Ronda turbinowe jako alternatywa dla rond jedno- i dwupasowych

Rondo jest jedną z kilku możliwych form połączenia krzyżujących się dróg obok skrzyżowań zwykłych, skanalizowanych oraz węzłów drogowych. Skrzyżowanie typu rondo można opisać jako połączenie dróg bez sygnalizacji świetlnej, o jednokierunkowym ruchu okrężnym wokół wyspy centralnej, z pierwszeństwem przejazdu pojazdów już znajdujących się na tarczy ronda. Niekwestionowaną zaletą rond jest ich wpływ na poprawę bezpieczeństwa oraz uspokojenie ruchu drogowego [1]. Aspekt zwiększenia bezpieczeństwa kierowców i pasażerów pojazdów kołowych wynika z mniejszej liczby potencjalnych punktów kolizji w stosunku do skrzyżowań zwykłych i skanalizowanych bez sygnalizacji świetlnej oraz z ewentualnych mniej poważnych w skutkach efektów kolizji drogowych. Zaleta w postaci uspokojenia ruchu związana jest z niższą prędkością przejazdu w ruchu okrężnym po rondzie oraz z koniecznością redukcji prędkości lub nawet zatrzymania pojazdu przed wjazdem na rondo, by ustąpić pierwszeństwa pojazdowi już znajdującemu się na tarczy ronda. Jako wady ronda należy wskazać niższą przepustowość niż ta oferowana przez skrzyżowania klasyczne czy z sygnalizacją świetlną oraz brak regularności obsługi poszczególnych wlotów z uwagi na strukturę kierunkową ruchu. Niemniej jednak, pomimo swych wad, rozwiązanie to wciąż pozostaje często wybieraną i atrakcyjną formą połączenia dróg.

Fot. 1a. Minirondo. Fot. P. Rokitowski

Wśród typów rond, które aktualnie funkcjonują na polskich drogach i ulicach, można wyróżnić ronda mini (fot. 1a), jednopasowe (fot. 1b), wielopasowe (najczęściej dwupasowe), biszkoptowe oraz turbinowe. Wprowadzone do rzeczywistości prawnej w naszym kraju wzorce i standardy (WiS) WR-D-31-3 [2] dotyczące zasad projektowania rond dopuszczają do projektowania już tylko trzy formy rond: mini, jednopasowe i turbinowe. Z uwagi na niewielki wzrost przepustowości, dużą kolizyjność, nieczytelność oraz zajętość terenu rond dwupasowych odchodzi się od ich projektowania. Istniejące rozwiązania tego typu są na razie utrzymywane, jednak w dalszej perspektywie przewidywana jest ich przebudowa na ronda turbinowe lub inne typy skrzyżowań klasycznych.

Fot. 1b. Rondo trójwlotowe jednopasowe. Fot. P. Rokitowski

Minironda są rozwiązaniem przeznaczonym dla obszarów miejskich, tj. ulic klasy L lub D, a w szczególnych wypadkach – klasy Z. Charakteryzują się niewielką średnicą zewnętrzną od 14 do 25 m oraz przejezdną wyspą środkową wyniesioną powyżej jezdni na wysokość od 3 do 6 cm. Wyspa środkowa powinna zostać wykonana z materiałów niezachęcających kierowców do przejeżdżania po niej, np. z nieregularnej kostki kamiennej. Wyspa ta w minirondach często nazywana jest pinezką, a samo rondo – pinezkowym. Rondo tego typu powinno mieć trzy lub cztery wloty oraz nie musi zapewniać pojazdom możliwości zawracania. Zasadniczą wadą minirond jest potencjalne ignorowanie konieczności przejazdu okrężnego i brak redukcji prędkości przed wjazdem na tarczę ronda.

