Đồ án Lựa chọn phương án tổ chức giao thông tại nút Cầu Diễn

phụ: Có dạng hình chữ nhật hoặc hình vuông, được đặt kết hợp với các biển báo nguy hiểm, báo cấm, biển hiệu lệnh, và biển chỉ dẫn nhằm thuyết minh bổ xung để hiểu rõ các biển đó hoặc được sử dụng độc lập. Nhóm biển phụ gồm có 9 kiểu được đánh số thứ tự từ biển số 501 đến biển số 509. (Theo chương III - điều lệ báo hiệu đường bộ 273-01). Chương 1: Cơ sở lý luận về tổ chức giao thông nút đồng mức Vũ Quang Huy _ K45 22 - Ký hiệu trên bề mặt đường: Những ký hiệu trên bề mặt đường (Markings) là các công cụ được sử dụng thường xuyên nhất trong các thiết bị tổ chức giao thông. Markings phục vụ những chủ định và những chức năng khác nhau, và được phân thành 3 loại: • Markings dọc tuyến • Markings ngang đường • Vật dụng Markings Những Markings dọc và ngang đường được áp dụng trên bề mặt đường và sử dụng nhiều loại vật liệu khác nhau, và loại phổ biến nhất là sơn phản quang và nhựa dẻo nóng. Sơn phản quang được tạo thành bởi việc trộn những hạt thủy tinh nhỏ lên bề mặt của vệt sơn khi chúng được thi công. Và cuối cùng những hạt phản quang sẽ nằm lại trên bề mặt, sự sắp đặt này nhằm tạo ra khả năng phản quang lớn nhất. Sự mài mòn mặt đường do giao thông có thể làm mất các hạt phản quang trong khi lớp sơn vẫn còn dính bám. Những vật dụng ký hiệu trên mặt đường là những vật dụng nhỏ được phủ lớp phản quang phía trên. + Ký hiệu dọc tuyến đường Theo MUTCD đưa ra 9 chìa khóa nguyên tắc liên quan đến việc ký hiệu dọc tuyến đường như sau: 1. Vạch sơn màu vàng chỉ ra sự phân tách của các dòng xe ngược chiều, hoặc đánh dấu lề bên trái (dải an toàn) của mặt đường. 2. Vạch sơn màu trắng chỉ ra sự phân tách các làn xe cùng chiều hoặc để đánh dấu lề đường bên phải. 3. Vạch sơn màu đỏ là ký hiệu cấm đi vào đối với người quan sát khi thấy những ký hiệu này. 4. Vạch sơn đứt (không liên tục) thể hiện đặc tính có thể cho phép 5. Vạch sơn liền (liên tục) thể hiện đặc tính hạn chế 6. Độ rộng của vạch sơn chỉ ra mức độ quan trọng 7. Vạch sơn liền kép (2 vạch liền) chỉ ra sự hạn chế tối đa 8. Các ký hiệu phải được nhìn thấy vào ban đêm và mức độ phản quang phải đủ sáng cho tầm nhìn. 9. Những lớp phủ nổi trên mặt đường có thể phục vụ như là điểm chỉ dẫn, phụ trợ, hoặc trong vài trường hợp có thể thay thế những loại ký hiệu khác. + Những ký hiệu ngang: Các ký hiệu ngang là những ký hiệu được bố trí cắt ngang các làn đường, có 3 dạng cơ bản là: Vạch dừng xe, dải qua đường và vạch đỗ xe. Chương 1: Cơ sở lý luận về tổ chức giao thông nút đồng mức Vũ Quang Huy _ K45 23 Vạch dừng xe là những đường sơn liền rộng khoảng 30cm đến 60cm được kéo dài cắt ngang tất cả làn đường tiếp cận. Theo MUTCD chỉ ra rằng nên sử dụng vạch dừng xe trên cả loại đường đô thị và đường ngoài đô thị tại những vị trí có sử dụng biển báo STOP, sử dụng tín hiệu giao thông, có cảnh sát điều hành hay những yêu cầu đặc biệt khác. Tại vị trí có sử dụng dải sang đường cho người đi bộ thì vạch STOP phải được bố trí cách khoảng 2m trước đó và song song với