Author
others
View
5
Download
0
Embed Size (px)
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
FAKULTET PROMETNIH ZNANOSTI
Dino Šojat
ANALIZA PRIORITETA TRAMVAJSKOG PODSUSTAVA U
GRADU ZAGREBU
DIPLOMSKI RAD
Zagreb, 2012
DINO ŠOJAT
Sveučilište u ZagrebuFAKULTET PROMETNIH ZNANOSTIVukelićeva 4, 10000 ZagrebDIPLOMSKI STUDIJ
Zavod:Predmet:
ZADATAK DIPLOMSKOG RADA
Diplomski studij: PROMETZAVOD ZA GRADSKI PROMETTEHNOLOGIJA GRADSKOG PROMETA III
Pristupnik:
ANALIZA PRIORITETA TRAMVAJSKOG PODSUSTAVA U GRADU ZAGREBU
Predsjednik povjerenstva za diplomski ispit:
Smjer:
Djelovođa:
Zadatak uručen pristupniku:08. 06. 2012.
1192020586GRADSKI PROMET
ANALYSIS OF TRAM PRIORITY IN THE CITY OF ZAGREB
ENGLESKI NAZIV ZADATKA:
ZADATAK:
Matični broj:
Nadzorni nastavnik:
Opis zadatka:
Javni gradski prijevoz ima sve značajniju ulogu u mobilnosti urbanih sredina. Dinamički kapacitet javnog gradskog prijevoza, a posebice operativna brzina koja direktno utječe na brzinu putovanja korisnika, značajna je karakteristika prema kojoj se korisnici odlučuju o korištenju javnog gradskog prijevoza. Operativna brzina podsustava javnog gradskog prijevoza varira i ovisna je od načina odvajanja trase od ostalog prometa, odnosno dodijeljenom mu prioritetu. U diplomskom radu će biti analizirana jedna tramvajska linija u Gradu Zagrebu, temeljem koje će se crpiti zaključci o operativnoj upotrebi tramvajskog podsustava i mogućim načinima poboljšanja.
Sveučilište u Zagrebu
Fakultet prometnih znanosti
DIPLOMSKI RAD
ANALIZA PRIORITETA TRAMVAJSKOG PODSUSTAVA U
GRADU ZAGREBU
Mentor: doc. dr. sc. Davor Brčić
Student: Dino Šojat, 1192020586
Zagreb, 2012
SADRŽAJ
1 UVOD.............................................................................................................................1
1.1 Problem istraživanja.........................................................................................................1
1.2 Osvrt na dosadašnja istraživanja......................................................................................1
1.3 Svrha i ciljevi istraživanja te očekivani rezultati istraživanja..........................................2
1.4 Struktura rada...................................................................................................................2
2 PREGLED ELEMENATA PROMETNOG PROCESA NA LINIJI JAVNOG
GRADSKOG PRIJEVOZA............................................................................................4
2.1 Statički elementi linije.....................................................................................................5
2.1.1 Stajališta.....................................................................................................................6
2.1.2 Međustajališne udaljenosti.........................................................................................7
2.1.3 Terminali....................................................................................................................8
2.2 Brzine na linijama tramvajskog podsustava...................................................................12
2.3 Elementi zahtjeva korisnika...........................................................................................14
2.3.1 Prijevozna potražnja.................................................................................................14
2.3.2 Koeficijent popunjenosti vozila...............................................................................15
2.3.3 Prijevozna sposobnost i prijevozna ponuda.............................................................17
2.3.4 Kapacitet vozila........................................................................................................17
2.3.5 Frekvencija i slijed vozila........................................................................................18
2.4 Broj vozila na radu.........................................................................................................20
2.5 Pokazatelji kvalitete.......................................................................................................21
2.5.1 Neravnomjernost protoka.........................................................................................22
2.5.2 Iskorištenje transportnog rada..................................................................................22
2.6 Optimizacije na liniji javnog gradskog prijevoza..........................................................23
2.6.1 Funkcija cilja............................................................................................................24
2.6.2 Ograničenja na funkciji cilja....................................................................................25
2.6.2.1 Prirodnost broja vozila na radu..........................................................................25
2.6.2.2 Opterećenje linije putnicima..............................................................................26
2.6.2.3 Pogodnost slijeda vozila za putnike...................................................................26
2.6.2.4 Opterećenje mreže linija vozilima.....................................................................26
2.6.2.5 Ograničenja na terminalima...............................................................................27
2.6.3 Analiza osjetljivosti rješenja....................................................................................27
3 ZNAČENJE PRIORITETA JAVNOG GRADSKOG PRIJEVOZA............................29
3.1 Definicija prioriteta javnog gradskog prijevoza.............................................................30
3.2 Utjecaj prioriteta vozila javnog gradskog prijevoza......................................................32
3.2.1 Utjecaj na putnike....................................................................................................33
3.2.2 Utjecaj na vozače.....................................................................................................36
3.2.3 Utjecaj na prijevoznika i širu zajednicu...................................................................37
3.3 Čimbenici smetnje..........................................................................................................38
3.3.1 Transverzalni čimbenici smetnje.............................................................................38
3.3.2 Longitudinalni čimbenici smetnje............................................................................40
3.3.3 Nezakoniti čimbenici smetnje..................................................................................41
3.3.4 Kumulativni efekt neravnomjernosti protoka javnog gradskog prijevoza...............41
4 RJEŠENJA ZA UNAPRJEĐENJE PRIORITETA JAVNOG GRADSKOG
PRIJEVOZA..................................................................................................................43
4.1 Zakonodavni prioritet.....................................................................................................44
4.2 Fizički prioritet...............................................................................................................47
4.3 Operacionalizirani prioritet............................................................................................48
4.3.1 Upravljanje prometom na semaforiziranim raskrižjima..........................................48
4.3.2 Razine operacionaliziranog prioriteta javnog gradskog prijevoza...........................50
4.3.3 Sustavi koji osiguravaju prednost prolaska raskrižjem............................................51
5 PRIKAZ POSTOJEĆEG STANJA TRAMVAJSKOG PODSUSTAVA GRADA
ZAGREBA....................................................................................................................53
5.1 Zagrebački električni tramvaj........................................................................................54
5.2 Načini postizanja fizičkog i zakonodavnog prioriteta....................................................57
5.3 Specifični problemski slučajevi kod operacionaliziranog prioriteta..............................59
5.3.1 Raskrižje „Držićeva – Vukovarska“........................................................................60
5.3.2 Tramvajski kolosijeci na koridoru zelenog vala......................................................61
5.3.3 Trešnjevački trg........................................................................................................62
5.4 Prioritet tramvajskog podsustava u sklopu projekta „Civitas-Elan“..............................62
6 METODOLOGIJA PRIKUPLJANJA I OBRADE PODATAKA O PRIORITETU
TRAMVAJSKOG PODSUSTAVA GRADA ZAGREBA...........................................64
6.1 Metodologija dobivanja ulaznih veličina.......................................................................65
6.1.1 Prikupljanje podataka...............................................................................................66
6.1.2 Obrada prikupljenih podataka..................................................................................68
6.1.3 Dobivanje ulaznih veličina prometnog procesa.......................................................70
6.1.4 Prikaz linije u realnom prostoru...............................................................................71
6.2 Proračun optimalnog broja vozila na radu.....................................................................71
7 ANALIZA REZULTATA ISTRAŽIVANJA NA TRAMVAJSKOJ LINIJI BR. 4
(SAVSKI MOST – DUBEC)........................................................................................73
7.1 Vremena u prijevoznom procesu...................................................................................77
7.2 Vremenske uštede zbog poštivanja žutih trakova..........................................................78
7.3 Povećanje brzina uslijed poštivanja žutih trakova.........................................................79
7.4 Unaprijed određene veličine prometnog procesa...........................................................80
7.5 Prijevozna potražnja.......................................................................................................80
7.6 Maksimalni slijed vozila................................................................................................81
7.7 Ušteda u broju vozila na radu........................................................................................82
8 ZAKLJUČAK...............................................................................................................86
POPIS GRAFIČKIH PRILOGA...............................................................................................88
POPIS GRAFIKONA.............................................................................................................102
POPIS SLIKA.........................................................................................................................103
POPIS TABLICA...................................................................................................................105
POPIS VELIČINA..................................................................................................................106
LITERATURA........................................................................................................................110
1 UVOD
Javni gradski prijevoz ima sve značajniju ulogu u mobilnosti urbanih sredina.
Dinamički kapacitet javnog gradskog prijevoza, a posebice operativna brzina koja izravno
utječe na brzinu putovanja korisnika značajna je karakteristika prema kojoj se korisnici
odlučuju o korištenju javnog gradskog prijevoza. Operativna brzina podsustava javnog
gradskog prijevoza varira i ovisna je o načinu odvajanja trase od ostalog prometa ili
mogućnosti slobodnog prolaska preprekama koje se nalaze u mreži linija, što obuhvaća pojam
prioriteta javnog gradskog prijevoza.
1.1 Problem istraživanja
Grad Zagreb bilježi trend porasta korištenja osobnih automobila. Na uličnu mrežu
postavljaju se sve veći zahtjevi uslijed povećanih tokova ostalog prometa. Zahtjevi se odnose
na korištenje istih prometnih površina i utjecaj na način odvijanja prometa na semaforiziranim
raskrižjima. Tramvajski promet stoga gubi na značaju i dobiva loš imidž, a modalna
raspodjela gradskih putovanja se okreće prema osobnim automobilima zbog prednosti koje
pružaju, veće kupovne moći i veće dostupnosti na tržištu.
Uslijed povećanja korištenja osobnih automobila u Zagrebu za prijevoz pojavio se
problem neodrživosti takvog sustava, te razni ekonomski i ekološki nedostaci zbog kojih se
javni gradski prijevoz ponovno mora razmotriti kao prvenstveno održiv modalitet prijevoza
putnika u gradovima, kod kojeg bi postizanje prioriteta imalo i degradirajući utjecaj na tokove
osobnih automobila, smanjujući njihovu konkurentnost u gradskoj uličnoj mreži.
1.2 Osvrt na dosadašnja istraživanja
Dosadašnja internacionalna istraživanja potvrđuju da način odvajanja trase javnog
gradskog prijevoza od ostalog prometa kao i prvenstvo prolaza kroz raskrižja značajno utječe
na operativnu brzinu javnog prijevoza, a posebno tramvajskog podsustava. U nacionalnim
okvirima u Republici Hrvatskoj nisu publicirana stručna i znanstvena iskustva na ovu temu.
1 Uvod
2
1.3 Svrha i ciljevi istraživanja te očekivani rezultati istraživanja
Svrha i cilj ovog diplomskog rada je utvrditi da li i koliko utječe način odvajanja
javnog gradskog prijevoza, odnosno tramvajskog podsustava na njegovu operativnu brzinu.
Također je cilj i utvrditi mjere koje bi mogle utjecati na povećanje operativne brzine.
Očekuje se da će rezultati istraživanja potvrditi da način odvajanja trase javnog
gradskog prijevoza dodjeljivanjem prioriteta poštivanjem žutih trakova utječe na povećanje
operativne brzine, dinamičkog kapaciteta, smanjenje troškova prijevoznika i eksternih
troškova, sa bitnim aspektom – povećanjem atraktivnosti javnog gradskog prijevoza u Gradu
Zagrebu.
Primjenjivi dio ovog diplomskog rada biti će prijedlog mjera za dodjeljivanje
prioriteta javnom gradskom prijevozu uz moguću racionalizaciju u prijevoznom procesu u
obliku ušteda tramvajskih vozila na mreži tramvajskog podsustava u Gradu Zagrebu.
1.4 Struktura rada
Diplomski rad je koncipiran u osam poglavlja, započevši s uvodom. Slijedom
metodologije izrade znanstvenih i stručnih radova, u uvodnom dijelu je predstavljena
problematika istraživanja, definiran je cilj istraživanja, prikazana su prethodna istraživanja te
je predočena struktura rada. Navodi se ukratko sadržaj svakog od poglavlja:
- u drugom poglavlju prikazane su osnovne veličine koje opisuju prometni proces
za potrebe analize u diplomskom radu – objašnjene su relacije među veličinama
prometnog procesa, te postupak optimizacija prometnog procesa na liniji javnog
gradskog prijevoza kao završni dio proračuna,
- treće poglavlje definira prioritet i prioritetnost tramvajskog podsustava, izlaže
pozitivne učinke prioriteta i opisuje čimbenike smetnje zbog kojih je potrebno
uvesti prioritet u mrežu tramvajskih linija,
- u četvrtom poglavlju prikazana je dekompozicija prioriteta tramvajskog
podsustava u svrhu rješenja, te su za svaki od prioriteta prikazana standardna
tehnološki primjenjiva rješenja,
- peto poglavlje prikazuje postojeće stanje prioriteta tramvajskog podsustava
1 Uvod
3
grada Zagreba, analizira mrežu tramvajskih linija i predočava tipične
problemske slučajeve, te inicijative i rješenja primjenjena na mreži tramvajskih
linija,
- šesto poglavlje opisuje metode koje su se koristile za prikupljanje podataka,
obradu podataka i analizu zakonodavnog prioriteta te optmizaciju prometnog
procesa vezanog za poštivanja žutih trakova u mreži tramvajskih linija Grada
Zagreba,
- u sedmom poglavlju je opisana tramvajska linija br. 4, te su izneseni rezultati
istraživanja prioriteta tramvajskog prometa glede poštivanja žutih trakova na
tramvajskoj liniji br. 4, koja se predočavaju u obliku operativne brzine te broja
vozila na liniji.
U posljednjem, zaključnom dijelu predstavljena je sinteza postignutih rezultata istraživanja,
zaključaka dobivenih istraživanjem te specificiranih prijedloga za poboljšanje postojećeg
stanja.
2 PREGLED ELEMENATA PROMETNOG PROCESA NA LINIJI JAVNOG
GRADSKOG PRIJEVOZA
Linija javnog gradskog prijevoza (JGP – javni gradski prijevoz) je osnovni prometno -
tehnološki entitet javnog gradskog prijevoza za kojeg je osnovna značajka da prometuje
ustaljenom trasom prema ustaljenom voznom redu [9]. Pri tome se ustaljenost odnosi na
nepromjenjivost u dužim vremenskim intervalima, ako se zanemare privremeni zahvati na
liniji. Većina podsustava JGP-a pa tako i tramvajski je diskretnog tipa, odnosno za
prometovanje potrebna su vozila kao nositelji prijevoznih entiteta (putnika) te infrastruktura
kao nositelj prometnih entiteta (tramvajskih vozila). Nadalje, putnici mogu ući u sustav i izaći
iz njega samo na određenim točkama (stajalištima i terminalima), pa se prijevozna potražnja
koncentrira oko tih točaka, što rezultira diskretno raspoređenom prijevoznom potražnjom duž
linije1.
Mreža linija je sustav svih linija čije se trase međusobno presijecaju ili preklapaju radi
što učinkvitijeg funkcioniranja, koje se očituje u:
- uštedama u prostornom, ekonomskom i ekološkom smislu,
- pružanju mogućnosti presjedanja za putnike i integriranih usluga,
- povećanju učinkovitosti operacija na linijama.
Elementi prometne usluge omogućuju detaljan uvid trasa na mreži linija JGP-a, prikazuju
raspoložive resurse, putničke zahtjeve i optimizacijama prometnih procesa omogućuju
racionalno korištenje resursa u mreži linija pa tako smanjuju operativne troškove
prijevozničke tvrtke. Krajnji ishod optimizacija je prilagođavanje postojećem stanju u obliku
voznog reda. Fokus ovog diplomskog rada neće biti u izradbi voznog reda, već samo u
optimizacijama. Do ulaznih parametara na liniji dolaziti će se empirijski, te se zbog složenosti
procesa u mreži linija tramvaja oni neće proračunavati a priori. Takav pristup je obično
potreban pri puštanju linije u rad i u početnom razdoblju prometovanja linije, no njegova
pouzdanost je puno manja s obzirom na utjecaje u mreži tramvajskih linija.
1 Kod kontinuiranih podsustava JGP-a (pokretna traka) putnici su i prijevozni i prometni entiteti – putnici imaju mogućnost ukrcaja i iskrcaja na bilo kojem mjestu na liniji, pa je prijevozna potražnja kontinuirana
2 Pregled elemenata prometnog procesa na liniji javnog gradskog prijevoza
5
Slika 2.1. Pojednostavljen prikaz linije JGP-a s ucrtanim statičkim elementima
2.1 Statički elementi linije
Statički elementi linije (infrastrukturni ili geometrijski) definiraju trasu linije, pa tako i
vrijeme obrta na liniji. To su:
- stajališta,
- međustajališne udaljenosti,
- terminali.
Na slici 2.1 pojednostavljeno je prikazan primjer linije JGP-a u najopćenitijem smislu sa
ucrtanim statičkim elementima. Linija se dijeli na segmente, tako da svaki segment obuhvaća
dio linije između dva terminala i sljedbeni terminal. Razlog tome je što su operacije na
svakom terminalu u izravnoj vezi sa operacijama na prethodnom pripadajućem segmentu (vidi
2.1.3). Prema tome svako stajalište (manji krug) i međustajališna udaljenost (strelica) dobiva
oznaku X,Y tako da je X redni broj segmenata u kojem se stajalište ili međustajališna
udaljenost nalazi, a Y redni broj u segmentu. Svaki terminal (veći krug) je označen rednim
brojem segmenta. Pri tome strelice označavaju smjer linije. Tako na liniji sa slike 2.1 postoji 3
terminala, 8 međustajališnih udaljenosti i 5 stajališta. Na segmentu 3 ne postoje stajališta, a
stajališta 1,2 i 2,1 su stajališta koja su suprotno orijentirana – takva konfiguracija je česta u
2 Pregled elemenata prometnog procesa na liniji javnog gradskog prijevoza
6
mrežama linija JGP-a, no svako stajalište se uzima kao posebno, jer proces optimizacije
polazi od promatranja svakog segmenta linije posebno. Jasno je da je ovakvo nazivlje
statičkih elemenata u kontekstu čitave mreže linija nedostatno, te bi se u tom slučaju moralo
upotrijebiti drugačije nazivlje statičkih elemenata.
Sa slike 2.1 mogu se uočiti još dvije jednakosti – za svaki segment vrijedi da je broj
stajališta uvijek manji za jedan od broja međustajališnih udaljenosti, te da je broj
međustajališnih udaljenosti na cijeloj liniji jednak zbroju broja stajališta i broja terminala.
2.1.1 Stajališta
U užem smislu stajališta su mjesta na liniji JGP-a na kojima se vozila zaustavljaju radi
obavljanja iskrcaja i ukrcaja putnika, te neposredno nakon završetka tih operacija nastavljaju
prometovanje po liniji. U širem smislu (u smislu mreže linija) stajališta su površinski
segmenti u gradu na kojima više linija može obaviti iskrcaj i ukrcaj putnika. Takva stajališta
karakteriziraju jedinstveni nazivi, gravitacijsko područje2 i mogućnosti presjedanja. U
kontekstu ove tematike pojam stajališta će se podrazumjevati u užem smislu.
Iako tramvajska vozila imaju relativno veliku duljinu s obzirom na ostala prometna
sredstva, uzimati će se da je njihova duljina zanemariva radi jednostavnosti modela koji dobro
opisuju stvarno stanje. Stoga se za svako stajalište uzimaju dva ulazna elementa:
- broj perona za stajanje,
- vrijeme čekanja na stajalištu.
Stajališta obično imaju jedno mjesto za stajanje (peron), jer se na taj način najbolje manipulira
putničkim tokovima i optimalno raspolaže prostorom, no na mjestima gdje je frekvencija
vozila iznimno velika dodaju se dva ili više mjesta radi osiguravanja dovoljno velike propusne
moći.
Vrijeme zadržavanja na stajalištu se definira kao vremenski interval u kojem je vozilo
mirovalo isključivo radi izmjene putnika (u kojem je brzina vozila bila nula) – sastoji se od
vremena otvaranja vrata, vremena ulaska i izlaska putnika i vremena zatvaranja vrata. Na
svakom k-tom segmentu linije vrijeme zadržavanja na stajalištima (TČ,k) je zbroj vremena 2 Područje u kojem se smatra da je pješačenje do stajališta realno – preporučeno vrijeme pješačenja je 5 min u području središta grada, te 10 min u periferiji
2 Pregled elemenata prometnog procesa na liniji javnog gradskog prijevoza
7
zadržavanja na svakom i-tom stajalištu pojedinačno (tČ,k,i) od ukupno n stajališta:
푇Č, = 푡Č, , (2.1)
Na cijeloj liniji vrijeme zadržavanja na stajalištima (TČ) je zbroj vremena zadržavanja na
svakom segmentu od ukupno m segmenata (TČ,k):
푇Č = 푡Č, (2.2)
Vrijeme zadržavanja na stajalištima se za dovoljno velik uzorak uzima kao prosječno, a sva
vremena čekanja se izražavaju u minutama.
2.1.2 Međustajališne udaljenosti
Iako udaljenost obično označava veličinu koja ima dimenziju duljine, pojam
međustajališne udaljenosti (MU – međustajališna udaljenost) označava infrastrukturni
odsječak između dva stajališta. Njezina duljina lk,,j obično se izražava u metrima ili
kilometrima, ovisno o preciznosti, a podaci se mogu dobiti mjerenjem od strane uređaja
ugrađenih u vozilo ili putem tehnologija za praćenje položaja kao što je globalni pozicijski
sustav (GPS – Global Positioning System). Osim duljine MU-i kao ulaznog parametra postoji
vrijeme vožnje po j-toj međustajališnoj udaljenosti (TV,k,j). Definira se kao vremenski interval
između završetka vremena zadržavanja na prethodnom stajalištu do početka vremena
zadržavanja na sljedećem stajalištu. Ukupno vrijeme vožnje se može odrediti analogno
slučaju stajališta, za segmente linije od c MU-i i za cijelu liniju od m segmenata:
푇 , = 푡 , , (2.3)
푇 = 푡 , (2.4)
Pri tome je TV,k ukupno vrijeme vožnje na k-tom segmentu linije, a TV ukupno vrijeme vožnje
na liniji, također sve izraženo u minutama, svedeno na prosječnu vrijednost na dovoljno
velikom uzorku vozila.
2 Pregled elemenata prometnog procesa na liniji javnog gradskog prijevoza
8
Stajališta i međustajališne udaljenosti definiraju još dvije veličine na liniji JGP-a.
Budući da se zanemaruju duljine stajališta, zanemarivati će se duljine terminala, pa je duljina
segmenta linije (Lk) zbroj duljina svih međustajališnih udaljenosti na tom segmentu:
퐿 = 푙 , (2.5)
Ukupna duljina linije (LUK) je zbroj duljina svih segmenata u liniji, odnosno prevaljeni put
koji je započet i završen u istoj točki linije:
퐿 = 퐿 (2.6)
Postoji i veličina koja se naziva duljinom linije, što je prosječna duljina segmenta na liniji, no
njezino uvođenje često izaziva nesporazume, pa će se u ovom kontekstu zanemariti.
Vrijeme koje protekne između napuštanja prethodnog terminala i dolaska na sljedeći
terminal naziva se vrijeme putovanja na k-tom segmentu linije (TP,k):
푇 , = 푇Č, + 푇 , (2.7)
Prema tome se za odabrani segment linije vrijeme putovanja sastoji od vremena čekanja na
stajalištima i vremena vožnje. Vrijeme putovanja određuje se i na cijeloj liniji (TP):
푇 = 푇 , (2.8)
2.1.3 Terminali
Terminali su mjesta na liniji JGP-a gdje se vozila svojim polaskom prilagođavaju
voznom redu. To je ujedno i temeljna razlika koja ih odvaja od stajališta, i govori kako na
terminalima može (no i ne mora) biti omogućeno dodatno zadržavanje osim onog
uzrokovanog izmjenom putnika. Definicija terminala u širem smislu je praktički jednaka
definiciji stajališta u širem smislu, no terminali su obično veći površinski segmenti sa više
uključenih sadržaja za putnike i za vozače sa izraženijim presjedanjima.
