Pyöräliikenteen suunnittelun perustiedot
Tällä sivulla
- Pyöräliikenteen ominaispiirteitä
- Tilantarve
- Mitoitusnopeus ja kaarresäteet
- Näkemät
- Pituus- ja sivukaltevuus
Pyöräliikenteen ominaispiirteitä
Polkupyörän liikkumiseen kuluu lihasvoimalla tuotettua energiaa. Jokainen pysähdys tai hidastaminen tuhoaa liikkeellelähdössä aikaansaadun energian. Pyöräilijän nopeuden hillitseminen puolestaan on vaikeaa ilman, että heikentää samalla pyöräily-ympäristön laatua ja pyöräilyn houkuttelevuutta. Pyöräilijöiden nopeudet vaihtelevat pyörämatkan tarkoituksen sekä pyöräilijän iän ja tottumuksen mukaan. Keskimäärin kaupunkioloissa pyöräliikenteen nopeus on noin 17 km/h. Pyöräilijöiden väliset nopeuserot ovat suhteellisesti suurempia kuin autojen, joten ohitusmahdollisuuden tarjoava suunnitteluratkaisu on olennainen osa laadukasta pyöräily-ympäristöä.
Pituuskaltevuus vaikuttaa pyöräilijän nopeuteen merkittävästi. Esimerkiksi jyrkässä ylämäessä pyöräilijän nopeus hidastuu. Alamäessä pyöräilijän nopeus vastaavasti kasvaa merkittävästi. Tämä on huomioitava esimerkiksi risteysnäkemien kannalta. Pyörä- ja autoliikenteen nopeuseron kasvu vaikuttaa liikennemuotojen erottelutarpeeseen, joten myös maastonmuodot tulee huomioida erottelutarvetta arvioitaessa.
Polkupyörä on epävakaa ajoneuvo, ja pyöräilijä on herkkä altistumaan ulkoisille häiriötekijöille. Kapea rengas on altis pintojen pituussuuntaisille raoille, jotka ovat tavallisia nupu- ja noppakivipinnoilla, betonilaattapinnoilla sekä kaivantojen jälkeen paikatuilla sekä halkeilleilla asfalteilla. Valtaosassa polkupyöristä ei ole iskunvaimennusta. Pyöräilyn kannalta hyvässä ympäristössä kadun päällyste on tasainen eikä pyöräilijän tarvitse ylittää rakennettuja epätasaisuuksia, kuten täräyttäviä reunatukia. Raitiovaunukiskojen urat ovat pyöräliikenteen kannalta ongelmallisia. Talvella kiskot ovat myös muuta katupintaa huomattavasti liukkaampia.
Etenkin risteysalueilla pyöräilijän tulisi pystyä kiinnittämään huomionsa normaaleihin risteyskäytäntöihin, vuorovaikutukseen muiden liikkujien kanssa, valo-ohjauksen ja opastuksen seuraamiseen sekä ohjausliikkeiden tekemiseen. Suuntamerkkiä näyttävä yhdellä kädellä ohjaava pyöräilijä ei kaipaa ylimääräisiä haasteita. Laadukas pyöräily-ympäristö palvelee laajalti eri pyöräilijöiden tarpeita, siinä missä heikko palvelutaso saa välttämään pyöräilyä ja voi olla jopa vaarallinen.
Tilantarve
Polkupyörän suurin sallittu leveys on 1,25 m. Pyöräilijän laskennallinen tilantarve on vähintään 0,75 m polkupyörän, varusteiden tai henkilön mukaan. Normaalinopeudella pyöräilijän huojunta on noin 0,25 m suuntaansa – hitaasti edetessä jopa 0,8 m. Leveämpi tila on yleensä tarpeen ylämäissä sekä liikkeellelähtö- ja pysähtymispaikoissa. Kaarteissa pyöräilijä kallistaa pyöräänsä ja tarvitsee enemmän tilaa kuin suorilla osuuksilla. Pystysuunnassa tilaa tarvitaan vähintään 2,5 m. Pyöräliikenteen väylää mitoittaessa tulee huomioida turvaetäisyys erilaisiin esteisiin ja seiniin. Pyöräliikenteen tilantarve on kuvattuna tarkemmin kuvassa 10. Erilaisten polkupyörien mittoja on kuvattuna taulukossa 2.