dải sang đường Các vạch sơn bằng màu trắng phủ kín lên các ô. Thông thường dải sang đường được bố trí tại các nút giao thông. Vạch đỗ xe có thể được bố trí tại mép lề đường và sử dụng một số ký hiệu thông dụng sau để đánh dấu: - Chữ và biểu tượng: Theo MUTCD (và theo điều lệ báo hiệu đường 273 – 01) cho phép sử dụng một số lượng nhỏ các từ hoặc biểu tượng đánh dấu trên bề mặt đường. Mũi tên ký hiệu làn đường, đường dành riêng cho loại phương tiện công cộng (VD: BUS ONLY), biểu tượng phương tiện vạch trên mặt đường … Những từ được sử dụng nhiều là: STOP, SCHOOL (Trường học), PEDXING (Bộ hành). Phần lớn chữ và biểu tượng được sử dụng để trợ giúp cho việc tổ chức giao thông bằng biển báo. Trong điều kiện thời tiết có tuyết rơi thì việc sử dụng chữ và biểu tượng trên mặt đường sẽ khó khăn hoặc không thể đọc được. - Ký hiệu tại nút giao thông: Tại nút giao thông có điều khiển hoặc không điều kiển bằng đèn tín hiệu có những cơ hội sử dụng một số lượng lớn các ký hiệu trên mặt đường. Ký hiệu dọc, ký hiệu ngang, chữ hay biểu tượng tất cả đều thường xuyên bố trí tại nút giao thông. 1.6.2. Tổ chức giao thông tại nút bằng đèn tín hiệu. Điều khiển giao thông bằng đèn tín hiệu là một giải pháp không còn mới mẻ ở các đô thị nhưng lại rất hiện đại và mang lại hiệu quả về mặt kỹ thuật cũng như lợi ích kinh tế rất cao. Điều khiển giao thông bằng đèn tín hiệu lần đầu tiên xuất hiện ở Luân Đôn năm 1968, sau đó là ở Mỹ năm 1980 và ở Liên Xô cũ năm 1980. Đèn tín hiệu chỉ huy giao thông hoạt động theo các phương thức sau: - Đèn tín hiệu do người điều khiển: Sự hoạt động của ĐTH là do con người điều khiển. Căn cứ vào tình hình xe chạy thực tế tại nút mà thay đổi chu kỳ đèn cho phù hợp. - ĐTH hoạt động tự động theo chu kỳ: Căn cứ vào số lượng xe chạy qua nút được khảo sát và dự báo lưu lượng xe chạy trong tương lai mà định ra chu kỳ và thời gian của từng loại đèn. Thời gian từng đèn và chu kỳ đèn có thể thay đổi trong ngày vào các giờ cao điểm và giờ bình thường. - ĐTH tự động thay đổi theo tình hình xe chạy: Chu kỳ đèn và thời gian từng đèn không phải là cố định mà thay đổi tự động theo tình hình thực tế xe chạy qua nút, do đó giảm được thời gian tổn thất và nâng cao được khả năng thông xe. Chương 1: Cơ sở lý luận về tổ chức giao thông nút đồng mức Vũ Quang Huy _ K45 24 (*) Chu kỳ hợp lý nhất của ĐTH là từ 35 – 42 giây đối với ngã tư hẹp; từ 60 – 75 giây đối với ngã tư rộng. Chu kỳ ĐTH không vượt quá 90s, trong điều kiện khó khăn có thể lấy cao hơn nhưng vẫn không lớn hơn 120s. Tín hiệu đèn xanh cho phép xe chạy thẳng, rẽ phải và rẽ trái vượt qua nút cùng lúc với người đi bộ. Tín hiệu đèn đỏ cấm các phương tiện và người đi bộ qua nút. Còn tín hiệu đèn vàng là thời gian báo hiệu cho người và phương tiện chuẩn bị qua nút. Ở nước ngoài, một số nút giao thông người ta không cho phép rẽ phải khi đèn xanh, còn rẽ trái được điều khiển bằng cách bố trí thêm mũi tên bên trái đèn xanh có nhiều người đi bộ để nhường đường cho người đi bộ. Với nút ít xe chạy thì được phép rẽ phải