CC BY
11
ТРАНСПОРТ
УДК 629.118 ББК 39
Мартин Влковскы
Доктор философии, заместитель декана по научной деятельности факультета военного руководства Университета обороны. Брно, Чешская Республика.
Камил Беднарж
Доктор философии преподаватель кафедры по управлению кризисными ситуациями факультета военного руководства Университета обороны. Брно, Чешская Республика.
СПЕЦИФИКА УКРЕПЛЕНИЯ ГРУЗА В РАМКАХ ЭКСТРЕННОГО СНАБЖЕНИЯ
В статье рассмотрены особенности укрепления груза при экстренном снабжении в кризисных ситуациях. Особое значение придается таким кризисным ситуациям, в которых транспортная инфраструктура для экстренного снабжения ограничена. Описаны возможные проблемы, которые могут возникнуть при транспортировке предметов первой необходимости в зону такой кризисной ситуации. Дана статистическая оценка транспортного эксперимента, который был реализован на асфальтированной дороге (шоссе) и на грунтовой дороге, и на её основе представлены соответствующие рекомендации в отношении укрепления груза.
Ключевые слова: укрепление груза, силы инерции, коэффициенты ускорения, предметы первой необходимости, транспортный эксперимент.
Martin Vlkovsky Brno, the Czech Republic Kamil Bednar Brno, the Czech Republic
SPECIFICITY OF FASTENING OF CARGO IN EMERGENCY SUPPLY
The article deals with the special features of fastening of cargo in crisis situations during the emergency supply. The emphasis is placed on crisis situations where limited transport infrastructure is available for emergency supply purposes. Under these conditions, problems with transport of emergency supplies to and within the crisis situation area can be assumed. Based on the statistical evaluation of the transport experiment carried out on the road (motorway) and on unpaved communications (terrain) respectively recommendations are made in relation to the fastening of cargo.
Keywords: fastening of cargo; inertial forces; acceleration coefficients; emergency supply; transport experiment.
Martin VLKOVSKY Brno, the Czech Republic Kamil Bednar Brno, the Czech Republic
SPECIFIKA UPEVNOVÂNÎ NÂKLADU V RÂMCI NOUZOVÉHO ZÂSOBOVÂNÎ
Clanek resi zvlastnosti upevneni nakladu v krizovych situacich behem procesu nouzového zasobovani. Dûraz je polozen na krizové situace, kdy je pro ûcely nouzového zasobovani k dispozici omezena dopravni infrastruktura. V uvedenych podminkach lze predpokladat problémy v preprave nouzovych zasob do prostoru krizové situace a v ramci ni. Na zaklade statistického vyhodnoceni prepravniho experimentu, ktery byl proveden na silnici (dalnici), resp. na nezpevnené komunikaci (terénu), jsou predlozeny doporuceni ve vztahu k upevneni nakladu.
Klicova slova: upevneni nakladu; setrvacné sily; koeficienty zrychleni; nouzové zasobovani; prepravni experiment.
SPECIFIKA UPEVÑOVÁNÍ NÁKLADU V RÁMCI NOUZOVÉHO ZÁSOBOVÁNÍ
Krizová situace je v souladu se zákonem с. 240/2000 Sb., o krizovém fízení (krizovy zákon) a zákonem с. 239/2000 Sb., o integrovaném záchranném systému: „skodlivépusobenísil a jevu vyvo-lanych cinností clovëka, prírodními vlivy, a také havárie, které ohrozujízivot, zdraví, majetek nebo zivotníprostredí a vyzadujíprovedení záchrannych a likvidacních prací, narusení kritické infra-struktury nebo jiné nebezpecí, pri nichzje vyhlásen stav nebezpecí, nouzovy stav nebo stav ohrození státu" [Zákon с. 239/2000 Sb.; Zákon 240/2000 Sb.]. K vyse uvedenému je tfeba doplnit válefey stav, ktery je upraven (mimo jiné) ústavním zákonem с. 1/1993 Sb., ústavou Ceské republiky.
Krizové situace jsou nedílnou soráástí dnesní doby. Pfi krizovych situacích velkého rozsahu je v první fade nezbytná záchrana zivotû, majetku a zivotního prostfedí a následná evakuace obyvatel do bezped Pokud není z objektivních dûvodû mozné zasazené obyvatelstvo evakuovat okamzite, je nezbytné zajistit zásoby pro jeho pfezití a to nekdy i po dobu nekolika dnû.