Ronda jednopasowe mogą być stosowane na ulicach i drogach zamiejskich o klasie technicznej D, L, Z, G i GP. Średnica zewnętrzna takiego ronda w dolnej granicy pokrywa się ze średnicą minironda (22 m), jednak maksymalna średnica jest niemal trzykrotnie większa (65 m). Rondo jednopasowe i minirondo różnią się przede wszystkim występowaniem wyspy nieprzejezdnej oraz pierścienia przejezdnego. Wyspa środkowa ronda jednopasowego wyniesiona jest na wysokość od 10 do 12 cm powyżej pierścienia przejezdnego służącego jako dodatkowa powierzchnia do poruszania się po rondzie pojazdów wielkogabarytowych (np. autobusów przegubowych, ciągników siodłowych z naczepami). Szerokość jezdni wraz z pierścieniem powinna mieścić się w granicach od 6,0 do 8,5 m. Rondo jednopasowe musi mieć trzy lub cztery wloty, a w uzasadnionych przypadkach może mieć pięć wlotów, przy czym średnica zewnętrzna ronda ma mieć minimum 46 m, a osie wlotów powinny być równomiernie rozłożone wokół ronda.

Ronda turbinowe – krótki rys historyczny

Rozwiązania w postaci rond  jedno- i dwupasowych znane są od wielu dziesięcioleci. Na etapie pierwszych zastosowań praktycznych ich główne atuty: redukcja prędkości, uspokojenie ruchu, zmniejszenie kolizyjności były szeroko zauważane i doceniane. Wraz ze zwiększaniem się ruchu pojazdów kołowych oraz częstszym wykorzystaniem rowerów jako form transportu miejskiego klasyczne ronda jedno- i dwupasowe stawały się coraz mniej efektywne. Ronda jednopasowe przestawały gwarantować odpowiednią przepustowość i podlegały modyfikacjom do postaci m.in. by-passów, czyli dodatkowych pasów  ruchu do skrętu w prawo poza tarczą ronda. Kiedy takie rozwiązanie nie przynosiło poprawy, zaczęto stosować ronda dwupasowe. Zasadniczymi ich wadami były jednak zwiększona kolizyjność (m.in. z uwagi na zmianę pasów ruchu podczas pobytu na tarczy ronda), niewielki wzrost przepustowości rzeczywistej oraz konieczność wyboru właściwego pasa ruchu już przed wjazdem na tarczę ronda. Ze względu na to zaczęto szukać jeszcze innych rozwiązań pozwalających zachować charakter skrzyżowań o ruchu okrężnym, pozbawionych wad rond dwupasowych i mających zalety rond jednopasowych. Pod koniec XX w. z kompleksowym pomysłem na rozwiązanie problemu wystąpił L.G.H. Fortuijn z Uniwersytetu w Delft, który zaproponował tzw. ronda turbinowe. Rozwiązania tego typu to skrzyżowania wielopasowe ze spiralnym oznakowaniem tarczy ronda oraz wydzielonymi dla niektórych relacji pasami ruchu [3]. Stworzenie takiego rodzaju skrzyżowania miało na celu [4]:

• zwiększenie przepustowości ronda jednopasowego;
• wyraźne oznaczenie torów ruchu pojazdów przed i po wjeździe na rondo;
• uniemożliwienie zmiany pasa ruchu podczas poruszania się po rondzie w każdym momencie oraz ukształtowanie odpowiednich miejsc pozwalających na takie manewry;
• pełniejsze wykorzystanie przepustowości wewnętrznego pasa ruchu na rondzie.

Fortuijn zakładał zróżnicowanie geometrii rond turbinowych z uwagi na liczbę pasów ruchu na ich wlocie i wylocie, liczbę obsługiwanych wlotów czy sposób wydzielenia pasów ruchu. Podstawową formą ronda turbinowego było tzw. egg roundabout (rondo typu jajko), które zakładało po dwa pasy na wlocie i wylocie głównych kierunków ruchu oraz po jednym pasie na wlocie i wylocie na kierunku podrzędnym. Takie rozwiązanie geometryczne było korzystniejsze z ekonomicznego punktu widzenia oraz zapewniało lepsze warunki ruchu i bezpieczeństwa rowerzystów (rys. 1). Ponadto wariacjami i modyfikacjami egg roundabout były ronda: spiralne (spiral roundabout), kolanowe (knee roundabout), wirnikowe (rotor roundabout) i typu gwiazda (star roundabout) – tylko trójwlotowe (rys. 2). Wszystkie wymienione rodzaje rond turbinowych zdobyły aprobatę i znalazły zastosowanie na świecie, a duże zróżnicowanie wariantów doprowadziło do możliwości zaadaptowania holenderskich rozwiązań do przepisów obowiązujących w poszczególnych krajach.