ở tất cả các hướng khi đèn xanh. Đa số các nút giao thông ở Việt Nam sử dụng trường hợp này (TS: Vũ Thị Vinh,2001). (*) Tác dụng của ĐTH chỉ huy giao thông: Tổ chức luồng giao thông qua nút theo các pha điều khiển để làm triệt tiêu những xung đột gây nguy hiểm. Nâng cao tốc độ của dòng phương tiện qua nút một cách có trật tự, giảm ùn tắc giao thông. Hình 1.22: Nút ngã tư đồng mức bố trí đèn tín hiệu (*) Vị trí đặt đèn tín hiệu: Xét tại một ngã tư (hình 1.42) ĐTH được bố trí tại 4 góc của ngã giao trước vạch dừng xe ở độ cao từ 2,5 – 3,5m hoặc được treo ở độ cao 5 – 6m ở giữa ngã giao. Dù đặt đèn trên cột hay treo ở giữa thì vị trí của đèn phải đạt yêu cầu sau: - Khi người lái xe tới gần ngã tư thì phải thấy ít nhất hai pha đèn cùng lúc. - Người đi bộ trước khi bước xuống đường phải thấy ít nhất ba pha đèn. - Người điều khiển giao thông phải thấy đủ ba pha đèn để phân biệt được chu kỳ đổi đèn chuyển pha. Đèn phải đặt trước và cách tuyến đi bộ 1 – 2m và không lớn hơn 5m. - Không được đặt bất kỳ một loại đèn, biển quảng cáo nào gần đèn để tránh làm phân tán sự chú ý của người lái xe. 3 2 1 3 2 2 1 3 2 1 3 4 5 6 4 5 5 4 4 5 1. Đèn tín hiệu đặt ở các góc 2. Rào chắn thấp 3. Vạch dừng xe ( STOP) 4. Vạch đi bộ 5. Đảo an toàn 6. Bục điều khiển Chương 1: Cơ sở lý luận về tổ chức giao thông nút đồng mức Vũ Quang Huy _ K45 25 Hình 1.23: Minh hoạ hai dạng cột đèn tín hiệu cơ bản 1.6.2.1. Cơ sở xây dựng giải pháp tổ chức giao thông tại nút Cầu Diễn Cơ sở xây dựng giải pháp TCGT cho nút Cầu Diễn bao gồm cơ sở lý thuyết và thực tiễn như sau: a)Cơ sở lý thuyết. - Các khái niệm và kiến thức chung về tổ chức giao thông bằng đảo giao thông, bằng đèn tín hiệu và các phương pháp đơn giản khác đã được trình bầy ở chương 1 của đề tài này. - Sử dụng các đồ thị lưu lượng của các chuyên gia để làm cơ sở lựa chọn giải pháp Đồ thị lựa chọn nút giao thông của E.M Lobanov. Được xây dựng trên cơ sở lưu lượng xe quy đổi chạy trên đường chính và trên đường phụ hoặc hướng phụ ( N xe/ngày đêm ). Đồ thị chia làm 4 vùng (hình 1.49) Vùng 1: Ứng với nút giao thông đơn giản. Vùng 2: Ứng với nút cần xây dựng đảo dẫn hướng trên đường phụ. Vùng 3: Ứng với nút có đảo phân cách và dẫn hướng trên cả đường chính và phụ. Vùng 4: Ứng với nút giao thông khác mức. Chương 1: Cơ sở lý luận về tổ chức giao thông nút đồng mức Vũ Quang Huy _ K45 26 Hình 1.24: Đồ thị của E.M Lobanov ( Nga ). Đồ thị lựa chọn loại hình nút giao thông của A.A Ruzkov ( Nga ). Đối với nút giao thông trong thành phố nếu tổ chức giao thông cần lựa chọn loại hình nút theo đồ thị hình 1.50 của A.A Ruzukov căn cứ vào lưu lượng giờ cao điểm theo hướng ưu tiên và không ưu tiên. Hình 1.25: Đồ thị của A.A Ruzkov ( Nga ) Vùng 1: Nút giao không điều chỉnh. Vùng 2: Nút giao tự điều chỉnh. Vùng 3: Nút giao có điều chỉnh. Vùng 4: Nút giao khác mức. Nưt : Lưu lượng xe quy đổi xe theo hướng ưu tiên ( Xe / giờ ). Noưt : Lưu lượng xe quy đổi theo hướng không ưu tiên. ( Xe / giờ ). b) Cơ sở thực tiễn. Để tổ chức giao thông cho nút Cầu Diễn thì cần phải căn cứ vào: - Lưu lượng giao thông quy đổi ra xe con qua nút của năm tương lai. - Đặc điểm hình học (bề rộng làn đường, số làn đường tại mặt cắt qua nút, cách bố trí giải phân cách, sơn kẻ vạch phân luồng giao thông..). Tình hình quy hoạch các nút giao thông. 