Tài liệu Chuyên đề nghiên cứu phương án cầu vượt tại nút giao lê văn lương - đường láng

Trường Đại học Xây dựng Dự án xây dựng tuyến đường A- B Bộ môn Đường ô tô và Đường đô thị Chuyên đề NHIỆM VỤ CỦA CHUYÊN ĐỀ: Sau khi tìm hiểu và được sự đồng ý của thầy giáo hướng dẫn TS Nguyễn Việt Phương , em đã quyết định chọn đề tài cho chuyên đề là : Nghiên cứu phương án cầu vượt tại nút giao Lê Văn Lương-Đường Láng. Các số liệu đầu vào được giao là: bình đồ). Tập tài liệu về nút giao Lê Văn Lương- Đường Láng (lưu lượng xe, Nhiệm vụ thực hiện trong chuyên đề : Nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm về khả năng thông hành, mức phục vụ và thiết kế tổ chức giao thông bằng tín hiệu đèn theo HCM 2000. (Highway Capacity Manual 2000). Dùng phần mềm mô hình 3D (sketchup) để dựng lại nút giao trước khi có nút và sau khi xây dựng cầu vượt Đánh giá sơ bộ về cảnh quan kiến trúc và ảnh hưởng của việc xây dựng cầu vượt tại nút. Tìm hiểu phần mềm mô phỏng giao thông Synchro Studio 7 để đánh giá mức phục vụ và tình toán pha đèn. Đậu Anh Tuấn – 78272.52 Lớp :52KSGT Trang 1 Trường Đại học Xây dựng Dự án xây dựng tuyến đường A- B Bộ môn Đường ô tô và Đường đô thị Chuyên đề MỤC LỤC CHƯƠNG 1. HIỆN TRẠNG NÚT GIAO THÔNG ĐƯỜNG LÊ VĂN LƯƠNG -ĐƯỜNG LÁNG 1.1........................................................................................................... Giới thiệu chung 1.1.1. Lý do chọn đề tài ........................................................................................... 6 1.1.2.Phương Pháp Nghiên Cứu.............................................................................. 6 1.1.3.Nút giao thông Lê Văn Lương- Láng Hạ hiện tại .......................................... 6 1.1.4.Lưu lượng hiện tại .......................................................................................... 7 CHƯƠNG 2. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG THÔNG HÀNH VÀ MỨC PHỤC VỤ CỦA NÚT GIAO THÔNG 2.1. Các khái kiệm chung ....................................................................................... 10 2.2. Đánh giá khả năng thông hành và mức phục vụ của nút giao sử dụng tín hiệu đèn điều khiển theo HCM 2000 (Highway Capacity Manual 2000) ..................... 10 2.2.1.Thông số đầu vào ......................................................................................... 10 2.2.2.Nhóm làn và lưu lượng xe............................................................................ 11 2.2.3.Cường độ dòng bão hòa ............................................................................... 11 2.2.4.Tính toán đèn điều khiển .............................................................................. 14 2.2.5. Xác định thời gian chậm xe, chiều dài hàng chờ và mức phục vụ của nút giao thông sử dụng tín hiệu đèn điều khiển...........................................................................................15 2.2.6.Tính toán chiều dài hàng chờ xe .................................................................. 17 2.2.7.Mức phục vụ của nhánh dẫn vào nút và của toàn nút .................................. 17 2.3. Đánh giá khả năng thông hành và mức phục vụ của nút giao sử dụng tín hiệu đèn điều khiển theo ICU 2003 (The Intersection Capacity Utilization 2003). ...... 17 CHƯƠNG 3. ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN GIAO THÔNG KHÁC MỨC 3.1. Phương hướng đề xuất ra các giải pháp .......................................................... 