Rys. 1. Rondo turbinowe typu egg roundabout w wariancie trój- i czterowlotowym [4]

Rys. 2. Wybrane warianty modyfikacji rond turbinowych [4]

Ronda turbinowe w Polsce – wytyczne projektowe

Umocowanie formalno-prawne rond turbinowych w Polsce przed wprowadzeniem wzorców i standardów [2] było nieuporządkowane. Brak było polskich instrukcji, wytycznych czy rozporządzeń zawierających parametry geometryczne takiego rodzaju skrzyżowania. Jednocześnie wielu zarządców dróg, w tym krajowych, było otwartych na stosowanie rond turbinowych w sieci drogowej w Polsce, oczekując od projektantów przedstawienia nie tylko rozwiązań koncepcyjnych, ale także projektów budowlanych i wykonawczych czy analiz ruchu. Było to zadanie wymagające, ponieważ niejednokrotnie za podstawę działań projektowych należało przyjąć wytyczne zagraniczne lub doświadczenia przedstawione w literaturze branżowej. Pomimo takiej bariery legislacyjnej projektanci drogowi w naszym kraju nie bali się podjąć ryzyka i ronda turbinowe pojawiły się w wielu polskich miastach, np. Gliwicach (fot. 2), Gdańsku, Lublinie, Krakowie czy Inowrocławiu (fot. 3).

>>> Modernizacja ronda Rataje w Poznaniu

>>> Jakie rondo dwupasmowe?

>>> Produkty budowlane

Fot. 2. Węzeł Portowa w Gliwicach z dwoma rondami turbinowymi

Wraz z wprowadzeniem wzorców i standardów [2] powstały wytyczne w zakresie kształtowania geometrii rond turbinowych w Polsce. Choć oczywiście WiS mają jedynie charakter handbooka, to jednak pozostają dla projektantów drogowskazem przy rozpoczęciu prac projektowych. W polskich realiach, co do zasady, rondo turbinowe jest skrzyżowaniem o ruchu okrężnym, z nieprzejezdną wyspą środkową, które umożliwia kierowcy wybór kierunku ruchu jedynie na wlocie ronda oraz uniemożliwia zmianę pasa ruchu na jego jezdni. Obowiązujące od 2022 r. WiS [2] zakładają możliwość projektowania czterech typów rond turbinowych: czterowlotowych podstawowych, czterowlotowych typu jajko, czterowlotowych kolanowych i trójwlotowych rozciągniętych kolanowych (rys. 3). Ronda turbinowe czterowlotowe podstawowe oraz typu jajko umożliwiają przejazd dwoma pasami ruchu na kierunku wschód–zachód (większe obciążenie ruchem) i mogą być projektowane na połączeniu dróg o przekroju 2/2 i 1/2. Tego typu rozwiązania mają dwa pasy ruchu na wlocie i wylocie na kierunku dominującym oraz po jednym pasie na wlocie i wylocie kierunku mniej obciążonego. Pojazdy poruszające się drogą o przekroju 2/2 mają możliwość zawracania na takim rondzie. Typ kolanowy ronda czterowlotowego ma wyspę środkową, która jest przekształcona względem osi drogi na kierunku północ–południe. Największe obciążenie ruchem dla tego typu ronda występuje w kierunku południe–zachód. Ułatwia to ruch pojazdów na relacji południe–zachód oraz zachód-południe. Podobnie jak poprzednie ronda czterowlotowe może być projektowane na połączeniu drogi o przekroju 2/2 i 1/2, ma wloty dwupasowe i jednopasowe oraz umożliwia zawracanie na każdym z wlotów. Rondo rozciągnięte kolanowe jest przekształcone wzdłuż osi drogi na kierunku wschód–zachód, który jest jednocześnie bardziej obciążonym kierunkiem ruchu. Takie rozwiązanie umożliwia połączenie dróg o przekroju 2/2 z drogą 1/2 oraz 2/2, a także zawracanie na kierunku głównym wschód–zachód.