3 Nc ( Xe / n. đêm ) Np ( xe / n. đêm ) 2500 2000 1500 1000 500 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 2 4 1 Chương 1: Cơ sở lý luận về tổ chức giao thông nút đồng mức Vũ Quang Huy _ K45 27 - Tính chất của các tuyến đường hình thành nút giao. - Cơ cấu phương tiện, trình độ dân trí, mức độ phát triển đô thị và quy luật đi lại của các phương tiện, các giao cắt nguy hiểm mà nút hay xảy ra. - Tình hình ùn tắc giao thông , các xung đột và những chuyển động sai tại nút. c) Tiêu chuẩn đặt đèn tín hiệu điều khiển giao thông tại nút. Ta sử dụng một trong hai đồ thị như đã nêu. Vậy nếu nút giao thông có lưu lượng xe trên đường ưu tiên đạt lớn hơn 600 - 1600 xe / giờ. Thông thường ở Việt Nam sử dụng đồ thị của A.A Ruzkov và kinh nghiệm khi tổ chức giao thông bằng đèn tín hiệu là: - Khi lưu lượng ở ngã tư không quá 500 xe/ giờ thì không dùng đèn tín hiệu. - Khi lưu lượng lớn hơn 500 xe/ giờ thì phải dùng đèn tín hiệu. Ngoài tiêu chuẩn trên thì theo tiêu chuẩn của Cộng hoà Liên bang Đức khi thiết kế đèn tín hiệu cho nút giao thông trên đường thành phố nếu lưu lượng qua nút quy đổi theo hướng vào nút lớn hơn 750 xe /giờ. (TS. Vũ Thị Vinh, 2001) Tiêu chuẩn bố trí pha riêng cho các xe rẽ trái (bài giảng Lý thuyết dòng xe_ĐH GTVT): phải thoả mãn một trong hai điều kiện sau: - Khi số lượng phương tiện rẽ trái >200 PT/h - Tích của lưu lượng hướng đối diện trên 1 làn và lưu lượng hướng rẽ trái >50.000 PT/h 1.6.2.2. Trình tự thiết kế pha đèn tín hiệu. Bước 1: Xác định lưu lượng hiện tại và tính toán ra xcqđ cho năm tương lai theo các hướng ra vào nút. Bước 2: Theo điều kiện địa hình thực tế mà có cách bố trí mặt bằng các đèn tín hiệu, chú ý đèn phải đặt ở vị trí thuận lợi mà người lái xe dễ nhận thấy. Bước 3: Dựa vào lưu lượng của các luồng xe tỷ lệ các luồng xe rẽ trái để lập ra các pha điều khiển cho hợp lý. Bước 4: Tính toán LLBH ( Si ) của từng làn theo từng hướng. Bước 5: Xác định hệ số lưu lượng Bước 6: Tính toán thời gian tổn thất của từng pha, đây là thời gian chuyển pha ( tcp ) và tổng thời gian tổn thất ( tL ) của chu kỳ đèn. Bước 7: Tính toán thời gian một chu kỳ đèn tối ưu ( Co ) Bước 8: Phân bổ thời gian xanh cho các luồng xe đại diện của các pha và sau đó là thời gian xanh cho các luồng xe còn lại. Chương 1: Cơ sở lý luận về tổ chức giao thông nút đồng mức Vũ Quang Huy _ K45 28 Bước 9: Tính toán năng lực thông hành của nút theo các hướng. Bước 10: Tính thời gian chờ trung bình của một xe và chiều dài dòng xe chờ. Bước 11: Kiểm tra lại các chỉ tiêu năng lực thông hành và thời gian chờ trung bình từ đó lựa chọn phương án tốt nhất. ™ Lưu lượng bão hoà ( S ) Khi đèn xanh bật, các xe cần có một thời gian để khởi động và tăng tốc để đạt đến tốc độ bình thường. Sau một thời