| Ajoneuvo | Pituus | Tyypillinen leveys | Suurin sallittu leveys |
|---|---|---|---|
| Polkupyörä | 1,80 m | 0,75 m | 0,8 m |
| Polkupyörä ja perävaunu | 2,60 m | 0,80 m | 1,25 m |
| Polkupyörä ja lastenkuljetusvaunu | 3,00 m | 0,80 m | 1,25 m |
| Kolmipyöräinen polkupyörä | 1,70 m | 0,90 m | 1,25 m |
| Rahtipyörä | 2,00 m | 0,90 m | 1,25 m |
Mitoitusnopeus ja kaarresäteet
Pyöräliikenteen järjestelyjen linjaosuudet mitoitetaan siten, että pyöräliikenteen sujuvuustavoitteet voivat täyttyä. Baanoilla mitoitusnopeus on 45 km/h. Pääreiteillä mitoitusnopeus on 30 km/h. Muilla reiteillä voidaan tarvittaessa käyttää arvoa 20 km/h. Suunnittelussa on syytä kiinnittää huomio todellisiin ajonopeuksiin – esimerkiksi alamäissä nopeudet saattavat kasvaa tarpeettoman suuriksi. Alamäen vaikutus on huomioitava myös näkemätarkastelussa.
Mitoitusnopeus vaikuttaa linjaosuuden kaarresäteisiin. Pyöräteillä käytetään Väyläviraston määrittämiä arvoja. (Taulukko 3). Kaarresäde mitataan pyörätien tai -kaistan keskilinjasta. Liittymissä tai liittymään liittyvissä järjestelyissä voidaan tarvittaessa käyttää pienempiä arvoja, jos geometria sitä vaatii. Pääsuunnalla tulee kuitenkin pyrkiä turvaamaan mahdollisuus säilyttää mitoitusnopeus myös kaarteessa. Pyöräkaistoilla kaarresäteet ja kääntymiskulmat määräytyvät autoliikenteen määrittämän geometrian mukaisesti, (ks. Linjaosuuden suunnittelu).
Risteyksessä pyörätien sisäkaarteen säteen minimiarvo on yleensä 5 m. Toisinaan arvosta on tilasyistä joustettava, mutta mitoittavana kaarresäteen arvona voidaan pitää kuormapyörän ajouraa.
Rakennetussa ympäristössä tulee väistämättä linjaukseen tarvetta siirtää pyörätien paikkaa kadun poikkileikkauksessa esimerkiksi pysäkin kohdalla tai lähestyttäessä risteysaluetta. Sivuttaissiirtymät rakennetaan jouheviksi ja helposti ajettaviksi kaikilla polkupyörätyypeillä. Sivuttaissiirtymässä noudatetaan pyörätien keskilinjalla taulukon 3 mukaisia kaarresäteen ja kääntymiskulman arvoja reittihierarkian mukaisesti.
Mitoitusnopeus valitaan pääsääntöisesti verkkohierarkian mukaan:
Baana
- vapaassa maastossa: 45 km/h
- Kaupunkialueiden puistokohteissa tapauskohtaisesti 30 km/h tai 45 km/h
- Katualueiden kohteet: 30 km/h
- jos mopot on sallittu: 45 km/h
Pääreitti
- 30 km/h
- jos mopot on sallittu: 45 km/h
Muu reitti tai muu yhteys
- 25 km/h
- jos mopot on sallittu: 45 km/h
| Mitoitusnopeus | 45 km/h | 30 km/h | 25 km/h |
|---|---|---|---|
| Kaarresäde sivuttaissiirtymässä/s-mutkassa (minimi) | ≥ 40 m (30 m) | ≥ 30 m (20 m) | ≥ 20 m (10 m) |
| Minimikaarresäde linjaosuudella | 75 m | 30 m | 25 m |
| Kääntymiskulma sivuttaissiirtymässä | ≤ 10 astetta | ≤ 20 astetta | ≤ 20 astetta |
| Pysähtymisnäkemä (näkemän pituus riippuu pituuskaltevuudesta) | 64–89 m | 34–45 m | 26–34 m |
| Koveran pyöristyskaaren minimisäde | 160 m | 70 m | 50 m |
| Kuperan pyöristyskaaren minimisäde | 1370 m | 385 m | 225 m |
Näkemät
Esimerkiksi risteyksissä ja alikulkujen läheisyydessä tarvitaan riittävät näkemät, jotta osapuolet havaitsisivat toisensa ajoissa. Myös linjaosuuksilla, esimerkiksi bussipysäkkien kohdilla, riittävien näkemäedellytyksien täyttyminen on tärkeää. Näkemiin vaikutetaan ennen kaikkea kaavoitusvaiheessa, mutta myös väyläsuunnittelun aikana. Näkemäalueelle ei saa istuttaa yli 0,6 m korkeaksi kasvavia istutuksia. Yksittäisiä runkopuita voi näkemäalueella olla, mutta niiden vaikutus on tapauskohtaisesti tarkistettava.