U praksi su linije tramvajskog prometa obično takve da sadrže dva segmenta, pa tako i
2 Pregled elemenata prometnog procesa na liniji javnog gradskog prijevoza
9
Slika 2.2. Najčešća konfiguracija tramvajskih linija u praksi
dva terminala (slika 2.2). Segmenti su obično trasirani na veoma maloj razdaljini (nalaze se
najčešće na istoj gradskoj prometnici), a stajališta na odvojenim segmentima se nalaze
relativno blizu te na taj način čine grupu pod istim nazivom u širem smislu pojma stajališta
(primjer takve grupe su stajališta 1,1 i 2,3). Terminali se nalaze najčešće na rubnim dijelovima
takvih linija.
Na terminalu osim izmjene putnika moraju biti omogućene sljedeće operacije:
- aranžiranje vozila,
- usklađivanje s voznim redom,
- odmor vozača.
Ovakva funkcionalnost terminala je tipična za većinu tramvajskih podsustava, premda mogu
postojati i ekstremi u obliku linija samo sa terminalima ili linija samo sa stajalištima. U
takvim se slučajevima dodatne operacije koje su u pravilu neophodne za svaki tramvajski
podsustav rješavaju na druge načine, kao što su čekanje sljedećeg vozila od strane vozača radi
odmora ili osiguravanje konstantnih vremena putovanja.
Na terminalima je preporučljivo da svaka linija ima vlastiti kolosijek, te da svaki
kolosijek ima dva perona, kako bi mogućnost manevriranja tramvajskih vozila bila što veća
(posebno zbog izvanrednih situacija koje mogu nastati u mreži kao što su zastoji). Ako dvije
linije dijele isti kolosijek, njihovi polasci prema voznom redu bi trebali slijediti isti uzorak.
Terminali mogu biti izvedeni kao jednostruki (terminal 1 sa slike 2.2) i dvostruki
(terminal 2 sa slike 2.2). Kod jednostrukih terminala dolazni peron ujedno je i odlazni,
odnosno na njemu se obavlja i iskrcaj i ukrcaj putnika. Kod dvostrukih terminala postoji
2 Pregled elemenata prometnog procesa na liniji javnog gradskog prijevoza
10
izlazni peron, odsječak između dva perona i odlazni peron. Vozilo na odlaznom peronu čeka
sljedeći polazak prema voznom redu. Udaljenost između dvaju perona zanemaruje se, jer se
vrijeme za okretanje vozila uračunava u vrijeme potrebno za obavljanje operacija na
terminalu.
Vrijeme čekanja na k-tom terminalu sastoji se od komponenti prema formuli:
푇 , = 푡 , + 훼 푇 , + 푡 , (2.9)
Veličina tOPE,k je vrijeme da vozač izvrši sve nužne operacije na terminalu, u koje spadaju:
- iskrcaj putnika,
- okretanje vozila,
- ukrcaj putnika.
Izraz α TP,k naziva se dodatnim vremenom odmora, a tSIG,k sigurnim vremenom odmora. Za
njih će se promotriti dva karakteristična slučaja:
- slučaj prosječnog vozila na liniji kojemu je vrijeme putovanja iznosilo TP,k (to vrijeme
je dobiveno iz vremena čekanja na stajalištima i vremenima vožnje koja su dobivena
kao prosječna),
- slučaj najgoreg vozila na liniji kojemu je vrijeme putovanja na promatranom uzorku
vozila iznosilo najviše, odnosno TMAX,k.
Postotna razlika između ovih vremena naziva se faktorom nepravilnosti vremena putovanja na
k-tom segmentu linije (αk):
훼 =푇 ,
푇 ,− 1 (2.10)
Valja napomenuti kako ovaj faktor ne ovisi o vremenu putovanja, već o nepravilnostima u
mreži koje nastaju uglavnom zbog neravnomjernosti tokova ostalog prometa kao i prometa u
mreži tramvajskih linija, pa tako i zbog nepoštivanja žutih trakova za vozila JGP-a – na
segmentima linija s velikim nepravilnostima može dosegnuti vrijednost i do 0.15. Dakle, u
slučaju najgoreg vozila član αk TP,k iščezava, pa se članom tSIG,k nastoji osigurati dodatno
vrijeme za odmor vozača u slučaju najgoreg vozila. To je također pogodno jer iako izraz αk
TP,k dobro opisuje umor vozača (vrijeme odmora raste linearno s vremenom putovanja), taj
2 Pregled elemenata prometnog procesa na liniji javnog gradskog prijevoza
11
Slika 2.3. Prikaz odnosa vremena na liniji JGP-a
član može postizati vrlo male vrijednosti na kratkim linijama s malo nepravilnosti.
Da bi se odredilo prosječno vrijeme odmora vozača na terminalu (αk TP,k + tSIG,k),
razmotriti će se model za kojeg vrijede sljedeći uvjeti:
- sigurno vrijeme odmora neka bude barem tMIN,k (vozačima se želi omogućiti da
se sigurno odmaraju na terminalu barem tMIN,k),
- prosječno vrijeme odmora neka bude barem tPR,k (vozačima se želi omogućiti da
se u prosjeku na terminalu odmaraju barem tPR,k).
Prema tome se prosječno vrijeme odmora na terminalu prikazuje funkcijom sa slučajevima:
훼 푇 , + 푡 , =푡 , , 푡 , < 푡 , − 훼 푇 ,
훼 푇 , + 푡 , , 푡 , ≥ 푡 , − 훼 푇 ,� (2.11)
Ovo je jedna od mogućih metoda određivanja vremena odmora za vozače. Prijevoznik obično
određuje zakonitost po kojoj se dodjeljuje vrijeme odmora za vozače, i često je kompromis
između smanjenja operativnih troškova na terminalu i iskorištenja radne snage. Postoje i
slučajevi u kojima je αk TP,k + tSIG,k = 0 (kada je αk = 0 i tSIG,k = 0) – radi se o linijama sa vrlo
malim odstupanjima u vremenu putovanja i za koje prijevoznik nije odredio vrijeme odmora
za vozače (primjerice, izvanredne linije koje moraju prevesti velik broj putnika). Tada se
terminal svodi na stajalište sa vremenom čekanja tOPE, s napomenom da je osnovna
funkcionalnost u obliku prilagođavanja voznom redu i dalje zadržana.
Ukupno vrijeme zadržavanja na terminalima na liniji je dano izrazom:
2 Pregled elemenata prometnog procesa na liniji javnog gradskog prijevoza
12
푇 = 푇 , (2.12)
Vrijeme obrta na liniji (TO) je krajnji ishod statičkih elemenata linije – ono se određuje
samo za cijelu liniju, te je zbroj svih vremena putovanja i vremena zadržavanja na
terminalima:
푇 = 푇 + 푇 (2.13)
Vrijeme obrta je dakle vremenski interval koji protekne između dva uzastopna prolaska vozila
istom točkom linije. Da bi razumjevanje različitih vremena bilo lakše, sva važnija vremena
prikazana su na slici 2.3 (na primjeru linije sa slike 2.2).
2.2 Brzine na linijama tramvajskog podsustava
Iako postoji velik spektar različitih brzina koje opisuju različite procese (najveća
brzina, projektna brzina, dopuštena brzina itd.), spomenuti će se tri brzine koje su od najveće
važnosti za tehnološki aspekt linije JGP-a:
- brzina vožnje,
- prijevozna brzina,
- obrtna brzina.
Mjerna jedinica svih brzina je km h-1.
Prije definicije svake od brzina valja prikazati ponašanje brzine vozila na tipičnoj
međustajališnoj udaljenosti, kao što se vidi na grafikonu 2.1 – na j-toj međustajališnoj
udaljenosti čija je duljina lk,j = b – a u svakoj točki puta s na uzorku vozila može se izmjeriti
trenutačna brzina. Na MU-i uvijek postoji mjesto u kojem vozila postižu najveću brzinu
(vMAX,k,j), kao i mjesta na kojima brzina naglo pada i raste (stajališta sa koordinatama a i b i
mjesta kao što je lokalni minimum ispred mjesta maksimalne brzine – on može predstavljati
primjerice semaforizirano raskrižje na kojem dio vozila nije morao nužno stati, pa vrijednost
brzine nije pala na nulu). Sa dovoljnom preciznošću može se dobiti konačna krivulja brzine
vozila na međustajališnoj udaljenosti vs. Prosječna brzina je takva brzina čija bi se vrijednost
u intervalu od [a, b] nalazila negdje u intervalu [0, vMAX,k,j]. Ta prosječna brzina kretanja na
2 Pregled elemenata prometnog procesa na liniji javnog gradskog prijevoza
13
Grafikon 2.1. Krivulja brzine na međustajališnoj udaljenosti
MU-u naziva se brzinom vožnje (vV,k,j). U praksi se ona dobije mjerenjem vremena vožnje na
MU-i:
푣 , , =푙 ,
푡 , , (2.14)
Od manjeg je značaja prosječna brzina vožnje na segmentu linije (VV,k), jer se svaka MU treba
promatrati posebno zbog specifičnosti na svakoj od njih. Definira se na sljedeći način:
푉 , =퐿
푇 , (2.15)
Ova veličina može poslužiti za usporedbu između segmenata linije, te pronaći uzroke razlike
u brzinama na segmentima.
Prijevozna brzina (brzina putovanja, VP,k) je prosječna brzina koju vozilo postigne pri
prometovanju do k-tog terminala. Ona se određuje za segmente:
푉 , =퐿
푇 , (2.16)
Kako je TP,k > TV,k, očito je da je VP,k < VV,k. Kod prosječne brzine vožnje uključene su samo
međustajališne udaljenosti, a kod prijevozne brzine dodana je kompomenta vremena čekanja
na stajalištima.
Brzina obrta (VO) je najznačajnija od svih brzina. To je prosječna brzina koju vozila
postižu duž cijele trase linije:
2 Pregled elemenata prometnog procesa na liniji javnog gradskog prijevoza
14
푉 =퐿푇 (2.17)
Za brzinu obrta ne vrijedi da je nužno manja od prijevoznih brzina, jer se promatra za čitavu
liniju, pa kod linija sa velikim odstupanjima u prijevoznim brzinama može brzina obrta biti i
veća od prijevozne brzine na jednom ili više segmenata. Brzina obrta je za prijevoznika
glavna komponenta pri izračunavanju troškova rada linije po vozilu. Također je pokazatelj
utjecaja na vrijeme putovanja putnika.
2.3 Elementi zahtjeva korisnika
Važan aspekt javnog gradskog prijevoza su putnički tokovi koji prvenstveno
postavljaju zahtjev za linijom JGP-a, te posebno ovisno o intenzitetu njihova dolaska na
stajališta, udobnosti vožnje i prihvatljive učestalosti vozila određuju izgled voznog reda.
Protok putničkih tokava u tramvajskom podsustavu mijenja vrijednost skokovito na
stajalištima zbog izmjene putnika – ako je u vozilo ušlo više putnika nego što ih je izašlo,
protok putnika će nakon stajališta biti veći odnosno manji ako je više izašlih putnika.
Svi protoci putnika se mjere u put h-1, jer predstavljaju broj putnika koji se ukrcao ili
iskrcao u promatranom vremenu. U praksi će na većini linija vrijediti da je ukupni ulazni
protok putnika na svakom segmentu jednak ukupnom izlaznom protoku putnika, no sa
teoretskog stajališta uzeti će se kako ukupni ulazni protok mora biti jednak ukupnom
izlaznom protoku na čitavoj liniji jer terminali ne moraju biti nužno na krajevima linije, a
putnik koji se je ukrcao na određenom mjestu linije neće ostvariti prijevoz ako se iskrca na
istom stajalištu na kojem je započeo korištenje JGP-om.
2.3.1 Prijevozna potražnja
Za određivanje zahtjeva korisnika nisu bitni ulazni i izlazni protoci putnika, već
protoci putnika na MU-ima (qk,j), koji su konstantni na MU-i zbog diskretnosti tramvajskog
podsustava. Prema tome je svaki protok putnika na MU-i jednak protoku putnika na
prethodnoj MU-i uvećan za ulazni protok i smanjen za izlazni protok na stajalištu koje
razdvaja te MU-i. Kao jednostavan način može se koristiti kružni dijagram (grafikon 2.2) –
duljine MU-i prikazane su pomoću kuteva, a protok putnika pomoću radijusa. Linija ima 2
2 Pregled elemenata prometnog procesa na liniji javnog gradskog prijevoza
15
Grafikon 2.2. Kružni dijagram protoka putnika na liniji
segmenta, tako da je na prvom 5, a na drugom 3 međustajališne udaljenosti. Uočava se kako
je protok padao (vozila su se ispražnjavala) na stajalištima 1,1, 1,4, terminalu 1 i terminalu 2,
dok je na stajalištima 1,2, 1,3, 2,1 i 2,2 protok rastao (vozila su se popunjavala). Sa dijagrama
se mogu odrediti još dvije veličine, a to su prijevozna potražnja i prosječni protok putnika:
- prijevozna potražnja (qMAX) je maksimum od svih protoka na liniji,
- prosječan protok (qPR) je aritmetička sredina od svih protoka na liniji.
Kod prosječnog protoka nije uračunata duljina linije, već samo broj međustajališnih
udaljenosti.
Ona MU čiji je protok maksimalan naziva se kritičnom međustajališnom udaljenosti,
jer je mjerodavna komponenta pri određivanju potrebnog broja vozila za prijevozni proces.
Zato je maksimalan protok na liniji ujedno i prijevozna potražnja putnika za linijom.
2.3.2 Koeficijent popunjenosti vozila
Koeficijent popunjenosti vozila (kPV) je veličina koja pokazuje kolika smije biti
maksimalna popunjenost vozila na kritičnoj međustajališnoj udaljenosti. Budući da je
umnožak putnika i vozila putničko mjesto (put voz = pmj), može se izraziti u:
2 Pregled elemenata prometnog procesa na liniji javnog gradskog prijevoza
16
Grafikon 2.3. Vrijeme čekanja na stajalištu kao funkcija popunjenosti vozila
- putnicima po putničkom mjestu (0.8 put pmj-1 znači da je popunjenost na
kritičnoj MU-i takva da se na 10 putničkih mjesta nalazi 8 putnika),
- po vozilu, sa postotkom (80% voz-1 znači da je na kritičnoj MU-i popunjeno
80% vozila)3.
U vozilima zbog kretanja putnika postoje putnički tokovi koji podliježu istim zakonitostima
kao i pješački tokovi – postoje razine usluge koje opisuju putničke tokove od potpuno
slobodnih tokova do narušenih. Popunjenost vozila ne smije prijeći kritičnu vrijednost jer
dolazi do stvaranja nestabilnih tokova u vozilu4, koji utječu na vrijeme čekanja na stajalištima
prema grafikonu 2.3. Budući da se optimizacije voznog reda u pravilu baziraju na empirijskim
podacima, pa tako i vremenu čekanja na stajalištima, iznimno je važno da se podaci o
vremenima ne naruše pretjeranom popunjenošću vozila.
Koeficijent popunjenosti vozila ovisi o tipu vozila, odnosno o geometriji unutarnjeg
prostora i udjelu stajaćih mjesta. Kako je kod većine tramvajskih vozila i autobusnih vozila za
javni gradski prijevoz udio stajaćih mjesta znatno veći, a geometrija slična, taj koeficijent
obično ima ugrubo slične vrijednosti za sve tipove vozila, od oko 0.9 put pmj-1, odnosno
maksimalna tolerantna popunjenost vozila bi na kritičnoj MU-i trebala biti 90%. U praksi se
znaju pojavljivati slučajevi nastali zbog izvanrednih situacija u kojima popunjenost vozila
prelazi i 100%, u kojima je udobnost znatno smanjena za putnike, jer započinje efekt
3 0.8 put pmj-1 = 0.8*100%*put*put-1*voz-1 = 80% voz-1 4 Primjer vrlo nestabilnih putničkih tokova je nemogućnost izlaska putnika na stajalištima zbog zakrčenja puta ka vratima vozila)
2 Pregled elemenata prometnog procesa na liniji javnog gradskog prijevoza
17
sužavanja stajaćih mjesta.5
2.3.3 Prijevozna sposobnost i prijevozna ponuda
Kada se postavi zahtjev na liniju u obliku prijevozne potražnje, sljedeći korak je
određivanje prijevozne sposobnosti (QS). Ta veličina zapravo predstavlja dinamički kapacitet
nekog sustava koji prevozi putnike, odnosno prikazuje broj putničkih mjesta koji bi kroz
presjek kritične MU-i trebao biti prisutan u jedinici vremena. Određuje se prema jednadžbi:
푞 = 푘 푄 (2.18)
Prijevozna sposobnost se izražava u pmj h-1. Prijevozna sposobnost je samo teoretska veličina
koja najčešće služi samo za prikazivanje statistika o JGP-u na području grada ili za potrebe
prijevozničke tvrtke.
Jednadžba 2.18 je temeljan prikaz odnosa prijevozne ponude i potražnje – s lijeve
strane nalazi se prijevozna potražnja, a s desne (izraz kPV QS) prijevozna ponuda. Prijevozniku
je u interesu osigurati takvu prijevoznu ponudu da odgovara prijevoznoj potražnji jer su
troškovi tada s tog aspekta minimalni. Zato je jednadžba 2.18 idealan slučaj za prijevoznika, a
odnos koji je prihvatljiv u stvarnosti je qMAX ≤ kPV QS (odnosno, treba osigurati zadovoljenje
prijevozne potražnje dovoljnom prijevoznom ponudom). Ova problematika će biti detaljnije
objašnjena u poglavlju 2.6.2.2.
2.3.4 Kapacitet vozila
Na diskretnim linijama JGP-a prometuju diskretne transportne jedinice – vozila. Zato
kroz kritičnu MU putnička mjesta prolaze na mahove, pa je potrebno definirati kapacitet
vozila kojm se raspolaže na liniji. Označiti će se sa C (u literaturi se često može naći kao m,
no kako je sa m označen broj segmenata na liniji, ovdje će se izbjegavati). Kapacitet vozila se
izražava u pmj voz-1 (govori koliko je uz odabir određenog tipa vozila raspoloživo putničkih
mjesta po jednom vozilu).
U slučajevima kada linija raspolaže sa više vozila različitog tipa, kapacitet vozila se
5 Broj stajaćih mjesta u vozilu se utvrđuje tako da se raspoloživa površina za putnike raspodijeli tako da je površina zauzeća po putniku 0.25 m2, što bi odgovaralo kvadratu stranice 0.5 m [9]
2 Pregled elemenata prometnog procesa na liniji javnog gradskog prijevoza
18
dobije kao omjer zbroja svih putničkih mjesta koja nudi taj vozni park i broja vozila u tom
voznom parku, odnosno kapacitet vozila bi bio prosječan broj putničkih mjesta u vozilu na toj
liniji. No kod empirijskog modela linije više tipova vozila na liniji nije poželjno jer o tipu
vozila ovisi:
- vrijeme čekanja na stajalištima,
- vrijeme vožnje,
- koeficijent popunjenosti vozila,
- prijevozna potražnja.
Utjecaj tipa vozila na prijevoznu potražnju se manifestira kroz činjenicu da vozila manjeg
kapaciteta također moraju proći kritičnu MU, te će ona biti kritična, a kod vozila većeg
kapaciteta višak u prijevoznoj ponudi ostati će neiskorišten. U praksi je prisutnost više vozila
različitog tipa nerijetka, jer se često sa aspekta korisnika nastoji postići kompromis u
udobnosti vožnje između vozila starijeg i novijeg datuma.
2.3.5 Frekvencija i slijed vozila
Frekvencija vozila (f) je mjera za učestalost prolaska vozila kroz bilo koji presjek
linije. Mjeri se u voz h-1. To je prosječna veličina, jer ne uključuje nepravilnosti u mreži linija.
Frekvencija predstavlja prijevoznu sposobnost bez dimenzije kapaciteta vozila:
푄 = 퐶 푓 (2.19)
Veličina koja je poznata putnicima u JGP-u (koju mogu dobiti često uz vozne redove sa
velikom frekvencijom) je slijed vozila (i)6. To je recipročna vrijednost frekvenciji vozila
vezana relacijom:
푓 푖 = voz (2.20)
Relacija (2.20) je napisana kao umnožak frekvencije i slijeda vozila koji iznosi jedno vozilo
(u veličinskom obliku). Radi izbjegavanja nesporazuma, jednadžba 2.20 može se napisati u
brojčanom obliku:
6 U literatuti se često spominje izraz interval, no kako taj pojam općenito označava vremenski raspon nezgodan je za naziv veličine
2 Pregled elemenata prometnog procesa na liniji javnog gradskog prijevoza
19
Grafikon 2.4. Odnos frekvencije i slijeda vozila
{푓} {푖} = 60 (2.21)
Slijed vozila je također prosječna veličina – u prosjeku će između dva vozila uvijek proći
vrijeme od i, koje se izražava u minutama. Sa desne strane jednadžbe 2.20 nalazi se vozilo jer
slijed i frekvencija nisu dimenzijski recipročne veličine. Radi lakšeg snalaženja sa veličinama
slijeda vozila i frekvencije vozila, njihov odnos je prikazan na grafikonu 2.4.
Frekvencija vozila je važan parametar linija JGP-a jer je ulazna veličina pri interakciji
više linija na mreži kojima se dijelovi segmenata nalaze na istoj dionici (u slučaju tramvaja na
istom kolosijeku). Ako se promatra dionica na mreži linija između dva čvorišta (dva mjesta na
kojima se mijenja broj linija, pa je na dionici broj linija konstantan i iznosi p), frekvencija
vozila na toj dionici (F) biti će opisana izrazom:
퐹 = 푓 (2.22)
Jednadžba 2.22 govori da je frekvencija na dionici mreže linija zbroj frekvencija svake l-te
linije od p linija na dionici (fl). Analogno jednadžbi 2.20 se može definirati i slijed vozila na
dionici mreže linija (I),
퐹 퐼 = voz (2.23)
2 Pregled elemenata prometnog procesa na liniji javnog gradskog prijevoza
20
Slika 2.4. Blok-shema osnovnog procesa određivanja broja vozila na radu
Sa frekvencijom na mreži linija je lakše račinati nego sa slijedom, jer se dobije zbrajanjem
pojedinačnih frekvencija. Slijed vozila na mreži linija se može dobiti preko pojedinačnih
slijedova pomoću jednadžbi 2.20, 2.22 i 2.23.
2.4 Broj vozila na radu
Završni produkt interakcije elemenata prometnog procesa je broj vozila na radu (NR,
voz), te je on ujedno i glavna komponenta pri izradbi voznog reda. On ovisi o:
- komponenti statičkih elemenata linije – vremenu obrta,
- komponenti elemenata zahtjeva korisnika – frekvenciji odnosno slijedu vozila.
Stoga se relacija koja povezuje ove dvije komponente može nazvati temeljnom jednadžbom
prometnog procesa na liniji javnog gradskog prijevoza:
푇 = 푖 {푁 } (2.24)
Proces određivanja broja vozila iz ulaznih parametara je shematski prikazan na slici 2.4.
Broj vozila na radu se proslijeđuje u izradbu voznog rada na način da se uračuna i
vremenska komponenta. Kako tokom dana nisu konstantne niti prijevozna potražnja niti
2 Pregled elemenata prometnog procesa na liniji javnog gradskog prijevoza
21
vrijeme putovanja, tako nisu konstantni niti frekvencija niti vrijeme obrta, nego imaju
kontinuirane promjene u vremenu. Nadalje, u vozni red se uključuje velik broj komponenti
vezanih za prijevozničku tvrtku, sa komponentom radnog osoblja kao glavnom te posebno
vozača tramvaja. Zato je praktičnije izraditi vozne redove diskretno, za nekoliko
karakterističnih intervala vremena tijekom dana. Ponašanje komponenti statičkih elemenata
linije i zahtjeva korisnika su takvi da se ti intervali obično mogu podijeliti na jutarnja ili
poslijepodnevna vršna opterećenja i izvanvršna opterećenja, jer se u vršnim opterećenjima
javlja:
- utjecaj povećane potražnje za prijevozom kod putnika koja utječe na
frekvenciju vozila,
- utjecaj povećanih tokova ostalog prometa koji u interakciji sa tramvajskim
prometom utječu na vrijeme obrta.