Se vznikem krizové situace velkého rozsahu je spojena potfeba logistického zabezpeCení osob, které se tzv. ocitly v „nesprávny Cas na nesprávném míste" a jejichz pfezití mnohdy závisí na zpûsobu a rychlosti dodání nouzovych zásob (pfedevsím lékû, pitné vody, potravin), resp. systému nouzového zásobování.
Vzhledem k tomu, ze pitná voda a potraviny pfedstavují základní zivotní potfebu, je této oblasti venována znafeá pozornost v pfíslusnych krizovych plánech. Na základe krizovych plárn mají, kraje (popf. obce) s rozsífenou pûsobností, pfehled o kapacitách na svém území a po vzniku krizové situace jsou schopny je na základe krizového zákona (zejména zákona с. 241/2000 Sb., o hospo-dáfskych opatfeních pro krizové stavy, ve znení pozdejsích pfedpisû) vymoci od dodavatelû [Zákon с. 241/2000 Sb.]. Nemalou kapacitou nouzovych zásob disponuje rovnez stát prostfednictvím Správy státních hmotnych rezerv Ceské republiky.
Diskutovanou otázkou je provedení pfíslusnych krizovych pMnû, které ne vzdy odpovídají realite, resp. pfedpokládají pouze nekteré situace. Mnozství a kapacity prostfedkû urcenych k fesení krizové situace zpravidla odpovídají pfedpokládanym pozadavkûm, nicméne ne vzdy je fesena pro-cesní stránka dodání, tzn. pfeprava do místa krizové situace, popf. pfeprava v rámci krizové situace.
Pokud budou brány v potaz bezné krizové situace pfírodního charakteru, jako jsou povodne, vetrné smrste nebo snehové kalamity, vyvstává otázka, jakym zpûsobem jsou schopny záchranné
slozky postizené a mnohdy zcela odríznuté obyvatelstvo zásobovat a disponují adekvátními prostredky?
V prípadé krizovych situací prírodního charakteru je treba vzít v úvahu následující omezení, které múze zásadním zpúsobem ovlivñovat zpúsob a dobu dodání nouzovych zásob na místo urcení. Limitujícím faktorem pro prepravu zásob - realizaci nouzového zásobování, bude v takovém prípadé stav silnicní síté, resp. schopnost slozek Integrovaného záchranného systému zabezpecit (zprovoznit, obnovit) sjízdnost neurálních komunikací a zajistit pozadovaná vozidla (z hlediska typu a poctu) k prepravé nouzovych zásob. Cástecnym resením múze byt vyuzití Jednotného systému dopravních informací, kde jsou v prúbéhu krizové situace shromazdovány informace za úcelem zajisténí prújezdnosti tras pro slozky Integrovaného záchranného systému.
Vhodnost vozidel pro prepravu nouzovych zásob v extrémních podmínkách, napr. po cástecné zaplavenych nebo nezpevnénych silnicích, pri vyuzití objízdnych tras, múze predstavovat zásadní problém. Preprava do místa krizové situace, popr. v rámci ní, je zpravidla zajist'ována bud nasmlou-vanymi dodavateli (nositeli nezbytné dodávky v oblasti prepravy), anebo „svépomocí" s vyuzitím vlastních dopravních prostredkú obce s rozsírenou púsobností.
Dalsí mozností je vyuzití prepravních kapacit neziskovych organizací (ADRA, CCK apod.), v krajních prípadech je pak vyzadována pomoc Hasicského záchranného sboru. Predpokladem nic-méné je, ze slozky Hasicského záchranného sboru, popr. i vybrané neziskové organizace, budou béhem krizové situace plnit jiné úkoly.
S vyjimkou Hasicského záchranného sboru jsou disponibilní dopravní prostredky zpravidla urceny pro prepravu po béznych komunikacích, nikoliv na nezpevnénych komunikacích nebo dokonce v terénu. V takovém prípadé lze predpokládat, ze plánované kapacity dopravních prostredkú v extrémních podmínkách (viz vyse) budou pouze teoretické. V reálné situaci nebude napr. bézny nákladní automobil bez terénních úprav schopen nouzové zásobování - dodání zásob realizovat. Dúvodem je jednak omezená prúchodnost terénem, predevsím díky konstrukci vozidla a typu pneumatik, a jednak predpoklad púsobení vyrazné vétsích setrvacnych sil na vozidlo nez v rámci silnicní síté.