Kuvissa 11, 12 ja 13 on esitetty näkemäalueet Väyläviraston pyöräliikenteen suunnitteluohjeen mukaisesti.
Pituus- ja sivukaltevuus
Laadukkaaseen pyöräily-ympäristöön kuuluu mahdollisimman vähän mäkiä. Korkeuserot rasittavat pyöräilijää, koska nousuun kulutetun energian saa harvoin täysimääräisenä takaisin alamäessä. Olemassa oleviin maaston muotoihin ei juuri voida vaikuttaa katuverkon suunnittelussa. Ylämäet ovat ei-toivottuja, ja alamäet puolestaan saattavat kasvattaa pyöräilijöiden tilannenopeudet tarpeettoman suuriksi.
Ylämäet voidaan nähdä eräänlaisina matkavastuksina, ja merkittävillä korkeuseroilla on pyöräilijän reitinvalintaan huomattava vaikutus. Metrin korkuisen nousun 4 %:n kaltevuuden on arvioitu vastaavan 10 metrin lisämatkaa tasaisella, kun otetaan huomioon alamäen keskimääräinen vaikutus. Merkittävä nousu osalla reittiä saattaa vaikuttaa psykologisesti niin, että valitaan kokonaan toinen reitti tai jopa kulkutapa.
Pituuskaltevuuden haitta riippuu ensisijaisesti noustavan mäen korkeuserosta ja toissijaisesti mäen jyrkkyydestä. Lähtökohtaisesti suuremman korkeuseron nousussa tulee olla mäessä olla loivempi kulma. Korkeuseron ollessa vähäinen, on pyöräilijän helpompi nousta mäki hieman jyrkemmälläkin kulmalla.
Edellisten lisäksi pyritään vaikuttamaan mäen sijaintiin – millaisessa kohdassa baanaa ylä- tai alamäki on. Nousut ja laskut pyritään toteuttamaan linjaosuudella, siten että pyöräilijä voi hyödyntää alamäestä saamansa liike-energian täysimääräisesti jarruttamatta tai vastaavasti kerätä vauhtia ylämäkeen. Suunnittelussa vältetään ratkaisuja, joissa risteys tai jyrkkä kaarre on mäen läheisyydessä.
Pyöräiltävyys (Severity of slope, CROW) on Alankomaissa kehitetty arviointitapa, jolla mäen tai reitin kuormitusta pyöräilijälle voidaan arvioida. Pyöräiltävyys voidaan laskea kaavalla S = H2 / L, missä H on noustava korkeusero ja L on osuuden pituus. Arvoja alle 0,2 voidaan pitää erityisen tavoiteltavina baana- ja pääreiteillä.
Pituuskaltevuuden tavoitearvot näkyvät kuvassa 14. Aina kun mahdollista, pääreitit ja baanat suunnitellaan suositeltavilla enimmäisarvoilla (baanoilla tavoite aina enintään 4 %). Muilla reiteillä voidaan perustellusti sallia myös tyydyttävä pituuskaltevuus, mutta sen ei pitäisi milloinkaan ylittää 8 %:a. Pituuskaltevuuden minimiarvo on väylän kuivatuksen takia 0,5 %.
Sivukaltevuus vaikuttaa ajokokemuksen lisäksi väylän kuivatukseen. Etenkin kolmipyöräisellä tavarapyörällä suuri sivukaltevuus voi olla turvallisuusriski. Sivukaltevuuden mitoitusarvo on 0,5–2,0 % ja maksimiarvo on 3,0 %. Viettokaltevuuden mitoitusarvo on 0,5–5,5 % ja maksimiarvo on 8,5 %.
Jos suunnittelussa joudutaan käyttämään jotakin pyöräliikenteen laatuun heikentävästi vaikuttavaa ääriarvoa, kompensoidaan sitä muilla arvoilla. Esimerkiksi mäessä, jossa joudutaan kulkemaan maksimikaltevuudessa, kompensoidaan haittaa esimerkiksi normaalia loivemmalla kaarteella. Yhdessä kohteessa käytetään vain korkeintaan yhtä ääriarvoa.