Ti utjecaji se javljaju zbog najvećeg utjecaja u dnevnim migracijama ljudi u obliku odlaska na
posao i sa posla.
Važno je naglasiti da broj vozila definiran jednadžbom 2.24 vrijedi samo unutar
karakterističnog intervala prema voznom redu, jer je tada konstantan. Štoviše, postoje
intervali u kojima linija uopće ne prometuje (prijevozna potražnja je premalena da bi
opravdala prometovanje linije, pa se uzima qMAX = 0 → f = 0 → NR = 0. U intervalima u
kojima linija prometuje stoga mora vrijediri NR ≥ voz (barem je jedno vozilo na radu dok
linija prometuje), te ako je NR = voz, očito je da je i = TO (maksimalan slijed tog jednog vozila
na liniji koje prometuje je vrijeme obrta na liniji).
U literaturi se broj vozila na radu i vrijeme obrta obično navode kao osnovni
dinamički elementi linije, a slijed vozila i frekvencija kao izvedeni dinamički elementi, zbog
odnosa koji vrijede između veličina i jednostavnosti klasifikacije [3] [7].
2.5 Pokazatelji kvalitete
Učinkovitost linije JGP-a može se promatrati kroz različite pokazatelje, no za sam
prijevozni proces pokazatelji su obično ekonomske prirode tako da utječu na troškove i
prihode u prijevoznom procesu. Već je spomenuto vrijeme obrta čije smanjenje izravno utječe
na smanjenje ukupnih troškova na liniji, odnosno brzina obrta čije povećanje utječe na
2 Pregled elemenata prometnog procesa na liniji javnog gradskog prijevoza
22
smanjenje troškova po vozilu. Spomenuti će se još dva pokazatelja, neravnomjernost protoka i
iskorištenje transportnog rada.
2.5.1 Neravnomjernost protoka
Neravnomjernost protoka (nq) je omjer maksimalnog protoka putnika na liniji (koji
prestavlja prijevoznu potražnju) i prosječnog protoka putnika na liniji:
푛 =푞푞 (2.25)
Iz jednadžbe 2.25 je očito da je nq ≥ 1. Neravnomjernost protoka se može iskazati i ubliku
postotnog povećanja – ako je nq = 1.15, maksimalan protok je za 15% veći od prosječnog; ako
je nq = 1.3, maksimalan protok je za 30% veći od prosječnog itd. Najpovoljnija situacija za
prijevoznika je u slučaju kada je nq = 1, jer su tada na svakoj međustajališnoj udaljenosti
kapaciteti vozila maksimalno iskorišteni, a dobit za prijevoznika je često povezana s brojem
prevezenih putnika.
Iako je nedostatak ovog pokazatelja u tome što ne uključuje duljine međustajališnih
udaljenosti (dobit često ovisi i o duljini međustajališnih udaljenosti), ovaj pokazatelj je dobar
za procjenu opravdanosti linije u mreži linija. Za vršna opterećenja su karakteristične velike
neravnomjernosti protoka, jer se putnički tokovi prilikom migracija na posao i s posla
koncentriraju na uža područja grada i na određene dionice te ostavljajući slabe protoke na
ostalim dionicama. No neravnomjernost protoka putnika može biti velika bez obzira na
promatrani interval ukazujući da linija ne odgovara željama putovanja putnika.
2.5.2 Iskorištenje transportnog rada
Bruto-transportni rad ili ponuđeni transportni rad (WB) predstavlja sposobnost linije da
obavi određeni transportni rad [4]. Definira se kao umnožak prijevozne sposobnosti linije i
ukupne duljine linije:
푊 = 푄 퐿 (2.26)
Bruto-transportni rad se obično izražava u pmj km h-1. On je pokazatelj troškova na liniji
uzimajući u obzir duljinu linije i broj putničkih mjesta u jedinici vremena.
2 Pregled elemenata prometnog procesa na liniji javnog gradskog prijevoza
23
Neto-transportni rad (WN) predstavlja stvarno izvršen rad na liniji [4]. Definira se tako
da se odredi za svaku MU umnožak protoka putnika i duljine MU-i, te se dobiveni rezultati
zbroje:
푊 = 푞 , 푙 , (2.27)
Neto-transportni rad se izražava u put km h-1. Pokazuje kolika je dobit uzimajući u obzir
duljinu linije i broj prevezenih putnika u jedinici vremena.
Omjer neto-transportnog rada i bruto-transportnog rada naziva se koeficijentom
iskorištenja trasnportnog rada (kI):
푘 =푊푊 (2.28)
Iz jednadžbi 2.26 i 2.27 je očito da se koeficijent iskorištenja transportnog rada kreće u
intervalu [0, kPV], što govori i njegova mjerna jedinica, koja je put pmj-1 (može se upotrijebiti i
put km pmj-1 km-1 radi ukazivanja na dimenziju duljine linije). Poprima vrijednost kPV ako je
na svakoj međustajališnoj udaljenosti popunjenost vozila bila maksimalna tolerantna i iznosila
kPV.
Kako je WN pokazatelj prihoda, a WB pokazatelj troškova na liniji JGP-a, koeficijent
iskorištenja transportnog rada je odličan pokazatelj omjera prihoda i troškova na liniji,
odnosno ekonomičnosti linije.
2.6 Optimizacije na liniji javnog gradskog prijevoza
Cilj optimizacija na liniji JGP-a je pronaći optimalan broj vozila na radu na liniji.
Prijevozni proces na linijama JGP-a, a pogotovo na mreži linija je mnogo kompliciraniji nego
kao što je prikazano na slici 2.4, te se optimalan broj vozila na radu ne može uvijek naći
relacijama koje povezuju veličine na toj blok-shemi. Uz neka ugrađena prirodna ograničenja
(pozitivnost ili nenegativnost svih razmatranih veličina) postoji cijeli niz tehnoloških
ograničenja, koji mogu proizaći iz infrastrukture, vozila, vozača, putnika, mreže linija,
prometne politike itd. Ta ograničenja sužavaju interval u kojem se može kretati broj vozila na
radu, sa čestom pojavom nemogućnosti pronalaska dopustivog rješenja. Zbog svega
2 Pregled elemenata prometnog procesa na liniji javnog gradskog prijevoza
24
navedenog problem optimizacija na liniji poprima karakteristike nelinearnog problema.
Osnova za rješavanje takvih problema je naći vrijednost funkcije cilja uz prisutna ograničenja
na funkciji cilja, a nelinearnost komplicira mogućnost tehnike u pronalasku rješenja.
Ako se uzme sve navedeno o veličinama u prometnom procesu, varijable optimizacije
za jednu liniju JGP-a će biti:
- prijevozna sposobnost linije (QS), zbog problema zadovoljenja prijevozne
potražnje u poglavlju 2.3.3,
- sigurna vremena odmora na terminalima (tSIG,k), zbog definicije vremena
čekanja na terminalima uz pomoć jednadžbe 2.11, radi izbjegavanja rada sa
funkcijom sa slučajevima.
Prema tome će za jednu liniju prema predloženom modelu broj varijabli biti m + 1.
2.6.1 Funkcija cilja
Za jednu liniju JGP-a najjednostavnija funkcija cilja je minimiziranje broja broja
vozila na radu, pa vrijedi:
min(푁 ) = min (퐶 푄 ( (푇 , (훼 + 1) + 푡 , ) + 푡 , )) (2.29)
Iz (2.29) se uočava nelinearnost funkcije cilja. Broj vozila na radu se nastoji minimizirati jer
to pridonosi:
- smanjenju potrebnog broja vozača,
- smanjenju operativnih troškova vozila,
- smanjenju učestalosti servisa,
- smanjenju prometnog opterećenja mreže linija,
- smanjenju opterećenja energetske mreže.
U kontekstu minimizacije broja vozila na radu na mreži linija nastoji se minimizirati zbroj
broja vozila na radu svih linija u mreži. Broj varijabli će biti onoliko puta veći od osnovnog
2 Pregled elemenata prometnog procesa na liniji javnog gradskog prijevoza
25
koliko je linija na mreži.
Kao funkcija cilja može se odrediti i maksimizacija koeficijenta iskorištenja
transportnog rada, jer utječe i na prihode i na troškove:
max(푘 ) = max (퐿 (푞 , 푙 , ) 푄 ) (2.30)
Ova funkcija cilja je jednostavnija jer uključuje samo prijevoznu potražnju. Na tehnologu
prometa je odluka o odabiru željene funkcije cilja. Maksimum zbroja koeficijenata
iskorištenja transportnog rada može poslužiti kao funkcija cilja na mreži linija, po načelu da je
optimum zbroja jednak zbroju optimuma, kao i u slučaju broja vozila na radu, no na taj način
linije na mreži promatraju se odvojeno. No raznim tehnološkim inovacijama može se postići
promatranje linija na mreži kao sustava, a ne skupa, što omogućuje izgradnju preciznijih
funkcija cilja koje mogu promatrati odsječke s istim linijama na mreži ili zajedničke protoke
putnika na dionicama, pa su tako superiornije u kontekstu ekonomičnosti tramvajskog
podsustava.
2.6.2 Ograničenja na funkciji cilja
Za svaku prijevozničku tvrtku koja upravlja prijevoznim procesom postoje ograničenja
koja mogu biti ograničenja u financiranju, ograničenja u energetskom resursu, ekološka
ograničenja, ograničenja u voznom parku, spremištima, na liniji, terminalima itd. Također
ograničenja mogu nastati u okolini sustava (političkog karaktera, obično od strane nadležnog
tijela koje je zaduženo za financiranje – grada). Neka od ograničenja se mogu suzbiti ili
potpuno ukloniti financijskim ulaganjima, tehnološkim napretkom ili restrukturiranjem
prijevozničke tvrtke ili prijevoznog procesa, no obično su uvijek prisutna neka osnovna
ograničenja, koja će se prikazati u nastavku. Ukupan broj ograničenja biti će 3m + 4.
2.6.2.1 Prirodnost broja vozila na radu
Na liniji u razdoblju kad je u prometu mora postojati barem jedno vozilo na radu.
Stoga mora vrijediti:
2 Pregled elemenata prometnog procesa na liniji javnog gradskog prijevoza
26
푁 ≥ voz ⇔ voz 퐶 푄 − 푡 , ≤ (푇 , (훼 + 1) + 푡 , ) (2.31)
Ukoliko se želi ograničiti na prirodni broj vozila na radu, mora vrijediti da je funkcija cilja
prirodan broj, no ograničavanje na prirodan broj može biti i nedostatak, jer se ne mogu uočiti
slučajevi u kojima je, primjerice, NR = 15.07 voz (nema potrebe odrediti 16 vozila), a broj
vozila se ionako mora određivati za svaki vozni red posebno.
2.6.2.2 Opterećenje linije putnicima
Prijevozna potražnja postavlja donju granicu prijevozne ponude na liniji. Zato mora
vrijediti odnos
푞 ≤ 푄 푘 ⇔ 푘 푄 ≥ 푞 (2.32)
U vršnim opterećenjima za očekivati je da će prijevozna ponuda u potpunosti biti zasićena
prijevoznom potražnjom, jer je protok putnika na kritičnoj MU-i tada mjerodavan.
2.6.2.3 Pogodnost slijeda vozila za putnike
Kada bi se u izvanvršnim opterećenjima nastojalo zadovoljiti prijevoznu potražnju, to
bi uzrokovalo slijedove vozila veće od 15 minuta. Zato je u izvanvršnim opterećenjima
obično mjerodavan maksimalan slijed vozila (iPUT) iznad kojeg se ne bi trebalo ići kako bi
putnici i dalje koristili tramvajski podsustav bez planiranja vremena dolaska na stajalište:
푖 ≤ 푖 ⇔ 푖 푄 ≥ voz 퐶 (2.33)
Maksimalan slijed obično određuje prijevoznik pod utjecajem odluke nadležnih tijela.
2.6.2.4 Opterećenje mreže linija vozilima
Tramvajski kolosijeci se jednako kao i cestovne prometnice preopteretiti vozilima –
preopterećenje se prepoznaje u obliku efekta povlačenja jednog vozila za drugim. Za jednu
liniju će se uzimati da njezina frekvencija, kad se doda već postojećoj frekvenciji na mreži
(fOSN) ne premaši kritičnu frekvenciju koja uzrokuje preopterećenje (fMAX):
2 Pregled elemenata prometnog procesa na liniji javnog gradskog prijevoza
27
푓 + 푓 ≤ 푓 ⇔ 푄 ≤ 퐶 (푓 − 푓 ) (2.34)
Osnovna frekvencija (fOSN) na mreži se dobije tako da se promotre svi odsječci promatrane
linije, te se pronađe kritična (maksimalna) od svih frekvencija dobivenih prema jednadžbi
2.22 – ona je obično na odsječku kojim prolazi najveći broj linija. Maksimalna frekvencija
(fMAX) se određuje kao kritična (minimalna) između frekvencija svih točaka na liniji na kojima
se vozila zaustavljaju. Te točke su obično stajališta ili semaforizirana raskrižja, pa ako se
uzme da je vrijeme čekanja na stajalištima najviše jednu minutu, a na semaforiziranim
raskrižjima najviše dvije minute, trebalo bi uzeti semaforizirana raskrižja kao kritične točke,
odnosno fMAX = 30 voz h-1.
Ovaj način promatranja opterećenosti mreže linija je pojednostavljen. U stvarnosti se
javljaju i veće vrijednosti kritičnih frekvencija, uzrokovanih postavljanjem stajališta prije
semaforiziranih raskrižja, ili neravnomjernošću protoka putnika.
2.6.2.5 Ograničenja na terminalima
Terminali zbog svoje uloge produciraju više ograničenja. Jedno od njih je tolerancija
vremena odmora za vozače, pomoću koje je vrijeme čekanja na terminalima definirano
pomoću jednadžbe 2.11, iz kojeg se može vidjeti da moraju vrijediti uvjeti:
푡 , ≥ 푡 , (2.35)
푡 , + 훼 푇 , ≥ 푡 , (2.36)
Na terminalima se uslijed prilagođavnja voznom redu može dogoditi efekt
preopterećenja, koji je vrlo nepogodan, jer može narušiti vozni red, pa iako se na terminalima
nalaze po dva perona, podrazumjevati će se da slijed vozila ne premaši vrijeme čekanja na
terminalima na svakom od m terminala,
푇 , ≤ 푖 ⇔ voz 퐶 푄 − 푡 , ≥ 푡 , + 훼 푇 , (2.37)
2.6.3 Analiza osjetljivosti rješenja
Analiza osjetljivosti rješenja obuhvaća određivanje broja voznih redova te vremenskih
intervala na kojima djeluje svaki od voznih redova. Kriterij je praćenje ponašanja broja vozila
2 Pregled elemenata prometnog procesa na liniji javnog gradskog prijevoza
28
Slika 2.5. Blok-shema optimizacije broja vozila na liniji prema prijedlogu autora
na radu u vremenu te određivanje pripadnosti broja vozila na radu određenom voznom redu.
Na slici 2.5 je shematski prikazan model procesa optimizacije broja vozila na radu za
potrebe ovog rada prema prijedlogu autora, tako da je kao funkcija cilja korištena ona iz
jednadžbe 2.29, ograničenja koja su korištena su od jednadžbi 2.31 do 2.37, te kao formule su
korištene jednadžbe 2.9, 2.13, 2.19, 2.20 i 2.24. Radi lakšeg razumijevanja primjenjeno je
dodatno znakovlje:
- veličine promjenjive u vremenu su u crtkanom, a veličine nepromjenjive u
vremenu su u punom okviru,
- velikim crtkanim linijama su odvojena polja u kojima se nalaze ulazne veličine,
veličine procesa i izlazna veličina,
- funkcija cilja je označena rombom, varijable su označene krugom, a ostale
veličine su označene kvadratom,
- crte povezuju veličine tako da pune crte označavaju vezu između veličina, a
isprekidane crte označavaju ograničenje koje povezuje veličine.
Broj vozila na radu je stoga podložan stalnoj promjeni u vremenu uslijed utjecaja osnovne i
maksimalne frekvencije na liniji, vremena putovanja, faktora neravnomjernosti i prijevozne
potražnje.
Grafikon 3.1. Ukupni jedinični troškovi pojedinog modaliteta prijevoza s obzirom na potražnju za prijevozom [10]
3 ZNAČENJE PRIORITETA JAVNOG GRADSKOG PRIJEVOZA
Tramvajski podsustav je uz autobusni (i trolejbusni) podsustav najznačajniji u javnom
prijevozu koji se odvija na uličnoj mreži gradova zbog mogućnosti masovnog prijevoza
putnika. U odnosu na ostale podsustave JGP-a, tramvajski ima sljedeće prednosti:
- smanjenje ukupnih troškova sustava po putniku (pogonskih troškova i troškova
investicijskih ulaganja) s povećanjem prijevozne potražnje (grafikon 3.1),
- mogućnost prijevoza većeg broja putnika zbog pogodnosti koje pruža električna
mreža pa tako i veći kapaciteti tramvajskih kompozicija,
- manji utjecaj na okoliš – nema emisija štetnih plinova, ako se ne uzmu u obzir
emisije štetnih plinova koje nastaju pri proizvodnji električne energije,
- veće mogućnosti fizičkog odvajanja na uličnoj mreži, pa tako i veća sigurnost
za putnike.
3 Značenje prioriteta javnog gradskog prijevoza
30
Nedostaci tramvajskog podsustava očituju se u:
- manjim operativnim brzinama, ukoliko se tramvajski podsustav nalazi pod
utjecajem ostalog prometa,
- manjoj udobnosti vožnje zbog načina vođenja vozila,
- nedostaci vezani za električnu mrežu – mogućnost otkazivanja, podložnost
atmosferskim neprilikama, veliki troškovi održavanja,
- nemogućnost manevriranja vozila u slučaju kvara drugog vozila – zastoj vozila
na jednom mjestu uzrokuje zastoj svih vozila na dionici mreže.
Tramvaj je pogodniji modalitet prijevoza u užem području grada, jer su na tim područjima
veći protoci putnika, veći je utjecaj prometa na okoliš i veći je protok osobnih automobila.
Uloga autobusnog podsustava se nadovezuje na tramvajski u smislu sakupljanja ili distribucije
velikih putničkih tokova u komunikaciji sa perifernim dijelovima grada.
3.1 Definicija prioriteta javnog gradskog prijevoza
Osnovna radnja svakog tramvajskog vozila je vožnja po međustajališnoj udaljenosti
radi prijevoza putnika i stajanje na stajalištima radi izmjene putnika. Pri tome tramvajska
vozila mogu u većoj ili manjoj mjeri biti pod utjecajem mješovitog prometnog toka u kojoj se
nalazi trasa linije. Vremena zadržavanja na stajalištima su obvezatna, te da bi se obavila
izmjena putnika, tramvaj mora usporiti sa optimalne brzine, zaustavljen obaviti izmjenu
putnika te ubrzati se do optimalne brzine. Prema [1], vrijeme čekanja na stajalištima utvrđeno
je:
- kapacitetom vozila,
- tehničkim osobinama vozila (brojem i širinom vrata, nastupnog poda vozila,
tipom zvučnog signala za zatvaranje vrata, načinom otvaranja i zatvaranja vrata
te načinom ulaska i izlaska putnika),
- brojem putnika koji ulaze i izlaze,
- načinom naplate karata.
3 Značenje prioriteta javnog gradskog prijevoza
31
Grafikon 3.2. Primjer oprimalne i stvarne krivulje kretanja vozila na međustajališnoj udaljenosti
Jednom kad se vozilo zaustavi, vrijeme čekanja na stajalištima postaje proizvod tehnološkog
procesa, te je vrijeme čekanja na stajalištima apsolutna veličina.
Na svakoj točki na međustajališnoj udaljenosti maksimalna moguća brzina
tramvajskog vozila uvjetovana je:
- na području u blizini stajališta prema dinamičkim osobinama vozila (ubrzanjem
i usporenjem vozila koja su u tim točkama linije mjerodavna u određivanju
brzine vozila),
- na području dalje od stajališta prema mogućnostima koje pružaju infrastruktura
(mjerodavne su tehničke mogućnosti infrastrukture) ili mogućnostima koje
pruža zakonska regulativa (u cilju visoke razine sigurnosti u prometu).
Primjer takve ovisnosti brzine tramvaja o mjestu na MU-i je prikazan punom krivuljom
(optimalna krivulja kretanja na MU-i) na grafikonu 3.2 – brzina se je povećavala uslijed
ubrzanja vozila, stagnirala kroz kratak odsječak (primjerice, zbog kretanja tramvaja u zavoju),
povećala se do maksimalne vrijednosti koju može imati na tom dijelu MU-i, te smanjivala
kako se vozilo približava stajalištu. Brzina koja se dobije kao prosjek ovakve ovisnosti
(prosjek predstavlja vrijednost čija je površina pravokutnika koju zatvara na intervalu [a, b]
jednaka površini ispod krivulje) naziva se dopuštenom brzinom vožnje (vD,k,j) na promatranoj
MU-i. U stvarnosti se događa da je realna krivulja kretanja tramvajskih vozila ispod
optimalne (na grafikonu 3.2 prikazana crtkano) – kao primjer je prvo smanjenje brzine
posljedica čekanja na semaforiziranom raskrižju, drugo kao posljedica smanjenja brzine zbog
3 Značenje prioriteta javnog gradskog prijevoza
32
pješačkih tokova na pješačkom prijelazu, a treće smanjenje vrijednosti predstavlja utjecaj toka
vozila koja dijele prometni trak s tramvajskim. Srednja vrijednost te ovisnosti brzine naziva se
brzina vožnje (vV,k,j) na MU-i te vrijedi vV,k,j ≤ vD,k,j.
Prioritet vozila JGP-a se definira kao skup mjera koje omogućuju što veće moguće
približavanje realne krivulje kretanja vozila optimalnoj krivulji kretanja, odnosno što više na
svakoj MU-i približiti brzinu vožnje dopuštenoj brzini vožnje. Koliko je tramvajski podsustav
prioritetan na svakoj MU-i može se prema tome prikazati koeficijentom iskorištenja brzine
(kv,k,j):
푘 , , =푣 , ,
푣 , , (3.1)
Komponenta apsolutnog prioriteta vozila može se uračunati i u prosječnu brzinu vožnje preko
koeficijenta iskorištenja brzine na k-tom segmentu (kV,k), dajući informaciju o učinkovitosti
prioriteta na čitavom segmentu linije:
푘 , =푉 ,
푉 , (3.2)
Pri tom je je VD,k dopuštena prosječna brzina vožnje koja bi se mogla ostvariti na k-tom
segmentu linije. Dopuštena brzina vožnje i dopuštena prosječna brzina vožnje se dobivaju
teoretski. Iz jednadžbi 3.1 i 3.2 je jasno da će određena vrijednost ovih koeficijenata
prikazivati koje su mjere poduzete glede prioriteta tramvajskog podsustava, te ako se
vrijednosti kreću ispod 0.5, nema smisla govoriti o prioritetu vozila, odnosno do 0.75 radi se o
slabom prioritetu, dok vrjednosti blizu jedinice ukazuju da nema gotovo nikakvih smetnji
kretanju vozila, odnosno da se radi o apsolutnom prioritetu. Također se može zaključiti kako
se prioritet tramvajskih vozila može jedino podrazumjevati dok je brzina vozila veća od nule,
odnosno prioritetom se ne utječe na proces zadržavanja na stajalištima.
3.2 Utjecaj prioriteta vozila javnog gradskog prijevoza
Prioritet vozila JGP-a je od velikog značaja jer ima izravan utjecaj na sljedeće veličine
prijevoznog procesa:
- koeficijent nepravilnosti u vremenima putovanja kroz mrežu linija, αk
(jednadžba 2.10),
3 Značenje prioriteta javnog gradskog prijevoza
33
Slika 3.1. Prikaz vremena putovanja na primjeru rute putovanja putnika
- vrijeme putovanja, TP,k (jednadžba 2.7),
- maksimalnu frekvenciju na liniji, fMAX (jednadžba 2.34).
