Stromy u silnic a bezpečnost řidičů

Stromy u silnic jsou nebezpečné, jejich vysázení je obtížné a údržba drahá. Přesto neexistuje dopravní inženýr, který by před dokončením projektu nemusel zvládnout vysazování a údržbu stromů. Směrnice pro technické navrhování a plánování dopravy považují stromy za překážky na okrajích cest. Výzkum v USA týkající se stromů u silnic se zaměřuje na smrtelné srážky při sjetí vozidla ze silnice. Přestože tento výzkum se nejvíce zaměřuje na dálnice, zahrnuje rovněž okolí hlavních tepen a přivaděčů.

I když z provozní perspektivy přežívá historická nechuť k investicím do vysazování a údržby alejových stromů, uživatelé silnic všeho druhu mají takové stromy rádi. Americký Národní kooperační projekt výzkumu dálnic č. 17 - 18 (3) shrnuje problematiku stromů u silnic pro dopravní inženýry takto: „Rozšířený zájem a dokonce podpora vysazování a ochrany stromů podél dálnic je komplikujícím faktorem při řešení smrtelných nárazů do stromů.“ (1)1 To platí ještě víc o místních silničních sítích.

Ve Spojených státech obhajuje směrnice propagující „žádné stromy“ především Americká asociace státních silnic a dopravních úředníků, a však byly převzaty i do koncepcí a politik měst (2). Jejich účelem je zlepšení bezpečnosti silnic vyloučením překážek, do kterých mohou řidiči narazit, když sjedou z vozovky. Jediné objekty, povolené ve volné oblasti v okolí silnice, jsou ty, které pozitivně přispívají k bezpečnému provozu. Nedávný výzkum vlivu stromů podél silnic směřuje k přehodnocení těchto standardů zahrnutím úprav krajinného rázu; zdá se totiž, že estetický efekt stromů může přispět k bezpečnosti silničního provozu i chodců (3), (4).

Propojení pěších modalit a fyzické aktivity zdůrazňuje důležitost prostředí v okolí silnic pro zdraví veřejnosti (5). Účast veřejnosti a studie projektů v severní Americe přispěly k vydání spisu Institutu dopravních inženýrů (ITE) zabývajícím se řešeními hlavních městských dopravních cest s ohledem na chodce, nazvaným „Doporučená praxe ITE a flexibilita v dálničním designu“ (6), (7).

Dopravní psychologové v Evropě předpokládají bezpečnější chování řidičů vlivem vylepšení vzhledu silniční krajiny.

Výzkumníci Dumbaugh, Topp, Rosenblatt, Bromfan-Bahar a Mok zjistili, že citlivá silniční krajinná úprava má pozitivní vliv na snížení frekvence a závažnosti srážek (8) - (11). Tato vylepšení vzhledu silnic zahrnující stromy byla vyvolána nutností ozdravění prostředí nebo i ekonomickým tlakem developerů. Vliv na bezpečnost měřený v těchto studiích byl spíše náhodný a nebyl jejich původním záměrem.

Standardy designu zahrnujícího bezpečnostní přínos stromů pro řidiče i jiné uživatele silnice musí být doloženy výsledky testů. Tato pilotní studie usiluje o prokázání správnosti konceptu pozitivního vlivu stromů na bezpečnější chování řidičů.

Teoretická osnova

Nejvhodnější model ke studiování vlivu silniční krajiny na chování lidí vychází z experimentální psychologie a urbanistického designu. Měření vyvinuté pro simulaci bylo odvozeno z Berlyneho teorie vizuální komplexnosti v oboru environmentální psychologie a z Lynchovy práce na estetických rozměrech přehlednosti městského prostředí. Výsledky těchto stěžejních autorů posloužily při ustanovení osnovy pro naši studii.

Stromy při silnici lze vizuálně poměřit z jejich zabarvení, struktury, linie a tvaru v průběhu ročních období. Vnímání řidičů ovlivňuje hranice jejich vizuálního prostředí a má vliv na míru, rozsah a rytmus jejich řízení. Berlyne pozoroval, jak různé úrovně vizuální komplexnosti ovlivňují pozornost a pohotovost (12).