18 3.2. Đề Xuất Các Phương án. ................................................................................. 18 3.2.1.Phương án 1 ( phương án kiến nghị). ........................................................... 18 3.2.2.Phương án 2: Xây dựng cấu vượt theo hướng vành đai 2 ............................ 19 3.3. Tổ chức giao thông và an toàn giao thông ...................................................... 20 3.3.1.Tổ chức giao thông tại nút giao trong quá trình thi công ............................. 20 3.3.2.Tổ chức giao thông tại nút giao trong quá trình khai thác ........................... 20 3.4. Đánh giá mức độ phục vụ và tính toán phân pha điều khiển đèn. .................. 20 3.4.1.Phân pha đèn ................................................................................................ 20 Đậu Anh Tuấn – 78272.52 Lớp :52KSGT Trang 2 6 Trường Đại học Xây dựng Dự án xây dựng tuyến đường A- B Bộ môn Đường ô tô và Đường đô thị Chuyên đề 3.4.2.Tính mức phục vụ của nút theo HCM2000. ................................................. 26 3.5. Đánh giá tác động môi trường - Điều tra xã hội học :(phản biện xã hội). ...... 26 3.6 Kết luận ...................................................................................................... 29 CHƯƠNG 4. GIAO THÔNG MÔ PHỎNG 4.1. Giới thiệu ........................................................................................................ 28 4.2. Lý Thuyết ........................................................................................................ 29 4.2.1.Mô hình giao thông. ..................................................................................... 29 4.2.2.Quy Hoạch mạng lưới. ................................................................................. 30 4.3. ứng dụng trong Kỹ thuật Giao thông vận tải. ................................................. 30 4.3.1.Giao thông vận tải Đường bộ ....................................................................... 30 4.3.2.Vận tải Đường sắt ........................................................................................ 30 4.3.3.Hàng hải và Vận tải hàng không .................................................................. 30 4.3.4.Lĩnh vực khác ............................................................................................... 31 4.4. Chương Trình Phần mềm ................................................................................ 31 CHƯƠNG 5. GIỚI THIỆU PHẦN MỀM SYNCHRO STUDIO 7 5.1. Giới Thiệu ....................................................................................................... 32 5.1.1.Tác Giả ......................................................................................................... 32 5.1.2.Phạm vi áp dụng ........................................................................................... 32 5.1.3.Phương pháp và cơ sở lý luận: ..................................................................... 33 5.2. Các Bước Thực Hiện ...................................................................................... 33 5.2.1.Đánh Giá Mức Phục Vụ của Nút ( Level of Service LOS). ......................... 33 5.2.2.Các bước tính toán ( Từng bước một) .......................................................... 34 5.2.3.Tính toán nút giao thông điều khiển đèn...................................................... 36 5.2.4.Xuất các kết quả . ......................................................................................... 