Kako prioritet nema utjecaj na komponentu vremena zadržavanja na stajalištima, on
utječe na vrijeme vožnje, pa tako i na vrijeme putovanja. Nadalje, povećanjem prioriteta
dolazi do smanjenja odstupanja u vremenima putovanja, pa će prema jednadžbi 2.10 biti
manji koeficijent nepravilnosti vremena putovanja u mreži linija, uzrokujući promjene u
prosječnom vremenu čekanja na terminalu (vidi poglavlje 2.1.3). Naposlijetku se mijenja i
vrijeme obrta.
Prioritet utječe i na slijed vozila, jer se mijenja maksimalna frekvencija na mreži linija,
koja postaje ovisna samo o vremenima čekanja na stajalištima, koja su i dvostruko manja
nego, primjerice, vremena čekanja na semaforiziranim raskrižjima. Konačan rezultat utjecaja
prioriteta je smanjenje ukupnog potrebnog broja vozila na radu linije za isti ponuđeni
transportni rad pa tako i na ukupni broj vozila na radu na mreži linija JGP-a, odnosno
racionalizacija tramvajskog podsustava.
3.2.1 Utjecaj na putnike
Prilikom odabira načina prijevoza putnicima je u interesu putovati uz što veću
udobnost vožnje i što manje vrijeme putovanja. Pri tome je tramvaj konkurentan osobnom
3 Značenje prioriteta javnog gradskog prijevoza
34
Grafikon 3.3. Prosječno vrijeme čekanja vozila kao funkcija slijeda vozila [9]
automobilu samo na srednjim udaljenostima. Nadalje, osobni automobil obavlja prijevoz „od
vrata do vrata“, te nije potrebno niti čekati na dolazak vozila JGP-a niti dijeliti zajednički
prostor sa ostalim putnicima. Vrijeme putovanja za putnike je često vrlo značajan resurs zbog
kojeg putnici odabiru osobni automobil.
Vrijeme putovanja putnika (tPUT) je prikazano na slici 3.1 kao funkcija prostora u
kojem putnik obavlja putovanje u gradskom tkivu. Sastoji se od:
- vremena pješačenja (tPJE) – uključuje pješačenje od izvora do mreže linija,
pješačenja radi presjedanja, pješačenje od mreže linija do cilja (na slici 3.1
vrijedi tPJE = tPJE,1 + tPJE,2 + tPJE,3),
- vremena čekanja vozila (tČEK) – uključuje čekanje vozila na prvom dolasku u
mrežu linija ili uslijed presjedanja (na slici 3.1 vrijedi tČEK = tČEK,1 + tČEK,2),
- vremena vožnje (tVOŽ) – uključuje sve vožnje od izvora do odredišta (na slici 3.1
vrijedi tVOŽ = tVOŽ,1 + tVOŽ,2).
Vremena pješačenja (tPJE) ovise o duljini puta koju pješaci moraju prevaliti i brzini kojom
pješače. Obično se uzima da je prosječana brzina pješačenja od 3.5 do 5 km h-1 (prilikom
odlaska na posao brzina pješačenja bliža je gornjoj granici, a prilikom odlaska s posla donjoj
granici).
Ako se pretpostavi slučajan dolazak putnika na stajalište ili terminal i ako se
pretpostavi da je dolazak tramvajskog vozila na stajalište slučajan, onda vrijedi da je
prosječno vrijeme čekanja vozila linije jednako polovini slijeda vozila na toj liniji. Ako
3 Značenje prioriteta javnog gradskog prijevoza
35
Grafikon 3.4. Kumulativna funkcija vjerojatnosti za normalnu razdiobu vremena putovanja putnika
putniku odgovara više linija na određenom stajalištu, prosječno vrijeme čekanja je još manje –
prema jednadžbi 2.22 pronađe se ukupna frekvencija za sve linije koje su u interesu putnika,
te je polovina recipročne vrijednosti u tom slučaju vrijeme čekanja vozila. Maksimalno
vrijeme čekanja vozila na liniji je jednako slijedu vozila na toj liniji, te je postupak analogan
za maksimalno vrijeme čekanja više linija. Stoga ukupno vrijeme čekanja na vozilo može
imati svoju maksimalnu (tČEK,MAX) i prosječnu vrijednost (tČEK,PR).
Tramvajski podsustav zbog izrazitih putničkih tokova mora imati vozni red sa
konstantnim no malenim slijedom vozila (ispod 10 minuta) radi mogućnosti stalnog pružanja
usluge prijevoza. Zato se putnici ne oslanjaju na vozni red, već je njihov dolazak na stajališta
slučajna varijabla. Pri slijedovima vozila većim od 10 minuta, putnici se počinju orijentirati na
vozni red, pa je prosječno vrijeme čekanja vozila na stajalištu manje [9]. To je prikazano na
grafikonu 3.3 – na osi apscisa prikazan je slijed vozila, a na osi ordinata prosječno vrijeme
čekanja vozila tako da je ovisnost prikazana punom crtom, a krajnji slučajevi crtkano.
Linearna ovisnost se zaustavlja iznad slijeda vozila od 10 minuta, te počinje opadati da bi se u
potpunosti aproksimirala blagom rastu tipičnom za oslanjanje na vozni red na slijedu od 20
minuta (u smislu vremenske rezerve prilikom dolaska na stajalište).
Vrijeme vožnje se ponaša na sličan način kao vrijeme čekanja vozila – za dionicu na
kojoj putuje putnik statistički ukupno vrijeme vožnje može imati svoju maksimalnu (tVOŽ,MAX)
i prosječnu vrijednost (tVOŽ,PR), zbog nepravilnosti u mreži linija JGP-a. Prosječno vrijeme
putovanja (tPUT,PR) se onda može prikazati izrazom:
3 Značenje prioriteta javnog gradskog prijevoza
36
푡 , = 푡 + 푡Č , + 푡 Ž, (3.3)
Maksimalno vrijeme putovanja se dobije na sličan način:
푡 , = 푡 + 푡Č , + 푡 Ž, (3.4)
Budući da su sva vremena koja sačinjavaju vrijeme vožnje slučajne varijable, isto vrijedi za
vrijeme putovanja. Takvo vrijeme se može opisati normalnom razdiobom, odnosno
kumulativnom funkcijom vjerojatnosti normalne razdiobe, kakva je prikazana na grafikonu
3.4, a kao primjer odabrano je očekivanje (μ) od 35 min i standardnu devijaciju (σ) od 2 min.
Vrijedi da je očekivanje upravo srednja vrijednost, odnosno prosječna vrijednost vremena
putovanja (μ = tPUT,PR):
휇 = 푡 + 푡Č , + 푡 Ž, (3.5)
Dakle, u 50% putovanja dolazak na odredište je u intervalu do 35 minuta. No putnici moraju
odabrati takvo vrijeme putovanja koje bi im osiguralo dolazak na odredište na vrijeme u
gotovo 100% slučajeva (osim u slučaju većih problema na mreži kao što su zastoji), što je
zadovoljavajuće za vrijeme kojemu odgovara vrijednost μ + 3σ (u konkretnom slučaju 41
minutu). Tada mora vrijediti μ + 3σ = tPUT,MAX, pa je standardna devijacija zadana izrazom:
휎 =푡Č , + 푡 Ž, − 푡Č , − 푡 Ž,
3 (3.6)
Što je standardna devijacija manja, to je situacija povoljnija za putnike, jer vrijeme putovanja
ima manje oscilacije, pa je JGP pouzdaniji sa stajališta putnika. Efikasan prioritet utječe na
način da uzrokuje aproksimaciju tČEK,MAX → tČEK,PR, uzrokujući da iz jednadžbe 3.6 ta dva
člana iščeznu, ostavljajući standardnu devijaciju samo pod utjecaj slijeda vozila.
3.2.2 Utjecaj na vozače
Interes vozača u javnom gradskom prijevozu je u mogućnosti što većeg boravka na
terminalu radi odmora, jer zbog raznih utjecaja na gradskim prometnicama vožnja tramvaja je
jedna od najzahtjevnijih zadaća čovjeka u gradskom prometu, pa se osiguravanju vremena
odmora za vozače mora pristupiti sa fiziološkog stajališta, te radi kompenziranja negativnog
utjecaja okoliša kojeg predstavljaju gradske prometnice.
3 Značenje prioriteta javnog gradskog prijevoza
37
Prema definiciji vremena čekanja na terminalima iz poglavlja 2.1.3, za vozače su
karakteristična dva slučaja glede vremena odmora na terminalu:
- nepovoljan slučaj za vozače je onaj u kojemu je postignuto tSIG = tMIN, odnosno
sigurno vrijeme odmora se oslanja na minimalno omogućeno vrijeme – problem
ovakvih slučaja je pojava tzv. „ukletih vozila“ (vozila koja prema voznom redu
sa terminala uvijek kreću u točno određeno vrijeme te uvijek ostvaruju
maksimalno vrijeme putovanja pa dodatno opterećuju vozača),
- povoljan slučaj za vozače je onaj u kojem je postignuto αk TP,k + tSIG = tPR,
odnosno sigurno vrijeme odmora na terminalu se oslanja na prosječno
omogućeno vrijeme, pa vremena odmora na svakom sljedećem terminalu
neznatno osciliraju.
Povoljan slučaj za vozače nastaje kad koeficijent αk teži ka nuli, što je upravo u slučaju
pridavanja velike pažnje prioritetu vozila koji smanjuje nepravilnosti u vremenima putovanja
na mreži.
3.2.3 Utjecaj na prijevoznika i širu zajednicu
Prijevoznik (prijevoznička tvrtka) u javnom gradskom prijevozu ne posluje na
ekonomskim principima, no većinom radi toga što radi pridobivanja putnika na javni prijevoz,
lokalna zajednica određuje cijene prijevoza koje nisu ekonomski opravdane, stoga se u pravilu
daje subvencija prijevozniku. Tako stanovnici grada dijelom pridonose financiranju vlastitog
javnog gradskog prijevoza kao općeg dobra. Prioritet vozila JGP-a je u interesu prijevoznika i
opće zajednice, jer se smanjuje potreban broj vozila u mreži linija, što povlači mnogobrojne
pozitivne učinke:
- smanjenje troškova prijevozničke tvrtke odnosno subvencija nadležnog tijela,
- smanjenje eksternih troškova šire zajednice u prometu,
- smanjenje negativnog utjecaja na okoliš,
- smanjenje vremena putovanja,
- mogućnost rasterećenja gradskog prometa,
3 Značenje prioriteta javnog gradskog prijevoza
38
- ravnomjerniju ponudu usluge.
3.3 Čimbenici smetnje
Čimbenicima smetnje apsolutnom prioritetu tramvajskih vozila nazivaju se svi
elementi prometnog sustava čiji je utjecaj (posredan ili neposredan) takav da uzrokuje
nemogućnost kretanja tramvajskih vozila od onakvog kakav bi se manifestirao u potpuno
slobodnom prometovanju, odnosno oni uzrokuju gubitke u brzini vozila. U većini gradova su
zbog kompleksnosti prometnog sustava čimbenici smetnje najizraženiji na području pružanja
tramvajskog podsustava, jer su kompleksnost ulične mreže i potražnja za prijevozom u
uzročno-posljedičnoj vezi. Čimbenici smetnje mogu se podijeliti na sljedeće načine:
- prema načinu pružanja, na transverzalne i longitudinalne,
- prema načinu djelovanja, na izravne i posredne,
- prema poštivanju zakonske regulative, na zakonite i nezakonite.
3.3.1 Transverzalni čimbenici smetnje
Transverzalni čimbenici smetnje se pružaju poprečno na smjer kretanja tramvajskih
vozila, a njihovo područje djelovanja je maleno. Zbog toga je za njih karakteristično da
vozila, nailazeći punom brzinom, moraju usporiti većim usporenjem i po potrebi se zaustaviti
sve dok je područje djelovanja zauzeto. Za transverzalne čimbenike smetnje karakteristične
su:
- linija zaustavljanja – poprečna linija koja se ne smije prijeći ukoliko je područje
djelovanja zauzeto,
- područje djelovanja – površina koja je zauzeta čimbenicima smetnje.
Transverzalni čimbenici se dijele na:
- poprečne pješačke prijelaze,
3 Značenje prioriteta javnog gradskog prijevoza
39
- semaforizirana raskrižja7.
Poprečni pješački prijelazi se pružaju okomito ili gotovo okomito na tramvajski
kolosijek. Slobodan prolazak tramvaja se ostvaruje ukoliko se na prijelazu ili njegovoj
neposrednoj okolini ne nalazi niti jedan pješak. Gubici u brzini tramvaja ovise o protoku
pješaka i vremenskoj raspodjeli protoka pješaka – što je protok pješaka veći i ravnomjernije
raspodijeljen, gubici su veći. Poprečnim pješačkim prijelazima smatraju se i semaforizirani
pješački prijelazi u raskrižjima gdje je dozvoljen prolazak tramvaja i pješaka u istoj fazi
(primjerice, kod desnih skretanja tramvaja u raskrižju). Linija zaustavljanja je obilježena
zaustavna crta prije pješačkog prijelaza, a područje djelovanja je područje tramvajskog
kolosijeka iza linije zaustavljanja koje se nalazi na pješačkom prijelazu.
Semaforizirana raskrižja imaju za zadaću ravnomjerno propuštati prometne tokove uz
veću sigurnost i udobnost vožnje, a prometom se upravlja pomoću faza, koje su sastavni dio
ciklusa raskrižja, pa tramvaj slobodno prolazi raskrižjem ako je aktivna vlastita faza za
tramvaje. Ako su u raskrižja uključeni pješački prijelazi, oni su dio plana odvijanja faza u
raskrižju, pa se zanemaruju oni pješački prijelazi koji su u različitoj fazi od faze u kojoj je
tramvajskom vozilu dozvoljen prolaz. Područje djelovanja je područje raskrižja u kojem se
nalazi tramvajski kolosijek, a linija zaustavljanja je obilježena zaustavna crta prije raskrižja.
Svaka od faza, pa tako i ciklus imaju svoje vrijeme trajanja. Ako se vrijeme
tramvajske faze označi sa tF, a vrijeme ciklusa sa tC, vjerojatnost da tramvaj slobodno prođe
raskrižjem (pF) određena je geometrijski:
푝 =푡푡 (3.7)
Vrijedi tF < tC. Ukoliko tramvaju nije dozvoljen prolazak raskrižjem, prosječno vrijeme
čekanja tramvaja za vrijeme nedozvoljenog prolaska (tW) se dobije izrazom:
푡 =푡 − 푡2 (3.8)
Jednadžbe 3.7 i 3.8 su pojednostavljene, jer ne uključuju usporavanja vozila prilikom
približavanja semaforiziranom raskrižju niti vremensku raspodjelu nailaska tramvaja u
nedozvoljenoj fazi (pretpostavlja se da je raspodjela ravnomjerna). No pri analizi gubitaka
7 Raskrižja na kojima se nalaze semaforski uređaji, no u promatranom trenutku ne upravljaju prometom (žuto treptavo svjetlo) u ovom kontekstu ne smatraju se semaforiziranim raskrižjima
3 Značenje prioriteta javnog gradskog prijevoza
40
brzine to se može zanemariti pa je očito kako će gubici u brzini biti manji ako je trajanje faze
za tramvaje što veće, a ciklus pri tom što manji.
3.3.2 Longitudinalni čimbenici smetnje
Prema kategorijama raspodjele prava prvenstva prolaza (ROW - right-of-way) [8],
tramvajski podsustav u određenim dijelovima mreže linija pripada kategoriji sa fizički
odvojenim kolosijecima sa prijelazima u razini, kakva je karakteristična za laku gradsku
željeznicu. U određenim dijelovima kolosijeci dijele istu površinu s mješovitim prometom, ili
su odvojeni, no ne fizički. Za longitudinalne čimbenike smetnje karakteristično je da se
pružaju duž cijele trase, odnosno dijele isti prometni trak sa tramvajskim prometom. Zato oni
nastaju u ovisnosti da li je trak u kojem se odvija tramvajski promet:
- fizički odvojen trak (na posebnoj površini, može ga koristiti samo tramvaj),
- zakonski odvojen trak (obično označen žutom bojom – žuti trak, mogu ga osim
tramvaja koristiti samo određene skupine vozila prema važećoj zakonskoj
regulativi),
- mješoviti trak (obično označen bijelom bojom – bijeli trak, dostupan svim
vozilima na korištenje).
Longitudinalni čimbenici smetnje dijele se u dvije skupine:
- tokove vozila javnog prijevoza na mreži linija,
- tokove ostalih vozila u prometnom toku (osobna, dostavna, teretna vozila).
Tokovi vozila na mreži linija su nužni, i javljaju se u bilo kojem od navedenih vrsta
trakova za prometovanje, što upućuje na zaključak da prioritet vozila u mreži linija može biti
narušen zbog same mreže linija. Tokovi ostalih vozila se javljaju samo na bijelim trakovima, i
kao takvi su nepoželjni, jer stavljaju tramvajski podsustav pod izravan utjecaj neželjenih
učinaka koje ostali promet uzrokuje u vršnim opterećenjima. Pružanje tramvajskog kolosijeka
po bijelim trakovima je posljedica rješavanja skretanja ostalih vozila u raskrižjima ili nužno
propuštanje vitalnih tokova ostalih vozila zbog nedostatka raspoloživih gradskih površina.
3 Značenje prioriteta javnog gradskog prijevoza
41
3.3.3 Nezakoniti čimbenici smetnje
Transverzalni i longitudinalni čimbenici smetnje spadaju u skupinu zakonskih
čimbenika smetnje, jer je njihovo djelovanje u potpunosti u skladu sa zakonskim propisima
nadležnog tijela. No na mreži linija česta je pojava nezakonitih čimbenika smetnje, koji bi
trebali biti podložni sankcijama. Protuzakonite radnje u prometu koje stvaraju takve
čimbenike smetnje su:
- oduzimanje prednosti tramvajima na semaforiziranom ili nesemaforiziranom
raskrižju od strane cestovnih vozila ili drugih tramvaja,
- oduzimanje prednosti tramvajima duž linije od strane pješaka,
- oduzimanje prednosti tramvajima prilikom izlaska vozila sa parkirnog mjesta ili
zbog nepropisnog parkiranja vozila pored tramvajskog kolosijeka,
- nepoštivanje žutih trakova na način da se koriste neovlašteno od strane ostalih
sudionika u prometu (osobna, dostavna i teretna vozila).
Oduzimanje prednosti u bilo kakvom obliku može uzrokovati nastanak teških prometnih
nesreća, pa sa stajališta sigurnosti valja razmotriti moguća opasna mjesta (mjesta na kojima
pješaci neoprezno pretrčavaju kolnik ili mjesta sa slabom preglednošću). Nepropisno
parkiranje vozila pored tramvajskog kolosijeka uzrokuje zastoje na mreži linija, dok
nepoštivanje žutih trakova uz povećanje vremena putovanja putnika ima za posljedicu
stvaranje neravnomjernosti slijedova vozila u mreži linija.
3.3.4 Kumulativni efekt neravnomjernosti protoka javnog gradskog prijevoza
Kumulativni efekt neravnomjernosti protoka JGP-a je učinak koji se javlja kad je
zajednički doprinos više čimbenika smetnje takav da postane veći nego što bi bio zbroj
doprinosa svakog od čimbenika posebno. U tramvajskom podsustavu on je čest, a nastaje
pojavom posrednih čimbenika smetnje.
Posredni čimbenici smetnje su svi čimbenici koji nadalje utječu na čimbenik smetnje
koji utječe na vrijeme putovanja - izravni čimbenik smetnje. Neki posredni čimbenici, kad bi
se promatrali odvojeno, ne bi imali nikakav utjecaj na tramvaje da se nisu pojavili u
kombinaciji sa izravnim ili drugim posrednim čimbenicima smetnje. Neki od primjera takvih
3 Značenje prioriteta javnog gradskog prijevoza
42
čimbenika su:
- semaforizirano raskrižje pored stajališta koje uzrokuje zadržavanje vozila u
području stajališta koje uzrokuje nemogućnost dolaska tramvaja na stajalište,
- tok pješaka na bočnom pješačkom prijelazu koji zaustavlja tok desnih skretača
koji se nalaze u istom traku kao i tramvaj,
- semaforizirano raskrižje koje zadržava tok vozila za jednu fazu, a isti zadržava
tramvaj koji prolazi u različitoj fazi.
Posljedica kumulativnog efekta je nagli rast vremena vožnje i nepravilnosti u vremenima
putovanja, budući da se javlja u nepravilnim vremenskim razmacima. Kumulativni efekt može
nastupiti i zbog nezakonitih čimbenika smetnje, a ekstremni slučajevi su izvanredni događaji
koji onemogućuju daljnje funkcioniranje sustava.
4 RJEŠENJA ZA UNAPRJEĐENJE PRIORITETA JAVNOG GRADSKOG
PRIJEVOZA
Zadaća rješenja za unaprjeđenje prioriteta JGP-a je eliminacija neželjenih učinaka koje
čimbenici smetnje stvaraju, a manifestiraju se u obliku gubitka brzine na MU-ima. U
poglavlju 3 je objašnjena podjela čimbenika smetnje prema njihovim obilježjima, pa prema
tome prioritet treba ostvarivati na različite načine, jer zbog sve većih zahtjeva koji se
postavljaju na gradsku prometnu mrežu, problemi neučinkovitosti JGP-a moraju se rješavati
lokalno (orijentirajući se više na pojedinačne dionice ili raskrižja nego općenito na mrežu).
Zbog toga se prioritet može podijeliti u tri skupine [12]:
- zakonodavni prioritet,
- fizički prioritet,
- operacionalizirani prioritet.
U svaki od prioriteta uključene su različite mjere koje mogu biti organizacijskog, fizičkog ili
regulacijskog karaktera [12].
U današnje vrijeme prioritet tramvajskog podsustava u većini slučajeva se mora
oslanjati na uporabu:
- informacijsko-komunikacijske tehnologije,
- inteligentnih transportnih sustava8 (ITS – Intelligent transportation system),
- transpoortne telematike9.
Općenito je gradski promet bez ITS-a nezamisliv zbog sve većih prometnih, ekonomskih i
ekoloških zahtijeva koji se postavljaju na njegovo normalno funkcioniranje.
8 Inteligentni transportni sustavi predstavljaju kibernetičku nadgradnju prometnog sustava koja omogućujue informacijsku transparentnost, upravljivost i poboljšan odziv prometnog sustava čime on dobiva atribute inteligentnog [2] 9 Transportna telematika („telekomunikacije“ + „automatika“) pokriva dio problematike ITS-a, te se smatra infrastrukturom ITS-a [2]
4 Rješenja za unaprjeđenje prioriteta javnog gradskog prijevoza
44
4.1 Zakonodavni prioritet
Da bi tramvajski podsustav mogao funkcionirati kao dio sustava gradske ulične mreže,
potrebne su zakonske smjernice koje određuju pravila ponašanja tramvajskih vozila u
prometnom sustavu, većinom bazirane na općim karakteristikama vozila i infrastrukture
kojima se sustav služi. No zakonska regulativa osim svoje primarne uloge za posljedicu ima
osiguravanje prioriteta na mjestima gdje je prioritet tramvaja izvediv ili u interesu prometne
politike grada. Zakonodavni prioritet služi za eliminaciju nezakonitih čimbenika smetnje,
odnosno preventivnog je karaktera, te njegovo područje obuhvata nalazi se praktički u svakoj
točki mreže linija.