gian ngắn vài giây các xe nối đuôi nhau lưu thông với tốc độ gần như không đổi, khoảng cách giữa hai phương tiện liền kề nhau trên cùng một làn là ( Lo ) và thời gian để xe sau đi được đoạn Lo kí hiệu là ( H ). Lúc này lưu lượng xe bão hoà Như vậy, Lưu lượng bão hoà ( S ) là số phương tiện theo xcqđ lớn nhất đi qua vạch dừng xe của một tuyến đường dẫn vào nút khi các xe xếp hàng nối đuôi nhau liên tục trong khoảng thời gian đèn xanh, thường tính LLBH cho một làn. (TS. Nguyễn Xuân Vinh, 2003) Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4054 - 98 thì lấy LLBH lý tưởng S = 1800 xcqđ/ h.làn và theo tiêu chuẩn của Đức hoặc của Nhật thì S = 2000 xcqđ/ h.làn. Tuy nhiên, con số trên không thể áp dụng cho nút Cầu Diễn vì gặp phải nhiều mâu thuẫn và bế tắc khi thiết kế đèn tín hiệu cho nút, không phù hợp với đặc điểm dòng xe qua nút và điều kiện CSHT của nút. Như vậy, cần thiết phải xác định lại LLBH qua nút. Bởi vì, dòng phương tiện của các đô thị lớn của Việt nam nói chung và tại nút Cầu Diễn nói riêng là dòng hốn hợp nhiều xe máy có vận tốc và khả năng cơ động nhanh, do vậy chắc chắn LLBH qua nút lớn hơn rất nhiều so với TCVN quy định. Như ta đã biết dòng bão hoà S có thể xác định theo công thức sau: S = 3600 h ( xcqđ / h.làn ) ( 1.9 ) Trong đó: Giãn cách thời gian bão hoà h = oL v ( s ) Với Lo là khoảng cách động của hai xe chạy liên tiếp trên một làn ( m ); v là vận tốc dòng xe khi bão hoà ( m/s ). Như vậy công thức ( 3.6 ) có thể tính lại : S = 3600* o v L ( xcqđ/ h.làn ) ( 1.10 ) Chương 1: Cơ sở lý luận về tổ chức giao thông nút đồng mức Vũ Quang Huy _ K45 29 v : Tốc độ dòng xe ( m/s ). Hình 1.26: Sơ hoạ tính khoảng cách động tpư : Thời gian phản ứng của lái xe, lấy 1s. lo : Khoảng cách an toàn, theo tiêu chuẩn kỹ thuật lấy từ 0,5 – 1m. lx : Chiều dài của một xe con, thường lấy từ 3 – 5m. lh1 : Chiều dài hãm xe đi trước. Nếu trên đường bằng phẳng và bỏ qua lực cản không khí thì xác định bằng: lh1 = 2 2 ( ) v g fϕ + ( m ) ( 1.11 ) lh2 : Chiều dài hãm xe đi sau, do không phải hãm khẩn cấp nên thường sử dụng một phanh sau. Và xác định theo công thức: lh2 = 2 2 ( )s v Gg f G ϕ + ( m ) ( 1.12 ) Từ đó ta có hiệu số sau: lh2 - lh1 = 2 ( 1) 2 ( ) s Gv G g fϕ − + ( m ) ( 1.13 ) Trong đó: g : Gia tốc trọng trường, lấy g = 9,81m/s2. ϕ : Hệ số lực bám xe với mặt đường. Tùy theo trạng thái mặt đường lấy từ 0,2 - 0,7. Được cho dưới bảng 3.7 Xe 2 Xe 1 Lo v*tpư lh2 - lh1 lo lx Xét hai xe chuyển động cùng trên một làn qua nút. Để đảm bảo an toàn cho hai xe khi chuyển động thì chúng phải cách nhau một đoạn bằng Lo như hình 3.9 Khoảng cách này bao gồm đoạn nhận thức phản ứng của lái xe 2, quãng đường hãm xe của cả hai xe và khoảng cách dự trữ an toàn cho cả hai xe. Như vậy, khoảng cách Lo được xác định theo công thức sau: Lo = v*tpư + ( lh2 – lh1 ) + lx + lo ( 3.6 ) Trong đó: Chương 1: Cơ sở lý luận về tổ chức giao thông nút đồng mức Vũ Quang Huy _ K45 30 Bảng 1.4 : Hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường. Tình trạng mặt đường Điều kiện chạy