Pokud budou podmínky prijatelné pro tyto bézné pouzívané nákladní automobily, lze predpokládat problém nejen s púsobením setrvacnych sil (rázú) na vozidlo a jeho konstrukci, ale i
na náklad. Náklad je tedy treba upevnit odlisnym zpúsobem s ohledem na vétsí velikost predpoklá-danych setrvacnych sil púsobících pri prepravé.
Velikosti setrvacnych sil nejsou pred zahájením prepravy známé, tzn. vyuzívá se empiricky nebo normativné zjisténych koeficientú zrychlení [Vlkovsky et al., Crede Experto, 2016], které tvorí základní komponentu pro vypocet setrvacnych sil v jednotlivych osách (x, y nebo z). Koefi-cienty zrychlení predstavují bezrozmérné koeficienty, které udávají velikost rázú prostrednictvím násobku tíhového zrychlení g. Na základé uvedeného lze zapsat:
a = cw ■ g [ms-2] (1)
kde a je zrychlení (vozidla), cx, cy a cz jsou bezrozmérné koeficienty zrychlení v príslusnych osách, které lze zjistit mérením nebo vyuzít príslusnou normu (CSN EN 12195-1) a g je tíhové zrychlení [CSN EN 12195-1, 2011].
Setrvacnou sílu, resp. její velikost lze potom urcit s vyuzitím druhého Newtonova pohybového zákona:
Fx,y,z = m ■ a [N] (2)
kde Fx, Fy a Fz jsou hledané velikosti setrvacnych sil v jednotlivych osách a m je hmotnost nákladu.
Na základé provedenych analyz a prepravních experimentú lze konstatovat, ze u vybranych statistickych charakteristik je signifikantní rozdíl mezi velikostmi koeficientú zrychlení namérenych na bézné komunikaci a na nezpevnéné komunikaci (v terénu). Rozdíl je patrny i pouhym okem - viz Obrázek 1.
Z Obrázku 1 jsou uvedeny hodnoty koeficientú zrychlení v ose z namérené ve dvou extrémních situacích:
• preprava po silnici - prevázné po dálnici (cást grafu pred a po cerveném obdélníku),
• preprava po nezpevnéné komunikaci - v terénu (cást grafu ohranicená cervenym obdélníkem).
Pro úcely statistického vyhodnocení byly naméreny hodnoty koeficientú zrychlení a z nich zpracovány dva samostatné datové soubory. První soubor, s oznacením Soubor 1, byl vytvoren z dat namérenych na silnici a druhy, s oznacením Soubor 2, byl získán na nezpevnéné komunikaci (v terénu).
5
m 4
0
i/ioi/iNNNNrMsoocniomMroiOfnooffioomMmoorriooroiOfnioro r^^o^or^moOdr^moODmoOD
Cas
Obr. 1: Hodnoty namerenych koeficientu zrychleni v ose z
Zdroj: [Vlkovsky et al., WMCAUS, 2017] - upraveno
Rozsah Souboru 1 - pocet namerenych dat na silnici je 6 148 hodnot koeficientu zrychleni a Soubor 2 obsahuje 5 257 hodnot koeficientu zrychleni namerenych na nezpevnene komunikaci (v terenu). K prokazani vyznamnych rozdilu mezi obema typy komunikaci (silnici a terenem) byly zvoleny tri statisticke charakteristiky:
• smerodatna odchylka (oznaceni 01 pro datovy Soubor 1 a analogicky 02 pro Soubor 2),
• stredni hodnota (oznaceni ¡1 pro datovy Soubor 1 a analogicky ¡12 pro Soubor 2),
• pravdepodobnost, ze hodnota koeficientu zrychleni prekroci normativne stanovenou mez [Vlkovsky et al., ICTTE, 2016] (oznaceni 01 pro datovy Soubor 1 a analogicky 82 pro Soubor 2).
Nasledne byly provedeny statisticke testy rovnosti, ktere prokazaly signifikantni rozdil u dvou ze tri testovanych statistickych charakteristik - viz Tabulka 1.
