Kruháč může být v deset dopoledne skoro prázdný a o pár hodin dříve se před jedním z jeho vjezdů tvoří kolona na stovky metrů. Přitom auta z ostatních směrů projíždějí téměř bez čekání. Pokud jste někdy stáli v podobné koloně a říkali si, že kruhový objezd je jednoduše příliš malý, důvod může být úplně někde jinde.
U okružní křižovatky totiž neexistuje jedna jednoduchá kapacita celého kruhu. V praxi nás zajímá především to, kolik vozidel dokáže za určitý čas projet jednotlivými vjezdy. A jejich možnosti mohou být na jedné a té samé křižovatce dramaticky rozdílné.
Princip si můžeme ukázat bez jediného vzorce. Přijedete ke kruhovému objezdu a chcete na něj vjet. Pokud zleva nic nejede, prakticky nezastavíte. Jakmile po okruhu jede souvislý proud aut, čekáte na použitelnou mezeru. A když takových mezer přichází málo, začne za vámi růst fronta.
Právě doprava na okružním pásu proto zásadně omezuje kapacitu vjezdu. Projektant potřebuje vědět nejen to, kolik aut přijede k samotnému rameni, ale také kolik vozidel bude v daném okamžiku projíždět před ním po kruhu. To vede k trochu paradoxní situaci. Dvě ramena stejného kruhového objezdu mohou mít stejný počet přijíždějících aut, a přesto na jednom prakticky žádná kolona nevznikne a druhé bude pravidelně stát. Řidiči na prvním totiž dostávají dostatek příležitostí k vjezdu, zatímco druhému rameni je silný proud z předchozího vjezdu téměř všechny vezme.
Proto se při dopravním průzkumu nesedí u křižovatky jen s počítadlem a nezapisuje se celkový počet automobilů. Sledují se jednotlivé pohyby. Představme si čtyřramenný kruhový objezd. Ze severu přijede za hodinu 500 aut. Jenže pro výpočet potřebujeme vědět, kolik z nich hned prvním výjezdem odbočí, kolik pojede přibližně rovně a kolik bude pokračovat až ke třetímu rameni. Totéž zjistíme pro ostatní směry a z výsledku lze sestavit obraz toho, kolik vozidel bude projíždět každým jednotlivým úsekem okružního pásu.
Až teď začíná být jasné, jak bude křižovatka skutečně fungovat. Právě proto mohou dvě zdánlivě stejné okružní křižovatky se stejným celkovým provozem fungovat úplně jinak. Na jedné jsou směry relativně rovnoměrně rozdělené. Na druhé většina aut přijede z jednoho ramene a pokračuje přes půl kruhu, takže mezitím účinně blokuje další vjezd.
Samotný počet aut ale stále nestačí. Důležité je také chování řidičů. Používá se proto pojem kritický časový odstup. Zjednodušeně řečeno popisuje, jak velkou mezeru mezi vozidly jedoucími po okruhu řidič potřebuje, aby se rozhodl na kruhový objezd vjet. Když přijede jedno auto zleva a hned dvě sekundy za ním druhé, řidič obvykle zůstane stát. Pokud bude další vozidlo podstatně dál, vznikne použitelná mezera a čekající auto se rozjede.
A tím to nekončí. Do jedné delší mezery se může vejít více automobilů z čekající fronty. Proto se řeší také následný časový odstup – tedy jak rychle po sobě dokážou další vozidla z vjezdu pokračovat, když už před nimi vznikla dostatečná mezera. Ve výsledku je to vlastně prosté. Čím hustší je proud na okružním pásu, tím méně použitelných mezer vzniká. Čím méně mezer máme, tím méně aut dokážeme vpustit z vedlejšího ramene. A pokud jich na vjezd zároveň přijíždí víc, než dokáže odtéct, začne se fronta prodlužovat.
Řekněme, že výpočtem vyjde kapacita konkrétního vjezdu například na 900 přepočtených vozidel za hodinu. Když jich přijíždí 500 nebo 600, máme poměrně velkou rezervu. Pokud se ale požadavek začne pohybovat těsně pod devíti stovkami, situace už tak příjemná není. Doprava totiž nepřijíždí plynule jako voda z otevřeného kohoutku. Chvíli nepřijede skoro nic, potom se od nedalekého semaforu přiřítí celý balík aut. Několik řidičů zaváhá při vjezdu, přijede autobus a situace se na pár desítek sekund změní.