xe Hệ số ϕ Khô sạch Rất thuận lợi 0,7 Khô sạch Bình thường 0,5 -0,6 Ẩm và bẩn Không thuận lợi 0,2 - 0,3 ( Nguồn: Thiết kế đường ôtô Tập 1, 1999 ) f : Hệ số lực cản lăn, lấy từ 0,01 - 0,06. Phụ thuộc vào chất lượng mặt đường. sG G : Là tỉ số giữa trọng lượng trục xe với trọng lượng xe, theo TCVN 4054 – 98 thường lấy bằng 0,75. Ngoài cách tính LLBH theo dãn cách thời gian bão hòa của hai xe chạy liên tiếp nhau trên một làn thì LLBH còn phụ thuộc vào những yếu tố khác sau đây: - Số lượng làn xe của mặt cắt vào tuyến đường. - Bề rộng của làn xe. - Bề rộng của nút ( Cụ thể là khoảng cách giữa hai vạch dừng ). - Độ dốc của nút, vị trí của làn xe trong nút. - Số lượng phương tiện tham gia giao thông qua nút. ™ Thời gian chuyển pha ( tcp ) Thời gian chuyển pha: Là khoảng thời gian tính từ lúc kết thúc đèn xanh của pha trước đến bắt đầu thời gian đèn xanh của pha sau. Khoảng thời gian này nhằm đảm bảo cho các xe qua nút được an toàn và không va chạm nhau trong vùng xung đột. Thời gian chuyển pha còn được gọi là thời gian xen kẽ giữa hai xanh (intergreen time) hay là thời gian dọn sạch nút. Hình 1.27: Sơ đồ tính thời gian chuyển pha Xe 1 Xe 1 Xe 2 Vùng xảy ra xung đột Vùng xảy ra xung đột 2 1 B Xe 2 l2 l1 Chương 1: Cơ sở lý luận về tổ chức giao thông nút đồng mức Vũ Quang Huy _ K45 31 Ta có công thức tính thời gian chuyển pha như sau (hướng dẫn về đèn tín hiệu điều khiển giao thông_RiLSA, 2007): tcp = tvn + ttn - tnn Trong đó: tvn : thời gian vượt nút tvn = tpư + v/2a tpư : Thời gian phản ứng của lái xe, lấy bằng 1s. v : Vận tốc của xe chạy qua nút ( m/s ). Đối với nút Cầu Diễn thì v = 6,95 m/s a : Gia tốc hãm xe thường lấy từ 2,5 - 3m/s2. Đối với nút thì ta lấy bằng a = 2,5m/s2 ttn: thời gian thoát nút ttn = (B + lx + l1) B : Bề rộng của vùng thường gây ra xung đột ( m ). lx : Là chiều dài của xcqđ, đối với xe con lấy 3m – 5m l1 : khoảng cách từ xe1 tới vùng 2 tnn : thời gian nhập nút tnn = l2/v Î tcp = tpư + 1 2( ) 2 B lx l lv a v v + ++ − ( s ) ( 1.14 ) ™ Thời gian tổn thất Thời gian tổn thất trong một pha bao gồm: - Thời gian mất do khởi động: là khoảng thời gian được tính từ khi phương tiện đầu tiên phản ứng vời đèn tín hiệu và tăng tốc cho đến khi vựợt qua vạch dừng xe. Qua các nghiên cứu thì người ta nhận thấy rằng ngay từ khi đèn vàng các phương tiện đã chuẩn bị sẵn để đi do đó khoảng thời gian này thường chỉ là 2s. - Thời gian mất do giải toả là khoảng thời gian kể từ lúc phương tiện cuối cùng rời nút và bắt đầu đèn xanh của pha tiếp theo. Như vậy thời gian mất do giải toả là:(l1 + B + lx – l2)/v ™ Lưu lượng tới hạn và hệ số lưu lượng - Đối với từng pha đèn trên 1 hướng chuyển động sẽ có lưu lượng giao thông tối đa trên 1 làn và lưu lượng này được gọi là lưu lượng tới hạn Chương 1: Cơ sở lý luận về tổ chức giao thông nút đồng mức Vũ Quang Huy _ K45 32 Bảng 1.5: Hệ số chuyển đổi lưu lượng Hệ số chuyển đổi lưu lượng rẽ trái Lưu lượng hướng đối diện Số làn hướng đối diện, No Hệ số chuyển đổi lưu lượng rẽ phải Vo (vph) 1 2 3 Số người đi bộ (người/h) Hệ số 0 200 400 600 800 1000 >1200 1.1 2.5 5.0 10.0 13.0 15.0 15.0 1.1 2.0 3.0 5.0 8.0 13.0 15.0 1.1 1.8 2.5 4.0 6.0 10.0 15.0 0 50 200 400 800 1.18 1.21 1.32 1.52 2.13 (bài giảng lý thuyết dòng xe_ĐH GTVT) - Các phương tiện có sức chứa lớn có xu hướng chiếm dụng không gian đường lớn hơn và di chuyển với vận tốc lớn hơn do đó cũng tác động đến lưu lượng của làn. Hệ số lưu lượng phương tiện có sức chứa lớn: với %HV: là tỉ lệ phương tiện có sức chứa lớn - Hệ số lưu lượng của 1 pha (yi) là tỷ số giữa lưu lượng đại diện và lưu lượng bão hoà của luồng xe. yi = Vci/Si Hệ số lưu lượng dùng để thể hiện mức độ chi phối của luồng xe khi tính toán thời gian cho đèn tín hiệu giao thông. Luồng xe được gọi là luồng đại diện khi luồng này có trị số lưu lượng cao nhất. Khi bật đèn xanh luồng xe vào nút có thể được phép đi theo nhiều hướng (thẳng, rẽ phải, rẽ trái), mỗi hướng có tạo thành một dòng. Luồng xe được gọi là luồng đại diện khi luồng này có trị số lưu lượng cao nhất. Tập hợp tất các các hệ số lưu lượng của các hướng đại diện của chu kì đèn là v/c.(trong đó không có dòng xe nào có thời gian xanh trùng lên nhau) Thường v/c = 0.85÷0.95. Nếu v/c > 1 thì không đáp ứng được Chương 1: Cơ sở lý luận về tổ chức giao thông nút đồng mức Vũ Quang Huy _ K45 33 ™ Hệ số giờ cao điểm Là tỉ số giữa lưu lượng giờ và cường độ tối đa trong một giờ ™ Thiết kế pha đèn cho nút Áp dụng công thức của Webster có CK đèn tối ưu: Trong đó: N: số lượng pha trong một chu kì đèn v/c des : hệ số lưu lượng của các pha tL: thời gian tổn thất trong 1 pha PHF: hệ số giờ cao điểm 3600/h: lưu lượng bão hoà Vc: tổng lưu lượng tới hạn của các pha ™ Thời gian chờ trung bình của phương tiện. Thời gian chờ của phương tiện là thời gian 1 xe phải dừng trước vạch dừng khi gặp đèn đỏ. Thời gian này bắt đầu từ lúc xe đầu tiên gặp phải đèn đỏ và giảm dần tới 0 khi xe thấy tín hiệu đèn xanh. Nếu tính thời gian này trung bình cho các phương tiện thì có: Ttb = 0,9* 2 2(1 ) 2*(1 ) 2 (1 ) oC x y q x λ⎡ ⎤− +⎢ ⎥− −⎣ ⎦ ( 1. 15 ) Trong đó: Ttb : Thời gian chờ trung bình của một phương tiện ( s ) λ : Là tỉ số giữa thời gian xanh của các pha với thời gian chu kỳ đèn; λ = Tx / Co v/c = Vc/S : Là tỉ số giữa lưu lượng thực tế với lưu lượng bão hoà. q = N/3600 : Là lưu lượng xe chạy trong 1 giây. x = y/λ : Mức độ đầy của dòng xe vào nút. Thời gian chờ trung bình của một phương tiện là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá lựa chọn phương án điều khiển giao thông bằng đèn tín hiệu. Nếu phương án nào có thời gian chờ trung bình ngắn nhất là phương án tốt nhất. Ngoài ra ta còn có các chỉ tiêu khác để đánh giá lựa chọn phương án đó là năng lực thông qua của các pha đèn. Chương 1: Cơ sở lý luận về tổ chức giao thông nút đồng mức Vũ Quang Huy _ K45 34 Đối với làn rẽ trái được bố trí pha riêng: C = n* λ *S ( xcqđ / h ) ( 1.16 ) Với n là số làn xe rẽ trái Đối với pha đi thẳng không có luồng rẽ trái hoặc có luồng rẽ trái nhưng được bổ trí “ mở sớm” cũng được xác định theo công thức ( 1.16 ) Mở sớm có nghĩa