Koliko previše ili premalo?

2021-06-05

Komentar o nedostajućoj propusnoj moći zagrebačke cestovne mreže s osvrtom i na (prezreni) javni promet

Zagreb je poznat po "prometnim gužvama", "prometnim kolapsima", "prometnim katastrofama", "višesatnim čekanjima", ... . Činjenica je da navedeni novinarski atributi često opravdano upućuju na nešto što inženjeri prepoznaju kao neodrživo stanje prometa. Suprotan pojam (pozitivan) je održivo stanje prometa. Što je (ne)održivo stanje prometa? Ovisi o situaciji i specifikumu pojedinog grada. Npr. u Londonu se svako putovanje dulje od 117 % redovitog vremena putovanja smatra problematičnim.

Činjenica je da su mnogi dijelovi zagrebačke cestovne prometne mreže u vršnim vremenskim periodima u prometno neodrživim stanjima i zato je pitanje ove teme: koliki je stupanj zasićenja (odnos prometne potražnje i ponude) u vršnim vremenskim periodima?

Postoje neki odgovori na to pitanje koji, koliko se sjećam, govore o 20 - 30 % premale propusne moći. Ovdje će se kao prilog odgovoru napraviti kratka i jednostavna analiza raskrižja Ulica grada Vukovara - Avenija Marina Držića. Razlozi za izbor ovog raskrižja su:

jedno od najznačajnijih, a time i najopterećenijih raskrižja u razini u Zagrebu; radnim danom više 75.000 voz/dan,
prisutni veliki repovi čekanja u vršnim vremenskim periodima; ujutro na jugu rep čekanja se prostire do i preko Držićeve petlje,
intenzivan tramvajski promet; linije 2, 3, 5, 6, 7, 8 i 13,
imam osobno iskustvo jer svaki dan preko njega prođem minimalno jednom (idem na posao zadnjih 13 godina).

Za analizu poslužit će brojanje prometa od 2. ožujka 2020. godine (ponedjeljak). Razdoblje prije potresa i bujanja C19 pandemije je mjerodavno; nije bilo većih poremećaja. Napravljena je analiza svakog privoza.

Južni privoz

Ujutro je rep čekanja do i preko Držićeve petlje. Koridor ima tri prometna traka, a na privozu je i trak za lijevo skretanje pa je povećani rep čekanja: 650 m · 3 trake = 1950 m + trak za lijevo skretanje = 38 m = 1.988 m.

Ujutro je prošlo 1.348 voz/h, od čega 4 % teških. To daje prosječnu duljinu vozila u repu čekanja od 6, 36 m (96 % vozila duljine 6,00 m i 4 % vozila duljine 15,00 m u repu čekanja)

Lako je izračunati broj vozila koja su željela, a nisu prošla raskrižjem: 1.988/6,36 = 313 voz. Budući da je prošlo 1.348 voz, a nije moglo proći 313 vozila, južni privoz ima premalu propusnu moć 23,7 %.

Povećani repovi čekanja u jutarnjem vršnom periodu

Isto je napravljeno i za ostale privoze, a rezultati su:

zapadnim privozom prođe 1.616 voz/h, ne može proći 112 vozila, 7 % premale propusne moći,

istočnim privozom prođe 1.326 voz/h, ne može proći 130 vozila, 9 % premale propusne moći,

sjevernim privozom prođe 1.937 voz/h, ne može proći 65 vozila, 3 % premale propusne moći,

Na sjevernom privozu je izdvojeni trak za desno skretanje s razdjelnim tokom pa je zato to privoz s najvećim protokom i najmanjim povećanim repom čekanja.

Raskrižjem ujutro prođe 6.277 voz/h, a ne može proći 621 voz. To je 9,1 % premala propusna moć. Odgovor na uvodno pitanje je: stupanj zasićenja raskrižja Vukovarska - Držićeva u jutarnjem vršnom periodu je X(C) = 1,09. Raskrižje ima 9 % premalu propusnu moć.

Jedno parcijalno istraživanje zasigurno ne daje cjeloviti odgovor, ali ako se ono provodi na kritičnom zagrebačkom raskrižju onda zasigurno i daje okvir na pitanje, koliko zagrebačka propusna mreža ima premalu propusnu moć? Odgovori zasigurno nisu u vrijednostima 20 - 30 %.