Proto se vedle samotné kapacity sleduje také stupeň vytížení, doba zdržení a délka fronty. Křižovatka, která papírově ještě není za hranicí své kapacity, už může v reálném provozu fungovat dost nepříjemně. Do výpočtu se navíc různá vozidla nemusí započítávat úplně stejně. Kamion nebo autobus zabere více prostoru, pomaleji se rozjíždí a obecně ovlivňuje proud jinak než osobní automobil. Proto se pracuje také s přepočtem těžších vozidel na ekvivalent osobních aut.
Tohle je na kruhových objezdech možná nejzajímavější. Představme si velmi silný proud z jihu. Auta vjedou na kruh a většina z nich pokračuje kolem západního vjezdu. Řidiči čekající na západě dostávají minimum volných mezer. Fronta roste. Jenže o kus dál velká část původního proudu z kruhového objezdu sjede, takže severní vjezd může fungovat docela dobře.
Kdybychom se dívali pouze na celkový počet automobilů projíždějících křižovatkou, tento problém vůbec neuvidíme. Někdy proto dokáže překvapivě mnoho změnit například samostatná větev pro pravé odbočení. Část aut vůbec nevjede na kruh, takže nejenže zmizí z jednoho vjezdu, ale především už netvoří proud, kterému musí dávat přednost řidiči na dalším rameni.
Když jednopruhová okružní křižovatka přestává stačit, logickým řešením je přidat další jízdní pruh. Kapacita skutečně může výrazně vzrůst, rozhodně ale neplatí jednoduché „dva pruhy rovná se dvakrát tolik aut“. Záleží na rozdělení dopravy mezi pruhy, na geometrii vjezdů a hlavně na tom, jak se jednotlivé proudy na okruhu kříží a přejíždějí mezi sebou.
Právě proto vznikly také turbo-okružní křižovatky (ano, skutečně se jim tak říká). Řidič si správný pruh zvolí už před vjezdem a další průjezd je geometricky veden tak, aby nemusel klasicky přejíždět mezi dvěma soustřednými jízdními pruhy. Ani u nich ale kapacitu neurčuje samotný počet pruhů. Pořád rozhoduje konkrétní rozložení dopravy.
Zajímavý problém může vzniknout tam, kde je přechod pro chodce těsně za výjezdem z kruhového objezdu. Auto chce z kruhu odjet, ale musí zastavit před chodcem. Za ním zastaví další, potom další a fronta se začne přibližovat k okružnímu pásu. Pokud se dostane až na něj, máme problém. Auta, která už měla křižovatku opustit, začnou stát přímo na kruhu a omezí vozidla jedoucí dál.
To následně sníží počet mezer pro další vjezdy a problém se může přenést na jinou část křižovatky. Proto se při kapacitním posouzení nemůžeme dívat pouze na jeden samotný vjezd. Kruhový objezd funguje jako propojený systém několika proudů, které se navzájem ovlivňují.
Na konci výpočtu dostaneme pro jednotlivé vjezdy jejich zatížení, kapacitní rezervu, očekávané zdržení a další údaje. A klidně se ukáže, že tři ramena mají velkou rezervu, zatímco čtvrté je kritickým problémem celé křižovatky. To je důvod, proč otázka „kolik aut zvládne tenhle kruháč?“ vlastně nemá bez dalších údajů moc dobrou odpověď.
Musíme vědět, odkud auta přijíždějí, kam odbočují a jak silný proud po okružním pásu blokuje jednotlivé vjezdy. Teprve z toho se dá zjistit, kde začne vznikat fronta a co by s ní šlo udělat. Proto může relativně malý kruhový objezd dlouhá léta fungovat bez větších problémů, zatímco podstatně větší křižovatka se každé ráno ucpe. Samotný průměr kruhu není zdaleka tak důležitý, jak by se při pohledu z auta mohlo zdát.
