אופניים כמקור השראה לפתרון בעיית הצמתים העירוניים

צומת תנועה הוא נקודת מפגש בין כיווני נסיעה מנוגדים הסותרים ומעכבים זה את זה. באזורים עירוניים צפופים שכיחות הצמתים גבוהה, ועמה גם עיכובי התנועה התכופים. תנועת האופניים יכולה לשמש מקור השראה לפתרון והקלה על בעיית הצמתים העירוניים.

בעיית הצמתים

צומת תנועה הוא נקודת מפגש בין כיווני נסיעה מנוגדים ולכן הצמתים הופכים באורח תדיר לצווארי בקבוק המעכבים זרימת תנועה, ולעיתים גורמים פקקי תנועה העוצרים תנועה למשך פרקי זמן ארוכים. מפגשים בין כבישים צולבים מקימים מערכים של ניגודי תנועה מורכבים יותר מאלו הנתפסים בתחושות האישיות של מרבית המשתמשים בדרכים. הצטלבות שגרתית בין שני כבישים ניצבים הנפגשים בצומת בעל ארבע זרועות יוצרת לא פחות מ- 36 נקודות אפשריות למפגשים שונים בין כלי רכב מנועיים, ונקודות מפגש רבות נוספות בין כלי רכב מנועיים לבין הולכי רגל.

כדי לקיים תנועה מיטבית, שהיא גם יעילה וגם בטוחה נדרש לקבוע סדרי עדיפויות ולהקצות זמני מעבר סדורים לכיווני התנועה המנוגדים בצמתים. קביעת סדרי עדיפויות והקצאה אלו כרוכה בעימותים וחילוקי דעות. לדוגמא, יהיה מי שיעדיף שיקולי יעילות – ויבקש לתת עדיפות לתנועה על הכיוונים העמוסים על פני תנועה מכיוונים פחות מבוקשים, ויהיה מי שיעדיף שיקולי בטיחות – ויבקש להתחשב בטיפוסים חסרי סבלנות, שעלולים לפגוע בבטיחות המעבר בצמתים אם שיקולי היעילות יקבלו משקל רב.

בצמתים בהם נפחי התנועה נמוכים, רמות הניגודים והעימותים בין כיווני התנועה השונים נמוכות, ודי בתרבות דרך בסיסית כדי לקיים בצמתים אלו תנועה בטוחה ויעילה. כאשר נפחי התנועה ורמות הניגודים עולים, ניתן לקבוע כללי עדיפות שיטתיים בצמתים באמצעות שלטים כמו “האט ותן זכות קדימה” או שלטי “עצור”, אשר בדרך כלל מעניקים עדיפות לכיוון התנועה העיקרי לעומת הכיוונים המשניים. בצמתים בהם נפחי התנועה גבוהים עוד יותר נעשה שימוש באמצעים משוכללים, בדרך כלל רמזורים, המנהלים את כללי הסדר והמשמעת בצמתים. כאשר מתרחשות תקלות במערכות רמזורים נעשה שימוש – שהיה מקובל בעבר – בהכוונה על ידי שוטרי תנועה.

רמזורים הם תמרורים דינמיים שנועדו להכוונה ובקרת תנועה, המקצים את זמני המעבר והעצירה בצמתים. במשך השנים, הרמזורים ומערכות בקרת תנועה השתכללו במטרה להקל על זרימת התנועה בצמתים נבחרים, על צירים מועדפים, או במרחבים המבוקרים על ידי מערכות בקרת תנועה. בצמתים מסוימים תוכניות הרמזורים קבועות מראש לפי מידע סטטיסטי מוקדם אודות נתוני התנועה בצמתים אלו בשעות היממה וימי השבוע השונים. צמתים משוכללים יותר כוללים גלאי נפח תנועה המספקים למערכת בקרת הרמזורים נתונים על נפחי תנועה בזמן אמיתי ומקנים למערכת הרמזורים אפשרות להגיב מייד בהעדפת הכיוונים העמוסים יותר. ניתן לתאם ולתזמר מספר רמזורים רצופים על צירי תנועה ראשיים באמצעות מערכות בקרה של צירי תנועה, המכונות “גל ירוק”, ולשפר זרימה על צירים מבוקשים. מערכות בקרת תנועה משוכללות יותר מפקחות על מרחבים שלמים ולא רק על צירים. מערכות בקרה מודרניות עשויות לכלול בקרת מחשבים ושילוב של מצלמות תנועה, המספקות מידע חזותי למרכזי בקרה מרכזיים ואפשרויות מגוונות של התערבות להקלה ושיפור זרימת תנועה במרחב.