Vlivem zbystřené pozornosti jsou naše pohyby prostorem opatrnější. Strom u silnice může vymezovat rozhraní tím, že mu dodá na rozmanitosti přes jednoduchost opakovaných barev, struktur a tvarů. Optimální úrovně složitosti vyžadující maximální pozornost odpovídají podle Berlyna této vizuální krajině: rozmanité, nikoli přehuštěné a jednoduché, ne však fádní.

Lynch zdůrazňuje orientační roli takovéhoto prostorového rozhraní, které umožňuje lidem najít cestu a „cítit se doma“ (13). Stromy podél silnice představují pro řidiče dělítko mezi jízdní dráhou a okolním prostředím. Domnívá se, že takové rozhraní přispívá k přehlednosti města, a navozuje pocity důvěrnosti a pohody. Výsledný komfort s úbytkem stresu bude mít zřejmě pozitivní vliv na řidiče a obecně na lidskou činnost.

Na základě těchto teorií bylo výchozím bodem studie měření vlivu silničních stromů na vnímání bezpečnosti a výkonu řidiče. K vymezení vlivu stromů byly měřeny a vyhodnoceny jak výpovědi subjektů, tak jejich chování za pohybu v simulovaném jízdním prostředí, a to jak s alejemi stromů, tak i bez nich.

Obr. 1 Střední panel simulačních párů krajin použitých k průjezdům ukazuje rozdíl mezi silnicemi s alejemi stromů a beze stromů

---

---

---

Metoda výzkumu

Zařízení k simulování krajiny

Aby bylo možné kontrolovat četné proměnné, které ovlivňují řidičovo vnímání na silnici, a zvláště aby šlo přesně testovat samotný účinek silničních alejí na řidičovo chování, bylo využito simulace skutečného prostředí. Studie využívala trojrozměrnou simulaci v reálném čase na interaktivním jízdním trenažéru známém pod jménem „Bezpečnost řízení“(„Driving Safety“, dále jen DS), který pracuje s panely uspořádanými do běžného dopravního koridoru s možností kombinace těchto jednotlivých panelů do nejrůznějších virtuálních krajin.

Účastníci experimentu „řídili“ čtyřdveřový sedan a sledovali projížděnou krajinu na třech projekčních plochách představujících 160stupňové horizontální zorné pole. Toto simulační zařízení je běžně používáno v dopravním výzkumu pro design bezpečnostních prvků a k vyhodnocování řidičova počínání. Během pokusu se digitálně zaznamenávaly pohyb očí, výraz tváře, využívání brzdy a plynu a pozice v jízdním pruhu.

Metodika výzkumu a jeho účastníci

K testování řidičova vnímání bylo využito metody „čtyř buněk uvnitř skupiny“. Vyhodnocovala se též rychlost jízdy. V systému „čtyř buněk“ byly hodnoceny dva faktory: forma města a typ krajiny. Čtyři virtuální světy postavené pro tento experiment využily existujících krajinných panelů z knihovny typických dopravních koridorů trenažéru DS.

Vyvinuli jsme dva druhy krajiny: předměstskou a městskou. Obě krajiny byly duplikovány a podél silnice byly přidány aleje stromů (viz obr. 1). Duplikované krajiny byly navrženy s typickou jednořadou alejí dvacetiletých listnatých stromů. Bloky domů či vzdálenosti mezi křižovatkami byly v městském prostředí kratší než na předměstí.

Dvěma důležitými sledovanými aspekty byl pocit bezpečí účastníků a jejich vnímání krajnice. Pocit bezpečí byl měřen podle stupnice pěti bodů, kde 1=velmi špatný a 5=velmi dobrý; vnímání krajnice mělo čtyři body, kde 1=velmi špatně definovaná a 4=velmi dobře definovaná. Účastníci měli za těchto okolností ohodnotit vnímání svého bezpečí a okraje silnice.

Jedenatřicet účastníků ve věku od 19 do 51 let mělo průměrný věk 29,6 roku. Z nich byl 21 muž a 10 žen. Dobrovolníci se přihlásili na výzvu zasílanou e-mailem, nebo se o výzkumu dozvěděli z doslechu od kolegů z dopravního výzkumného ústavu.