Iz raspoloživih ulaznih podataka:

duljina ciklusa; C = 125 s,
ukupno efektivno zeleno vrijeme u ciklusu; g(1)+...+g(5) = 96 s,
ukupno izgubljeno vrijeme u ciklusu; L = 29 s,
ukupno prođe vozila raskrižjem; 6.227 voz/h,
ukupno želi proći vozila raskrižjem; 6.848 voz/h,,
stupanj zasićenja raskrižja: X(C) = 1,09;

mogu se dobiti neki zanimljivi pokazatelji. Može se izračunati ukupan zasićen tok na raskrižju u jutarnjem vršnom periodu jer je svaka faza zasićena (svugdje postoje povećani repovi čekanja):

Y predstavlja zbroj kritičnih stupnjeva opterećenja (najveći odnos prometnog i zasićenog toka u svakoj fazi). Da bi stupanj raskrižja bio manji od 1,00 moguće je postići na dva načina:

smanjiti veličinu Y, a to se postiže:
preusmjeravanjem prometa; smanjiti ukupan promet na raskrižju,
povećanjem prometnih površina, povećava se S(R);
poboljšati elemente semaforizacije:
naći rješenje povećanja efektivnog zelenog svjetla g(i) i/ili
smanjenja vremenskih gubitaka (L).

Naravno, sada može krenuti stručna i "stručna" diskusija o denivelacijama, mostovima i slično, odnosno najčešće se vodi diskusija o veličini S(R). Za postizanje XC ≤ 1,00 treba postići Y = 0,77:

pa bi trebalo ukupan zasićen tok na raskrižju povećati za 8.894 - 8.108 = 786 voz/h.

Ova (pre)jednostavna analiza pokazuje da je raskrižju Vukovarska - Držićeva ujutro potrebna jedna dodatna prometna traka na južnom privozu, a poslijepodne možda na sjeveru ili istoku. Pitanje je da li postoji "mjesto za jednu dodatnu prometnu traku", a kada ne postoji tada se kreće graditi u dvije razine - vrlo skupu investiciju. Čitatelju ostavljam promišljanje koliko je zadnjih godina u Zagrebu napravljeno denivelacija raskrižja (uz to i jedan most), da li su i kako riješili problem i kakav je bio doprinos u užoj i široj mreži njihova utjecaja.

Ako bi se zadržali postulati postojeće regulacije prometa na raskrižju (prelazak pješaka pod zaštitom, zaštitna međuvremena između signalnih grupa bez obvezne jedne sekunde svecrvenog svjetla) postoji održivo prometno ITS (inteligentni transportni sustavi) rješenje zasnovano na ukidanju posebne tramvajske faze, prepoznavanju tramvaja (brojeva linija) i usklađivanju redoslijeda faza prema zahtjevima tramvaja čime se znakovito povećava i količine zelenog vremena za motorni promet. U tom slučaju u jednom ciklusu dobiva se 10 s više zelenog vremena i rješenje je:

Raskrižjem bi moglo proći 6.876 voz/h, a želi proći 6.848 voz/h. Postiže se održivo prometno rješenje, bez povećanih repova čekanja. Budući se radi o bliskim vrijednostima, bilo bi dana (i to dosta) kada bi dolazilo do povećanih repova čekanja, ali to bi bili kratki repovi čekanja (50 - 100 m) i vrlo kratkog trajanja (10 - 15 min). Sa današnjih 650 na 50-100 m ili šest puta kraće - nije loše!

Da li je pametno to napraviti, da li današnja cestovna mreža središnjeg dijela Grada (Krešimirov trg, Branimirova, Trg žrtava fašizma, Bauerova, Smičiklasova, Vlaška) može podnijeti dodatnih 584 voz/h, dodatnih 3,6 km prostora za nova vozila ? Ili je današnje loše stanje dobro za protočnost užeg gradskog središta?

Sada će se predstaviti jedno (utopijsko) održivo prometno rješenje koje udovoljava povećanju stupnja sigurnosti prometa i današnjim zahtjevima semaforske regulacije. Sukladno postulatima Master plana prometa, odnosno rješenje utjecaja na veličine: smanjenje prometa na raskrižju i smanjenje izgubljenog vremena na raskrižju L. Za potrebe projekta Fakultet prometnih znanosti, Elipsa - S.Z. d.o.o., Markiva promet d.o.o. i Prometheum d.o.o.: Izrada simulacijskog modela i modeliranje prometnih tokova tramvajskog i cestovnog motornog prometa u središnjem dijelu grada Zagreba, prosinac 2017., izvršena su brojanja tokova putnika u tramvajima i vozilima u svibnju 2017. godine. Raskrižjem je u tramvajima u jutarnjem vršnom periodu prošlo 6.775 putnika te 8.718 putnika u osobnim automobilima, sveukupno 15.493 putnika, a odnos je 56:44 u korist motornih vozila.

Rješenje u duhu zaključaka Master plana prometa ide u dva pravca:

već znamo da postoji parcijalno (lokalno) ITS rješenje, koje bi u ovom slučaju povećalo ukupno efektivno zeleno vrijeme za 6,1 %,
Master plan prometa je definirao odnos između brzine putovanja javnim prijevozom i broja putovanja osobnim vozilima na sljedeći način: smanjenje vremena putovanja javnog prijevoza za 1 % znači smanjenje korištenja osobnih vozila za 0,4 %.