Bitan dio zakonskih odrednica koje određuju ponašanje tramvajskih vozila u
prometnom sustavu odnosi se na prednosti prilikom upravljanja na raskrižjima. Tako su
mjerodavni redom ovlaštena osoba (prometni policajac), potom ju slijedi svjetlosna
signalizacija, pa vertikalna signalizacija, sa prometnim pravilima na začelju. To u pogledu
tramvajskih vozila ima sljedeće posljedice:
- za tramvajska vozila koja prilaze semaforiziranom raskrižju vrijede jednaka
ograničenja kao i za sva ostala vozila (ne smiju proći raskrižjem ukoliko nije
aktivna vlastita faza),
- tramvajska vozila koja prilaze na pješačke prijelaze moraju propustiti pješake
koji imaju namjeru kretati se ili se kreću po pješačkom prijelazu,
- za tramvajska vozila koja prilaze nesemaforiziranom raskrižju sa vertikalnom
signalizacijom vrijedi da trebaju poštivati signalizaciju (u pravilu je ona
postavljena u korist tramvaja),
- za tramvajska vozila koja prilaze nesemaforiziranom raskrižju bez prometnih
znakova vrijedi da imaju prednost prolaska nad ostalim vozilima (to uređuje
pravilo o tračničkim vozilima),
- za tramvajska vozila koja prilaze nesemaforiziranom raskrižju s drugim
tramvajima bez vertikalne signalizacije međusobno vrijede ista pravila koja
vrijede za cestovna vozila, no tračnička vozila u pravilu imaju prednost prolaska
u odnosu na ostala vozila,
- ako je namjena prometnih površina (trakova) takva da je mogu koristiti druga
4 Rješenja za unaprjeđenje prioriteta javnog gradskog prijevoza
45
vozila, za njih će vrijediti ista pravila kao i za tramvaje.
Za prometne površine po kojima se kreću tramvaji vrijedi sljedeće:
- zabranjeno je zaustavljanje ili parkiranje na obilježenim stajalištima ili u blizini
istih,
- obvezatno je propuštanje tramvaja ukoliko kreće sa stajališta,
- obvezatno je poštivanje žutih trakova za skupine vozila koje se ne smiju
koristiti žutim trakovima,
- zabranjeno je kretanje pješaka po tramvajskom kolosijeku.
Osim preventivnog zakonodavni prioritet mora biti i represivnog (korektivnog)
karaktera, odnosno propisati sankcije u slučajevima nepoštivanja zakonske regulative. Obično
dolazi do problema u tom pogledu, jer je mreža linija JGP-a razmjerno velika, te bi bilo
praktički nemoguće angažirati radnu snagu u sklopu prometne policije koja bi obavljala te
zadaće uz postojeće troškove radne snage. Najveći problem obično predstavlja nepoštivanje
žutih trakova. S obzirom na dostignuća postojeće tehnologije problemu se može pristupiti
primjenom sustava za nadgledanje i praćenje poštivanja prometnih propisa. Istraživanja
provedena na autobusnom prometu u zadnjih 15 godina u nekoliko europskih gradova
(ponajviše u Londonu) pokazala su se učinkovita, te se takvi sustavi i danas uspješno
primjenjuju. U takve sustave najčešće su implementirane sljedeće tehnologije:
- CCTV kamere za videonadzor (CCTV – Closed-circuit television) (slika 4.1),
- program za automatsko prepoznavanje registracijskih oznaka (ANPR -
Automatic number plate recognition),
- GPS sustav.
Kamere za videonadzor u sebi imaju ugrađen ANPR koji pomoću ugrađenih algoritama vrši
segmentaciju znakova na registarskim oznakama (slika 4.2). Nakon što se znakovi pripreme,
ulaze u program za optičko prepoznavanje simbola (OCR – Optical Character recognition), te
se na taj način registracijske oznake mogu obrađivati elektronički [13]. Sustav GPS služi za
određivanje položaja vozila (geografskih koordinata vozila).
4 Rješenja za unaprjeđenje prioriteta javnog gradskog prijevoza
46
Slika 4.2. Priprema simbola registracijskih oznaka za optičko prepoznavanje [13]
Slika 4.1. Videonadzorne CCTV kamere [13]
Kamere se mogu ugraditi na dva
načina, u vozilu i izvan vozila. Prednost
ugradnje u vozilu je izravno praćenje
čimbenika smetnje iz vozila, dok se
nedostatak očituje u nepouzdanosti GPS
sustava (zbog stvaranja efekta urbanog
procjepa10). Ugradnja izvan vozila omogućuje
točno nadgledanje mjesta od posebne važnosti
za koje je utvrđeno da bilježe česte slučajeve
prometnih prekršaja, koja osim žutih trakova mogu biti semaforizirana raskrižja (za
kažnjavanje nedozvoljenog prolaska kroz raskrižje), mjesta gdje pješaci često pretrčavaju
kolnik bez obilježenog pješačkog prijelaza ili obilježena stajališta na kojima se zaustavljaju
osobni automobili. Kamere moraju imati mogućnost fotografiranja više slika odjednom, i biti
opremeljene senzorima radi pravovremene detekcije prekršitelja i snimanja za vrijeme dok je
prekršaj u tijeku.
Ovakav sustav nadzora pruža velike
mogućnosti u postizanju željenog prioriteta, jer
uz početne troškove ugradnje mogu se dobiti
elektronički podaci o mjestu, vremenu i
vlasniku vozila koji je napravio prekršaj. Jedini
nedostatak ovakvog sustava je moguće
narušavanje privatnosti osoba, što može
predstavljati pravnu prepreku za
implementaciju sustava, stoga je važno provesti
inicijative za postizanje prihvaćanja javnosti.
Svi sustavi moraju biti integrirani u jedan
zajednički sustav koji ima ulogu automatskog detektiranja prekršaja, slanja podataka u centar
za nadzor i upravljanje prometom, te komunikacije sa nadležnim zakonodavnim tijelom u
svrhu određivanja sankcije (policijom).
10 Efekt urbanog procjepa nastaje kad se sa obje strane gradske prometnice protežu visoki neboderi, koji smanjuju mogućnost dobrog prijema radio-valova, uzrokujući loše performanse GPS sustava
4 Rješenja za unaprjeđenje prioriteta javnog gradskog prijevoza
47
Slika 4.3. Potpuni fizički prioritet postignut fizičkom barijerom i šljunčanim kolosiječnim
zastorom, Brisel, Belgija [11]
Slika 4.4. Kvazi-fizički prioritet u obliku privremenog upravljanja prometom pomoću prometnih stožaca, Edinburgh, Škotska [15]
4.2 Fizički prioritet
Pod pojmom fizičkog prioriteta smatraju se različiti oblici rezerviranja određenih
površina na kolniku namijenjenih vozilima javnog gradskog prijevoza kao posebno izdvojeni
prometni trakovi, posebni prilazi namijenjeni
vozilima JGP-a, kolnici koji daju prvenstvo i
kolnici isključivo za javni gradski prijevoz [12].
Fizički prioritet je u odnosu na zakonodavni
prioritet superiornija opcija, jer eliminira
nezakonite čimbenike smetnje pa predstavlja
osnovu za daljnje poboljšanje prioriteta. Često
pripada u domenu građevinarstva, i proizvod je
prostornih mogućnosti koje pruža koridor kojim
prolaze vozila javnog gradskog prijevoza.
Najteže je ostvarivanje prioriteta u središtu
grada, jer su zahtjevi za prostorom na tom
području najveći. U periferiji grada je manje takvih problema jer se trasa linije obično pruža
duž širokih avenija.
Tri su glavne skupine ostvarivanja
fizičkog prioriteta – nadzeman, podzeman i u
razini. Nadzemni i podzemni prioriteti se
koriste kod tračničkih sustava kao što je metro
ili laka gradska željeznica, gdje je apsolutni
prioritet neophodan zbog visoke razine
prometne usluge sustava uslijed velikih
potražnji za prijevozom. Kod tramvajskog
podsustava prioritet je od manje važnosti zbog
manje prijevozne sposobnosti i veće osjetljivosti ulične mreže prema većim zahvatima, pa je u
pravilu u razini. Može se klasificirati kao:
- potpuni fizički prioritet u razini,
- kvazi-fizički prioritet u razini.
U slučaju potpunog fizičkog prioriteta u razini teoretski je nemoguć dolazak drugog vozila
4 Rješenja za unaprjeđenje prioriteta javnog gradskog prijevoza
48
(osim prilagođenih vozila za održavanje) na trasu linije JGP-a (slika 4.3). Za tramvajski
podsustav to se izvodi raznim načinima izvedbe kolosiječnog zastora tramvajskih kolosijeka
(kolosijek bez kolosiječnog zastora ili sa šljunčanim ili zemljanim zastorom) ili dodavanjem
fizičke barijere između koridora za tramvajski promet i kolnika za cestvoni promet. Kod
kvazi-fizičkog prioriteta u razini razdvajanje trakova za tramvajski promet postiže se
praktički, odnosno mjere su takve da postižu željeni učinak fizičkog odvajanja prometnih
površina namijenjenih za javni gradski prijevoz. Obično se to postiže dodavanjem izdignutih
oznaka na kolniku između traka za JGP i ostali promet ili određivanjem kretanja vozila JGP-a
suprotnim smjerom u odnosu na ostali promet (slika 4.4).
4.3 Operacionalizirani prioritet
Velik problem pouzdanom odvijanju tramvajskog prometa predstavljaju transverzalni
čimbenici smetnje, jer osim nepotrebnih zadržavanja koje uzrokuju smanjuju udobnost vožnje
za putnike. U sklopu operacionaliziranog prioriteta nastojie se pronaći mjere koje eliminiraju
utjecaj transverzalnih čimbenika smetnje, omogućavajući tramvajima prednost prolaska preko
transverzalne prepreke bez potrebe za zaustavljanjem.
Poprečni pješački prijelazi su slučaj kod kojeg zbog postojećih zakonskih propisa
pješaci imaju prednost prolaska. Stoga tramvaji nemaju mogućnost ostvariti nesmetan prolaz
prilikom nailaska na prijelaz pod bilo kakvim uvjetima ako je prijelaz zauzet pješacima.
Nužan uvjet operacionaliziranog prioriteta je semaforizacija poprečnih pješačkih prijelaza.
4.3.1 Upravljanje prometom na semaforiziranim raskrižjima
Semaforski su uređaji od njihove znatne primjene početkom dvadesetog stoljeća imali
za osnovnu zadaću pružanje veće sigurnosti i udobnosti vožnje uz povećenje propusne moći
raskrižja, odnosno minimzaciju izgubljenih vremena. U tom kontekstu ciklusi su bili sve veći
uz mogućnost stvaranja tzv. zelenog vala11 koji je posljedica koordiniranog upravljanja u
mreži raskrižja na gradskom području. S porastom obujma prometa, i javljanjem prometnog
preopterećenja na gradskim prometnicama, karakterističnim za drugu polovicu dvadesetog
11 Zeleni val je efekt u mreži raskrižja obično na ravnoj dionici ceste koja ima izražen prometni tok u kojem vozila prolaze raskrižja tako da na svakom raskrižju imaju slobodan prolazak (aktivna je zelena faza). Vozila na način grupnog nailaska oponašaju nailzak valova
4 Rješenja za unaprjeđenje prioriteta javnog gradskog prijevoza
49
stoljeća modeli koji sadržavaju zelene valove postali su prekomplicirani s obzirom na
složenost mreže semaforiziranih raskrižja u gradovima. Upravljanje sa zelenim valovima
zadržalo se na raskrižjima prometnica koje su zbog zahtjeva za kretanjem u određenom
smjeru zahtjevale nužnost njihove implemetacije. Raskrižja su se počela promatrati
individualno (neovisno u odnosu na koordinirano upravljanje), tako da se minimizira ciklus te
maksimizira propusna moć. Razvoj informatičke tehnologije je omogućio da se raskrižja
promatraju kao točke prilagodbe zahtjevima u prometnom sustavu, a ne kao točke na kojima
se prometni sustav prilagođava zahtjevima u ciklusu semaforskih uređaja.
S obzirom na tehniku koja se primjenjuje u raskrižjima mogu se razlikovati:
- vremenski ustaljeno upravljanje,
- prometno ovisno upravljanje.
Vremenski ustaljeno upravljanje je upravljanje sa konstantnim ciklusom i konstantnim
vremenima slobodnog prolaska za svaku fazu. Trajanje pojedinačnih faza se utvrđuje
brojanjem prometa, i oblikuje na način da se određenim vremenskim intervalima tokom dana
dodijele određeni signalni planovi12, zbog različitih zahtjeva tokova na privozima raskrižja
tokom dana.
Kod prometnog ovisnog upravljanja, uz uvažavanje postojećeg signalnog plana
primjenjuje se tehnologija koja prepoznaje prisutnost na privozu ili pješačkom prijelazu ili
najavu dolaska u raskrižje – za detekciju pješaka koriste se pješačke tipke, a za vozila
detektorske petlje (standardna izvedba je ugrađivanje u asfalt, a prepoznavanje vozila vrši se
na temelju prepoznavanja težine koja ih opterećuje). Na taj način signalni plan može uz
prijelazne pojave preskočiti na odgovarajuću signalnu sliku13, što rezultira uštedama u
vremenima putovanja svih sudionika u raskrižju. Tehnologija detekcije vozila se može
upotrijebiti i za tramvaje. Prometno ovisno upravljanje može uz postojeće tehnologije postići
visoku razinu u obliku adaptivnog upravljanja prometom, odnosno potpunog prilagođavanja
trenutačnoj situaciji na raskrižju neovisno o postojećen signalnom planu.
12 Signalni plan je grafički prikaz svih faza na raskrižju i njihovih zelenih vremena (vremena slobodnog prolaska raskrižjem) u jednom ciklusu 13 Signalna slika je pregled stanja svih semaforskih uređaja u određenom trenutku signalnog plana
4 Rješenja za unaprjeđenje prioriteta javnog gradskog prijevoza
50
4.3.2 Razine operacionaliziranog prioriteta javnog gradskog prijevoza
Mogućnost da tramvajsko vozilo prođe transverzalnu prepreku ovisi o tehnologiji
instaliranoj na raskrižju i stanju eventualnih prometnih tokova na tramvajskom kolosijeku.
Očito je da u slučaju kada se tramvaj kreće po bijelom traku operacionalizirani prioritet gubi
na značaju zbog kašnjenja koje uzrokuju tokovi vozila, pa je osnovni uvjet za prednost
prolaska vozila kroz raskrižja riješen prioritet u fizičkom ili zakonodavnom smislu. Tako se
neće razmatrati neke dodatne mjere koje su prisutne primjerice u autobusnom prometu, kao
što je propuštanje realizatnog broja vozila na semaforizirano raskrižje (gating). Postoji
nekoliko razina operacionaliziranog prioriteta:
- razina 0 predstavlja vremenski ustaljeno upravljanje bez prednosti prolaska kroz
raskrižje, a dolazak tramvaja je slučajan te će prolazak tramvaja kroz raskrižje
biti ostvaren jedino u slučaju ako je tramvajska faza aktivna,
- razina 1 uključuje također vremenski ustaljeno upravljanje sa ili bez mogućnosti
dodatnog zadržavanja na stajalištima tako da se vrijeme koje bi se izgubilo na
čekanje u raskrižju prebaci na teret stajališta, ili se jednostavnije signalni plan
raskrižja prilagođava mogućnostima tramvajskog podsustava,
- razina 2 predstavlja prometno ovisno upravljanje na raskrižjima sa ugrađenom
tehnologijom detekcije nailaska tramvajskog vozila, te prema trenutačnoj
signalnoj slici u raskrižju i mogućnostima raspoložive tehnike tramvajskom
vozilu se otvara vlastita faza,
- razina 3 je krajnji doseg današnje tehnologije – prometno ovisno upravljanje sa
mogućnošću adaptivnog upravljanja u raskrižjima sa više privoza, bilo
tramvajskih ili autobusnih, u kojima prednost prolaska ostvaruje vozilo prema
točno određenom kriteriju (broj putnika u vozilu).
Razine 0 i 1 predstavljaju pasivni, a razine 2 i 3 aktivni operacionalizirani prioritet. Pasivni
pristup obuhvaća prilagodbu faza semaforskih uređaja u ciklusu na način da se ne mijenja
vremenski ustaljeno upravljanje, već se mjerenjem vremena zadržavanja na stajalištima i
vremena vožnje prilagođava signalni plan semaforskih uređaja [16]. Pod aktivnim
operaionaliziranim prioritetom smatraju se sljedeći postupci:
- produljenje faze za tramvaje,
4 Rješenja za unaprjeđenje prioriteta javnog gradskog prijevoza
51
- raniji nastup tramvajske faze,
- dodatna faza za tramvaje,
- povlačenje faze.
Razine 2 i 3 predstavljaju osnovne smjernice za prioritet tramvajskih vozila, te je njihov
utjecaj negativan na osobna vozila u raskrižju, povećavajući im vrijeme čekanja. Na taj način
se favorizira javni gradski prijevoz kao sredstvo masovnog putničkog prijevoza koji je održiv
u gradovima u odnosu na osobni automobil.
Ovakve razine upravljanja mogu znatno pridonijeti učinkovitosti prioriteta no ne mogu
osigurati u svakom trenutku apsolutni prioritet na raskrižjima, zbog konfliktnih zahtjeva
različitih vozila JGP-a u raskrižju ili tromosti signalnih slika uzrokovanih karakteristikama
korisnika u raskrižju (posebno pješačkih tokova) ili mogućnostima raspoložive tehnike u
hardverskom ili softverskom području. Prema tome, što je raskrižje kompleksnije, sa
tehnološkog aspekta je manja vjerojatnost da će dodjeljivanje prednosti prolaska kroz
raskrižje biti uspješno izvedeno.
4.3.3 Sustavi koji osiguravaju prednost prolaska raskrižjem
Osnovni koncept osiguravanja prednosti prolaska raskrižjem sastoji se od
prepoznavanja (detekcije) tramvajskog vozila, proslijeđivanja informacije semaforskom
uređaju te izvršenje promjene signalne slike konfliktnog semaforiziranog raskrižja.
Prednost prolaska raskrižjem u sklopu aktivnog operacionaliziranog prioriteta se
osigurava pomoću tehnologija transpondera, detektora, radio veze ili sl. Na slici 4.5
pojednostavljeno je prikazan princip rada najčešće primjenjene tehnologije – detekcija vozila
ostvaruje se pomoću transpondera kratkog dometa koji se montira s donje strane vozila. U
kolnik na mjestu gdje se želi ostvariti detekcija ugrađen je detektor (antena) u asfaltnu
podlogu. Nailaskom vozila informacija o prisutnosti se proslijeđuje prijemnom računalu koje
informaciju dalje prenosi kontrolnom uređaju. Bitno obilježje svih uređaja mora biti
izdržljivost u svim vremenskim uvjetima [20].
Veliku ulogu zauzima i mjesto postavljanja detektora – optimalno ga je postaviti prije
zaustavne linije na mjestu početka nove dionice nakon semaforiziranog raskrižja, a ako se
4 Rješenja za unaprjeđenje prioriteta javnog gradskog prijevoza
52
Slika 4.5. Sustav detekcije vozila pomoću transpondera [20]
nakon raskrižja nalazi stajalište, onda nakon samog stajališta, radi izbjegavanja nepravilnosti
uzrokovanih zadržavanjem na stajalištu te radi što ranije detekcije vozila kako bi sustav imao
najveću moguću vremensku zalihu u trenutku kada detektira tramvajsko vozilo.
Algoritam odvijanja faza u semaforskim uređajima mora biti prilagođen, odnosno
programiran na način da može pravovremeno promijeniti signalnu sliku ili produljiti fazu
dozvoljenog prolaska za tramvaje ukoliko je to
ostvarivo sa stajališta sigurnosti i udobnosti
vožnje za sve sudionike u promatranom
raskrižju. U slučaju više vozila JGP-a koja su
najavila svoj dolazak u raskrižje dodjeljivanje
prednosti prolaska raskrižjem prema
određenom kriteriju odnosno specifičnim
zahtjevima ovisi o mogućnostima ugrađene
opreme (mogućnostima transpondera i
detektora), prilagodljivosti algoritma signalnog
plana raskrižja i mogućnošću da vozilo proslijedi informaciju o kriteriju prednosti prolaska
nad drugim vozilima (ako je u vozilu prisutna tehnologija koja omogućava realizaciju
informacije specifičnog zahtjeva).
5 PRIKAZ POSTOJEĆEG STANJA TRAMVAJSKOG PODSUSTAVA GRADA
ZAGREBA
Grad Zagreb ima obilježja tipičnog europskog grada koji se sastoji od srednjovjekovne
jezgre sa uskim ulicama. Tehnološki napredak prometnog sustava karakterizira razvoj
tramvajskog podsustava krajem devetnaestog stoljeća (tramvaj s konjskom zapregom je
uveden 1891, a električni tramvaj 1910), te razvoj cestovnog prometa od početka dvadesetog
stoljeća, s najvećim zamahom u drugoj polovici stoljeća. Iako je tehnološka superiornost
autobusnog podsustava uzrokovala ukidanje tramvajskih mreža linija u mnogim svjetskim
gradovima u prvoj polovici dvadesetog stoljeća, Zagreb je zadržao tramvaje, a u Hrvatskoj još
jedino Osijek ima mrežu tramvajskih linija (mnogo manje ukupne duljine). Uloga
tramvajskog podsustava je postala važnijom zbog većih prijevoznih sposobnosti u vršnim
opterećenjima za koja su tramvajska vozila učinkovitija i ekološkim prednostima koje pružaju
u osjetljivijim područjima kao što je središte grada. To se najviše može primjetiti kroz
uvođenje inovativnih autobusnih podsustava u mnogim svjetskim gradovima koja svoju
učinkovitost postižu oponašanjem obilježja tramvajskih podsustava, sa izdvojenim trasama,
automatskim vođenjem – kolotrazima, koji simuliraju tramvajski kolosijek, vozilima velikih
kapaciteta (zglobnim autobusima) i alternativnim gorivima radi smanjenja negativnog utjecaja
na okoliš.
U zadnjih 30 godina, te najviše u poslijeratnom razdoblju u Zagrebu kao i u većini
hrvatskih gradova dostupnost osobnih automobila naglo se povećala, kao i kupovna moć
stanovništva. Nadalje, prednosti osobnog automobila očituju se u udobnosti vožnje, prijevozu
„od vrata do vrata“ i manjim vremenima putovanja, ponajviše na vrlo malim i vrlo velikim
udaljenostima u gradskom tkivu, pa je osobni automobil postao konkurentan JGP-u. Tako su
se pojavili problemi mobilnosti gradskog stanovništva uzrokovani sve većim stupnjem
motorizacije (sve većim udjelom osobnih automobila po stanovniku), koja je rezultirala
izgradnjom sve većih semaforiziranih raskrižja sa kompleksnijim planovima odvijanja faza, a
tramvajski je podsustav i dalje dijelio prometne površine sa cestovnim gdje god tramvajski
kolosijeci nisu bili fizički izdvojeni od ulične mreže. Osobni prijevoz, osim što je neodrživ
(njegovo povećanje uzrokuje prometno propterećenje, te se potražnja za prijevozom ne može
nadomjestiti), izravno utječe u Zagrebu na javni gradski prijevoz, pa je jedini način da se
postigne modalna preraspodjela u korist JGP-a u odnosu na osobni automobil upravljanje
5 Prikaz postojećeg stanja tramvajskog podsustava Grada Zagreba
54
Tablica 5.1. Struktura rashoda ZET-a, 2010 [5]
mobilnošću, od kojih je jedna od strategija prioritet tramvajskog podsustava. Osim toga
prioritet JGP-a osim pozitivnih učinaka na JGP ima negativan utjecaj na osobni prijevoz. U
Zagrebu je modalna raspodjela takva da dvije trećine putnika za prijevoz koristi osobni
automobil, dok jedna trećina koristi JGP, zato je od velike važnosti poticanje mjera koje bi
povećale atraktivnost javnog prijevoza, a kao dostižan cilj postići obrnutu modalnu raspodjelu
gradskih putovanja u odnosu na postojeće stanje.
Prema ZET-u (ZET – Zagrebački električni tramvaj), prosječna obrtna brzina u mreži
linija iznosi 12.92 km h-1, dok je prije 20 godina (prije naglog porasta stupnja motorizacije)
imala vrijednost od 14.91 km h-1. Smanjenje od 2 km h-1 predstavlja loš trend uzrokovan
navedenim činjenicama, a o tramvajskom podsustavu stvara loš imidž glede odabira
modaliteta prijevoza.