Průběh testů

Účastníci testu zodpověděli předběžné otázky, jejichž smyslem bylo zjistit jejich sklon vnímat negativně či pozitivně účinky různých objektů podél silnic na jejich pocit bezpečí; zvláštní důraz byl dán stromům u silnice. Úvodní otázky byly navrženy tak, aby odhalily jakékoli předpojatosti vůči bezpečnosti a objektům na okraji silnic. Odpovědi účastníků ukázaly jejich celkové vnímání bezpečnosti silnic, po nichž jezdí; charakteristiky prostředí zhoršujícího tento pocit; objekty, které by navrhovali ke zvýšení pocitu bezpečnosti jízdy, případně ty, jež bezpečnost snižují.

Každý účastník pak jel v náhodném pořadí čtyřmi krajinami („Ruský čtverec“ k odstranění vlivu pořadí). Celkový čas jízdy v simulátoru nepřesahoval 15 minut. Na konci každé ze čtyř jízdních sekvencí všichni zodpověděli stejnou sadu otázek. Účastníci byli dotázáni na celkovou bezpečnost právě projeté trasy, dojem ze stavu krajnice a jejich pocit bezpečí. Rychlost sedanu byla měřena průběžně během celé jízdy. Každý účastník byl pozván k pohovoru.

Výsledky

Každá část písemných dotazníků a digitálních rychlostních dat vytvořila unikátní řadu výsledků. Každý z těchto výsledků je prezentován postupně ve třech částech: vžitý přístup, odpovědi na otázky průzkumu a rychlostní data.
 
Výsledky sklonů k vnímání bezpečnosti

V dotaznících před experimentem hodnotili účastníci celkovou bezpečnost silnic, kterými v rámci studie projížděli, průměrně známkou 2,33 na stupnici kde 1 = výborná a 6 = velmi špatná. Toto hodnocení odpovídá bezpečnostnímu ratingu silniční sítě v Texasu: je menší než celostátní průměr.

Výsledky dotazníků

Následující inferenční analýza zkoumala odpovědi na tři otázky:

1. Má typ krajiny (se stromy či beze stromů) a/nebo různá struktura města (předměstská či městská) vliv na lidské vnímání bezpečnosti?
2. Ovlivňují různé formy města a typy krajiny lidské vnímání krajnice?
3. Jak se k sobě vztahují pocity bezpečí a vnímání krajnice?

V průměru se ukázalo, že lidé vnímali předměstské ulice se stromy (M = 4,45) jako nejbezpečnější a městské ulice bez stromů (M = 3,38) coby nejméně bezpečné (viz tabulka 1). Co se týká vymezení krajnice, předměstské ulice se stromy (M = 3,45) byly vnímány jako nejlépe vymezené, zatímco hrany ulic uvnitř města bez stromů (M = 2,79) působily jako nejhůře definované.

Korelace vnímání prostorového rozhraní s vnímáním bezpečnosti byla u městské formy bez stromů silnější než v případě města se stromy (viz tabulka 2). To však může být zapříčiněno trvale nižším hodnocením jak bezpečnosti, tak i rozhraní jak u městské, tak u předměstské krajiny beze stromů.

První sada inferenční analýzy zkoušela, zda rozdílné městské útvary (předměstský a městský) a krajinné typy (se stromy a bez nich) ovlivnily u lidí jejich vnímání bezpečnosti. V analýze variance mezi subjekty ovlivnily vnímání míry bezpečí účastníků jak městské druhy (F (1, 28) = 14,39; p = ,0007), tak krajinné typy (F (1, 28) = 19,77; p = ,0001), viz tabulka 3. Vzájemné působení mezi oběma proměnnými je však nepatrné.

Ohledně pocitu prostorového ohraničení měla přítomnost nebo absence stromů (F (1, 28) = 14,56; p = ,001) silnější efekt na vnímání míry bezpečnosti než způsob využití okolních pozemků (viz tabulka 4).

Výsledky měření rychlosti

Rychlostní data byla sbírána v metrech za vteřinu. Kratší úseky měření v městských podmínkách zapříčinily určitou nepřesnost v určení rychlostí jízdy. Přítomnost stromů v předměstské krajině významně snížila rychlost jízdy v průměru o 4,87 km/hod. Jak rychlejší tak pomalejší řidiči jeli za přítomnosti stromů pomaleji (viz obr. 2).

Obr. 2  Porovnání průměrných rychlostí všech účastníků v metrech za vteřinu (červeně bez stromů, modře se stromy)

Diskuse

Tato pilotní studie poskytla důkaz, že stromy podél sběrných silnic mají pozitivní účinek. Zvýšení pocitu bezpečí u řidičů záviselo významně na jejich vnímání krajnice. Začlenění aleje stromů do okraje silnice značně přispělo k řidičově orientaci v prostoru.

Pravidla vyplývající z pilotní studie dokládají, že pokud je přítomno silniční stromořadí, je výsledkem pozitivní efekt na řidičovo vnímání bezpečnosti bez ohledu na to, jaké je okolní prostředí; snížení rychlosti jízdy na předměstí jak u rychlejších, tak u pomalejších řidičů; a výraznější vzrůst míry pocitu bezpečí v městské, než v předměstské krajině (městské prostředí bylo vnímáno jako nebezpečnější než předměstí).

Pilotní studie svým rozsahem co do počtu testovaných nedovoluje přílišnou generalizaci, zato však poukazuje na některé pozitivní vlivy alejových stromů na chování řidičů. Bylo by vhodné provést další studii se širší testovací skupinou.

Vlastní sdělení účastníků potvrzují, že stromy přispívají k pocitu bezpečí. Výrazné zpomalení jízdy v předměstských podmínkách vlivem stromů poukazuje na jejich uklidňující vliv. I když střety se stromy jsou hrůzně smrtelné, může jich v úhrnu ubýt. To může částečně vysvětlit snížení závažnosti a frekvence srážek na ulicích, které jsou krajinářsky vylepšené, jak připomínají Dumbaugh, Rosenblatt a Bronfman-Bahar.

Pilotní studie určila opatření vztahující se k účinku alejových stromů a vytvořila opakovatelnou metodu pro příští studie. Simulační metoda přidala empirická data do narůstající databáze návrhů na úpravy prostoru silnic a navrhování silničních stromořadí s ohledem na chování řidičů.
Jako nástroj pro vývoj a testování bezpečnostních standardů prokázal jízdní simulátor schopnost úspěšně identifikovat vliv silničních alejí bez toho, aby jednotlivé řidiče vystavoval riziku.

Kromě malého počtu subjektů pilotní studie byly jeho dalším omezením krátké úseky vzdáleností; tím byl vyloučen možný efekt různorodosti krajiny při delší jízdě. Navíc, rozmístění alejových stromů je pro každý region specifické a výsledky se podle toho mohou lišit.

Závěry

Výsledky simulovaných jízdních zkoušek této pilotní studie prokázaly pozitivní vliv alejových stromů na bezpečnost řidičů.

V souvislosti s požadavkem veřejnosti na zachování alejí se ukazuje naléhavá potřeba řady funkčních směrnic pro navrhování silnic, schůdných pro inženýry a založených na důkazech, které by braly v potaz pozitivní vliv stromořadí na silniční provoz.

Konstrukční standardy pro rozmístění a druh stromů, velikost a umístění podzemních „půdních kanálů“, detailní členění městského podloží a řada dalších aspektů, které vyžadují zajištění z veřejných zdrojů, by měly mít zřeteli bezpečnostní dopady. Je třeba vyvinout směrnice zohledňující regionální specifika zahrnující připomínky řidičů, arboristů a dopravních inženýrů. Takový multidisciplinární proces vyžaduje celostátní koordinaci s uvážením pozitivního přínosu stromových alejí pro dopravní síť.

Obce a města usilující o zdravé prostředí a kypící ekonomiku poukazují na blahodárné účinky stromů v ulicích. Pokud bude taková obec či městská čtvrť efektivně vedena s důrazem na přínos stromů pro bezpečnost, lze optimálně využít investice do urbanistického návrhu zaměřeného na danou lokalitu. Projekty vedené tímto způsobem mohou dosáhnout maximálního bezpečnostního účinku silničních alejí.

Poděkování

Tento projekt byl zčásti podpořen: South West Region University Transporta¬tion Center (2004-SWUTC/04/167722-1) prostřednictvím Texas Transportation Institute a U.S. Department of Agriculture’s Forest Service (2003-CA-11062764-638) na doporučení National Urban and Community Forestry Advisory Council.

