Bezpečnosť slovenských diaľničných tunelov

Pod bezpečnosťou podľa všeobecne uznávanej definície rozumieme podmienky, pri ktorých sú zdravie, majetok alebo životné prostredie primerane chránené proti nežiaducim následkom. Dosahuje sa riadením identifikovaných nebezpečenstiev tak, aby bolo zabezpečené tolerovateľné riziko. Tolerovateľné riziko reprezentuje taká miera rizika, ktorú je spoločnosť v danom kontexte ochotná akceptovať. Je zrejmé, že doprava po akejkoľvek pozemnej komunikácii prináša pre jej vlastníkov a užívateľov riziká, prejavujúce sa rôznymi typmi následkov – škodami na majetku, zdraví, ako aj životoch. Vieme reálne posúdiť, do akej miery sú moderné diaľničné tunely bezpečné? Sme si istí, že zvyšovaním investícií do vybavenia tunelov úmerne zvyšujeme bezpečnosť tunelov? Nesústreďujeme sa príliš na spektakulárne udalosti, akými sú veľké požiare, hoci je ich pravdepodobnosť veľmi nízka? Tieto a podobné otázky sú častým predmetom diskusií európskych odborníkov na bezpečnosť tunelov.

Podľa holistického prístupu je bezpečnosť tunelov (ale aj akýchkoľvek iných úsekov pozemných komunikácií) ovplyvnená štyrmi faktormi, ktorými sú užívatelia, vozidlá, stavebná infraštruktúra a spôsob prevádzky, ako aj ich vzájomnou interakciou. Pozornosť verejnosti a schvaľujúcich orgánov sa tradične sústreďuje najmä na infraštruktúru, ktorú tvoria stavebné riešenia tunela (počet tunelových rúr, smerové a výškové vedenie, únikové východy atď.) a jeho technické vybavenie (vetranie, osvetlenie, komunikačné vybavenie atď.). Nepochybne je tento prvok dôležitý, ale sám osebe nemôže zaručiť požadovanú úroveň bezpečnosti. Mimoriadne dôležitú úlohu zohráva aj ľudský faktor, ktorý svojím správaním môže predstavovať najslabšie ohnivko v reťazi. Ľudský faktor je pritom reprezentovaný nielen užívateľmi, ale aj operátormi a členmi zásahových jednotiek.

Obr. 1  Následky čelnej zrážky osobného vozidla a autobusu v tuneli Branisko (zdroj: TASR)

Bezpečnosť a požiare v tuneloch
O problematike požiarnej bezpečnosti cestných tunelov na Slovensku sa intenzívne diskutovalo od obdobia projektovania a výstavby prvého moderného diaľničného tunela Branisko. Práve počas výstavby tunela Branisko došlo k niekoľkým katastrofickým požiarom v alpských tuneloch (Mt. Blanc, 1999; Tauern, 1999; St. Gotthard, 2001). Vplyv týchto udalostí na technické riešenie tunela Branisko bol citeľný, pričom k mnohým zmenám dochádzalo až počas výstavby. Príkladom sú zvýšenie počtu únikových ciest spájajúcich tunel s únikovou štôlňou, vozovka s cementobetónovým krytom a mnohé prvky technologického vybavenia tunela.
Navrhovanie cestných tunelov a ich vybavenia z hľadiska požiarnej bezpečnosti sa na Slovensku riešilo osobitným predpisom, ktorého prvá verzia bola pripravená a zverejnená už v roku 2001. V súčasnosti máme k dispozícii už tretiu, úplne prepracovanú verziu predpisu, ktorá bola vydaná ako TP 11/2011 Protipožiarna bezpečnosť cestných tunelov. Predpis rieši kľúčové otázky spojené s bezpečnosťou, pričom na prvom mieste je bezpečná evakuácia osôb z horiaceho tunela do priestoru neohrozeného požiarom, a to najmä ako samozáchrana. S tým súvisí aj požiadavka zabrániť šíreniu požiaru a dymu, umožniť odvod tepla a splodín horenia z tunela a v neposlednom rade umožniť účinný a bezpečný zásah hasičov. V tejto súvislosti sú rozhodujúcimi prvkami bezpečnosti únikové cesty z tunela, ich poloha a vybavenie, vetranie tunela, zariadenia umožňujúce skorú identifikáciu a lokalizáciu požiaru a tiež zariadenia na komunikáciu s užívateľmi tunela. Ide najmä o opatrenia týkajúce sa infraštruktúry tunela – stavebného riešenia a technického vybavenia.

