj, pored ostalih sila koje su poznate pri vožnji u pravcu, djeluje na vozilo u njegovu težištu radijalna horizontalna centrifugalna sila C čija je vrijednost dana izrazom:

R – polumjer zavoja

Ako se jednadžba za centrifugalnu silu podijeli sa m, dobije se veličina centrifugalnog ubrzanja c koje iznosi:

27

Zbog djelovanja centrifugalne sile može doći do zanošenja ili prevrtanja vozila.

7.3.1. Stabilnost vozila na prevrtanje

Pri vožnji kroz zavoj postoji opasnost od prevrtanja vozila oko osi koja spaja dodirne točke prednjih i stražnjih kotača s kolnikom na vanjskoj strani zavoja. Zbog uvjeta stabilnosti, mora biti moment centrifugalne sile jednak momentu težine vozila ili manji te se dobiva:

uvrsti li se da je sin = tg = p/100, a cos = 1 dobiva se

h – visina težišta vozila iznad kolnika (m)b – razmak kotača vozila (m)p – poprečni nagib u zavoju (%)

28

Ako u zavoju nije izvedem poprečni nagib (tj. p=o), brzina vozila v i polumjer zavoja R dobiju se iz jednadžbe:

7.3.2. Stabilnost vozila na zanošenje (klizanje u stranu)

Komponenti centrifugalne sile koja je usporedna s kolnikom C cos i koja nastoji vozilo izbaciti u stranu suprotstavlja se komponenta težine vozila G sin i sila prianjanja između kotača i kolnika f2d × (Gcos + Csin) gdje je f2d

dopušteni koeficijent radijalnog prianjanja. Za ravnotežu mora biti sila prianjanja jednaka sili bočnog potiska te je:

f2d × (G cos + C sin) C cos - G sin /÷cos

Budući da je vrijednost f2d × p/100 mala može se zanemariti te se v i R izračuna prema prethodnim jednadžbama:

Ako u zavoju nije izveden poprečni nagib (tj. p=0), brzina vozila v i polumjer zavoja R dobiju se iz jednadžbi:

29

7.4. Određivanje veličine ubrzanja i usporenja vozila

Vučna sila Z koja se pojavljuje na mjestu dodira pogonskoga kotača, omogućuje kretanje vozila. Najveća vrijednost vučne sile jednaka je sili prianjanja:

Zmaks = f1 × Gp

f1 – tangencijalni koeficijent prianjanjaGp – opterećenje koje dolazi na pogonske kotače

Ako je vučna sila veća od sile prianjanja, dolazi do klizanja kotača. Vučna sila Z mora svladati tromost mase vozila i otpore kretanja te slijedi: f1 × Gp m × a1

f1 × 0,6 G/g × a1

Gp = 0,6 × G

a1 = 0,6 × f1 × g = 0,6 × 9,81 = 5,886 × f1

Ako se cesta nalazi u nagibu a1, dobiva se iz

f1 × 0,6 G/g × a1 G × u/100a1 = g × (0,6 × f1 u/100) (m/s2)

u – uzdužni nagib

Pri kočenju, sila kočenja djeluje na svim kotačima (uz zanemarivanje otpora kretanja koji djeluju u istom smjeru kao i sila kočenja):

f1 × G m × a2

f1 × G G/g × a2

a2 = f1 × g = 9,81 × f1 (m/s2)

Ako je cesta u nagibu, a2 iznosi:

f1 × G m × a2 G × u/100a2 = g × ( f1 u/100)

Za dobivene koeficijente mogu se izračunati vrijednosti ubrzanja i usporenja.

30

Maksimalne vrijednosti ( u normalnim uvjetima, tj zastor bez blata, snijega i leda) ubrzanja vozila a1 na suhom kolniku od 2,94 do 4,71 m/s2, a na mokrom kolniku od 2,35 do 4,41 m/s2, dok su vrijednosti usporenja vozila a2 na suhom kolniku od 4,91 do 7,85 m/s2, a na mokrom kolniku od 3,92 do 7,36 m/s2

Vrijednosti ubrzanja a1 vozila različita je i ovisi o tipu vozila, brzini na početku ubrzanja i o pogonskim uvjetima. Isto tako, usporenje a2 ovisi o nizu čimbenika. Zbog toga se maksimalne vrijednosti ubrzanja i usporenja ne mogu primijeniti pri projektiranju ceste.