là ở pha đèn có cả luồng đi thẳng và rẽ trái đồng thời thì ở một mặt cắt vào người ta bố trí cho luồng rẽ trái sớm hơn luồng đi thẳng để cho luồng rẽ trái lưu lượng ít hơn thoát hết rồi sau đó mới cho luồng đi thẳng đi. Ưu điểm của loại này là làm cho luồng rẽ trái không bị luồng đi thẳng ở phía đối diện giao cắt tránh được xung đột. 1.6.2.3. Tổ chức giao thông cho người đi bộ qua nút. Cơ sở để TCGT cho người đi bộ qua nút là lưu lượng người đi bộ ( ng / h), lưu lượng các loại xe, địa hình vị trí, bề rộng đường, nút giao thông và chế độ điều khiển của đèn tín hiệu. Vạch đánh dấu phần đường cho người đi bộ. - Vạch đi bộ được xác định như sau: Khi lưu lượng bộ hành theo hai hướng là N = 4.000 ng/ h thì bề rộng vạch đi bộ B = 4m N = 4.000 – 6.000 ng/h ; B = 6m N = 6.000 – 8.000 ng/h ; B = 8m N = 8.000 – 10.000 ng/h ; B = 10m - Đèn điều khiển người đi bộ đặt ở dưới cùng của 3 đèn điều khiển phương tiện, gồm hai đèn màu và hình người; đèn đỏ phía trên và đèn xanh phía dưới. Nhịp pha đèn xanh của ĐTH tại nút cho người đi bộ có quan hệ với vận tốc bộ hành và bề rộng phần xe chạy như sau: Bảng 1.6: Nhịp pha xanh của đèn điều khiển đi bộ Tốc độ đi bộ ( m/s) Bề rộng xe chạy (m) 10 13 17 21 25 28 0,7 14 18 24 30 36 40 1,2 8 11 14 17 21 23 1,7 Nhịp pha đèn xanh ( s ) 6 8 10 12 15 17 ( Nguồn: Quản lý khai thác đường ôtô, 2004.) - Cấu tạo đảo an toàn (đảo trú chân) và rào chắn; Khi bề rộng phần xe chạy lớn hơn 25m thì thường phải bố trí đảo an toàn cho người đi bộ giữa hai phần xe chạy hai chiều. Bề rộng đảo tối thiểu 1,5m, diện tích đảo xác định bởi công thức: Fo = f * Qo ( m2 ) (1.17) Trong đó: f ( m2 ) : là diện tích định mức cho 1 người đi bộ đứng trên đảo. Qo : Số lượng người trú lại đảo trong thời gian đèn đỏ. Được xác định bằng số người đi bộ qua đường trong thời gian đèn vàng Chương 1: Cơ sở lý luận về tổ chức giao thông nút đồng mức Vũ Quang Huy _ K45 35 Qo = Q * Tv / 3600 (người) (1.18) Trong đó: Q :là số lượng người đi bộ trong 1 giờ Tv : là thời gian đèn vàng bật sáng. Để hướng cho người đi bộ đi dúng phần đường quy định và đảm bảo an toàn cho họ, người ta thường bố trí rào chắn thấp. Cấu tạo hàng rào có thể gồm các trụ đỡ có chắn song luồn qua, hoặc dây mềm luồn qua. Cũng có khi là rào bằng thép ghép vào trụ bê tông… Tất cả phải sơn vạch trắng - đỏ để mọi người dễ nhận biết. Chương 2: Đánh giá hiện trạng nút Cầu Diễn Vũ Quang Huy _ K45 36 Chương II: Đánh giá hiện trạng nút giao thông Cầu Diễn YYYYØZZZZ 2.1. Hiện trạng nút đồng mức Cầu Diễn 2.1.1. Vị trí và đặc điểm hình học nút Cầu Diễn a) Vị trí nút. Nhìn vào bản đồ hình 2.1 ta thấy nút Cầu Diễn nằm ở ngoại thành Hà Nội về phía Tây, nằm trên quốc lộ 32. Chính vì vậy lưu lượng giao thông rất lớn trong giờ cao điểm do người dân từ ngoại thành đi vào trung tâm để làm việc và trở về. .Hình 2.1: Vị trí nút Cầu Diễn trên bản đồ Hà Nội Vì vậy, nếu xảy ra ùn tắc giao thông tại nút này thì mọi hoạt động VTHK, VTHH từ phía Tây vào Hà Nội rồi ngược lại và từ các quận Trung tâm ra các huyện, các chùm đô thị