למרות היתרונות של המערכות הטכנולוגיות לבקרה וויסות תנועה הן סובלות ממגבלות רבות – בעיקר משום שהן נדרשות לפעול בהרמוניה עם נהגים אנושיים – ואין בכוחן של מערכות רמזורים ובקרה לספק מענה מיטבי ומספק. מדובר במערכות בעלות מרכיבים טכניים ומכאניים שמתקשות להגיב לתכונות אנושיות מגוונות ולנסיבות דינאמיות משתנות ומורכבות. כך למשל, מערכות גלאים של נפחי תנועה עשויות לסייע לניהול תנועה בצמתים, אך המערכות הטכנולוגיות אינן מדויקות דיין כדי לאסוף נתונים על נפחים של כלי רכב מסוגים שונים, או על נהגים והולכי רגל בעלי טבע שונה, מהירויות תנועה, או מיומנויות תגובה שונות. קשה לספק למערכות בקרת התנועה נתונים חשובים נוספים, המשתנים מעת לעת או מרכב לרכב, כמו מקדמי חיכוך של כלי רכב שונים, או מרחקי בלימה המשתנים בהתאם לתנאים דינאמיים כמו מזג אוויר, תנאי ראות, תנאי הלחות על המיסעה, או מצב תחזוקת הבלמים.

מכיוון שאמצעי בקרת התנועה הטכנולוגיים אינם מדויקים בתגובתם לנסיבות המשתנות בצמתים, הם נדרשים לפעול על בסיס מקדמי בטיחות המחושבים לפי תרחישי סיכון קיצוניים. לדוגמא, מטעמי בטיחות תכנון הפעלת רמזור מתחשב בפינוי הצומת מרכב באורך מרבי, כמו אוטובוס מגושם שאורכו 12 מטרים, גם כאשר הצומת מתפנה על ידי קטנוע קטן וזריז. תכנון זמני תנועה ברמזור לוקח בחשבון שזמן כניסה של רכב לצומת עלול להגיע ל – 3 שניות – בהתחשב בזמן תגובה של נהג ובזמן הנדרש לרכב הראשון לזנק כשמופיע אור ירוק. תכנון מחזור של רמזור מבוסס על הנחה בעלת מקדם בטיחות לפיה לפני מתן אור ירוק לתנועה נוגדת יש להמתין לפינוי הצומת על ידי התנועה שקדמה לה – בין 3 ל – 10 שניות. כשמדובר בפינוי צומת מהולכי רגל נלקח פרק זמן של 6 – 13 שניות, בהתחשב בזמני מעבר של בעלי מוגבלויות. מקדמי בטיחות אלו בעלי חשיבות עליונה, אך הם פוגעים ביעילות הזרמת תנועה על ידי אמצעים טכנולוגיים, כמו רמזורים. רמזורים בהם זמני המחזור קצרים מידי גורמים לעיכובי תנועה חולפת, עקב הגברת התדירות של עצירות וזינוקים בצמתים, ואילו זמני מחזור ארוכים מידי פוגעים בניצול היעיל של קיבולת הצומת. במקרים רבים הפיכת צומת למעגל תנועה יעילה יותר מאשר התקנת רמזור.

זמני המחזורים של רמזורים משתנים בהתחשב בנסיבות השונות, ובהן היקף התנועה בצומת הנתון בכל רגע נתון, והיחס בין נפחי תנועה בכיוונים השונים והמנוגדים בכל צומת. זמני מחזור של רמזורים עשויים לנוע בין מחזור של 10 שניות בצמתים עם תנועה דלה, למחזור של למעלה מ – 2 דקות כאשר התנועה ערה. בשעות גודש עיכובי התנועה בצמתים גבוהים יותר מזמני המחזור של הרמזורים, עקב עומס יתר ו-“זרימה רוויה”, שמחזורי הרמזורים לא מכילים אותה. במצבים אלו נוצרים בכיוונים שונים של הצומת תורים הדורשים להמתין מספר מחזורי רמזור. בצמתים בהם נפחי תנועה הנמוכים מסף מינימאלי נדרש לא מוצבים רמזורים כלל, משום שחוקי התנועה והתרבות של משתמשי הדרך יעילים ובטוחים יותר מאשר הרמזור. מנגד, בצמתים בהם קיימים נפחי תנועה גבוהים, כוחם של רמזורים למנוע גודש ופקקי תנועה עלול להיות מוגבל.