Obr. 2  Portál tunela Bôrik – vhodné architektonické riešenie, ale informačné zahltenie množstvom dopravných značiek a signálov (zdroj: ČTK)

Príčiny a následky nehôd
Hoci sú veľké požiare v tuneloch mediálne príťažlivými témami, ktoré strhávajú pozornosť nielen laickej verejnosti, nie sú zďaleka jedinými incidentmi s fatálnymi následkami. Vzhľadom na veľmi zriedkavý výskyt veľkých požiarov je faktom, že väčší počet obetí v cestných tuneloch majú na svedomí nehody, pri ktorých nedôjde k požiaru a ktoré označujeme ako mechanické nehody. Tieto nehody môžeme rozdeliť na nehody jedného alebo viacerých vozidiel, čelné zrážky alebo predno-zadné kolízie a podobne. Zaujímavé výsledky priniesla rakúska analýza veľkého počtu nehôd v tuneloch [2]. Vo výskume, ktorý hodnotil nehody v tuneloch v období rokov 1999 – 2003, boli analyzované údaje zo 447 nehôd so zraneniami osôb. V tuneloch s obojsmernou premávkou bola nehodovosť 0,076 nehôd na 1 milión vozidlokilometrov (vzkm), čiže o niečo nižšia v porovnaní s tunelmi s jednosmernou premávkou, kde hodnota nehodovosti bola
0,088 nehôd/milión vzkm. Čo je ale závažnejšie, počet obetí bol v tuneloch s obojsmernou premávkou 17,3 obetí/miliarda vzkm, kým v tuneloch s jednosmernou premávkou len 7,6 obetí/miliarda vzkm.
Relatívny počet obetí bol teda v tuneloch s obojsmernou premávkou 2,3-krát vyšší, čo jednoznačne indikuje, že tieto tunely sú menej bezpečné. Jedným z dôvodov je vysoký podiel čelných zrážok v tuneloch s obojsmernou premávkou, ktorých následky bývajú veľmi ťažké. Rakúske závery možno podporiť údajmi z doterajšej prevádzky štyroch slovenských diaľničných tunelov, hoci ich počet zďaleka nedosahuje počet skúmaných rakúskych tunelov. Dve dopravné nehody s úmrtím troch osôb boli doposiaľ zaznamenané len v tuneli Branisko s obojsmernou premávkou, pričom v oboch prípadoch išlo o čelnú zrážku vozidiel (obr. 1).
Na porovnanie s rakúskymi údajmi môžeme uviesť počet obetí na slovenských diaľniciach, ktorý podľa policajných štatistík z obdobia 2001 – 2005 predstavoval hodnotu 7,4 obetí/miliarda vzkm. Tento údaj je veľmi blízky počtu obetí v rakúskych jednosmerných tuneloch (na diaľniciach a rýchlostných cestách), čo potvrdzuje závery viacerých zahraničných štúdií, hovoriacich, že bezpečnosť v jednosmerných tuneloch nie je zásadne odlišná od bezpečnosti smerovo rozdelených komunikácií.Zaujímavé bolo aj hodnotenie príčin nehôd v rakúskych tuneloch. Nedostatok pozornosti je najdôležitejšou príčinou nehôd v jednosmerných aj obojsmerných tuneloch. Na druhom mieste je nesprávne správanie sa vodičov zahrnujúce nedodržanie vzdialenosti, nesprávne predbiehanie a nedodržanie polohy vozidla v jazdnom pruhu. Ako tretí súbor príčin je vyhodnotená zlá interpretácia podmienok v tuneli (dopravných, meteorologických a podobne). Až na štvrtom mieste sa medzi príčinami nehôd uvádzalo nedodržanie povolenej rýchlosti, aj to len v jednosmerných tuneloch. Jednoznačným výsledkom analýzy bola aj vyššia nehodovosť v portálovej a predportálovej oblasti tunelov v porovnaní s vnútorným úsekom tunela. Ako veľmi dôležité sa javia tri bezpečnostné pravidlá súvisiace s riešením portálov cestných tunelov:

• zmena počtu jazdných pruhov by nemala nastať v oblasti pred portálom zodpovedajúcej 10 sekundám jazdy, čo pri rýchlosti 100 km/h predstavuje 277 m. Ak to nie je možné, treba podľa smernice 2004/54/EC [1] prijať dodatočné bezpečnostné opatrenia;
• je žiaduce, aby architektonické riešenie portálov navodilo jasné ohraničenie vjazdu do tunela, prispievalo k zníženiu rýchlosti a poskytovalo vodičovi jasné informácie;
• podľa odporučení PIARC [9] by v predportálovom úseku s dĺžkou 150 – 200 m nemalo byť inštalované príliš veľké množstvo dopravných značiek a signalizačných zariadení, naopak, toto množstvo by malo byť obmedzené na nevyhnutné minimum.