Tab. 1: Statistické testy rovnosti
Interval spolehlivosti pro Namerené hodnoty koeficientú zrychlení
X y z
PE LB UB PE LB UB PE LB UB
01/02 0.904* 0.SS1 0.92S 0.914* 0.S91 0.93S 0.77S* 0.75S 0.799
jUi-jU2 -0.00S 0.0251 0.0097 -0.013 0.0305 0.0050 0.00S 0.002S 0.01SS
61—62 0.0141* 0.022S 0.0054 0.0157* 0.0307 0.0007 0.0156* 0.0231 0.00S1
PE Odhad parametru
LB Dolní mez 95% intervalu spolehlivosti
UB Horní mez 95% intervalu spolehlivosti
* statisticky vyznamny rozdíl mezi parametry prvního a druhého namëfeného souboru na hladinë vyznamnosti 5 %
Zdroj: [Vlkovsky et al., WMCAUS, 2017]
Z Tabulky 1 je zfejmé, ze se na hladinë vyznamnosti 5 %, statisticky vyznamnë lisí smërodatné odchylky srovnávanych souborû (ai a 02). Tzn. statisticky se vyznamnë lisí variabilita obou souborû. Uvedeny závër platí pro vsechny tfi osy. Pro ilustraci lze variabilitu obou souborû pozo-rovat pouhym okem na Obrázku 1 v pnpadë osy z.
Stfední hodnoty (¡1 a ¡12) se oproti tomu vyznamnë nelisí a odhad parametru (PE) lezí v defi-novanych mezích (LB a UB), pfestoze ve dvou pfípadech dosahuje PE zápornych hodnot a v pnpadë osy z kladné.
Pravdëpodobnosti, ze hodnota koeficientu zrychlení pfekrocí normativnë stanovenou mez defi-novanou CSN EN 12195-1 (01 a 02) se, na stejné hladinë vyznamnosti, statisticky vyznamnë lisila, analogicky jako variabilita souborû. Lze tedy konstatovat, ze pravdëpodobnost dosazení extrémní hodnoty koeficientu zrychlení v jakékoliv ze tfí os - tzn. hodnoty mimo normativnë stanovenou mez, je vyraznë pravdëpodobnëjSí u Souboru 2 (na nezpevnëné komunikaci - v terénu) nez u Souboru 2 (na silnici).
Provedené pfepravní experimenty prokázaly (napf. [Vlkovsky et al., ICTTE, 2016; Vlkovsky et al., WMCAUS, 2017]), ze problematika pûsobem setrvacnych sil na náklad je aktuální nejen pfi bëzném provozu na pozemních komunikacích pro civilní dopravce, ale pfedevsím pro potfeby nou-zového zásobování a armádu, pnpadnë dalsí bezpecnostní slozky. Vyznam mëfem a vyhodnocování setrvacnych sil, pnpadnë alespoñ ràzû (zrychlení), je pfedevsím v oblasti bezpecnosti pfepravy.
Podle odhadû Dopravniho odboru Evropské komise (European Commission Transportation Department) je az 25 % dopravnich nehod nakladnich automobilû zpûsobeno nespravnym nebo ne-dostatecnym upevnënim nakladu [European Commission, 2014]. Vzhledem k faktu, ze se dopravni nehody nakladnich automobilû podili na celkovém poctu nehodovych udalosti v Ceské republice témër 49 %, lze odhadovat, ze podil dopravnich nehod nakladnich automobilû zpûsobenych neod-povidajicim upevnënim nakladu na celkovém poctu nehodovych udalosti v Ceské republice je cca 12 % [Rocenka dopravy, 2015]. Zajimavou skutecnosti je napr. porovnani velmi diskutované prob-lematiky dopravnich nehod zpûsobenych pod vlivem alkoholu, které stoji v Ceské republice para-doxnë „pouze" za 9 % vsech dopravnich nehod. I pres urcité rozdily mezi zemëmi, je situace ob-dobna i v ramci Evropské unie [Rocenka dopravy, 2015].
Predmëtem dalsiho vyzkumu by mëlo byt vyhodnoceni nehodovosti a prijeti prislusnych opatreni [Vlkovsky a Vlachova, KBO, 2017]. Vyznam takového vyhodnoceni bude neménë vyzn-amny v pripadë bezpecnostnich slozek, které si vedou vlastni statistiky, s dûrazem na prepravu ne-bezpecnych vëci (napr. munice [Silinger et. al., 2015]).
