K612TEPR – Ústav dopravních systémů
TEORIE PROVOZU NA POZEMNÍCH KOMUNIKACÍCH
Teorie provozu na pozemních komunikacích
PODMÍNKY ZÁPOČTU • minimální účast na cvičeních 90 % (cvičení si je možné nahradit s jinou skupinou) • úkoly ze cvičení • (zápočtový test) • nárok na udělení zápočtu do konce zkouškového období zimního semestru 2012 – 2013 (do 15.2.2013)
Denisa Plánková
Jan Hora
e-mail:
[email protected] konzultace: dle dohody
e-mail:
[email protected] konzultace: dle dohody
Teorie provozu na pozemních komunikacích
Charakteristiky řidiče, chodce, vozidla
Teorie provozu na pozemních komunikacích
Obecné informace
ZÁKLADNÍ CHARAKTERISTIKY ŘIDIČE A CHODCE • • • • • •
vizuální faktory reakce sluch fyzická kondice psychická kondice osobnost člověka
Teorie provozu na pozemních komunikacích
Obecné informace
VIZUÁLNÍ FAKTORY Schopnost
Definice
Proč je to důležité
Akomodace oka
Mechanický proces uvnitř oka, při kterém se mění tvar oční čočky, který zajišťuje zaostření
Přizpůsobení oka pohledu na blízké či vzdálené předměty
Adaptace oka
Schopnost zraku přizpůsobit se různým hladinám osvětlení
Přizpůsobení oka změně světelných podmínek např. při vjezdu do tunelu
Barvocit
Schopnost rozlišovat barvy
Rozlišování barev na návěstidlech
Kontrastní citlivost
Schopnost rozpoznat objekty na nekontrastním pozadí
Schopnost vidět chodce v noci
Prostorové vidění
Schopnost odhadnout vzdálenost objektu
Odhadnutí vzdálenost protijedoucího vozidla při předjíždění
Pohyb objektu v prostoru
Schopnost posoudit změny velikost objektu
Odhadnutí rychlosti blížícího se vozidla
Dynamická zraková ostrost
Schopnost rozlišit předměty v pohybu
Schopnost rozeznat za jízdy dopravní značky
Oční pohyby
Schopnost změnit směr pohledu
Přehled o situaci na komunikaci
Periferní vidění
Schopnost vidět předměty na okraji zorného pole
Zaregistrování cyklisty přijíždějícího zleva
Teorie provozu na pozemních komunikacích
Vizuální charakteristiky řidiče
ZORNÉ POLE • foveální vidění – procesy s nejvyšší přesností a ostrostí
• oblast poměrně ostrého vidění – rozeznání barev a tvarů
• periferní vidění – detekovány pouze pohybující se objekty, nikoli statické – s rostoucí rychlostí se zužuje
• využití pro stanovení typu a velikosti písma na dopravním značení a jeho umístění – dopravní značení by mělo být umístěno tak, aby jej řidiči byli schopni rozeznat bez nutnosti měnit směr pohledu (do 10° od směru pohledu)
Teorie provozu na pozemních komunikacích
Obrázek 1: Schéma zorného pole
Obrázek 2: Vliv rychlosti na zorné pole
Vizuální charakteristiky řidiče
Teorie provozu na pozemních komunikacích
Vizuální charakteristiky řidiče
REAKČNÍ DOBA • reakční doba řidiče je doba, která je nutná k tomu, aby zareagoval jeho biologický systém na podnět (objekt) z jeho zorného pole • reakční doba řidiče je časový úsek, který uplyne od vzniku nenadálé události do řidičovy reakce • její doba se pohybuje kolem 2 sekund, ale vždy záleží na pozornosti řidiče, jeho věku, fyzické kondici a dalších faktorech • fáze reakce – – – –
optická reakce – počátek vidění podnětu (objektu) psychická reakce – rozpoznání podnětu (objektu) vyhodnocení situace a rozhodnutí svalová reakce – fyzická (svalová) reakce na podnět
• do reakční doby se nezapočítává doba prodlevy a náběhu brzd
VIDĚT NEZNAMENÁ ROZPOZNAT
Teorie provozu na pozemních komunikacích
Vizuální charakteristiky řidiče