Glede prvog, učinak je sljedeći:

pa 389 voz/h više prolazi raskrižjem i povećani rep čekanja se smanjuje za 63 %. Novi povećani rep čekanja je 232 voz, što u ukupnom prometu čini 3,4 %. Zagušenje se smanjilo s 9,1 % na 3,4 %.

Kako sanirati preostali deficit od 3,4 %, recimo da je 5 %. U Zagrebu se osmišljenim ITS sustavom prioriteta javnog prijevoza može prometna brzina tramvaja povećati s današnjih 13 - 15 km/h na budućih preko 20 km/h, odnosno za 30 %. Vjerojatno će diskusija mogućnosti tolikog povećanja biti neka sljedeća tema. Veće brzine tramvaja za 30 % upućuju na 12 % manje korištenje osobnih vozila. U postojećem stanju 6.848 voz/h - 12 % = 6.027 voz/h.

Novo ITS rješenje i veća atraktivnost javnog prometa nudi propusnu moć od 6.616 voz/h, a dolazilo bi 6.027 voz/h čime se postižu održivi uvjeti prometovanja; pričuva propusne moći za današnje infrastrukturno rješenje raskrižja bila bi 9 %.

Oba prikazana rješenja, ITS na postojeće stanje i kombinacija ITS i promocija javnog prijevoza, bitno poboljšavaju prometovanje tramvaja. Prosječna vremena čekanja bi se prepolovila; s prosječno 40-tak s/tram na 20-tak s/tram. U vršnom satu prođe 45 tramvaja.

Postojeći dinamički kapacitet tramvajskog prometa u vršnom periodu na raskrižju je 10.100 putnik/h. Danas je iskorišteno 67 % tramvajskog kapaciteta pa se dodatni putnici (10 - 15 %) mogu kvalitetno poslužiti aktualnim tramvajskim kapacitetima.

Budući da se u poslijepodnevnom vršnom periodu slika neodrživog stanja premješta na sjeverni i istočni privoz, cijela "matematika" je brojčano vrlo slična. Poslijepodne je situacija nešto i povoljnija jer vozila imaju "prostor odlijevanja" na jug prema Novom Zagrebu po Av. M. Držića.

Isto istraživanje provedeno je za raskrižje Slavonska avenija - Kruge na kojem se stvaraju vrlo dugački povećani repovi čekanja i mnogima se čini taj problem nerješiv. To raskrižje ima premalu propusnu moć 9 - 10 % u vršnim dnevnim periodima. Rješenje tog raskrižja leži o primjeni ITS servisa i infrastrukturnom zahvatu. Zahvat bi bio skup, ali je prostorno i imovinsko-pravno izvediv.

Bolje rješenje je izgradnja koridora ulice Prisavlje. Zagrebačka iskustva pokazuju da novi koridor od postojećeg paralelnog preuzima 16 - 20 % prometa. U ovom slučaju 16 % manje prometa na Slavonskoj aveniji rješava mnoge njezine probleme protočnosti.

Za kraj ponavljam zaključak iz prvog dijela teksta. Jedno parcijalno istraživanje zasigurno ne daje cjeloviti odgovor, ali deficiti propusne moći zagrebačke cestovne mreže nisu nerješivi. Negdje lako i brzo, a negdje zahtijevaju veće zahvate i dulje vrijeme realizacije. Velik dio odgovora se zasigurno krije i u činjenici malog korištenja javnog prrijevoza; na raskrižju Vukovarska - Držićeva, kojim prolazi čak sedam tramvajskih linija, 56 % ljudi prolazi u osobnim vozilima.

Da li bi se zaista postigli (vidjeli) ovdje opisani učinci? Hrvatska, EU pa i zagrebačka iskustva govore da prilagođavanje na novo rješenje (poglavito ako nije medijski prezentirano) traje do tri mjeseca. Nakon uvođenja ITS servisa više nema "spavanja" jer to sustav prepoznaje kao prekid zahtjeva. U praksi to izgleda: joj, malo sam zakasnio, ali ima vremena, polako, zeleno će ionako trajati još 15-tak sekundi, neka trube oni iza mene, ja ću ionako proći, ali što sad - otkud crveno!? Kada sve više "spavača" shvati i prihvati obvezu pažljivog praćenja situacije tada će i učinci svakim danim biti vidljiviji.

Rikošet ove analize je još jedna potvrda starog "prometnog zakona": rješenje problema neuralgične prometne točke najčešće leži izvan nje same.

A što ako za najveći dio problematičnih zagrebačkih prometnih točaka postoji neko prometno rješenje (ITS, nova regulacija, optimizacija, lokalna nadogradnja i sl.), a ne jedino i isključivo infrastrukturno rješenje? Možda lažem, možda me treba etiketirati kao "prometnog stručnjaka", a možda je inženjerska (i znanstvena) istina na mojoj strani ili, barem, negdje u sredini!?

Najbrže i najjeftinije rješenje je ulagati u konkurentnost (atraktivnost) javnog prijevoza. Još kad se doda bolja biciklistička infrastruktura ... .