S rozvojem novych technologii vyuzivaji subjekty dopravniho trhu (dopravci, zasilatelé apod.) stale castëji akcelerometry pro zjistëni skutecnych razû (zrychleni) pri prepravë. Zajistëni hodnot koeficientû zrychleni v urcitém pasmu, v absolutni hodnotë - pod stanovenou horni mezi, se jiz objevuje i jako soucast smluvniho ujednani o prepravë vëci (nakladu).
Predmëtem dalsiho vyzkumu bude namëreni dalsich hodnot koeficientû akcelerace s dûrazem na odlisnosti mezi typy komunikaci (napr. rozdily mezi dalnicemi, silnicemi danych trid apod.) a nezpevnënymi komunikacemi (terénem).
Naslednë vyuzit vhodné metody vëdecké prace pro statistické vyhodnoceni ziskanych datovych souborû (napr. [Grzesica, D. et al., ICTTE, 2016; Grzesica, D. et al., WMCAUS, 2016]) a pred-lozeni doporuceni. Predpokladem je diskuze o vhodnëjsim nastaveni normativnë stanovenych hodnot koeficientû zrychleni s rozlisenim typû komunikaci, pripadnë dalsich rozdilû souvisejicich s prepravou (napr. zpûsobu upevnëni, jizdniho stylu ridicû).
Odborny clanek byl napsan s podporou projektu specifického vyzkumu c. SV16-FVL-109-VLK dotovaného Ministerstvem skolstvi, mladeze a tëlovychovy Ceské republiky.
LITERARNi ZDROJE
1. Zakon c. 239/2000 Sb., o integrovanem zachrannem systemu a o zmene nekterych zakonu, ve zneni pozdejsich predpisu.
2. Zakon c. 240/2000 Sb., o krizovem fizeni a o zmene nekterych zakonu (krizovy zakon), ve zneni pozdejsich predpisu.
3. Zakon c. 241/2000 Sb., o hospodafskych opatfenich pro krizove stavy a o zmene nekterych souvisejicich zakonu, ve zneni pozdejsich predpisu.
4. CSN EN 12195-1. Zajistovani bfemen na silnicnich vozidlech - Bezpecnost - Cast 1: Vypocet zajistovacich sil. Urad pro technickou normalizaci, metrologii a statni zkusebnictvi: 2011. 48 p.
5. European Commission. Road Safety: Best practice guidelines on cargo securing and abnormal transport. Publications Office of the European Union: Luxembourg; 2014. 96 p. DOI: 10.2832/69096
6. Rocenka dopravy Ceske republiky 2015. [online]. 2015. [vid. 2017-07-29]. Dostupne z WWW: https://www.sydos.cz/cs/rocenka-2015/index.html.
7. Grzesica, D. Identification of the cyclical component in modeling road accidents. In Olja Cokorilo (ed.), Third international conference on traffic and transport engineering - ICTTE Proceedings. Serbia, Belgrade, p. 964970, 2016.
8. Grzesica, D.; Wiecek, P. Advanced Forecasting Methods Based on Spectral Analysis. In: WMCAUS Procedia Engineering. Czech Republic, Prague, p. 256-258, 2016.
9. Silinger, K. et. al. The evidence of ballistic characteristics of artillery ammunition using barcodes within the automated system of artillery fire control. Czech Military Review, 24 (56), No. 4, p. 38-46, 2015. ISSN 1210-3292.
10. Vlkovsky, M.; Smerek, M.; Michalek, J. Cargo Securing during Transport depending on the Type of Road. In: World Multidisciplinary Civil Engineering-Architecture-Urban Planning Symposium - Procedia Engineering (WMCAUS 2017). Czech Republic, Prague, 2017
11. Vlkovsky, M. et al. Upevnovaninakladu na vojenskych nakladnich vozidlech -pfepravni experiment. Crede Experto: transport, society, education, language, 2016, No. 4 (11). ISSN 2312-1327.
12. Vlkovsky, M. et. al. The Cargo Securing Based on European Standards and its Applicability in Off-road Transport Conditions. In: In Olja Cokorilo (ed.), Third international conference on traffic and transport engineering - ICTTE Proceedings. Serbia, Belgrade, p. 603-607, 2016.
13. Vlkovsky, M.; Vlachova, H. Cargo Securing and Accident Rate in the Army of the Czech Republic. In: The 23rd International Conference The Knowledge-Based Organization: Applied Technical Sciences and Advanced Applied Technical Sciences and Advanced Military Technologies (KBO 2017). Romania. Sibiu, p. 148-154, 2017.