ריבוי צמתים עירוניים

אם צמתי תנועה גורמים לצווארי בקבוק ופקקי תנועה, טבעי שצפיפות גבוהה של צמתי תנועה מעמידה אתגרים קשים ומורכבים לזרימת תנועה, שעלולים להוביל למצבי תוהו. צפיפות גבוהה של מפגשי דרכים קיימת באזורים עירוניים צפופים שנועדו לשרת תנועת הולכי רגל ולספק להם אמצעי גישה וניידות בקנה מידה השונה בתכלית מזה של התנועה המנועית, והיא נגזרת ממרקמי בנייה ומצפיפות גושי הבנייה.

נמחיש מה ממדי צפיפות גושי הבנייה והצמתים בדוגמאות משלוש ערים ישראליות:

* אורכו של רחוב אגריפס הירושלמי, בין המפגש עם רחוב הרב ברוך עד המפגש עם רחוב עליאש הוא כ – 750 מטרים. במקטע זה, רחוב אגריפס מצטלב עם 15 רחובות משניים צדדיים, ובממוצע כל כ – 50 מטרים קיים מפגש, המשקף את ממדי גושי הבנייה באזור. רחוב אגריפס משיק לשכונה הירושלמית הותיקה נחלאות, שנבנתה לממדי תנועה אנושית או לתנועת חמורים, שם ממדי גושי בנייה צנועים עוד יותר, וההפרשים בין רחובות מקבילים הם 20 – 25 מטרים בלבד.

* מרקמי בנייה שנבנו כסמטאות שיועדו להולכי רגל ניתן למצוא בערים ושכונות ותיקות. גושי בנייה במימדים שפאותיהם, או חלק מהם, באורך של כ – 20 מטרים ניתן למצוא ביפו העתיקה או בשכונות הותיקות של תל אביב, נווה צדק וכרם התימנים. מרקמי הליכה קיימים באזורים שלא תוכננו לתנועה ערה של כלי רכב מנועיים, אך תכנון אזור “הצפון הישן” של תל אביב על ידי פטריק גדס נערך לאחר תחילת עידן הרכב המנועי. באזור זה גושי הבניינים מופרדים על ידי רחובות בהפרשים טיפוסיים של 70 – 80 מטרים.

* אורך שדרות המגינים בחיפה הוא כ – 1.6 קילומטר. שדרות המגינים מצטלבות עם 18 רחובות משניים, ובממוצע כל כ – 90 מטרים קיים מפגש רחובות.

מהירות התנועה המנועית העירונית החוקית המרבית היא 50 קמ”ש, ובאזורים מאוכלסים בדרך כלל 30 קמ”ש. במהירות עירונית חוקית מרבית ורצופה של 50 קמ”ש, ניתן לעבור בפרק זמן של 10 דקות 8.61 קילומטרים, אלא שבפועל מהירות הנסיעה במרקמים עירוניים בנויים נמוכה הרבה יותר כתוצאה מריבוי צמתים או גודש תנועה, המחייבים להאט את הנסיעה לפני התקרבות לצמתים, ובמקרים רבים לעצור את הנסיעה לגמרי ולהתחיל בזינוקים מחדש באופן תכוף.

האופניים כמקור השראה לפתרון בעיית הצמתים

מסוף המאה התשע עשרה, עד תחילת המאה העשרים התקיימה בעולם פעילות ערה וחסרת תקדים בתחום התעופה ונתלוו תקוות גבוהות בכך שעידן התעופה קרוב להישג יד אנושי טכנולוגי. חוקרים וממציאים שונים ניסו לפתח מכונות שיוכלו לעוף ולשאת אדם,  וניתן להזכיר אחדים מהבולטים בחלוצי התעופה. בשנת 1894 סיר היירם מקסים בנה מכונה מעופפת כבדה שהצליחה להתרומם לגובה של כמטר במשך 15 שניות. אוקטאב שאנוט בנה באותה שנה דגם של מטוס דו כנפי קל. אוטו ליליינטל היה מהנדס גרמני-יהודי מראשוני חוקרי התעופה ששילם על כך בחייו, כאשר נהרג במהלך ניסיון לטוס על דאון סמוך לברלין באוגוסט 1896. באותה תקופה פרופסור לנגלי עבד בארצות הברית בחשאיות על פיתוח מכונה מעופפת בהזמנת ממשלת ארצות הברית. מי שהצליחו להקדים ולפתח את המטוס הראשון היו האחים אורביל ו-וילבור רייט, שלמדו בסבלנות ובהתמדה מניסיונם של קודמיהם וערכו בעצמם ניסויים מעשיים בכלי תעופה שבנו. האחים רייט היו חסרי השכלה פורמאלית בתחום התעופה, אך היו בעלי ניסיון טכני מעשי שצברו בבית מלאכה לייצור ותיקון אופניים שהפעילו באוהיו שבארצות הברית. האחים רייט העידו כי בין שתי אסכולות הפיתוח שרווחו באותה תקופה הם העדיפו את זו שהתמקדה במטוסים הקלים שהתבססו על כוחות העילוי והתרכזו בכנפיים, על פני זו שהתמקדה בפיתוח מכונות יקרות שאיש לא ידע כיצד  יתנהלו. עברם של האחים רייט בתחום האופניים סייע להם להתגבר על אתגר שמלומדים ובעלי אמצעים רבים מהם לא השיגו. היו אלו שילוב של נחישות, התמדה ואמונה כי הדרך הפשוטה והזולה אינה נופלת מהדרך המתוחכמת והיקרה. האחים רייט צעדו עקב בצד אגודל בתהליכי ניסוי וטעייה אותם תיעדו ומהם הפיקו מסקנות, שהובילו אותם למטרה של בניית כלי תעופה כבד מהאוויר שהצליח לעוף ולשאת אדם.