7.5. Put kočenja

Sila kočenja je aktivna vanjska sila koja usporava vožnju i usmjerena je obrnuto od smjera vožnje.

Sila kočenja dana je izrazom:Pk = Mk/rd

Gdje je:Mk – moment sile kočenja (N/m)rd – dinamički polumjer kotača (m)

Ta jednadžba vrijedi u slučaju kad je sila kočenja manja od sile trenja između kotača i kolnika. Zato je poželjno da sila kočenja Pk bude manja od sile trenja, tj. Pk < f1 × G

Put kočenja – od trenutka djelovanja sile kočenja do trenutka zaustavljanja vozila, vozilo se kreće usporeno, a put koji ono za to vrijeme prijeđe naziva se put kočenja.

Intenzivno (forsirano kočenje) – u slučaju trenutačnog djelovanja sile kočenja u punoj veličini, cijelo vrijeme kočenja, kretanje vozila bit će jednoliko usporeno, a nagli prirast i prestanak djelovanja sile kočenja izazivat će uzdužni udar (trzaj). Takvo kočenje se naziva forsirano kočenje.

Postupno (slobodno kočenje) – ako je na početku kočenja postupan prirast, a na kraju postupno opadanje sile kočenja (uzdužni udar nalazi se u određenim

31

granicama), veličina usporenja vozila je promjenjiva na početku i na kraju kočenja, dok je u sredini konstantna. U tom je slučaju put kočenja dulji, ali je vožnja udobnija.

Put intenzivnog kočenja

Put intenzivnog kočenja lk dobit će se ako se rad sile kočenja (na duljini puta kočenja) izjednači s kinetičkom energijom, koju treba poništiti.

G – ukupna težina vozilaf1 – koeficijent tangencijalnog prianjanjalk – put kočenja (m)

32

Duljina puta kočenja može se dobiti pomoću dijagrama na slici. Za jednoliko usporeno gibanje lk i a2 iznose:

lk = a2/2 × tk2 ; a2 = v0/tk ; tk = v0/a2

lk = v0 × tk2/ 2 × tk = v0 × tk/2

Put slobodnog kočenja

U slučaju slobodnog kočenja usporenje se ne postiže odmah u punoj vrijednosti, nego se mijenja u tri faze. U prvoj fazi usporenje raste od nule do pune vrijednosti a2, u drugoj fazi ostaje konstantno, a2 = konst, a u trećoj fazi postupno opada od a2 do nule. Smatra se da veličina uzdužnog udara s obzirom na udobnost vožnje može iznositi do su = 1,5 m/s3

U prvoj i trećoj fazi kočenja, gdje se usporenje a2 mijenja linearno s vremenom, brzina v0 smanjuje se po krivulji drugo stupnja, dok je drugoj fazi, gdje je usporenje konstantno, a2 = konst, smanjenje brzine v0 pravocrtno.

33

Put slobodnog kočenja lsk može se prikazati kao površina dijagrama v = f(t). Ukupna površina dijagrama v = f(t) sastojat će se od dvaju trapeza, 001A1A2 i A1A2B1B2 i trokuta B1B2C1 te je:

veličina usporenja u prvoj i trećoj fazi je jednaka

Da bi se

mogao usporediti odnos vremena intenzivnog i slobodnog kočenja, pretpostavit će se ista brzina vozila v0 prije početka kočenja, bez obzira na način kočenja..

Vrijednost vremenskog intervala Δt dobit će se iz jednadžbe za uzdužni udar:

V – brzina vozila prije početka kočenja (km/h)

34

f1 – koeficijent tangencijalnog prianjanjau – uzdužni nagib ( u postotku)su – uzdužni udar (može se uzeti 1,5 m/s3)

7.6. Put reagiranja

Od trenutka kad je vozač stražnjeg vozila primijetio da pred njim koči ili je ugledao neku zapreku do trenutka kad počinje kočiti, proći će određeno vrijeme reagiranja tR koje iznosi od 0,5 – 1,5 sekundi. Za to vrijeme vozilo će prijeći put reagiranja lR koje iznosi:

lR = v × tr = V × tR / 3,6 (m)

V- brzina vozila (km/h)V – brina vozila (m/s)tR - vrijeme reagiranja (s)

7.7. Zaustavljanje vozila pred nepomičnom zaprekom (zaustavni put)

Put koji vozilo prođe od trenutka kada vozač ugleda nepomično zapreku do trenutka zaustavljanja naziva se zaustavni put.