38 Đậu Anh Tuấn – 78272.52 Lớp :52KSGT Trang 3 Trường Đại học Xây dựng Dự án xây dựng tuyến đường A- B Bộ môn Đường ô tô và Đường đô thị Chuyên đề CHUYÊN ĐỀ: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG ÁN CẦU VƯỢT TẠI NÚT GIAO ĐƯỜNG LÊ VĂN LƯƠNG- ĐƯỜNG LÁNG Đậu Anh Tuấn – 78272.52 Lớp :52KSGT Trang 4 Trường Đại học Xây dựng Dự án xây dựng tuyến đường A- B Bộ môn Đường ô tô và Đường đô thị Chuyên đề SỰ CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Thủ đô Hà Nội là trung tâm chính trị, kinh tế, văn hóa của cả nước đồng thời là trung tâm khoa học kỹ thuật và du lịch, là đầu mối giao thông quan trọng ở khu vực phía Bắc. Trong những năm qua, hệ thống giao thông vận tải Thủ Đô đã có những cải thiện nhưng vẫn chưa theo kịp với tốc độ phát triển của kinh tế- xã hội. Tình trạng ùn tắc giao thông đã xẩy ra và ngày một tăng hơn. Đồng thời, việc mở rộng địa giới hành chính Thủ Đô từ ngày 8/2008 đã làm tăng nhu cầu đi lại cho hệ thống giao thông trong đô thị. Trong tương lai không xa nếu hạ tầng giao thông không được cải thiện mạnh mẽ thì với tốc độ đô thị hóa và phát triển kinh tế như hiện nay, tình trạng ùn tắc giao thông sẽ ngày càng trở nên trầm trọng hơn và ảnh hưởng rất lớn tới phát triển kinh tế, đời sống và văn minh đô thị. Nhằm giải quyết các nhiện vụ trước mắt, Đại hội đại biểu lần thứ XV Đảng bộ thành phố Hà Nội đã ra Nghị quyết về phương hướng, mục tiêu, nhiệm vụ 5 năm 20102015, trong đó nêu rõ khâu đột phá về xây dựng cơ sở hạ tầng với nội dung: “ tập trung xây dựng cơ sở hạ tầng kỹ thuật và xã hội theo hướng đồng bộ, hiện đại, trọng tâm là xây dụng hệ thống giao thông, cấp thoát nước và xử lý ô nhiễm môi trương. Cụ thể hóa Nghị Quyết XV, UBND Thành Phố Hà Nội đã có văn bản số 1693/UBND-GT ngày 11/3/2011 chỉ đạo và giao nhiệm vụ cho sở GTVT triển khiên gấp một số công trình giao thông quan trọng góp phần hình thành hệ thống hạ tầng khung để đảm bảo trật tự an toàn giao thông, hạn chế ùn tắc giao thông trên địa bàn thành phố Hà Nội. Nút Lê Văn Lương với đường Láng là giao cắt giữa đường Lê Văn Lương- Láng Hạ với đương Láng. Nằm trên tuyến đường giao thông quan trọng nối trung tâm Thủ Đô Hà Nội với các đô thị mới phía Tây Hà Nôi và với đô thị vệ tinh Hòa Lạc, Xuân Mai, nhưng nút giao hiện tại có dạng giao bằng, sử dụng đèn tín hiệu nên thường xuyên xảy ra tình trạng ùn tắc giao thông. Do vậy, nút giao Lê Văn Lương với đường Láng được xác định là công trình trọng điểm cần sớm được đầu tư xây dựng để giải quyết vấn đề ách tắc giao thông hiện nay. Đậu Anh Tuấn – 78272.52 Lớp :52KSGT Trang 5 Trường Đại học Xây dựng Dự án xây dựng tuyến đường A- B Bộ môn Đường ô tô và Đường đô thị Chuyên đề Nên tác giả nghiên cứu xem việc sau khi xây dựng thì việc giải quyết ùn tắc tại nút đo có được cải thiện và các ảnh hưởng của công trình tới Kinh tế- Xã Hội –Môi Trường và quy hoạch sau này của Thủ đô. Đậu Anh Tuấn – 78272.52 Lớp :52KSGT Trang 6 Trường Đại học Xây dựng Dự án xây dựng tuyến đường A- B Bộ môn Đường ô tô và Đường đô thị Ch-¬ng 1. Chuyên đề HIỆN TRẠNG NÚT GIAO THÔNG ĐƯỜNG LÊ VĂN LƯƠNG- ĐƯỜNG LÁNG 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG 1.1.1. Lý do chọn đề tài Trong các nút giao thông hiện nay ở Hà Nội thì nút Lê Văn Lương- Đường Láng là một trong những nút có mật độ phương tiện cao và thường xuyên xảy ra tắc xe nên ủy Ban Nhân Dân Hà Nội đã giao cho sở GTVT Hà Nội nghiên cứu phương án cải tạo nút này để đảm bảo an toàn