Fot. 3. Rondo turbinowe na połączeniu ul. Górniczej, Poznańskiej, Staszica i Glempa w Inowrocławiu [5]

Rys. 3. Rodzaje rond turbinowych możliwych do projektowania w polskich warunkach [2]

Dla początkujących projektantów, stających przed próbą zaprojektowania pierwszego ronda turbinowego w swojej karierze zawodowej, bardzo pomocne może okazać się graficzne ukazanie elementów takiego ronda (rys. 4) oraz procedura przedstawiona w formie „krok po kroku” [2]:

• Krok 1: Wstępny wybór typu ronda turbinowego uwzględniający liczbę i przeznaczenie pasów ruchu na podstawie m.in. wielkości natężeń miarodajnych oraz struktury kierunkowej ruchu.
• Krok 2: Przeprowadzenie analizy przepustowości i warunków ruchu metodą polską, której celem jest ocena poprawności doboru rozwiązania geometrycznego ronda turbinowego. W przypadku oceny negatywnej należy przeprowadzić korekty geometryczne i/lub organizacji ruchu albo też rozważyć wprowadzenie by-passów czy zmianę typu ronda.
• Krok 3: Ustalenie pojazdu miarodajnego do projektowania geometrii ronda oraz ukształtowania wlotów i wylotów.
• Krok 4: Ostateczne przyjęcie typu, geometrii i przeznaczenia pasów ruchu.
• Krok 5: Szczegółowe zaprojektowanie pozostałych elementów geometrycznych ronda wraz ze sprawdzeniem przejezdności.
• Krok 6: Zaprojektowanie przejść dla pieszych i przejazdów dla rowerów oraz innych elementów dla niechronionych uczestników ruchu drogowego.
• Krok 7: Zaprojektowanie organizacji ruchu oraz urządzeń oświetlenia.

Ważną informacją zawartą w WiS jest to, iż analizę warunków ruchu na rondach turbinowych, przejściach dla pieszych i przejazdach dla rowerów można prowadzić inną metodą, gdyż brak jest aktualnych i obowiązujących metod obliczeniowych w warunkach polskich. Nadzieją na uzyskanie odpowiedniej pomocy merytorycznej są WiS, w których w przyszłości może pojawić się właściwe narzędzie do wykonania obliczeń i analiz dla rond turbinowych.

Rys. 4. Elementy rond turbinowych podlegające projektowaniu [2]

Podsumowanie

Na początku XXI w. stosowanie rond turbinowych w Polsce, a także sama konieczność poruszania się po takim typie skrzyżowania były ogromnym wyzwaniem. Elementy nieznane i nierozumiane budzą niejednokrotnie strach lub niechęć, i tak też było w przypadku rond turbinowych. Stopniowe oswajanie się z zagraniczną wiedzą oraz doświadczeniami, powstanie pierwszych projektów i realizacji oraz pierwsze tysiące przejeżdżających pojazdów stanowiły ważny krok w rozpropagowaniu idei rond turbinowych w kraju. I choć do 2022 r. w naszej rzeczywistości prawnej nie było realnej „pomocy” dla projektantów, to dzięki WiS oraz wiedzy tam zawartej kolejne samorządy i inwestorzy prywatni decydowali się na wykonanie takich form skrzyżowania. Biorąc pod uwagę atuty oraz wady rond turbinowych, a także korzystniejsze warunki do projektowania, należy spodziewać się, że kolejne tego typu rozwiązania powinny wzbogacić polską sieć transportową.

dr inż. Przemysław Rokitowski

Artykuł pochodzi z miesięcznika „Inżynier Budownictwa”, nr 11/2023.

Literatura
1. K. Lejda, M. Mądziel, Ocena efektywności wybranych rozwiązań skrzyżowań wielopasmowych typu rondo, „Autobusy” nr 12/2016, s. 675–679.
2. Wzorce i standardy. WR-D-31-3. Wytyczne projektowania skrzyżowań drogowych. Część 3: Ronda, Ministerstwo Infrastruktury, Warszawa 2022.
3. E. Macioszek, Stan bezpieczeństwa ruchu drogowego na rondach turbinowych w Polsce, Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej, z. 96, Warszawa 2013.
4. L. Fortuijn, Turbo Roundabouts: Design Principles and Safety Performance, Transportation Research Record, Washington 2009.
5. https://inowroclaw.naszemiasto.pl/.