REAKČNÍ DOBA • Reakční doba vs. hlasitá hudba Výzkumy prokázaly, že řidič jedoucí v autě s příliš hlasitou hudbou má o 0,16 sekundy delší reakční dobu. Při rychlosti 100 km/h to znamená, že takový řidič zastaví o 4 metry dál! • Reakční čas řidiče Mnoha řidičům se zdá, že dokáží reagovat prakticky okamžitě, a jednosekundová reakční doba se jim zdá být příliš dlouhá. Ze statistik totiž jasně vyplývá, že např. profesionální závodníci formule 1 reagují s prodlevou 0.25-0.3 sekundy. Průměrný řidič reaguje zhruba za 0.3-0.5 sekundy. • Otestujte své reakce – http://www.bbc.co.uk/science/humanbody/sleep/sheep/reaction_version 5.swf – http://auto.okhelp.cz/autoskola/reakce.php
Teorie provozu na pozemních komunikacích
Obrázek 3: Test rychlosti reakcí
Obrázek 4: Test rychlosti reakcí (Sheep Game)
Obrázek 5: Reakční doby řidiče při vidění podnětu v různých místech zorného pole za dobrých světelných podmínek
Vizuální charakteristiky řidiče
Teorie provozu na pozemních komunikacích
Vizuální charakteristiky řidiče
DALŠÍ VLIVY NA REAKČNÍ DOBU • míra očekávání – řidič reaguje rychleji na očekávané situace – kontinuita - pokud je nějaký děj kontinuální, řidič nepředpokládá jeho změnu (řidič neočekává, že vozidlo před ním náhle zpomalí) – náhodný jev – pokud se nějaký děj nestal v předchozích situacích, řidič předpokládá, že se nestane znovu nestane (z polní cesty dlouho nevyjel žádný automobil, tak řidič předpokládá, že žádný nevyjede ani tentokrát) – pravidelnost – pokud se děj cyklicky opakuje, řidič bude daný děj očekávat
• • • •
věk složitost reakce přítomnost alkoholu nebo drog brzdná dráha a dráha ujetá za dobu reakce
Teorie provozu na pozemních komunikacích
Vizuální charakteristiky řidiče
Přehled ujeté vzdálenost během reakční doby (1 s) za různých povětrnostních podmínek Brzdná vzdálenost
Rychlost jízdy
Ujetá vzdálenost
suchá vozovka
mokrá vozovka
sníh
50 km/h
13,9 m
12,3 m
16,4 m
65,6 m
80 km/h
22,2 m
31,4 m
41,9 m
167,0 m
100 km/h
27,8 m
49,2 m
65,6 m
262,0 m
Teorie provozu na pozemních komunikacích
Vizuální charakteristiky chodce
CHARAKTERISTIKY CHODCE • interakce vozidlo – chodec • rychlost chůze – 1,2 m/s USA standard – 1,4 m/s ČR standard
• odstup mezi vozidly – rychlost jedoucích vozidel – šířka komunikace – doba čekání
Věk
50% percentil rychlosti chůze
20
1,73 m/s
50
1,55 m/s
60+
1,29 m/s
Teorie provozu na pozemních komunikacích
Další vlivy na reakční dobu
ALKOHOL A DROGY • zhoršená schopnost řídit motorové vozidlo nastává i při poměrně nízkých hladinách alkoholu v krvi pod 0,5 promile • zhoršení schopnosti řídit se prokázalo po dávkách kolem 10 g alkoholu (asi půl litr 10° piva) • účinky i velmi nízkých dávek alkoholu jsou zvláště dramatické u žen, dospívajících, u lidí s nižší hmotnosti a u lidí s určitými chorobami nebo léčeným některými léky
Teorie provozu na pozemních komunikacích
Hladina alkoholu v krvi
Alkohol a drogy
Projevy ovlivnění ve vztahu k řízení motorového vozidla
0,2 až 0,5 promile
Prokazatelné zhoršení schopnosti řídit. Tendence riskovat, nepřiměřená sebedůvěra, zhoršená schopnost rozeznat pohybující se světla. Horší odhad vzdálenosti. Velmi nebezpečné je to, že se takto alkoholem ovlivněný řidič má sklon přeceňovat.
0,5 až 0,8 promile
Viz výše, navíc pronikavě prodloužený reakční čas (zhoršený postřeh). Dále roste přeceňování vlastních schopností, oči se obtížně přizpůsobují přechodu ze světla do tmy a naopak, horší vnímání barev (červená!). Zhoršená schopnost soustředění. Poruchy rovnováhy (motocyklisté a cyklisté!). Dále se zhoršuje odhad vzdálenosti.