האופניים, שהיוו מקור השראה לתהליכי פיתוח האווירון של האחים רייט, יכולים לשמש השראה גם לבעיית עיכובי התנועה בצמתים העירוניים המרובים. בעיה זו יכולה וצריכה להיפתר לא רק על ידי מערכות ניהול ובקרת תנועה מתוחכמות ויקרות, אלא גם על ידי שימוש בכלי רכב קלים, שימושיים וצמומים.

* מהנדסי תנועה המחשבים קיבולת ותפוקה של צמתי כבישים משתמשים במונח “יחידת רכב מושווה – יר”מ”. “יחידת רכב מושווה” מחשבת “מקדם התאמה המבטא את משך המעבר בצומת של רכב מסוג מסוים, יחסית לזה של רכב נוסעים פרטי.” על פי מקדם זה, מקדם ההתאמה של רכב מנועי עד 4 טון הוא – 1, מקדם התאמה של משאית בעלת שני צירים – 1.8, מקדם התאמה של אוטובוס – 1.8 ושל משאית בעלת 3 צירים – 2.1. מקדם ההתאמה של אופניים הוא – 0.6 בלבד. כלומר, לצורך החישובים ההנחה היא שמשאית מכבידה על המעבר בצומת פי שניים מרכב משפחתי, ואילו זוג אופניים מכביד על המעבר בצומת בשיעור של 60% מזה של רכב משפחתי.

* בכבישים מהירים בעיית ריבוי הצמתים נפתרת על ידי הפרדות מפלסיות ובניית מחלפים. בנייתם של מחלף, גשר, מנהרה או שיקוע כביש בצמתים יקרה, אך השקעה זו כדאית שכן היא חוסכת את העימותים הקיימים בצמתי דרכים, משפרת באופן משמעותי את זרימת התנועה ותורמת לבטיחות בדרכים. במתחמים עירוניים בנויים קיימות מגבלות המונעות בנייה של מחלפים שישרתו כלי רכב מנועיים. מחלפים אלו דורשים עקומות ורדיוס סיבוב שאינם הולמים רקמה עירונית יקרה, הבנויה בצפיפות. אך אם התנועה באזורים עירוניים הייתה נערכת באמצעות כלי רכב בסדר גודל אנושי, כמו אופניים, נקל וזול היה להפוך צמתים עירוניים בסביבה בנויה למחלפים, או לפחות למעגלי תנועה.

* כפי שפורט לעיל, מגבלות מעטפת הביצועים של מערכות רמזורים ובקרת תנועה לייעל זרימת תנועה נובעות ממקדמי בטיחות שתוכננו לתנועה של כלי רכב מנועיים. מקדמי הבטיחות של כלי רכב קלים ורכים נמוכים הרבה יותר מאלו של כלי רכב כבדים, והפחתת מקדמי הבטיחות במערכות הבקרה והרמזורים עשויה לשפר באופן משמעותי את יעילות התנועה בצמתים עירוניים.

במדינת ישראל ניתן להתנסות באופן מוחשי ולחוות את יתרונות האופניים לזרימת התנועה בצמתים עירוניים על ידי נסיעה מקבילה לאורך ציר החוף של תל אביב יפו ברכב מנועי ובאופניים. בשנה האחרונה כמעט והושלמה בתל אביב יפו סלילתו של נתיב אופניים על קו החוף של העיר בין חוף תל ברוך בצפון העיר ועד סמוך לכיכר השעון ביפו בדרומה. הרוכבים על נתיב זה נהנים מהנוף המיוחד של חופי תל אביב ויכולים בזמן קצר ליהנות מהנוף הים תיכוני והחופים החוליים, ולשזוף את מבטם תוך כדי תנועה בטוחה, בסירות מפרש, גלשנים, שחיינים, משתזפים ושחקני מטקות. אך מלבד הנופים והמראות לנתיב החוף יש יתרון שימושי בולט – לאור מיקומו הטופוגרפי הטבעי של הנתיב הסמוך לקו החוף, מדובר בנתיב רצוף שאינו מקוטע על ידי צמתים משמעותיים או רמזורים, למעט מספר רמזורי אופניים סמליים שהעירייה הציבה על טיילת הרברט סמואל.