5.1 Zagrebački električni tramvaj
Zagrebački električni tramvaj je prijevoznička tvrtka zadužena za upravljanje JGP-om
u Zagrebu, a podružnica je gradskog trgovačkog društva „Zagrebački holding d.o.o.“, koje se
sastoji od više podužnica, također zaduženih za
funkcionalnosti unutar grada. Zagrebački
holding, pa tako i ZET su u vlasništvu Grada
Zagreba kao nadležnog tijela, te je Grad
Zagreb najveći izvor financija ZET-a, sa
učešćem od 71% u 2010 [5]. Najveći troškovi
u ZET-u su troškovi radnog osoblja, koji su u
2010 bili 46% ukupnih troškova tvrtke na
godišnjoj razini (tablica 5.1). Uslijed
nepovoljne situacije na financijskom tržištu na
početku desetljeća, Grad Zagreb se suočio sa
gubitkom sredstava, a ZET sa dugovanjima, te
se je krenulo sa razmatranjem mogućih ušteda,
od kojih smanjenje broja vozila na radu pridonosi smanjenju troškova radnog osoblja,
troškova održavanja vozila i troškova energije, pa tako predstavlja ključan element pri
postizanju ušteda, a prioritet tramvaja je važan element pri postizanju željenih ušteda.
5 Prikaz postojećeg stanja tramvajskog podsustava Grada Zagreba
55
Slika 5.1. Sadašnje stanje mreže dnevnih tramvajskih linija ZET-a [14]
Za mrežu tramvajskih linija (slika 5.1) karakteristične su sljedeće činjenice [21]:
- redoviti tramvajski prijevoz odvija se na 116 346 m pruga, na kojima su svaki
radni dan u prometu 182 vozila (voznih jedinica, uključujući i prikolice),
- ukupna dužina na 15 linija dnevnog prometa je 148 km, a na 4 noćne linije 57
km,
- u mreži postoji 167 skretnica te 256 tramvajskih stajališta,
- na godinu se u gradu Zagrebu tramvajima preveze oko 204 000 000 putnika,
- prosječno vrijeme čekanja na terminalima je barem 5 minuta,
- prosječna duljina putovanja putnika u Zagrebu je 5 km,
- prosječna popunjenost vozila je 60%, a u vršnim opterećenjima 90% i više,
- operativni troškovi jednog tramvajskog vozila TMK 2200 su 90 HRK km-1 (bez
uključene klimatizacije), koji su 3 puta veći u odnosu na autobuse.
5 Prikaz postojećeg stanja tramvajskog podsustava Grada Zagreba
56
Tablica 5.2. Planirani vozni park tramvajskog prometa u ZET-u [14]
Slika 5.2. Planirana vozila voznog parka ZET-a nakon eliminacije zastarjelih vozila: ČKD Tatra KT4, TMK 2100, TMK 2200, TMK 2300 [14]
Mreža linija ZET-a se sasoji većinom od dijagonalnih linija koje prolaze središtem
grada, pa su vremena obrta velika (do dva sata u vršnim opterećenjima), pa tako i vremena
putovanja na relacijama između suprotnih krajeva grada, čineći tramvajski prijevoz
neatraktivnim na tim veoma dugim relacijama. Za takvu mrežu linija karakteristična je dobra
povezanost, odnosno manji broj presjedanja.
Prema planovima ZET-a, u mreži liniija tramvajski vozni park će se u bližoj
budućnosti sastojati od 4 tipa vozila (tablica 5.2), od kojih su svi tramvaji osim ČKD Tatra
5 Prikaz postojećeg stanja tramvajskog podsustava Grada Zagreba
57
KT4 domaće proizvodnje. Prema kapacitetu vozila uočava se kako su TMK 2100 i TMK 2200
vozila velikih kapaciteta za opsluživanje linija s velikom prijevoznom potražnjom. TMK 2300
je modularno skraćena inačica vozila TMK 2200, za potrebe manje opterećenih linija.
Navedena tramvajska vozila prikazana su na slici 5.2. Prilikom postavljanja vozila na linije
ZET mora voditi računa o ograničenjima elektroenergetske mreže zbog koje na nekim
dionicama (Vukovarska avenija) ne smiju prometovati sva vozila TMK 2200, koji su najveći
potrošači električne energije u voznom parku.
5.2 Načini postizanja fizičkog i zakonodavnog prioriteta
U Zagrebu postoje tri konfiguracije tramvajskih kolosijeka na prometnoj površini:
- bijeli trak je prometna površina koju osim tramvajskih vozila mogu koristiti
ostala vozila, što upućuje da na takvim trakovima prioritet tramvajsog
podsustava ne postoji,
- žuti trak osim tramvaja mogu koristiti autobusi ZET-a i taksi vozila, stoga je
žuti trak instrument zakonodavnog prioriteta,
- zeleni trak (fizički odvojen trak) je prometna površina isključivo za tramvajski
promet, a u Zagrebu je zeleni trak uvijek reprezentant potpunog fizičkog
prioriteta (slika 5.3).
U tablici 5.3 su prikazane dionice tramvajskih kolosijeka na mreži tramvajskih linija te duljina
žutih trakova na tim dionicama prema ZET-u. Ukupna duljina tramvajskih kolosijeka od
116843 m se raspoređuje na sljedeći način:
- bijeli trakovi sačinjavaju 29804 m ili 26%,
- žuti trakovi se nalaze na duljini od 24505 m, što je 21% ukupne duljine
tramvajskih kolosijeka,
- izdvojeni tramvajski kolosijeci obuhvaćaju 54% (62534 m) ukupne mreže
tramvajskih linija.
Prema tome, od svih tramvajskih kolosijeka koji se nalaze na kolniku 45% se nalazi pod
žutim trakovima.
5 Prikaz postojećeg stanja tramvajskog podsustava Grada Zagreba
58
Slika 5.3. Potpuni fizički prioritet postignut fizičkim odvajanjem u razini pomoću betonskih barijera i različitim kolosiječnim zastorima: Horvaćanska cesta, Jadranski most
Tablica 5.3. Duljina žutih trakova na karakterističnim dionicama u Zagrebu, ZET
Zakonodavni prioritet žutih trakova u Zagrebu funkcionira u preventivnom smislu
samo kada su u susjednim trakovima tokovi osobnih vozila stabilni. Sa porastom prometnog
opterećenja u trakovima koji se nalaze pored žutih trakova naglo raste vjerojatnost njihova
nepoštivanja. U korektivnom smislu postoje inicijative, no na postojećem stanju ne postoje
prave mjere korekcije koje bi sankcionirale neovlašteno korištenje žutih trakova. Čak ne
postoje niti mjere koje bi na kritičnim žutim trakovima (na kojim je nepoštivanje
5 Prikaz postojećeg stanja tramvajskog podsustava Grada Zagreba
59
Slika 5.4. Prijelaz sa žutog na bijeli trak radi desnih skretača na raskrižju kod stajališta
„Prisavlje“
najizraženije, kao što su koridori Savske i Maksimirske ceste) uspostavile kvazi-fizički
prioritet pomoću izdignutih oznaka na kolniku.
Bijeli trakovi se nalaze na površinama blizu raskrižja, gdje je potrebno osigurati trak
za desno skretanje vozila (slika 5.4), ili na
mjestima gdje je nemoguće prekinuti tokove
osobnih automobila, a preusmjeravanje na
druge koridore koji nemaju dovoljnu propusnu
moć za nove tokove vozila rezultiralo bi
prometnim preopterećenjem. Takav primjer je
Šoštarićeva ulica u smjeru stajališta
„Draškovićeva“ ili Vlaška ulica u smjeru istog
stajališta, gdje bi prekidanje tokova vozila
uzrokovalo prekid komunikacije sjevernog
dijela grada sa središtem grada. Moguća
rješenja ovakvih problema nalaze se u domeni
građevinarstva.
5.3 Specifični problemski slučajevi kod operacionaliziranog prioriteta
Problemi u Zagrebu glede operacionaliziranog prioriteta se prvenstveno odnose na:
- nesemaforizirane poprečne pješačke prijelaze, od kojih se mnogi nalaze na
avenijama, pa tako predstavljaju mjesta narušene sigurnosti za pješake koji
unatoč prednosti prolaska biraju trenutak prelaska kada u blizini pješačkog
prijelaza nema prisutnih vozila,
- nedostatak fizičkog ili zakonodavnog prioriteta u blizini raskrižja, pa dolazi do
produciranja kumulativnog efekta čimbenika smetnje,
- manjak inicijative za dodjeljivanje prednosti prolaska tramvaja kroz
semaforizirana raskrižja na kojima je aktivni operacionalizirani prioritet
tramvaja lako izvediv, ponajviše jer je semaforska tehnika zastarjela i nije u
mogućnosti podržati prednost prolaska tramvaja kroz raskrižje što podiže trošak
uvođenja takve tehnologije.
5 Prikaz postojećeg stanja tramvajskog podsustava Grada Zagreba
60
Slika 5.5. Raskrižje „Držićeva – Vukovarska“
Postoje takva raskrižja u kojima zbog specifičnosti prometne situacije prednost prolaska
tramvaja kroz raskrižje postaje malo vjerojatna ili neizvediva, a 3 takva primjera će se navesti
u nastavku.
5.3.1 Raskrižje „Držićeva – Vukovarska“
Raskrižje „Držićeva – Vukovarska“ nalazi se u istočnom dijelu grada, južno od
Autobusnog kolodvora Zagreb (slika 5.5), i
jedno je od najkompleksnijih raskrižja
tramvajskog i ostalog prometa u Zagrebu.
Razlog tome je što se na tom raskrižju
presijecaju dvije avenije, tako da se na svakom
privozu nalazi i tramvajski promet. U vršnim
opterećenjima javlja se prometno
preopterećenje na svim privozima, pa je bilo
kakvo povećanje propusne moći raskrižja
značajno. Zahtjevi linija tramvajskog prometa
su sljedeći:
- sa istočnog privoza (Vukovarska avenija) linije br. 2, 3 i 13,
- sa juga (Držićeva avenija) linije br. 6, 7 i 8,
- sa zapadnog privoza (Vukovarska avenija) linije br. 3, 5 i 13,
- sa sjevernog privoza (Držićeva avenija) linije br. 2, 5, 6, 7 i 8.
Zbog zahtjeva tokova ostalog prometa (osobna vozila, pješaci) nema mnogo prostora za
prometno ovisno upravljanje u vršnom opterećenju, pa je plan odvijanja faza klasičan, sa
fazom za ravno na Držićevoj aveniji, nakon koje slijedi faza lijevih skretača sa istih privoza.
Faze se ponavljaju analogno i na Vuukovarskoj aveniji, sa vremenski ustaljenim signalnim
planom. Tako je praktički nemoguće dodjeljivati prednost prolaska tramvajima koji dolaze sa
istočnog, južnog i zapadnog privoza, jer dominantni tramvajski tok dolazi sa sjevernog
privoza (od Autobusnog kolodvora). Kada bi plan odvijanja faza bio četverofazan, sjeverni
tramvajski privoz bi se preopteretio, pa se uvodi peta pomoćna faza koja osigurava veću
propusnu moć tog privoza (slika 5.6). Na privoz je ugrađena tehnologija detekcije tramvaja, a
5 Prikaz postojećeg stanja tramvajskog podsustava Grada Zagreba
61
Slika 5.6. Signalni pojmovi pete faze raskrižja „Držićeva – Vukovarska“
Slika 5.7. Raskrižje tramvajskih kolosijeka sa zelenim valom u smjeru istoka u Praškoj ulici
faza se uključuje u ciklus samo ako je vozilo
detektirano. Nedostatak je u nemogućnosti
tehnologije da prenese informaciju o smjeru
kojim će se vozilo kretati kroz raskrižje, pa se
ta informacija proslijđuje raskrižju tek kada
tramvajsko vozilo uđe u raskrižje, a vrijeme
vožnje od semaforiziranog pješačkog prijelaza
kod stajališta „Autobusni kolodvor“ je precizno
definirano budući da je tramvajski kolosijek
izdvojen fizički. Ovakva mjera bi dodatno
mogla prilagoditi plan odvijanja faza raskrižja
rezultirajući povećanjem propusne moći
raskrižja.
5.3.2 Tramvajski kolosijeci na koridoru zelenog vala
Pod pojmom zelenog vala za Grad Zagreb podrazumjevaju se tokovi vozila u smjeru
istoka i zapada u samom središtu grada, koji su postavljeni na susjednim usporednim
prometnicama od kojih svaka ima 3 prometna traka a nailaskom na semaforizirano raskrižje
imaju slobodan prolaz. Za cestovna vozila to su idealni uvjeti, jer bez zelenog vala promet bi
kroz područje središta grada bio otežan.
Tramvajski kolosijeci prelaze preko
prometnica zelenog vala na Draškovićevoj
ulici, Praškoj ulici (slika 5.7) i Savskoj cesti.
Zeleni val iziskuje koordinirano vremenski
ustaljeno upravljanje, pa su sva raskrižja zbog
prioriteta zelenog vala čiji se uvjet postavlja na
njih nerješiva u korist tramvajskog prometa,
iako su raskrižja sama po sebi pogodnija za
rješenje zbog jednosmjernosti tokova zelenog
vala. Također na svakom raskrižju kroz koje
prolazi zeleni val mora faza zelenog vala biti uvijek jednakog trajanja, otežavajući na taj način
prolazak vozilima na sporednim privozima, što rezultira većim vremenima zadržavanja
5 Prikaz postojećeg stanja tramvajskog podsustava Grada Zagreba
62
Slika 5.8. Pješački tokovi kao posredni čimbenik smetnje, Trešnjevački trg
tramvaja na tim raskrižjima.
5.3.3 Trešnjevački trg
Raskrižje pored stajališta „Trešnjevački trg“ je peterokrako, sa četiri privoza i s
tramvajskim kolosijecima na Ozaljskoj cesti. Zbog bijelog traka koji nadomještava potrebe
desnih skretača kod osobnih automobila na zapadnom privozu i stajališta koje se nalazi na
žutom traku neposredno prije prijelaza u bijeli
trak dolazi do formiranja kolone osobnih
automobila ispred tramvaja za vrijeme dok nije
dozvoljen prolaz kroz raskrižje. Za vrijeme
faze slobodnog prolaska raskrižjem javlja se
utjecaj izraženih pješačkih tokova na južnom
privozu (slika 5.8), koji postaju posredni
čimbenik smetnje toku vozila desnih skretača,
koji preuzimaju ulogu izravnog čimbenika
smetnje prolasku tramvaja kroz raskrižje, te u
vršnim opterećenjima postoje slučajevi kada
tramvajsko vozilo ne uspijeva proći raskrižjem u vlastitoj fazi. Ovaj problem je bio vrlo
izražen u jutarnjem vršnom opterećenju, a rješenje se je pronašlo u dodatnoj fazi za desne
skretače prije faze za ravno na Ozaljskoj cesti, koja u obliku zelene dopunske strelice
raščišćava tok desnih skretača dok je sekundarnim pješacima za to vrijeme zabranjen prolaz
kako bi tramvaji imali slobodan prolaz u trenutku nastupa vlastite faze.
5.4 Prioritet tramvajskog podsustava u sklopu projekta „Civitas-Elan“
Ovaj projekt dijelom financiran od Europske Unije i dijelom od domaćih partnera kao
član velike porodice projekata „Civitas“ ima za cilj poboljšanje kvalitete života građana
uspostavom kvalitetnijih rješenja u gradskom prometu te promicanjem i poticanjem održivih,
čistih i energetski učinkovitih načina odvijanja prometa u gradovima. Grad Zagreb je jedan od
pet europskih gradova u kojima se projekt provodi, a razdoblje provođenja projekta je od
rujna 2008 do rujna 2012. Povoljni utjecaj projekta trebao bi prekoračiti vremenski okvir
djelovanja projekta [17].
5 Prikaz postojećeg stanja tramvajskog podsustava Grada Zagreba
63
Jedno od osam područja djelovanja projekta, u kojem je ulogu voditelja mjera imao
Fakultet prometnih znanosti su zajedničke putničke usluge i integriranje različitih vrsta
prijevoza, a jedna od četiri smjernice područja je dodjeljivanje prednosti prolaska tramvaja na
semaforiziranim raskrižjima. Područje od interesa je bila Savska cesta kao najpoznatiji
koridor po neučinkovitosti tramvajskog podsustava u Zagrebu, no kako je na tom koridoru
većinom prisutna zastarjela relejna tehnologija semafora, odabrana su samo 3 raskrižja na
koridoru Savske ceste na kojima je implementacija izvediva:
- Frankopanska ulica – prilaz Đure Deželića,
- Savska cesta – Prisavlje,
- Savska cesta – Tratinska ulica.
Prednost prolaska raskrižjem se je ostvarivala u obliku aktivnog operacionaliziranog
prioriteta, te samo produljenjem faze. Unatoč tim ograničenjima, nakon provedene
implementacije zabilježeno je smanjenje vremena putovanja kroz koridor Savske ceste za 7%,
što je značajno jer bitno pridonosi smanjenju vremena putovanja putnika. Osim u sklopu
projekta „Civitas-Elan“, Grad Zagreb nema drugih inicijativa za dodjeljivanje prednosti
tramvajima u semaforiziranim raskrižjima, što je vrlo loš pokazatelj s obzirom na procjene
koje govore da je 50% kašnjenja kroz mrežu tramvajskih linija uzrokovano zadržavanjem na
semaforiziranim raskrižjima [19].
Tablica 6.1. Udio žutih trakova na pojedinoj liniji, ZET
6 METODOLOGIJA PRIKUPLJANJA I OBRADE PODATAKA O
PRIORITETU TRAMVAJSKOG PODSUSTAVA GRADA ZAGREBA
Prioritet tramvajskog podsustava grada Zagreba je izrazito kompleksnog karaktera
zbog uvjeta u kojima se nalazi mreža tramvajskih linija i zahtjeva ostalih prometnih tokova na
uličnoj mreži. Stoga bi analiza prioriteta čitave mreže linija za potrebe ovog rada bila
prezahtjevna i preopširna, kao što bi bilo proučavanje svakog od prioriteta, a u kontekstu
tehnologije gradskog prometa. Ograničenja za ovaj rad će stoga biti sljedeća:
- promatrati će se samo utjecaj nepoštivanja žutih trakova na prijevozni proces
kao dio zakonodavnog prioriteta, jer je taj problem najizraženiji glede
zakonodavnog prioriteta tramvaja u gradu Zagrebu,
- nepoštivanje žutih trakova je u skladu sa tehničkim mogućnostima raspoložive
mjerne opreme, no neće se uzimati u obzir cijela mreža, već samo jedna
tramvajska linija koja će predstavljati reprezentanta mreže linija.
U kontekstu poštivanja žutih trakova odabrano je da linija reprezentant bude linija koja ima na
6 Metodologija prikupljanja i obrade podataka o prioritetu tramvajskog podsustava Grada Zagreba
65
čitavoj duljini najveći udio žutih trakova. U tablici 6.1 prikazane su za svaku liniju u mreži
tramvajskih linija grada Zagreba ukupna duljina (LUK), ukupna duljina žutih trakova (LŽ) i
udio žutih trakova na čitavoj liniji (wŽ) prema ZET-u. Najveći udio žutih trakova od 64% ima
linija br. 4 (Savski most – Dubec), sa udjelom žutih trakova od 64% (16014 m od 25186 m),
pa je navedena linija odabrana za promatranje i analizu u ovom diplomskom radu.
6.1 Metodologija dobivanja ulaznih veličina
Da bi se moglo prikazati koliko nepoštivanje žutih trakova u Gradu Zagrebu utječe na
prioritet tramvajskog prometa, potrebno je promotriti dva karakteristična vremenska perioda
tijekom dana:
- jutarnje vršno opterećenje (utorak, srijeda ili četvrtak),
- izvanvršno opterećenje (nedjelja).
Budući da je jutarnje vršno opterećenje kraćeg trajanja od poslijepodnevnog, pa tako sa većim
protocima u cestovnom prometu, ono će se uzimati kao mjerodavno, jer bolje opisuje
nepoštivanje žutih trakova (odstupanja u vremenima putovanja tramvaja su veća). Također se
uzimaju kao reprezentativni dani utorak, srijeda ili četvrtak jer opterećenja ponedjeljkom i
petkom nisu mjerodavna zbog većih protoka koji nastaju migracijama vozila u područje
Zagreba ili izvan područja, najviše zbog odlaska na odmore ili vraćanja za vrijeme vikenda.
Nedjelja je dan sa najmanjim opterećenjima ostalog prometnog toka u gradskoj prometnoj
mreži, kojim će se simulirati apsolutno zakonodavno poštivanje odvajanja tramvajskog
prometa od ostaog prometnog toka. Odabrani su sljedeći dani i intervali:
- jutarnje vršno opterećenje: 30.05.2012. (srijeda), [06:45, 08:45],
- izvanvršno opterećenje: 03.06.2012. (nedjelja), [10:00, 12:00].
Odabran je interval od dva sata, jer je to okvirno maksimalno vrijeme obrta koje može imati
tramvajska linija u Zagrebu, tako da rezultati pokrivaju cijelu duljinu linije.
Da bi se moglo razmatrati poštivanje žutih trakova, uvodi se veličina vremena vožnje
kroz žute trakove (tŽ,k,j) na j-toj međustajališnoj udaljenosti k-tog segmenta linije. Tako će za
svaku međustajališnu udaljenost vrijediti:
6 Metodologija prikupljanja i obrade podataka o prioritetu tramvajskog podsustava Grada Zagreba
66
Tablica 6.2. Način određivanja prioriteta prema poštivanju žutih trakova u vršnom opterećenju
푡 , , = 푡Ž, , + 푡 , , (6.1)
Pri tom je je tB,k,j vrijeme vožnje izvan žutih trakova. Jednadžba 6.1 govori kako se svako
vrijeme vožnje može prikazati kao zbroj ukupnog vremena vožnje kroz svaki žuti trak i
ukupnog vremena vožnje izvan žutih trakova. Na taj se način mogu definirati slučajevi koji
određuju prioritet prema žutim trakovima (tablica 6.2). Simuliranje nepoštivanja žutih trakova
sadrži sva vremena od vršnog opterećenja, a simuliranje poštivanja žutih trakova zamjenjuje
vršno i izvanvršno opterećenje kod vremena vožnje kroz žute trakove. Tako se postižu dva
tražena slučaja – nepoštivanje i poštivanje žutih trakova u vršnom opterećenju.
Vozni park linije br. 4 u vrijeme prikupljanja podataka sačinjavala su dva tipa vozila:
- TMK 2200, kapaciteta od 202 putnička mjesta,
- ČKD Tatra T4, kapaciteta od 217 putničkih mjesta (sa prikolicom tipa B4).
U vrijeme jutarnjeg vršnog opterećenja na radu je bilo 9 vozila tipa TMK 2200, te 5 vozila
tipa ČKD Tatra T4 (ukupno 14 vozila), dok su u vrijeme izvanvršnog opterećenja vozni park
sačinjavala samo 9 vozila tipa TMK 2200. Radi jednostavnosti i prilagodljivosti modelu
proračuna optimalnog broja vozila na radu objašnjenog u poglavlju 2, uzimala su se u obzir
samo vozila TMK 2200, jer su sačinjavala veći postotni udio voznog parka na liniji.
6.1.1 Prikupljanje podataka
Na raspolaganju za mjerenje vremena u prijevoznom procesu bili su GPS uređaji u
vlasništvu Fakulteta prometnih znanosti – 3 uređaja tipa i-gotU GT-200 i 1 uređaj tipa
GeoChron (slika 6.1). Uređaji imaju sposobnost mjerenja položaja, i njemu pripadajućeg
trenutka i brzine. Postavljeni su na sljedeće načine:
- u jutarnjem vršnom opterećenju su postavljena 4 uređaja na vozila 0403, 0406,
6 Metodologija prikupljanja i obrade podataka o prioritetu tramvajskog podsustava Grada Zagreba
67
Slika 6.1. Mjerni GPS uređaji sa pomoćnom opremom: GeoChrom (lijevo) i i-gotU GT-200
(desno)
Slika 6.2. Položaj GPS uređaja u tramvajskim vozilima: i-gotU GT-200, GeoChron
0410 i 041314,
- u izvanvršnom opterećenju su postavljenja 3 uređaja na vozila 0401, 0404 i
0407.