giao thông và giải quyết ùn tắc tại nút. Tạo sự thông suốt và sự thuận lợi cho người và phương tiện khi lưu thông qua nút, giảm chi phí và thời gian chờ đợi do ùn tắc giao thông, đồng thời góp phần từng bước giải quyết những vấn đề cấp bách về giao thông đô thị, hình thành hạ tấng giao thông khung của Hà Nội, làm tiền đề thúc đẩy phát triển kinh tế- xã hội. Vì vậy tác giả chọn nút này để nghiên cứu xem việc sau khi xây dựng thì việc giải quyết ùn tắc tại nút đo có được cải thiện và các ảnh hưởng của công trình tới Kinh tế- Xã Hội –Môi Trường và quy hoạch sau này của Thủ đô. 1.1.2. Phương Pháp Nghiên Cứu Dựa số liệu giao thông trong nút: Lưu lượng giao thông, thành phần dòng xe, hình thức tổ chức giao thông.. Từ đó đánh giá thực trạng của nút. Phương pháp nghiên cứu của đề tài là phương pháp lý thuyết và phần mềm tính toán Synchro Studio 7. Tác giả dựa trên các tài liệu về dự án : “Nút giao thông Lê Văn Lương- Láng Hạ” :lưu lượng xe, bình đồ nút giao …để đánh giá các vấn đề về an toàn giao thông và mức phục vụ của nút, … Dựa trên các tài liệu lý thuyết về đánh giá khả năng thông hành của các nút giao theo HCM 2000 (Highway Capacity Manual 2000) và ICU 2003. Ngoài ra còn dựa vào cuốn sách “Thiết Kế Nút Giao Thông và Điều Khiển Giao Thông Bằng Đèn Tín Hiệu” của PGS.TS NGUYỄN XUÂN VINH. “Đường và Giao Thông Đô Thị” của NGUYỄN KHẢI Tiêu chuẩn 104-2007 Đường đô thị - Yêu cầu thiết kế 22TCN 237-01 "Điều lệ báo hiệu giao thông đường bộ" 1.1.3. Nút giao thông Lê Văn Lương- Láng Hạ hiện tại Là ngã tư giữa đường Lê Văn Lương - đường Láng Hạ và đường Láng , là nút giao thông cùng mức.. Đậu Anh Tuấn – 78272.52 Lớp :52KSGT Trang 7 Trường Đại học Xây dựng Dự án xây dựng tuyến đường A- B Bộ môn Đường ô tô và Đường đô thị Chuyên đề Hiện nay do lưu lượng giao thông ngày một tăng nhanh dẫn đến nút giao thông này thường xuyên quá tải, gây ùn tắc trong giờ cao điểm bởi sự xung đột rất lớn của các dòng xe Sự xung đột này khiến cho tốc độ lưu thông qua nút rất chậm, gây ảnh hưởng tới các hướng đi thẳng và rẽ trái khác … gây khó khăn cho người tham gia giao thông khi đi qua nút giao thông này. a. Hiện trạng  Đường Lê Văn Lương – Láng Hạ Tuyến đường Lê Văn Lượng hiện tại có bề rộng B~40m cho 4 làn xe cơ giới và 2 làn tuyến thô sơ. Tuyến đường Láng Hạ hiện tại có bề rộng B=36-40m cho 4 làn xe cơ giới và 2 làn xe thô sơ. Tuyến đường cơ bản đã mở rộng và xây dựng theo quy hoặc với hệ thống chiếu sáng và thoát nước hoàn chỉnh.  Đường Láng Tuyến đường Láng hiện tại có bề rộng B~30m cho 4 làn xe. Tuyến đường chưa được mở rộng và xây dựng theo quy hoạc với hệ thống chiều sáng thoát nước chưa hoàn chỉnh. Bên trái tuyến(theo chiều Ngã Tư Sở- Cầu Giấy) là sông Tô Lịch, bên phải tuyến là khu dân cư tập trung dày đặc. Đậu Anh Tuấn – 78272.52 Lớp :52KSGT Trang 8 Trường Đại học Xây dựng Dự án xây dựng tuyến đường A- B Bộ môn Đường ô tô và Đường đô thị b. 1.1.4. Chuyên đề Quy Hoạch Lưu lượng hiện tại Sau khi tiến hành đếm xe ta có được lưu lượng xe trong giờ cao điểm được thể hiện ở biểu đồ dưới đây: Kết quả đếm xe trung bình ngày 13/10/2011 2011 Xe đạp Xe máy Xe Con Lê Văn Lương2595 50630 6139 Láng Hạ Láng Hạ Lê Văn L- 530 33850 8647 ương Cầu Giấy 4850 38220 5007 Ngã Tư Sở Ngã Tư Sở 328 38570 3921 - Cầu Giấy Láng Hạ 330 9100 1291 Cầu Giấy Cầu Giấy 30 9730 969 Láng Hạ Lê Văn Lương - Cầu 512 7467 833 Giấy Cầu Giấy Lê Văn 70 2880 441 Lương Láng Hạ 1162 19320 1829 Ngã Tư Sở Ngã Tư Sở 453 27100 2579 - Láng Hạ Lê Văn