רכיבה על מסלול רצוף, שאינו מקוטע על ידי צמתים של תנועה נוגדת מספקת המחשה מנוגדת לתנועה ברחובות העיר הדורשת לחצות הצטלבויות מרובות. המרחק בקו אווירי בין ככר השעון ביפו עד חוף תל ברוך צפון הוא כ – 8 קילומטרים, וכל תושב או אורח בעיר תל אביב יכול לחצות את העיר מדרום לצפון על נתיב האופניים ללא מאמץ מיוחד בפרק זמן של 15 – 30 דקות – בהתחשב בכושרו, מיומנותו ותנועת הולכי הרגל בסביבה. חציית המימד הארוך של תל אביב יפו באמצעות אופנים על נתיב החוף הרצוף תחרותית בזמן המסע ובנגישות לכל אמצעי תחבורה אחר הפועל בעיר. יתרון זה נובע מתנועה באמצעות כלי תחבורה בקנה מידה אנושי שהפרעתו היחסית לסביבה מצומצמת והפרעת הסביבה אליו קטנה. יחסי גומלין אלו בין אמצעי תנועה בקנה מידה אנושי לבין סביבתו מקטינים את החיכוך, והסכנות הקיימות בהשוואה לתנועת כלי רכב מנועיים.

נסיעה על מסלול מקביל על הכבישים הסמוכים לחופי תל אביב יפו מאריכה במקצת את המסלול לאורך של כ – 8.6 קילומטרים, אך עיכובים רבים נגרמים כתוצאה מהתקלות של הנוסעים על ציר החוף בתנועה נוגדת המשתלבת לתוך ציר החוף מ – 42 רחובות שונים. עיכובים ב – 42 נקודות מפגש וחיכוך מאטים את תנועת כלי הרכב על ציר החוף באופן משמעותי, ובימי שגרה, בשעות השיא המבוקשות, התנועה המנועית על ציר החוף עלולה להימשך בסביבות 40 – 80 דקות. כאשר מתקיימים אירועים מיוחדים על חופי תל אביב, כמו מטס אווירי, מופע זיקוקים או הופעת אמן מפורסם בנמל תל אביב, המתנה של שעתיים כדי לחלוף על פני 3 צמתים פקוקים היא חיזיון נפרץ. ראוי לציין כי גם ציר האופניים וגם ציר המכוניות המקבילים לחוף הים בתל אביב יפו נהנים ממיעוט יחסי של נקודות מפגש וצמתים עם תנועה נוגדת בהשוואה למרכז העיר מכיוון שאין תנועה מערבה מהים ואליו, ולכן מדובר בצמתים של 3 כיוונים ולא של 4. בנוסף לכך, צפיפות הצמתים נמוכה יחסית משום שעל חלק מהחוף בנויים פארקים חופיים ונמל התעופה שדה דב, החוסמים תנועת כלי רכב. על ציר החוף בתל אביב יפו יש בממוצע מפגש מנוגד כל 205 מטרים – כאשר על המקטע של רציף הרברט סמואל יש צומת כל 164 מטרים. ולאורך רחוב הירקון כל 154 מטרים.

מקורות וחומר לעיון:

 The Early History of the Airplane, The Wright Brothers’ Aeroplane, How We Made the First Flight & Some Aeronautical Experiments, The Dayton-Wright Airplane Co. Dayton-Ohio

הנחיות לתכנון רחובות בערים, הנחיות לתכנון צמתים עירוניים, משרד התחבורה והבטיחות בדרכים, משרד הבינוי והשיכון, , דצמבר 2009

הנחיות לתכנון רמזורים, משרד התחבורה המפקח על התעבורה, ערך ישעיהו רונן, אוגוסט 1981

בדיקת כדאיות כלכלית לרימזור צמתים, משרד התחבורה, מינהל היבשה, אגף כלכלה ותכנון, פברואר 2003.

הנחיות לתכנון רחובות בערים, תנועת הולכי רגל, משרד התחבורה והבטיחות בדרכים, משרד הבינוי והשיכון, אוקטובר 2009.

Leave a Reply