0,8 až 1,2 promile
Viz výše, navíc se zhoršuje se schopnost vnímat okraje zorného pole (tzv. tunelové vidění), další zhoršování soustředění, je ještě více prodloužen reakční čas, roste bezohlednost při řízení.
Více jak 1,2 promile
Viz výše. Takový řidič představuje pro sebe i okolí obrovské riziko. Nadále se zhoršují poruchy soustředění, reakční čas, rovnováha i nekritickost. Často i špatná orientace. I velmi zkušený řidič se v tomto stavu může dopustit hrubých chyb jako je zašlápnutí plynu místo brzdy.
Kocovina, kdy alkohol už z krve vymizel
Vyšší riziko spánku, nevolnosti a dalších tělesných a duševních obtíží, které odvádějí pozornost řidiče, krátkodobá ztráta vědomí v důsledku hypoglykémie (poklesu krevního cukru). Zhoršení některých nemocí, což může ovlivnit schopnost bezpečně řídit (např. vysoký krevní tlak, cukrovka, nemoci trávicího systému, epilepsie).
Teorie provozu na pozemních komunikacích
Obrázek 6: Změna zorného pole řidiče pod vlivem alkoholu
Alkohol a drogy
Teorie provozu na pozemních komunikacích
Alkohol a drogy
Země
Povolená hladina alkoholu v krvi
Belgie, Bulharsko, Dánsko, Finsko, Island, Itálie, Lotyšsko, Nizozemí, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švýcarsko
0,5 promile
Bosna a Hercegovina
0,3 promile
Černá Hora, Makedonie, Slovinsko, Srbsko,
0,5 promile (0,0 promile u profesionálů)
Česká republika, Estonsko, Maďarsko, Rumunsko, Rusko, Řecko, Slovensko, Ukrajina
0,0 promile
Francie
0,5 promile (řidiči autobusů 0,2 promile)
Chorvatsko
0,5 promile (0,0 promile u profesionálů, řidičů do 24 let, nad 3,5 t)
Irsko, Velká Británie a Severní Irsko
0,8 promile
Litva
0,4 promile
Lucembursko
0,5 promile (0,2 promile u služebních řidičů)
Německo
0,5 promile (0,0 promile do 21 let, ŘP mladší dvou let)
Norsko, Polsko, Švédsko
0,2 promile
Teorie provozu na pozemních komunikacích
Alkohol a drogy
ODBOURÁVÁNÍ ALKOHOLU • rychlost odbourávání alkoholu 0,085 g (ženy) až 0,1 g (muži) alkoholu na 1 kg tělesné hmotnosti za 1 hodinu • vstřebávání alkoholu se zpomaluje a snižuje, jestliže je v žaludku přítomna potrava obsahující bílkoviny Přibližný obsah alkoholu v nápojích 500 ml 12° piva
15,4 g
200 ml vína
15,9 až 22,2 g
50 ml 40% lihoviny
cca 15,8 g
Teorie provozu na pozemních komunikacích
Alkohol a drogy
PŘÍKLAD MUŽ, 75 kg, ½ litru vína
ŽENA, 60 kg, ½ litru vína
• obsah alkoholu 8,7 g/ 100 ml (43,5 g/ ½ l) • muž pil po vydatném jídle • 10 % alkoholu se nevstřebalo • vstřebaný alkohol 39,15 g • předpoklad: rychlost odbourávání alkoholu 0,1 g alkoholu na 1 kg hmotnosti za hodinu
• obsah alkoholu 8,7 g/ 100 ml (43,5 g/ ½ l) • muž pil po vydatném jídle • 10 % alkoholu se nevstřebalo • vstřebaný alkohol 39,15 g • předpoklad: rychlost odbourávání alkoholu 0,085 g alkoholu na 1 kg hmotnosti za hodinu
7,5 g …………….. 1 hodina 39,15 g …………. 5 hodin 13 minut
5,1 g …………….. 1 hodina 39,15 g …………. 7 hodin 41 minut
Teorie provozu na pozemních komunikacích
Alkohol a drogy
NÁSLEDKY PITÍ • po předchozí zátěži vysokou dávkou alkoholu je schopnost řízení v kocovině pronikavě zhoršená • důvody velké ztráty vody velké předchozí ztráty minerálů riziko hypoglykémie (poklesu krevního cukru) nevyspalost nepříjemné tělesné i dušení stavy, což zhoršuje soustředění a odvádí pozornost od řízení – možné zhoršení některých chronických nemocí jako vysoký krevní tlak, cukrovka, nemoci trávicího systému atd.