7.7.1. Zaustavni put pri intenzivnom kočenju

Lpi = lR + lk + rz

35

7.7.2. zaustavni put pri slobodnom kočenju

7.8. Horizontalna preglednost u zavoju

U zavoju mora biti osigurana horizontalna preglednost. Osiguranje preglednosti potrebno je u zavojima polumjera R<1000 m

Horizontalna preglednost u zavoju mora se osigurati:- za sigurno zaustavljanje vozila pred nepomičnom zaprekom- za pretjecanje vozila

Horizontalna preglednost LpRH u zavoju jednaka je zaustavnom putu pri zaustavljanju vozila pred nepomičnom zaprekom. Pritom se može raditi o tri slučaja:

- određivanje duljine preglednosti LR1 u slučaju kad je zavoj na niskom nasipu

- određivanje duljine preglednosti LR2 u slučaju kad je zavoj u usjeku- određivanje minimalne duljine preglednosti LRmin

Duljina horizontalne preglednosti LR1 u slučaju kad je zavoj na niskom nasipu jednaka je duljini zaustavnog puta pri zaustavljanju vozila slobodnim kočenjem Lp2 uz uvjet da je: tR = 2,5 s; su = 1,5, u = 0, rz = 0.

Duljina horizontalne preglednosti LR2 u slučaju kad je zavoj u usjeku jednaka je duljini zaustavnog puta pri zaustavljanju vozila intenzivnim kočenjem Lp1 uz uvjet da je tR = 1,5 s i rz = 0. Pri proračunu uzima se u obzir otpor zraka kz.

36

Minimalna duljina horizontalne preglednosti LRmin u zavoju jednaka je duljini zaustavnog puta pri zaustavljanju vozila intenzivnim kočenjem uz uvjet da je: tR

= 1,5 s; rz = 0; a2 = 5 m/s2 za brzine 80 km/h i a2 = 4 m/s2 za brzine veće od 80 km/h.

Na cesti koja je u usjeku preglednost se osigurava iskopom berme preglednosti odnosno proširenjem usjeka na unutarnju stranu zavoja.

U zavoju treba osigurati horizontalnu preglednost i radi pretjecanja vozila. Na cesti u pravcu vidljivost je jednaka u oba smjera. Ako je cesta u zavoju, preglednost se naizmjenično otvara za jedan ili drugi smjer vožnje, ovisno o smjeru pružanja zavoja, pa je pregledan samo lijevi zavoju smjeru vožnje. To znači da pri dvosmjernom prometu može biti najviše 50% duljine ceste u zavoju u kojemu se može pretjecati u jednom smjeru.

2 SEMESTAR

7.9. Vertikalna preglednost

Pri promjeni nagiba nivelete nastaju prijelomi koji po svojoj orijentaciji mogu biti konveksni i konkavni. Prijelomi nivelete zaobljuju sa kružnim lukom, kvadrantnom parabolom ili klotoidom.

7.9.1. Određivanje vertikalne preglednosti pri konveksnom prijelomu nivelete

Visina oka vozača h1 i visina zapreke h2 osnovni su parametri za određivanje vertikalne preglednosti pri konveksnom prijelomu nivelete. Duljina vertikalne preglednosti izračunat će se za:

- zaustavljanje vozila pred nepomičnom zaprekom- pretjecanje vozila

Pri određivanju duljine vertikalne preglednosti Lpv uzima se visina oka h1 = 1,2 m a visina zapreke koja se nalazi na kolniku h2 = 0,1 m. Preglednost treba biti jednaka duljini zaustavnog puta u slučaju zaustavljanja vozila pred nepomičnom zaprekom.

37