Riešenie portálov slovenských diaľničných tunelov spravidla plní prvú aj druhú požiadav­ku, množstvo dopravných značiek a signalizačných zariadení pred portálmi však môže spôsobiť zahltenie vodiča informáciami a nesprávne vyhodnotenie situácie (obr. 2).

Obr. 5  Vozidlo prepravujúce nebezpečný náklad cez horský priechod nad tunelom Branisko

Nástroje posúdenia bezpečnosti
V krátkom čase po katastrofických požiaroch v alpských tuneloch sa začali diskusie na európskej úrovni s cieľom zabrániť opakovaniu podobných udalostí alebo aspoň minimalizovať ich výskyt a ich dôsledky. Vytvorili sa medzinárodné expertné skupiny, ktoré pripravili dokument schválený v roku 2004 európ­skou komisiou a parlamentom ako smernica č. 2004/54/EC o minimálnych bezpečnostných požiadavkách na tunely v transeurópskej cestnej sieti. Smernicu boli krajiny EÚ povinné prijať do svojej všeobecne záväznej legislatívy. Na Slovensku bola smernica implementovaná nariadením vlády č. 344/2006 Z. z. [3]. Okrem opatrení týkajúcich sa infraštruktúry rieši smernica rôzne aspekty výstavby a prevádzky tunelov vrátane spôsobu odsúhlasovania projektovej dokumentácie tunelov a jej súčastí vzťahujúcich sa na otázky bezpečnosti. V zmysle znenia smernice [1] je potrebné v predpísaných prípadoch posúdiť a preukázať bezpečnosť cestných tunelov metódou analýzy rizík. Smernica zároveň zaviazala každý členský štát EÚ, aby vyvinul metodiku na analýzu rizík na národnej úrovni. Ako jedna z prvých bola rakúskymi odborníkmi na bezpečnosť a vetranie tunelov vyvinutá metodika známa pod akronymom TuRisMo – Tunnel Risk Model, ktorá bola publikovaná v roku 2008. V roku 2010 bol rakúsky rizikový model TuRisMo adaptovaný na slovenské predpisy a okrajové podmienky a následne po schvále­ní bola metodika publikovaná ako TP 02/2011 Analýza rizík pre slovenské cestné tunely. Základný princíp posúdenia rizík podľa slovenskej metodiky vychádza z minimálnych bezpečnostných požiadaviek na cestné tunely. Tunel, ktorý spĺňa všetky požiadavky a podmienky kladené smernicou [1], sa považuje za dostatočne bezpečný. Posúdenie bezpečnosti skúmaného tunela tvorí základ hodnotenia rizík prostredníctvom modelu definovaného v TP 02/2011 [8]. Tunel podobný skúmanému tunelu, ktorého všetky aspekty sú v úplnej zhode s požiadavkami a definíciami smernice, je definovaný ako referenčný tunel. Rizikové posúdenie sa vykoná pre oba tunely – referenčný, ako aj skutočný skúmaný tunel. Očakávaná hodnota rizika stanovená pre skúmaný tunel sa porovnáva s očakávanou hodnotou rizika referenčného tunela (ktorý spĺňa minimálne požiadavky na bezpečnosť presne v súlade so smernicou). Pri prekročení minimálnej úrovne bezpečnosti referenčného tunela musia byť odchýlky vyrovnané pomocou dodatočných bezpečnostných opatrení (obr. 4). Výsledkom analýzy rizík je očakávaná hodnota rizika pre tunel – dlhodobý štatisticky očakávaný počet obetí v tuneli za rok. Táto hodnota zodpovedá súčtu čiastkových rizík jednotlivých scenárov skúmaných v strome udalostí analýzy rizík. Čiastkové riziká vyplývajú z násobenia početnosti s priemernou štatisticky očakávanou mierou škody podľa jednotlivých scenárov.