– – – – –
Teorie provozu na pozemních komunikacích
Alkohol a drogy
Míra rizika zavinit dopravní nehodu v závislosti na hladině alkoholu v krvi řidiče v promilech (x krát) Řada 1 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0
19
12 Řada 1
7 5 1 0,0
2
0,5
0,8
1,0
1,2
1,4 zdroj: www.ibesip.cz
Teorie provozu na pozemních komunikacích
Alkohol a drogy
Nejčastější výmluvy řidičů, kteří byli přistiženi s alkoholem za volantem Citace
Fakta
„Bylo to už pár hodin, co jsem si dal poslední drink“
Spalování alkoholu záleží na Vaší tělesné konstituci, náladě, pohlaví. Odbourávání alkoholu je velice individuální.
„Měl jsem jenom několik piv.“
I jedno pivo po obědě může výraznou měrou ovlivnit Vaše schopnosti řídit.
„Měl jsem ale vydatné jídlo“
I vydatné jídlo nepomáhá odbourávání alkoholu a jeho negativní vliv na řízení.
„Cítím se v pohodě. Řízení zvládnu.“
I malé množství alkoholu vede k přeceňování schopností řídit. Riziko být účastníkem dopravní nehody je při 0,5 promile 2x, při 1 promile 7x a při 1,8 promile 30x vyšší než u střízlivého řidiče.
„Vždyť bydlím za rohem.“
Většina dopravních nehod zaviněných řidiči pod vlivem alkoholu se stane na trase kratší jak 3 kilometry.
„Ale vždyť jedu pomalu a opatrně“.
Alkohol za volantem vždy ovlivňuje chování řidiče, i když on sám je přesvědčen, že řídí bezpečně.
Teorie provozu na pozemních komunikacích
Alkohol a drogy
ÚČINKY DROG NA ŘIDIČE Druh drogy
Vliv
Cannabioidy
Sedace(snížená úroveň vědomí, uklidnění), silná únava, motorické poruchy, poruchy koncentrace a pozornosti, prodloužení reakčního času, hromadění falešných neodpovídajících reakcí, narušení jemných automatismů (měnící se rychlost jízdy, odchýlení se z přímého směru), chybné reakce na chování řidiče jedoucího před, zhoršená schopnost vnímání červené barvy a signálních světel, neadekvátní reakce na vjemy z okraje zorného pole, akutní příznaky se projevují po 1-2 hodiny po klasické aplikaci
Metamfetamin
V akutní fázi ovlivnění riziková jízda bez zábran vysokou rychlostí s přeceněním vlastních schopností k jízdě (zvýšená sebedůvěra, nekritičnost, roztěkanost, neklid, nervozita, podrážděnost, agresivita), navršení chyb. Rychlý pulz, mydriáza a z toho plynoucí zvýšená citlivost na oslnění. Po odeznění účinku se dostavuje dramatický pokles výkonu provázený útlumem, únavou ospalostí. Během jízdy se mohou projevit i deprese a halucinace. Chybné řízení, vybočování z jízdního pruhu a ze silnice, vlnkovitá jízda, riskantní chování, kolize za velké rychlosti.
Kokain
Rizikový styl jízdy bez zábran nepřiměřeně velkou rychlostí s přeceněním vlastních schopností k jízdě, zvýšená citlivost na oslnění (rozšířené zornice), nepozornost, neklid, roztěkanost, nervozita a podrážděnost, agresivita, snížená schopnost soustředění, snížení pozornosti, ale také v důsledku vyčerpání a deprese pomalá jízda nebo měnící se rychlost, ujíždění před domnělým pronásledovatelem.
Halucinogeny
Uživatel se po aplikaci halucinogenu nachází ve změněném stavu vědomí, nemá vztah k realitě. Halucinace jsou pro něj zcela konkrétní vjemy a to jak zrakové, tak sluchové
Hypnotika
Vyvolávají lhostejnost vůči dojmům navozujícím strach, potlačují sklony ke křečím. Reakce na vnější podněty jsou opožděné a neadekvátní
Opiáty
Centrální útlum, sedace, spavost, apatie, otupělost se sníženou schopností koncentrace, zpomalená motorika, prodloužení reakčního času, zúžení zornic (omezení přizpůsobivosti na střídání světla a stínu, tmy), krátce po aplikaci nebo při doznívání účinku pomalá jízda s odchylkami od přímého směru, chyby při jízdě. Po odeznění hypnotického účinku se může projevit agresivní styl jízdy, popudlivost, bezohlednost – neodůvodněné předjíždění.