Prema indeksima vozila vidi se kako su uređaji na liniji postavljeni ravnomjerno (tako da su
vozila na kojima su postavljeni međusobno maksimalno razmaknuta na liniji), radi dobivanja
što kvalitetnijeg uzorka, koji je u slučaju
vršnog opterećenja sačinjavao 4 od 14 vozila ili
29%, a u slučaju izvanvršnog opterećenja
sadržavao 3 od 9 vozila ili 33%. Pripadajuća
vremena vožnje kroz odsječke dobivaju se kao
aritmetičke sredine svih vremena promatranog
uzorka. Uređaji su u vozilu postavljeni na
upravljačku konzolu, odnosno na njezin vanjski
dio pod kutem od 45 deg u odnosu na zenit
(slika 6.2), pričvršćeni ljepljivom trakom za
upravljačku konzolu.
Prikupljanje podataka je u suštini složen proces koji obuhvaća prethodno postavljanje
uređaja u vozila na terminalu (konkretno terminalu „Savski most“), izvršavanje jednog obrta
vozila, te naknadno uklanjanje uređaja na terminalu. Tako će ukupno vrijeme cijelog procesa
prikupljanja podataka biti unutar trostrukog vremena obrta na liniji. Složenost procesa je
14 Vozila na liniji prema ZET-u se označavaju brojem linije sa dvije znamenke nakon kojeg slijedi broj vozila sa dvije znamenke
6 Metodologija prikupljanja i obrade podataka o prioritetu tramvajskog podsustava Grada Zagreba
68
Slika 6.3. Programski alat @trip PC
uglavnom rezultat utjecaja iz okoline, koji se očituju u:
- nepovoljnom utjecaju vremenskih neprilika (koje utječu na vozače i na
električnu mrežu tramvajskog podsustava),
- nepovoljnom utjecaju prometnih tokova gradske ulične mreže (obuhvaćaju
ljudski faktor),
- mogućnošću dobivanja lošeg uzorka podataka – veći prometni tokovi ostalih
vozila će uzrokovati više slučajeva nepoštivanja žutih trakova, što predstavlja
bolji uzorak, no veća je vjerojatnost da podaci postanu neupotrebljivi.
Zbog navedenih utjecaja mreža tramvajskih linija predstavlja izrazito podložan sustav u
kojem se lako može dogoditi propadanje prikupljenih podataka uslijed neočekivanih događaja
(zastoja vozila).
6.1.2 Obrada prikupljenih podataka
Uređaji su bilježili položaj vozila svake sekunde u obliku geografskih koordinata.
6 Metodologija prikupljanja i obrade podataka o prioritetu tramvajskog podsustava Grada Zagreba
69
Slika 6.4. Dobivanje vremena vožnje kroz odsječke, Google Earth
Kako su bili postavljeni na vanjski dio vozačke konzole, pretpostaviti će se da za svaki
odsječak vrijedi kako je pripadajuće vrijeme vožnje razlika između trenutka zabilješke na
kraju odsječka i trenutka zabilješke na početku odsječka, tako da se uzimaju zabilješke nakon
granica odsječka zbog tendencije kašnjenja kod uređaja. Podaci su se potom obrađivali u
programskom alatu @trip PC (slika 6.3), radi ukljanjanja nepotrebnih zabilješki vremena te
razdvajanja zabilješki po segmentima linije. Da bi se podaci mogli dalje obrađivati, bilo je
potrebno izvšiti promjenu formata datoteka te ispraviti tipične pogreške u prikazu brzina
(vezano za mjernu jedinicu brzine) na internetskom prečacu „GPS Visualizer“ [18].
Iščitavanje potrebnih vremena se je učinilo u programskom alatu Google Earth, na način da se
na prethodno iscrtanoj podlozi sa svim odsječcima učitaju vremenske zabilješke na granicama
između odsječaka (primjer je prikazan na slici 6.4), te se dobivanje potrebnih vremena postiže
daljnjom obradom u softverskom paketu MS Excel.
Nedostatak obrade podataka je u kvaliteti dobivenih podataka, koja u kontekstu
mjernih GPS uređaja ovisi o:
- preciznosti mjernog GPS uređaja,
- utjecaju nadzemnih električnih vodova,
- utjecaju objekata u okolini, primjerice visokih zgrada (efekt urbanog procjepa,
poglavlje 4.1).
6 Metodologija prikupljanja i obrade podataka o prioritetu tramvajskog podsustava Grada Zagreba
70
Tako dobivene vremenske zabilješke imaju greške u položaju (na nekim mjestima i preko 20
metara), pa je ručna obrada podataka neophodna jer se mogu prepoznati isti uzorci grešaka
koji se mogu korigirati na poznat način, dajući kvalitetnije izlazne podatke.
6.1.3 Dobivanje ulaznih veličina prometnog procesa
Za proračun optimalnog broja vozila na radu je neophodan podatak o prijevoznoj
potražnji i maksimalnom tolerantnom slijedu vozila za putnike. Razmotriti će se dva slučaja:
- u slučaju vršnog opterećenja pretpostaviti će se da je prijevoznik htio
zadovoljiti prijevoznu potražnju, pa se na taj način dobije qMAX,
- u slučaju izvanvršnog opterećenja pretpostaviti će se da je prijevoznik htio
postići da slijed vozila ne bude veći od maksimalnog slijeda kojeg bi putnici
tolerirali, pa se na taj način dobije iPUT.
Ostale veličine se dobivaju na sljedeći način:
- vrijeme za izvršenje svih nužnih operacija na terminalu (tOPE) se određuje u
skladu sa mogućnostima terminala,
- kapacitet vozila (C) i koeficijent popunjenosti vozila (kPV) određuje se prema
raspoloživom voznom parku,
- minimalna i prosječna omogućena vremena odmaranja vozača na terminalima
(tMIN, tPR) određuju se u skladu za zahtjevima vozača i prijevoznog procesa,
- osnovna frekvencija na dijelu mreže linija (fOSN) se pronalazi poznavanjem
pojedinačnih frekvencija svih linija na tom dijelu mreže, a za maksimalnu
frekvenciju na liniji (fMAX) se obično određuje okvirna vrijednost.
Naposlijetku, do vremena putovanja (TP,k) i faktora nepravilnosti vremena putovanja (αk) se
dođe obradom podataka GPS uređaja, tako da su krajnja vremena vožnje kroz odsječke
aritmetičke sredine (prosjeci) svih vremena dobivenih iz podataka od uređaja. Tako se αk neće
dobiti na temelju iskustava ZET-a, već empirijski na uzorku promatranih vozila.
6 Metodologija prikupljanja i obrade podataka o prioritetu tramvajskog podsustava Grada Zagreba
71
Slika 6.6. Modul Nonlinear Programming u programskom alatu WinQSB
Slika 6.5. Modul Solver u programskom alatu MS Excel
6.1.4 Prikaz linije u realnom prostoru
Za prikaz svih statičkih elemenata linije korišten je programski alat AutoCAD, na
način da se podloga sa svim odsječcima linije razdjelila na slike, te su se kao takve slike
učitavale kao podloge u AutoCAD-u. Nedostatak ovakve obrade podataka je nemogućnost
transformacije geografskih koordinata (koje su zakrivljene na plohi) u plošne i nepreciznost
prilikom spajanja podloga u AutoCAD-u.
6.2 Proračun optimalnog broja vozila na radu
Za daljnje proračune korišten je programski alat MS Excel, koji znatno olakšava cijeli
postupak. Optimizacija je izvršena na dva načina:
- pomoću modula Solver u programskom alatu MS Excel (slika 6.5),
- pomoću modula Nonlinear Programming (NLP) u programskom alatu WinQSB
(slika 6.6).
Optimizacija je izvršena i pomoću NLP-a kako
bi se izvršila kontrola ispravnosti rješenja.
Razlika između ova dva modula je u tome što
za proračun optimalnog broja vozila na radu u
NLP-u valja ispisati funkciju cilja i ograničenja
u obliku koji sadrži varijable funkcije cilja,
kao što je prikazano u jednadžbama 2.29 i 2.31
– 2.37 (s desne strane znaka ekvivalencije),
dok je u Solver-u dovoljno povezati varijable
pripadajućim relacijama i poznavati
ograničenja samo u osnovnom obliku (s lijeve
strane znaka ekvivalencije). Također je Solver
više orijentiran prema korisnicima zbog toga
što je novijeg datuma, a podaci se mogu
jednostavnije povezivati sa drugim
proračunima. Funkcija cilja koja je prikazana
jednadžbom 2.30 neće se koristiti, jer se
6 Metodologija prikupljanja i obrade podataka o prioritetu tramvajskog podsustava Grada Zagreba
72
metodologijom korištenom u ovom diplomskom radu nisu mogli prikupiti podaci o protocima
putnika na svakoj međustajališnoj udaljenosti. Takav proces bi u praksi bio vrlo složen kada
bi se putnici brojali ručno, pogotovo u tramvajskom podsustavu, gdje je na stajalištima oko
kritičnih međustajališnih udaljenosti gotovo nemoguće izvršiti brojanje putnika uslijed
smanjenja preglednosti zbog velike popunjenosti vozila i izmjene velikog broja putnika.
Slika 7.1. Položaj tramvajske linije 4 u gradskom tkivu, Google Earth
7 ANALIZA REZULTATA ISTRAŽIVANJA NA TRAMVAJSKOJ LINIJI BR. 4
(SAVSKI MOST – DUBEC)
Tramvajska linija br. 4 (Savski most – Dubec) se rasprostire većinom po glavnom
dijelu mreže tramvajskih linija u gradskom tkivu Zagreba (slika 7.1). Sastoji se od 57
stajališta i 2 terminala, odnosno 59 međustajališnih udaljenosti. Linija je klasične
konfiguracije, sa dva terminala između kojih se segmenti pružaju u međusobno suprotnim
smjerovima zadržavajući isti koridor u uličnoj mreži. Zbog toga se stajališta obično nalaze u
grupi po 2 (za svaki smjer po jedno), osim u slučaju stajališta „Branimirova“, koje je
jednostruko, u smjeru prema Dupcu. Terminali imaju sljedeća obilježja:
- terminal „Savski most“ (slika 7.2) se nalazi na jugozapadnom rubu linije, ima 2
perona, dvostruke je konfiguracije te linija 4 ima samostalni kolosijek (na slici
lijevo),
- terminal „Dubec“ (slika 7.3) nalazi se na sjeveroistočnom rubu linije, ima 2
perona, jednostruke je konfiguracije te linija 4 također ima samostalni kolosijek
(na slici lijevo).
Linija 4 obuhvaća nekoliko karakterističnih dionica, a navode se redom od terminala „Savski
7 Analiza rezultata istraživanja na tramvajskoj liniji br. 4 (Savski most – Dubec)
74
Slika 7.2. Terminal „Savski most“ Slika 7.3. Terminal „Dubec“
most“ do terminala „Dubec“ (prikazane na slici 7.4):
- Savska cesta (od terminala „Savski most“ pruža se u smjeru od jugozapada
prema sjeveroistoku), za koju je karakteristično nepoštivanje žutih trakova
izraženo najviše oko stajališta „Učiteljski fakultet“,
- Dionica „Vodnikova – Mihanovićeva – Branimirova“ ima velik broj poprečnih
pješačkih prijelaza, sa raskrižjem kod stajališta „Botanički vrt“ na kojem se
tramvajski kolosijeci nalaze na sporednom privozu, sa velikim vremenima
čekanja za prolazak tramvaja raskrižjem,
- Draškovićeva ulica prelazi preko koridora zelenih valova u smjeru istoka i
zapada,
- Vlaška ulica sadrži velik udio bijelih trakova zbog relativno uskog prostora
ulične mreže,
- Maksimirska ulica sadrži velik broj poprečnih pješačkih prijelaza, te je poznata
po nepoštivanju žutih trakova, ponajviše u smjeru prema centru grada u
jutarnjem vršnom opterećenju,
- Avenija Dubrava je dio koji je najviše udaljen od centra grada, pa se tako na
tom dijelu postižu najveće brzine kretanja tramvajskih vozila.
Posebno valja izdvojiti dva kritična mjesta na liniji na kojima dolazi do povećanih
repova čekanja zbog stajališta sa samo jednim peronom koje je postavljeno prije raskrižja, a
ukupna frekvencija vozila je velika. To su stajališta „Branimirova“ i „Kvaternikov trg“ u
smjeru centra grada (slika 7.5). Prometna rješenja za ova stajališta mogu biti u obliku
7 Analiza rezultata istraživanja na tramvajskoj liniji br. 4 (Savski most – Dubec)
75
Slika 7.4. Dionice tramvajske linije br. 4: Savska cesta (na slici prikazano nepoštivanje žutih trakova), Vodnikova-Mihanovićeva-Branimirova, Draškovićeva, Vlaška, Maksimirska, Avenija Dubrava
dodavanja pomoćnih faza za tramvajska vozila u signalni plan raskrižja ili ukidanje desnih
skretanja nakon stajališta „Kvaternikov trg“.
Detaljan pregled cijele linije i njezinih stajališta, terminala i međustajališnih
udaljenosti se nalazi u grafičkim prilozima 1.1 – 1.10. Crte pružanja linije su u stvarnosti
središnjice tramvajskih kolosijeka (zamišljene linije koje su jednako udaljene od obje tračnice
kolosijeka). Radi preglednosti su stajališta označena kraticama, tako da su odabrana prva 4
7 Analiza rezultata istraživanja na tramvajskoj liniji br. 4 (Savski most – Dubec)
76
Slika 7.5. Stajališta sa povećanim repovima čekanja: „Branimirova“, „Kvaternikov trg“
Tablica 7.1. Dobiveni podaci o žutim trakovima na liniji br. 4
slova naziva stajališta, te su označena približno punim pravokutnim trokutima, sa rastom
visine hipotenuze u smjeru kretanja vozila. Položaj poprečne katete odgovara položaju oznake
stajališta u stvarnosti. Duljina uzdužne katete trokuta odgovara duljini jednog perona na
stajalištu prema vozilu TMK 2200 (32 m). Ako su na stajalištu 2 perona (stajališta „Studentski
centar“ u smjeru Savskog mosta, „Glavni kolodvor“ u oba smjera i „Draškovićeva“ u oba
smjera), uzima se da je razmak između perona 5 metara.
Žutim trakovima su se smatrala sva područja gdje su žuti trakovi eksplicitno
obilježeni, te područja koja su imala kolosiječni zastor od betona ili kocke u slučajevima u
kojima su tramvajski kolosijeci izdvojeni preprekom, no teoretski bi bilo moguće kretati se
ostalim vozilima kroz ta područja, tako da se dobije približno jednak udio žutih trakova kakav
se navodi prema ZET-u. Područja djelovanja transverzalnih čimbenika smetnje se nisu
podrazumjevala kao žuti trakovi bez obzira na eventualno obilježavanje tih područja žutim
trakovima. Žuti trakovi i stajališta koja se nalaze na žutim trakovima su označeni u prilozima
1.1 – 1.10 narančastom bojom. Podaci o žutim trakovima dobiveni analizom iz priloga 1.1 –
1.10 se nalaze u tablici 7.1.
Na međustajališnim udaljenostima mogu postojati sljedeći odsječci, odvojeni
7 Analiza rezultata istraživanja na tramvajskoj liniji br. 4 (Savski most – Dubec)
77
Tablica 7.2. Ukupna vremena u prijevoznom procesu za nepoštivanje žutih trakova u vršnom opterećenju
vertikalnim linijama, a označeni su crnom bojom (legenda se nalazi u prilozima):
- bijeli trak (B) – zajednički trak tramvajskih vozila i vozila ostalog prometa,
- pješački prijelaz (P) – odsječak se pruža kroz širinu pješačkog prijelaza,
- raskrižje sa cestovnim prometom (R) – odsječak se pruža kroz cijelo raskrižje,
- semaforizirano raskrižje (S) – odsječak se pruža kroz cijelo raskrižje,
- raskrižje sa tramvajskim prometom (T) – odsječak se pruža u čitavom području
razdvajanja, spajanja i križanja s tramvajskim kolosijecima.
Uzeto je da je apsolutni prioritet jedino ostvariv na raskrižju sa cestovnim prometom, jer na
raskrižju sa tramvajskim prometom je zbog zahtjevnosti različitih prometnih situacija15
pretpostavljeno da prioritet nije ostvariv, no određena raskrižja na kojima je prednost prolaska
u korist linije 4 su zanemarena radi jednostavnosti. Tramsverzalni čimbenici smetnje (pješački
prijelazi i semaforizirana raskrižja) su označeni približno praznim pravokutnim trokutima, na
način da je linija zaustavljanja poprečna kateta, a visina zaobljene hipotenuze opada sa
smjerom kretanja vozila kroz područje djelovanja (označeno uzdužnom katetom trokuta).
Odsječci su označeni u grupama (s lijeva na desno s obzirom na njihove položaje u smjeru
kretanja vozila između susjednih žutih trakova).
7.1 Vremena u prijevoznom procesu
U grafičkim prilozima 1.1 – 1.10 za svaki odsječak je prikazana pripadajuća tablica sa
duljinom odsječka u metrima lijevo, vremenom vožnje kroz odsječak u vršnom opterećenju
15 Prometna pravila vrijede na raskrižjima s tramvajskim prometom, no čest je slučaj da se u ovisnosti o prometnoj situaciji zanemaruju, što dovodi u pitanje prioritet tramvajskog vozila koje je u prednosti
7 Analiza rezultata istraživanja na tramvajskoj liniji br. 4 (Savski most – Dubec)
78
Tablica 7.3. Ukupna vremena u prijevoznom procesu u izvanvršnom opterećenju
Tablica 7.4. Ukupna vremena u prijevoznom procesu za poštivanje žutih trakova u vršnom opterećenju
gore desno i vremenom vožnje kroz odsječak u izvanvršnom opterećenju dolje desno.
Stajališta također imaju podatke o vremenu zadržavanja u vršnom opterećenju gore i vremenu
zadržavanja u izvanvršnom opterećenju dolje. Svaki od priloga također sadrži tablice s
podacima o duljini međustajališne udaljenosti, vremenima vožnje i brzinama vožnje u vršnom
i izvanvršnom opterećenju. Tablice 7.2 – 7.4 sadrže sva vremena u prijevoznom procesu za
slučaj nepoštivanja žutih trakova u vršnom opterećenju, izvanvršnog opterećenja i poštivanja
žutih trakova u vršnom opterećenju.
7.2 Vremenske uštede zbog poštivanja žutih trakova
Vremenske uštede na poštivanju žutih trakova su prikazane u grafičkim prilozima 2.1 i
2.2, tako da se uvode dvije veličine, objašnjene u prilozima. Udio žutih trakova (wŽ)
predstavlja odnos ukupne duljine žutih trakova na međustajališnoj udaljenosti (lŽ) i duljine j-
te međustajališne udaljenosti k-tog segmenta (lk,j, u diplomskom radu navedeno i kao lMU):
푤Ž =푙Ž푙 ,
(7.1)
7 Analiza rezultata istraživanja na tramvajskoj liniji br. 4 (Savski most – Dubec)
79
Izražava se u postocima. Na liniji udio žutih trakova poprima različite vrijednosti, te postoje
ekstremi, tako da na MU-ima „Vodnikova – Studentski centar“ i „Vjesnik – Prisavlje“ ne
postoje žuti trakovi, dok je na MU-i „Prisavlje – Veslačka“ udio žutih trakova potpun.
Vremenska ušteda na poštivanju žutih trakova (uŽ) pokazuje za koliki postotak se
smanjuje u odnosu na vrijednost u vršnom opterećenju vrijeme vožnje kroz žute trakove u
izvanvršnom opterećenju (k-ti segment i j-ta MU):
푢Ž = 1−푡Ž,푡Ž, Š
(7.2)
Ta veličina je pokazatelj narušenosti prioriteta zbog prisutnosti vozila na žutim trakovima koji
ometaju prijevozni proces na liniji, što može biti rezultat nepoštivanja žutih trakova od strane
osobnih vozila ili prisutnosti vozila ostalih tramvajskih linija.. Na segmentu do terminala
„Dubec“ nepoštivanje žutih trakova je najizraženije na MU-ima „Vjesnik – Učit. fakultet“ i
„Učit. fakultet – Zagrepčanka“, odnosno na koridoru Savske ceste gdje postoji samo jedan
trak za ostala vozila. Na segmentu do terminala „Savski most“ na MU-i „Hondlova –
Bukovačka“ smetnja prioritetu su ostala vozila, dok je na MU-i „Mašićeva – Kvaternikov trg“
problem u preopterećenju tramvajskim vozilima uzrokovanim položajem semaforiziranog
raskrižja neposredno nakon stajališta te velikim brojem linija na dionici.
Vremenska ušteda na žutim trakovima pokazuje i negativne vrijednosti jer je zbog
nepravilnosti koje nastaju u mreži linija slučaj izvanvršnog opterećenja pokazao veće vrijeme
kretanja na pojedinim MU-ima nego u vršnom opterećenju. Ti se podaci mogu zanemariti, jer
su u pravilu povezani sa MU-ima na kojima je udio žutih trakova malen.
7.3 Povećanje brzina uslijed poštivanja žutih trakova
Za slučajeve nepoštivanja žutih trakova i poštivanja žutih trakova u vršnom
opterećenju prikazani su dijagrami brzina u grafičkom prilogu 3 kao kružni dijagrami. Iz istih
se lako može uočiti kako su brzine vožnje veće na međustajališnim udaljenostima oko
terminala „Dubec“, jer je to ujedno i najudaljeniji dio linije od središta grada. Posebno su
brzine malene oko terminala (što vrijedi i za terminal „Savski most“, jer se tramvaji moraju
uključiti i isključiti iz ulične mreže, pa imaju mala trajanja vlastitih faza na semaforiziranim
raskrižjima.
7 Analiza rezultata istraživanja na tramvajskoj liniji br. 4 (Savski most – Dubec)
80
Poboljšanje zbog poštivanja žutih trakova pokazuje prosječna brzina vožnje na
segmentu linije, a do terminala „Dubec“ radi se o povećanju brzine sa 18.8 km h-1 na 19.7 km
h-1, što je povećanje od 5%. Do terminala „Savski most“ je povećanje još veće, odnosno sa
18.7 km h-1 na 20.3 km h-1, što je povećanje od 9%. Ekonomski pokazatelj je povećanje
brzine obrta (operativne brzine), koja se povećala sa 12.2 km h-1 na 13.2 km h-1, odnosno za
8%.
7.4 Unaprijed određene veličine prometnog procesa
Osnovna frekvencija na liniji je dobivena analizom prisutnosti ostalih linija na mreži, a
kao mjerodavna su se uzimala stajališta kao točke obvezatnog zaustavljanja. Prisustvo ostalih
linija je naznačeno u grafičkim prilozima 1.1 – 1.10 (strelica okrenuta prema tramvajskom
kolosijeku označava ulijevanje linije, a strelica okrenuta suprotno od tramvajskog kolosijeka
odlijevanje linije sa kolosijeka linije br. 4). Vrijednost koja je dobivena je 33 voz h-1, a javlja
se na stajalištima na relaciji „Hondlova – Kvaternikov trg“ (prisutnost linija 05, 07, 11, 12).
Maksimalna frekvencija je uzeta kao 60 voz h-1 (minimalni interval od jedne minute), jer je iz
osnovne frekvencije već vidljivo kako granica od 30 voz h-1 (minimalni interval od dvije
minute) neće davati dopustiva rješenja.
Za proračun prijevozne potražnje odabran je kapacitet vozila od 202 pmj voz-1 i
koeficijent popunjenosti vozila od 0.9 put pmj-1 prema vozilu TMK 2200. Vrijeme potrebno
da se izvrše operacije na terminalu „Dubec“ je jedna minuta (ukrcaj i iskrcaj putnika), a na
terminalu „Savski most“ 3 minute (po jedna minuta za iskrcaj, okretanje i ukrcaj putnika). Za
terminale je uzeto tMIN = 2 min i tPR = 5 min (odmor vozača na terminalima mora biti u
trajanju od barem 2 minute, a u prosjeku barem 5 minuta).