Bibliografie:

1. “Implementation of the American As¬sociation of State Highway and Transportation Officials Strategic Highway Plan, Initial Draft of a Compendium of Strategies.” National Coop¬erative Highway Research Program (NCHRP) Project 17-18(3). Washington, DC, USA: NCHRP, 2000.
2. A Policy on Geometric Design of Highways and Streets. Washington, DC: American Asso-ciation of State Highway and Transportation Officials, 2001.
3. Dumbaugh, E. “Safe Streets, Livable Streets.” Journal of the American Planning As¬sociation, Vol. 71, No. 3 (2005).
4. Naderi, J.R. “Landscape Design in the Clear Zone: Effect of Landscape Variables on Pedestrian Health and Driver Safety.” Transpor¬tation Research Record, Vol. 1851 (November 2003): 119–130.
5. Lee, C. and A.V. Moudon. “Physical Activ¬ity and Environment Research in the Health Field: Implications for Urban and Transportation Plan¬ning, Practice and Research.” Journal of Planning Literature, Vol. 19, No. 2 (November 2004).
6. Flexibility in Highway Design. Washington, DC: Federal Highway Administration, 1997.
7. Context Sensitive Solutions in Designing Ma¬jor Urban Thoroughfares for Walkable Communities: An ITE Recommended Practice. Washington, DC: Institute of Transportation Engineers, 2006.
8. Topp, H.H. “Traffic Safety, Usability and Streetscape Effects of New Design Principles for Major Urban Roads.” Transportation, Vol. 16 (1990): 297–310.
9. Rosenblatt, J. and G. Bronfman-Bahar. “Impact of Environmental Mitigation on Transportation Safety: Five Toronto Case Studies.” International Road Federation, World Confer¬ence Proceedings, 1999.
10. Mok, J., and H.C. Landphair. “Parkways and Freeways: Safety Performance Linked to Corridor Landscape Type.” Proceedings of the 82nd Transportation Research Board Annual Meeting. Washington, DC: Transportation Re¬search Board, 2003.
11. Dumbaugh, note 3 above.
12. Berlyne, D.E. Aesthetics and Psychobiol¬ogy. New York, NY, USA: Appleton Century Crofts, 1971.
13. Lynch, K. The Image of the City. Cam¬bridge, MA, USA: MIT Press, 1960.
14. Jody Rosenblatt Naderi, Byoung Suk Kweon, Ph.D. a Praveen Maghelal

Autoři studie:

	JODY ROSENBLATT Naderi absolvovala Harvardskou universitu, obor krajinná architektura. Více než 20 let je registrovanou krajinnou architektkou na Floridě a více než 10 let působí v Torontu jako registrovaná krajinná architektka pro kandskou provincii Ontario. V současné době provádí výzkum a vyučuje na fakultě pro postgraduální studium na Texas A&M University, v Oddělení krajinné architektury a plánování rozvoje města. Mnoho z jejích výzkumných projektů z oblasti prostředí pro pěší a bezpečnostního efektu stromů v ulicích je podporováno Texaským dopravním institutem. Je členkou Center for Health Systems a Design and the Hazards Reduction and Recovery Center, kde se věnuje výuce a výzkumným projektům, které se zaměřují na zdraví, udržitelnost a prostředí pro pěší.
	BYOUNG-SUK Kweon, Ph.D., je pomocnou profesorkou v Oddělení krajinné architektury a plánování rozvoje města na Texas A&M University. Je rovněž členkou Center for Health Systems and Design a Texaského dopravního institutu na Texas A&M University. Její výzkum zahrnuje vnímání okolního prostředí, vztah mezi člověkem a prostředím, chování k okolnímu prostředí a krajinnou architekturu.
	Praveen MAGHELAL je doktorandem v Programu městských a regionálních věd v Oddělení krajinné architektury a městského plánování. Jeho vzdělání a profesionální základ zahrnuje stavební inženýrství, architekturu a plánování rozvoje města. Jeho výzkumné zájmy zahrnují městskou dopravu, návrhy udržitelné společnosti, podobu staveb a tělesnou aktivitu, a aplikovaný výzkum zeměpisných informačních systémů. Získal disertační grant na výzkum aktivního způsobu žití z Nadace Roberta Wooda Johnsona. V současné době je diplomovaným asistentem v Oddělení pro environmentální plánování a výzkum udržitelnosti rozvoje v Centru redukce rizik a regenerace.

Zdroj: ITE Journal on the web, únor 2008, str. 69 – 73