Teorie provozu na pozemních komunikacích
Alkohol a drogy
Zavinění dopravních nehod v roce 2009 Důvod zavinění
Počet nehod
unaven, usnul
610
pod vlivem léků, narkotik
129
náhlá fyzická indispozice
134
nemoc, úraz
13
invalida
39
řidič při jízdě zemřel
11
sebevražda
7
jiný nepříznivý stav
305
pod vlivem alkoholu
4992
Teorie provozu na pozemních komunikacích
Charakteristiky vozidla
Teorie provozu na pozemních komunikacích
Charakteristiky vozidla
PŘEHLED ZÁKLADNÍCH CHARAKTERISTIK • poloměr otáčení vozidla – důležitá charakteristika pro projektování komunikací
• zastavení a zpomalení • zrychlení vozidla
Teorie provozu na pozemních komunikacích
Charakteristiky vozidla
POLOMĚR OTÁČENÍ VOZIDLA • otáčení při nízké rychlosti (< 15 km/h) – minimální poloměr • 7,5 m pro osobní vozidla • 18 m pro nákladní vozidla
• otáčení při vyšších rychlostech
e… dostředný sklon komunikace <0,5 %; 12 %> f… součinitel bočního smykového tření v… rychlost vozidla [m/s] R… poloměr oblouku [m] g… gravitační zrychlení (9,8 m/s2)
• koeficient součinitel bočního smykového tření pro mokrou vozovku • pro 50 km/h f = 0,16 • pro 110 km/h f = 0,1
Teorie provozu na pozemních komunikacích
Charakteristiky vozidla
POLOMĚR OTÁČENÍ VOZIDLA • po zjednodušení a úpravě můžeme dosadit rychlost v jednotkách km/h
Příklad výpočtu Určete minimální poloměr oblouku, je-li dáno: v=100km/h; e=8 %; f=0,11
Teorie provozu na pozemních komunikacích
Charakteristiky vozidla
ZPOMALENÍ A ZASTAVENÍ • dráha potřebná k zastavení vozidla v… rychlost vozidla [m/s] a… brzdné zpomalení [m/s2] v… rychlost vozidla [km/h] a… brzdné zpomalení [m/s2] Rychlost [km/h]
Dráha potřebná k zastavení vozidla [m] Suchý povrch
Mokrá povrch
Sníh
30
4,4
5,9
23,6
50
12,3
16,4
65,6
90
39,8
53,1
212
130
83,1
110
443
160
125
167
671
Teorie provozu na pozemních komunikacích
Charakteristiky vozidla
ZRYCHLENÍ • dráha potřebná ke zrychlení na požadovanou rychlost v… rychlost vozidla [m/s] a… zrychlení [m/s2]
• rozdíly mezi osobními a nákladními automobily ‒ osobní vozidlo – zrychlení na 30 km/h (a=2,29 m/s2)… d=17,5 m ‒ nákladní vozidlo – zrychlení na 30 km/h (a=0,49 m/s2)… d=82 m Rychlost [km/h]
OA [m/s2]
NA [m/s2]
0-30
2,26
0,49
50-65
1,79
0,21
80-95
1,4
0,09
Teorie provozu na pozemních komunikacích
Charakteristiky vozidla
ZASTAVENÍ • dráha potřebná k zastavení od prvního podnětu k zastavení vozidla • součet dráhy ujeté během doby reakce a dráhy potřebné k samotnému zastavení vozidla
• bezpečná vzdálenost vozidel na komunikaci – závisí na rychlosti – pro v=110 km/h a reakční dobu 2,5 s by měla být vzdálenost mezi vozidly přibližně 150 až 200 m
Teorie provozu na pozemních komunikacích
Zadání úkolu č. 1 Jsou dána tři jedoucí vozidla 1. Škoda Octavia jedoucí rychlostí 50 km/h a zpomalením 7,5 m/s2, 2. Audi jedoucí rychlostí 60 km/h a zpomalením 7,5 m/s2, 3. Škoda Felicia jedoucí rychlostí 50 km/h a zpomalením 5,0 m/s2, která se nachází 51m před přechodem. Které vozidlo stihne včas zabrzdit, když na přechod vstoupí chodec. Uvažujte, že registrace chodce řidiči trvá 1 s a reakční doba řidičů je 1,4 s, náběh brzd všech vozidel je 0,3 s.
Teorie provozu na pozemních komunikacích
DĚKUJI ZA POZORNOST