7.5 Prijevozna potražnja
Za proračun prijevozne potražnje koristio se podatak od 14 vozila na radu u vršnom
opterećenju prema ZET-u sa pretpostavkom zadovoljenja prijevozne potražnje za taj slučaj,
odnosno qMAX = QS kPV. Sigurno vrijeme odmora vozača na terminalima se dobiva pomoću
funkcije sa slučajevima (jednadžba 2.11), a koeficijent nepravilnosti u vremenu putovanja je
dobiven iz uzorka vozila, te je znatno veći na segmentu do terminala „Savski most“,
7 Analiza rezultata istraživanja na tramvajskoj liniji br. 4 (Savski most – Dubec)
81
Tablica 7.5. Proračun prijevozne potražnje na liniji iz vršnog opterećenja
uzrokujući vrijeme čekanja na terminalu od 10.1 min. Eliminacija nejednakosti u
ograničenjima rezultira jednostavnošću postupka proračuna prijevozne potražnje, prikazanog
u tablici 7.5. Dobiva se prijevozna potražnja od 1242 put h-1 u vršnom opterećenju.
7.6 Maksimalni slijed vozila
Za proračun maksimalnog slijeda vozila koristio se podatak od 9 vozila na radu u
izvanvršnom opterećenju sa pretpostavkom tolerancije vremena čekanja na dolazak vozila za
putnike. Sa definicijom sigurnih vremena odmora za vozače na terminalima analogno
7 Analiza rezultata istraživanja na tramvajskoj liniji br. 4 (Savski most – Dubec)
82
Tablica 7.6. Proračun maksimalnog slijeda vozila na liniji iz izvanvršnog opterećenja
prethodnom potpoglavlju proračun je također jednostavan, te prikazan u tablici 7.6. Za 9
vozila na radu dobije se kako prema ZET-u putnici na liniji 4 ne toleriraju veći slijed vozila
od 12 minuta, odnosno prosječno vrijeme čekanja na dolazak vozila od 6 minuta.
7.7 Ušteda u broju vozila na radu
Ušteda u broju vozila na radu uslijed poštivanja žutih trakova dobije se procesom
optimizacije, tako da se usporedi dobiveno rješenje sa zadanim od 14 vozila u vršnom
opterećenju za slučaj nepoštivanja žutih trakova. Ako se uzmu kao funkcija cilja ona iz
jednadžbe 2.29 (minimizacija broja vozila na radu) i ograničenja iz jednadžbi 2.31 – 2.37,
dobiti će se zapis optimizacije kakav je prikazan na slici 7.6, sa sljedećim varijablama:
- sigurnim vremenom odmora za vozače na terminalu „Dubec“ (tSIG,1), izraženom
7 Analiza rezultata istraživanja na tramvajskoj liniji br. 4 (Savski most – Dubec)
83
Slika 7.6. Funkcija cilja i ograničenja u optimizaciji
u sekundama,
- sigurnim vremenom odmora za vozače na terminalu „Savski most“ (tSIG,2),
izraženom u sekunadama,
- prijevoznom sposobnošću linije (QS), izraženom u pmj h-1.
Funkcija cilja (FC) je izražena brojem vozila (voz), a osim postojećih ograničenja dodana su
prirodna ograničenja (nenegativnost sigurnih vremena odmora za vozače i pozitivnost
prijevozne sposobnosti, zapisane u zadnjem retku ograničenja na slici 7.6).
U tablici 7.7 funkcija cilja je označena tamnijom, a varijable optimizacije svjetlijom
bojom. Kritičnost pojedine varijable se definira kao udio te varijable u vlastitom ograničenju.
Upotrebom Solver-a dolazi se do dopustivog rješenja od 12.95 vozila na radu, što je ušteda od
jednog vozila ili 7% ukupnog broja vozila na radu. Pritom su maksimalno iskorištena
prosječna vremena odmora na terminalima i prijevozna potražnja (kritičnost im je 100%).
7 Analiza rezultata istraživanja na tramvajskoj liniji br. 4 (Savski most – Dubec)
84
Tablica 7.7. Optimizacija broja vozila na radu na liniji pomoću Solver-a
Kritičnost od 100% bi uzrokovala nedopustiva rješenja u slučaju maksimalne
tolerantne frekvencije na liniji, maksimalnog slijeda vozila, broja vozila na radu i vremena
vozila provedenih na terminalima. Rješenje dobiveno optimizacijom je osjetljivo najviše na
zasićenost terminala „Savski most“, jer kritičnost od 91% sugerira da nema prostora za
povećanje vremena odmora za vozače zbog mogućnosti nastanka nedopustivog rješenja.
Provjera rješenja pomoću Solver-a je prikazana pomoću NLP-a (tablica 7.8), sa
funkcijom cilja (prvi redak), ograničenjima (C1 – C10) i rasponom varijabli (zadnja tri retka).
7 Analiza rezultata istraživanja na tramvajskoj liniji br. 4 (Savski most – Dubec)
85
Tablica 7.8. Zapis funkcije cilja i ograničenja u NLP-u
Varijable zapisane u NLP-u su sljedeće:
- tSIG,1 {tSIG,1}min,
- tSIG,2 {tSIG,2}min,
- QS {QS}pmj/h.
Gornje granice varijabli optimizacije su odabrane kao 900000 jer prilikom odabira
beskonačnosti (M) modul postaje nepouzdan. U međukoraku za rješavanje, odnosno odabiru
načina rješavanja (Solution Setup) postavljeno je početno rješenje za sve varijable (Initial
Solution) kao 1, te su uzete sljedeće postavke:
- Maximum run time in seconds = 3600,
- Stopping tolerance = 0.000001,
- Starting penalty parameter = 100,
- Penalty multiplier = 10,
- Penalty power = 2.
Dobije se jednako rješenje kao i pomoću Solver-a od 12.95 vozila na radu.
8 ZAKLJUČAK
Prioritet tramvajskog prometa od iznimne je važnosti za razvoj prometa u gradovima,
pa bi trebao biti prepoznat kao instrument prometne politike u Zagrebu. Njegova važnost se
očituje u vanjskim učincima:
- smanjenje troškova ZET-a smanjenjem potrebnog broja vozila na radu (koji je
većinom subvencioniran od strane Grada Zagreba) i smanjenje eksternih
troškova JGP-a zbog poboljšanog prometnog procesa,
- smanjenje negativnog utjecaja na okoliš,
- smanjenje opterećenja energetske mreže i ušteda energije.
Nadalje, prioritet tramvajskog prometa stvara i pozitivne učinke u veličinama prometnog
procesa:
- smanjuje nepravilnosti u vremenima putovanja kroz mrežu linija,
- smanjuje vrijeme putovanja,
- smanjuje opterećenje mreže linija tramvajskim vozilima.
Općenito se može reći da prioritet tramvajskog podsustava stabilizira prijevozni proces.
Također se postiže kroz prioritet tramvajskih vozila destimulirajući utjecaj na promet osobnih
automobila preko dodjeljivanja prednosti prolaska kroz raskrižja, pa prioritet utječe na
modalnu raspodjelu gradskih putovanja pozitivno, preusmjeravajući putnike na javni prijevoz
kao prijevoz koji je održiv u gradovima, i smanjuje broj osobnih automobila u gradu. Kako su
svi navedeni čimbenici i međusobno povezani, a problem se dodatno multiplicira na čitavoj
mreži linija, stvara se kumulativni efekt u vremenskim, ekološkim i ekonomskim uštedama,
što upućuje na relevantnost prioriteta JGP-a. U protivnom dolazi do negativnog kumulativnog
efekta, te je dovoljno malo negativnih utjecaja koji će učiniti JGP neatraktivnim, a zbog istih
razloga ZET ne može vratiti vrijednosti operativne brzine sa 12.92 km h-1 na 14.91 km h-1 od
prije 20 godina.
Na liniji br. 4 simuliranjem poštivanja žutih trakova postiglo se je povećanje
operativne brzine sa 12.2 km h-1 na 13.2 km h-1 (povećanje od 8%), te se je pritom postigla
8 Zaključak
87
ušteda od 7% (što iznosi jedno vozilo na radu). Ovo povećanje brzine od km h-1 je vrlo
značajno za vrijeme putovanja putnika, a smanjenje od jednog vozila na radu bitno utječe na
troškove koje produciraju tramvajska vozila. Ako se uzme u obzir cijela mreža tramvajskih
linija, samo poštivanjem žutih trakova mogle bi se postići uštede od barem 5%, te bi prema
procjeni autora na temelju obrade podataka uz prednost prolaska tramvaja kroz semaforizirana
raskrižja bilo moguće postići ukupne uštede na vozilima odnosno povećanje operativne brzine
za minimalno 10%, ne računajući pozitivni kumulativni efekt učinaka.
U Zagrebu prioritet tramvajskog prometa nije prepoznat kao bitan element održivog
razvoja prometa. Frekvencija na mreži linija na nerijetkim dionicama premašuje 30 voz h-1, a
tako malena vrijednost frekvencije je kritična za mrežu bez prioriteta. Jedina inicijativa je bila
dodjeljivanje prednosti prolaska kroz tri raskrižja u Savskoj cesti u sklopu projekta CIVITAS
ELAN. Zamjetan bi učinak producirala:
- ulaganja u zakonodavni prioritet žutih trakova, u obliku izdignutih oznaka na
kolniku radi prevencije ili tehnologije koja će imati mogućnost sankcioniranja
nepoštivanja žutih trakova,
- ulaganja u ITS sustave radi dodjeljivanja prednosti prolaska, pogotovo na
manjim raskrižjima sa kratkim trajanjima tramvajskih faza u odnosu na trajanje
ciklusa.
Stoga kako bi se povećala atraktivnost javnog gradskog prijevoza, koja je moguća temeljem
provedenih i predočenih istraživanja, te postigla modalna raspodjela motoriziranih putovanja
u korist javnog gradskog prijevoza u Gradu Zagrebu, nužno je napraviti sustavnu analizu
funkcioniranja JGP-a, te donijeti strateške odluke za budućnost. Samo na taj način moguće je
u Gradu Zagrebu postići održivu mobilnost, uz racionalnu prostornu, energetsku i ekološku
prometnu politiku, a na dobrobit svih stanovnika Grada Zagreba.
88
POPIS GRAFIČKIH PRILOGA
1.1 Prikaz postojećeg stanja, relacije SAVS-UČIT i UČIT-SAVS........................................89
1.2 Prikaz postojećeg stanja, relacije UČIT-VODN i VODN-UČIT......................................90
1.3 Prikaz postojećeg stanja, relacije VODN-TRAU i TRAU-VODN...................................91
1.4 Prikaz postojećeg stanja, relacije TRAU-KVAT i KVAT-TRAU....................................92
1.5 Prikaz postojećeg stanja, relacije KVAT-BUKO i BUKO-KVAT...................................93
1.6 Prikaz postojećeg stanja, relacije BUKO-RAVN i RAVN-BUKO..................................94
1.7 Prikaz postojećeg stanja, relacije RAVN-LJUBI i LJUBI-RAVN...................................95
1.8 Prikaz postojećeg stanja, relacije LJUBI-GRIŽ i GRIŽ-LJUBI.......................................96
1.9 Prikaz postojećeg stanja, relacije GRIŽ-ALEJ i ALEJ-GRIŽ..........................................97
1.10 Prikaz postojećeg stanja, relacije ALEJ-DUBE i DUBE-ALEJ.....................................98
2.1 Udio žutih trakova i vremenske uštede, SAVS-DUBE.....................................................99
2.2 Udio žutih trakova i vremenske uštede, DUBE-SAVS...................................................100
3 Kružni dijagrami brzina na liniji........................................................................................101
102
POPIS GRAFIKONA
Redni broj Naziv Stranica
2.1 Krivulja brzine na međustajališnoj udaljenosti 13
2.2 Kružni dijagram protoka putnika na liniji 15
2.3 Vrijeme čekanja na stajalištu kao funkcija popunjenosti vozila 16
2.4 Odnos frekvencije i slijeda vozila 19
3.1 Ukupni jedinični troškovi pojedinog modaliteta prijevoza s obzirom na potražnju za prijevozom 29
3.2 Primjer oprimalne i stvarne krivulje kretanja vozila na međustajališnoj udaljenosti 31
3.3 Prosječno vrijeme čekanja vozila kao funkcija slijeda vozila 34
3.4 Kumulativna funkcija vjerojatnosti za normalnu razdiobu vremena putovanja putnika 35
103
POPIS SLIKA
Redni broj Naziv Stranica
2.1 Pojednostavljen prikaz linije JGP-a s ucrtanim statičkim elementima 5
2.2 Najčešća konfiguracija tramvajskih linija u praksi 9
2.3 Prikaz odnosa vremena na liniji JGP-a 11
2.4 Blok-shema osnovnog procesa određivanja broja vozila na radu 20
2.5 Blok-shema optimizacije broja vozila na liniji prema prijedlogu autora 28
3.1 Prikaz vremena putovanja na primjeru rute putovanja putnika 33
4.1 Videonadzorne CCTV kamere 46
4.2 Priprema simbola registracijskih oznaka za optičko prepoznavanje 46
4.3 Potpuni fizički prioritet postignut fizičkom barijerom i šljunčanim kolosiječnim zastorom, Brisel, Belgija 47
4.4 Kvazi-fizički prioritet u obliku privremenog upravljanja prometom pomoću prometnih stožaca, Edinburgh, Škotska 47
4.5 Sustav detekcije vozila pomoću transpondera 52
5.1 Sadašnje stanje mreže dnevnih tramvajskih linija ZET-a 55
5.2 Planirana vozila voznog parka ZET-a nakon eliminacije zastarjelih vozila 56
5.3 Potpuni fizički prioritet postignut fizičkim odvajanjem u razini pomoću betonskih barijera i različitim kolosiječnim zastorima 58
5.4 Prijelaz sa žutog na bijeli trak radi desnih skretača na raskrižju kod stajališta „Prisavlje“ 59
5.5 Raskrižje „Držićeva – Vukovarska“ 60
5.6 Signalni pojmovi pete faze raskrižja „Držićeva – Vukovarska“ 61
5.7 Raskrižje tramvajskih kolosijeka sa zelenim valom u smjeru istoka u Praškoj ulici 61
5.8 Pješački tokovi kao posredni čimbenik smetnje, Trešnjevački trg 62
6.1 Mjerni GPS uređaji sa pomoćnom opremom 67
104
6.2 Položaj GPS uređaja u tramvajskim vozilima 67
6.3 Programski alat „@trip PC“ 68
6.4 Dobivanje vremena vožnje kroz odsječke, Google Earth 69
6.5 Modul Solver u programskom alatu MS Excel 71
6.6 Modul Nonlinear Programming u programskom alatu WinQSB 71
7.1 Položaj tramvajske linije 4 u gradskom tkivu, Google Earth 73
7.2 Terminal „Savski most“ 74
7.3 Terminal „Dubec“ 74
7.4 Dionice tramvajske linije br. 4 75
7.5 Stajališta sa povećanim repovima čekanja 76
7.6 Funkcija cilja i ograničenja u optimizaciji 83
105
POPIS TABLICA
Redni broj Naziv Stranica
5.1 Struktura rashoda ZET-a, 2010 54
5.2 Planirani vozni park tramvajskog prometa u ZET-u 56
5.3 Duljina žutih trakova na karakterističnim dionicama u Zagrebu, ZET 58
6.1 Udio žutih trakova na pojedinoj liniji, ZET 64
6.2 Način određivanja prioriteta prema poštivanju žutih trakova u vršnom opterećenju 66
7.1 Dobiveni podaci o žutim trakovima na liniji br. 4 76
7.2 Ukupna vremena u prijevoznom procesu za nepoštivanje žutih trakova u vršnom opterećenju 77
7.3 Ukupna vremena u prijevoznom procesu u izvanvršnom opterećenju 78
7.4 Ukupna vremena u prijevoznom procesu za poštivanje žutih trakova u vršnom opterećenju 78
7.5 Proračun prijevozne potražnje na liniji iz vršnog opterećenja 81
7.6 Proračun maksimalnog slijeda vozila na liniji iz izvanvršnog opterećenja 82
7.7 Optimizacija broja vozila na radu na liniji pomoću Solver-a 84
7.8 Zapis funkcije cilja i ograničenja u NLP-u 85
106
POPIS VELIČINA
Oznaka Naziv Jedinica Stranice
퐶 Kapacitet vozila na liniji pmj voz-1 18,26,27
푐 Broj MU-i na k-tom segmentu linije / 7,8,23,25
퐹 Frekvencija vozila na dionici mreže linija voz h-1 19
푓 Frekvencija vozila na liniji voz h-1 18,19,27
푓 Frekvencija vozila l-te linije na dionici mreže linija voz h-1 19
푓 Maksimalna tolerantna frekvencija na mreži voz h-1 27
푓 Osnovna frekvencija na području kretanja linije voz h-1 27
퐼 Slijed vozila na dionici mreže linija min 19
푖 Slijed vozila na liniji min 18,19,20,26,27
푖 Maksimalni tolerantni slijed vozila na liniji min 26
푘 Koeficijent iskorištenja transportnog rada put pmj-1 23
푘 Koeficijent popunjenosti vozila put pmj-1 17,26
푘 , Koeficijent iskorištenja brzine na k-tom segmentu / 32
푘 , , Koeficijent iskorištenja brzine na j-toj MU-i / 32
퐿 Duljina segmenta linije m 8,13
푙 , Duljina MU-i m 8,13,23,78
퐿 Ukupna duljina linije m 8,14,22
푙Ž Ukupna duljina žutih trakova na j-toj MU-i m 78
푚 Broj segmenata na liniji / 7,8,12,23,24,25,26
푛 Broj stajališta na k-tom segmentu / 7
푛 Neravnomjernost protoka na liniji / 22
푁 Broj vozila na radu na liniji voz 20,26
107
푝 Broj linija na dionici mreže linija / 19
푝 Vjerojatnost slobodnog prolaska raskrižjem / 39
푞 , Protok putnika na j-toj MU-i put h-1 23
푞 Prijevozna potražnja na liniji put h-1 17,22,26
푞 Prosječan protok putnika na liniji put h-1 22
푄 Prijevozna sposobnost linije pmj h-1 17,18,22,26,27
푡 , , Vrijeme vožnje izvan žutih trakova na MU-i min 66
푡 Vrijeme trajanja ciklusa s 39
푇Č Ukupno vrijeme zadržavanja na stajalištima na liniji min 7
푇Č, Ukupno vrijeme zadržavanja na stajalištima k-tog segmenta min 7,8
푡Č, , Vrijeme zadržavanja na i-tom stajalištu min 7
푡Č , Maksimalno vrijeme čekanja na dolazak vozila min 36
푡Č , Prosječno vrijeme čekanja na dolazak vozila min 36
푡 Vrijeme trajanja faze u ciklusu s 39
푇 , Maksimalno vrijeme vožnje na k-tom segmentu min 10
푡 , Minimalno omogućeno vrijeme odmora za vozače min 11,27
푇 Vrijeme obrta na liniji min 12,14,20
푡 , Vrijeme izvršenja nužnih operacija na terminalu k-tog segmenta min 10,26,27
푇 Ukupno vrijeme putovanja na liniji min 8,12
푇 , Vrijeme putovanja na k-tom segmentu min 8,10,11,13,26,27
푡 Vrijeme pješačenja putnika min 36
푡 , Prosječno omogućeno vrijeme odmora za vozače min 11,27
푡 , Maksimalno vrijeme putovanja putnika min 36
푡 , Prosječno vrijeme putovanja putnika min 36
108
푡 , Sigurno vrijeme odmora za vozače min 10,11,26,27
푇 Ukupno vrijeme zadržavanja na terminalima min 12
푇 , Vrijeme zadržavanja na terminalu k-tog segmenta min 10,12,27
푇 Ukupno vrijeme vožnje na liniji min 7
푇 , Ukupno vrijeme vožnje na k-tom segmentu min 7,8,13
푡 , , Vrijeme vožnje na j-toj MU-i min 7,66
푡 Ž, Maksimalno vrijeme vožnje putnika min 36
푡 Ž, Prosječno vrijeme vožnje putnika min 36
푡 Prosječno vrijeme čekanja za nedozvoljenog
prolaska raskrižjem s 39
푡Ž, Vrijeme vožnje kroz žute trakove u izvanvršnom opterećenju na j-toj MU-i min 79
푡Ž, , Vrijeme vožnje kroz žute trakove na j-toj MU-i min 65
푡Ž, Š Vrijeme vožnje kroz žute trakove u vršnom opterećenju na j-toj MU-i min 79
푢Ž Vremenska ušteda na poštivanju žutih trakova / 79
푉 , Dopuštena prosječna brzina vožnje na k-tom segmentu km h-1 32
푣 , , Dopuštena brzina vožnje na j-toj MU-i km h-1 32
푉 Brzina obrta na liniji km h-1 14
푉 , Prijevozna brzina k-te MU-i km h-1 13
푉 , Prosječna brzina vožnje na k-tom segmentu km h-1 13,32
푣 , , Brzina vožnje na j-toj MU-i km h-1 13,32
푊 Bruto-transportni rad linije pmj km h-1 22,23
푊 Neto-transportni rad linije put km h-
1 23
푤Ž Udio žutih trakova na j-to MU-i / 78
109
훼 Faktor nepravilnosti vremena putovanja na k-tom segmentu / 10,11,26,27
휇 Očekivanje vremena putovanja putnika min 36
휎 Standardna devijacija vremena putovanja putnika min 36
110
LITERATURA
[1] Banković, R: Javni gradski putnički prevoz, Naučna knjiga, Beograd, 1982
[2] Bošnjak, I.: Inteligentni transportni sustavi 1, Sveučilište u Zagrebu, Fakultet
prometnih znanosti, Zagreb, 2006
[3] Brčić, D.; Ševrović, M.: Logistika prijevoza putnika (priručnik), Sveučilište u
Zagrebu, Fakultet prometnih znanosti, Zagreb, 2012
[4] Filipović, S. M.: Optimizacije u sistemu javnog gradskog putničkog prevoza,
Univerzitet u Beogradu, Saobraćajni fakultet, Beograd, 1995
[5] Ključarić, M.: Tarifno naplatni sustavi u javnom gradskom prijevozu putnika
(prezentacija), Odjel za promet Grada Zagreba, Zagreb, 2011
[6] Legac, I. i suradnici: Gradske prometnice, Sveučilište u Zagrebu, Fakultet prometnih
znanosti, Zagreb, 2011
[7] Štefančić, G.: Tehnologija gradskog prometa 1, Sveučilište u Zagrebu, Fakultet
prometnih znanosti, Zagreb, 2008
[8] Štefančić, G.: Tehnologija gradskog prometa 2, Sveučilište u Zagrebu, Fakultet
prometnih znanosti, Zagreb, 2010
[9] Vuchic, V. R.: Urban Transit Operations, Planning and Economics, John Wiley and
Sons, Inc., 2005
[10] Zavada, J.: Vozila za javni gradski prijevoz, Sveučilište u Zagrebu, Fakultet prometnih
znanosti, Zagreb, 2006
[11] http://andynashnetwork.blogspot.com/2010/07/urban-track-final-conference-
2010.html (srpanj 2012)
[12] http://ebookbrowse.com/390661-interakcija-razvitka-prometa-i-razvoja-grada-doc-
d56275337 (kolovoz 2012)
111
[13] http://en.wikipedia.org/wiki/Automatic_number_plate_recognition (kolovoz 2012)
[14] http://hr.wikipedia.org/wiki/Tramvajski_promet_u_Zagrebu (rujan 2012)
[15] http://local.stv.tv/edinburgh/108592-council-says-bike-lane-between-tram-tracks-is-
not-a-bike-lane/ (srpanj 2012)
[16] http://pages.greencitystreets.com/improve-public-transport/traffic-signal-priority/
(kolovoz 2012)
[17] http://www.fpz.unizg.hr/civitaselan/civitasElan.php (rujan 2012)
[18] http://www.gpsvisualizer.com/map_input?form=googleearth (lipanj 2012)
[19] http://www.odraz.hr/hr/novosti/odraz-ove-vijesti/srijedom-u-tramvaju-
%E2%80%9Edodjela-prioriteta-tramvajima-u-gradu-zagrebu%E2%80%9C (rujan
2012)
[20] http://www.peek.hr/identifikacija_vozila.htm (kolovoz 2012)
[21] http://www.zet.hr/tramvaj.aspx (rujan 2012)