Obr. 4  Príklad hodnotenia výsledkov analýzy rizík podľa TP 02/2011 pre tunel s jednosmernou premávkou
s relatívne malým podielom požiarneho rizika

Preprava nebezpečných vecí v tuneloch
Aktuálnou témou je aj preprava nebezpečných vecí v tuneloch. Kým podľa doterajšej praxe bola preprava vo všetkých slovenských tuneloch zakázaná, po zmenách medzinárodnej dohody ADR je potrebné zjednotiť dopravné obmedzenia pre tunely na medzinárodnej úrovni a klasifikovať tunely do 5 kategórií označených ako A až E. Nové pravidlá zahŕňajú prístup založený na hodnotení rizika ako podkladu pre rozhodnutie o obmedzení dopravy. Preprava nebezpečných vecí v tuneloch môže generovať zvláštne riziká pre užívateľov tunela, nosnú konštrukciu tunela, životné prostredie a ľudí, ktorí sú v blízkosti portálov. Na pravdepodobnosť a rozsah nehôd s nebezpečnými vecami vplývajú početné faktory. Kvantifikácia rizík prepravy nebezpečných vecí je obťažná, pretože pravdepodobnosť nehôd s nebezpečnými vecami je veľmi nízka, a preto štatisticky relevantné údaje o nehodách chýbajú. Možno však predpokladať, že následky takejto nehody budú veľmi veľké. Dôsledky príslušných scenárov nehôd sa odhadujú pomocou rôznych špecifických modelov následkov, ktoré sú implementované v rizikovom modeli. Posúdenie rizika prepravy nebezpečných vecí v slovenských diaľničných tuneloch sa v zmysle znenia TP 02/2011[8] vykonáva pomocou rizikového modelu DG QRAM. Tento rizikový model bol vyvinutý v spolupráci OECD a PIARC a používa sa v mnohých európskych krajinách. Hodnotenie rizika sa vykonáva vo viacerých krokoch. Prvým krokom je porovnanie dosiahnutej očakávanej hodnoty EV (expected value) s referenčnou hodnotou, ktorá je vo viacerých krajinách určená ako 0,001 obetí/rok. Ak je očakávaná hodnota EV získaná pomocou DG QRAM nižšia, možno povoliť prepravu nebezpečných vecí bez obmedzenia, čo predstavuje kategóriu A. Ak EV presiahne túto hodnotu, vykonajú sa ďalšie posúdenia, ktorých výstupom sú takzvané F/N krivky, kde F predstavuje frekvenciu a N počet obetí. Ak riziko prepravy nebezpečných vecí v tuneli zobrazené F/N krivkami prekračuje relevantné kritériá, treba preskúmať riziká alternatívnej trasy prepravy nebezpečných vecí pomocou DG QRAM. Až po porovnaní rizík tunela a alternatívnej trasy možno definitívne stanoviť obmedzenia prepravy v tuneli, prípadne ju úplne zakázať (kategória E). Treba podotknúť, že alternatívne trasy často vykazujú veľké množstvo rizikových faktorov, či už ide o zástavbu v blízkosti trasy, alebo environmentálne citlivé územia v kombinácií s nepriaznivými smerovými a výškovými parametrami trasy (obr. 5). Následky nehody vozidla prepravujúceho nebezpečné veci alternatívnou trasou by v takom prípade mohli byť väčšie ako následky nehody v tuneli.

TEXT: Ing. Miloslav Frankovský
FOTO: TASR, ČTK, Terraprojekt

Miloslav Frankovský pôsobí v projektovej a inžinierskej spoločnosti Terraprojekt, a. s., Bratislava ako predseda predstavenstva a riaditeľ. Je členom a korešpondentom pracovnej skupiny WG2 Feedback and experience Technického výboru TC 3.3 Prevádzka tunelov Svetovej cestnej asociácie PIARC.

Literatúra
1.    Directive 2004/54/EC of the European Parliament and of the Council on minimum safety requirements for tunnels in the Trans-European Road Network.
2.    Robatsch, K., Nussbaumer, C.: Comparative Analysis of Safety in Tunnels, Bundesministerium für Wissenschaft und Verkehr, Wien, 2005.
3.    Nariadenie vlády č. 344/2006 Z. z. o minimálnych bez­pečnostných požiadavkách na tunely v cestnej sieti.
4.    Analýza rizík tunelov TuRisMo, predpoklady a možnosti adaptácie metódy na rámcové podmienky v cestných tuneloch na Slovensku, ILF Consulting Engineers, 2007.
5.    Risk analysis for road tunnels, PIARC Technical Committee C 3.3 Road tunnel operation, 2008.
6.    Human factors and Road tunnel safety regarding users, PIARC Technical Committee C 3.3 Road tunnel operation, 2008.
7.    Kohl, B.: Tunnel safety – Do we behave in right manner? In: Eurotransport 3/2008.
8.    TP 02/2011 Analýza rizík pre slovenské cestné tunely.
9.    PIARC Road tunnels manual, dostupné na
http://tunnels.piarc.org.

Článok bol uverejnený v časopise Inžinierske Stavby/Inženýrské stavby