Lương 602 7030 5049 Ngã T Sở Ngã Tư Sở- Lê 190 7710 1202 Văn Lương Khách Khách nhỏ Lớn Tải nhẹ Tải Tải Trung Nặng Tải Xe >3 Khác trục Tổng 310 426 411 21 20 2 0 60554 245 397 281 44 25 2 0 44021 567 693 64 64 64 64 0 49593 538 701 1063 44 32 10 0 45207 39 56 82 1 2 7 0 10908 11 43 24 5 0 0 0 10812 63 11 38 1 1 0 0 8926 2 11 13 2 0 0 0 3419 78 0 75 0 0 0 0 22464 85 4 45 7 0 0 0 30273 93 44 64 46 15 0 0 12943 21 38 115 29 28 6 0 9339 Dựa vào lưu lượng của từng dòng xe trên và dùng TCXDVN 104 : 2007 "Đường đô thị – Yêu cầu thiết kế " ta dùng hệ số quy đổi cho dòng xe tại giờ cao điểm là Đậu Anh Tuấn – 78272.52 Lớp :52KSGT Trang 9 Trường Đại học Xây dựng Dự án xây dựng tuyến đường A- B Bộ môn Đường ô tô và Đường đô thị Chuyên đề Hệ số quy đổi 0.3 0.25 2.5 1 Loại xe Xe đạp Xe máy Xe khách nhỏ Xe con BIỂU ĐỒ LƯU LƯỢNG XE GIỜ CAO ĐIỂM Hướng đi Đường Láng ( Cầu Giấy) Lê Văn Lương Đường Láng ( Ngã Tư Sở) Láng Hạ Đường Láng ( Cầu 0 144 818 184 Giấy) Lê Văn Lương 56 0 860 860 Đường Láng ( Ngã Tư 815 342 0 342 Sở) Láng Hạ 162 990 454 0 (Chú thích: Vì tại giờ cao điểm thì ngoài các loại xe như xe đạp, xe máy, xe con và xe khách nhỏ, xe bus mới được phép lưu hành nên tác giả chỉ tính lưu lượng giờ cao điểm cho các loại xe ấy). - Tổng số xe đi vào nút 5330 xcqđ/h, lưu lượng xe rất lớn. Quan sát tại nút giao thông này, ta thấy tình trạng ùn tắc diễn ra mọi thời điềm trong ngày, mọi ngày trong tuần. Như ta thấy ở trên lưu lượng giao thông trong nút hiện nay là khá lớn đây do đó dẫn tới sự ách tắc giao thông diễn ra thường xuyên trong nút, để đánh giá một cách chính xác thì dựa vào lưu lượng các dòng xe thì ta sẽ tính mức phục vụ và khả năng thông hành của nút để xem sau khi cải tạo thành nút giao thông khác mức thì sẽ thay đổi như thế nào. Từ các số liệu đếm xe thì ta sẽ dùng hệ số quy đổi để đưa về “xe con quy đổi” và dự báo lưu lượng xe trong năm tương lai theo phương pháp dự báo bốn bước “JICA STRADA” Hệ thống phân tích nhu cầu giao thông. (tham khảo). 2015 Xe Xe Xe Khách Khách Tải Tải Tải Tải >3 Xe Tổng đạp máy Con nhỏ Lớn nhẹ Trung Nặng trục Khác Lê Văn Lương- 1073 17445 8461 1068 1761 1416 72 83 8 0 31387 Láng Hạ Láng Hạ - Lê 219 11663 11918 844 1641 968 152 103 8 0 27516 Văn Lương Cầu Giấy - Ngã 2005 13169 6901 Tư Sở Ngã Tư Sở Cầu Giấy 136 13290 5404 Đậu Anh Tuấn – 78272.52 10 1954 2865 221 134 165 194 0 27608 1854 2898 3663 152 132 41 0 27570 Lớp :52KSGT Trang Trường Đại học Xây dựng Dự án xây dựng tuyến đường A- B Bộ môn Đường ô tô và Đường đô thị Chuyên đề Láng Hạ - Cầu 136 3135 1779 Giấy Cầu Giấy 12 3353 1336 Láng Hạ 134 232 293 3 8 29 0 5749 38 178 83 17 0 0 0 5017 Lê Văn Lương Cầu Giấy Cầu Giấy - Lê Văn Lương Láng Hạ - Ngã Tư Sở Ngã Tư Sở Láng Hạ Lê Văn Lương Ngã Tư Sở Ngã Tư Sở- Lê Văn Lương 217 45 131 3 4 0 0 4333 7 45 45 7 0 0 0 1733 480 6657 2521 269 0 258 0 0 0 0 10185 187 9338 3554 293 17 155 24 0 0 0 13568 249 2422 6959 320 182 221 158 62 0 0 10573 79 72 157 396 100 116 25 0 10327 212 2573 1148 29 992 608 4316 5066 Ch-¬ng 2. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG THÔNG HÀNH VÀ MỨC PHỤC VỤ CỦA NÚT GIAO THÔNG 2.1. CÁC KHÁI KIỆM CHUNG Đầu tiên chúng ta phải hiểu thế nào khả năng thông hành của 1 nút giao thông, vì đây là 1 chỉ tiêu đầu tiên và đặt lên hàng đầu trong việc xây dựng mới và cải tạo nút giao thông. 2.2. ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG THÔNG HÀNH VÀ MỨC PHỤC VỤ CỦA NÚT GIAO SỬ DỤNG TÍN HIỆU ĐÈN ĐIỀU KHIỂN THEO HCM 2000 (HIGHWAY CAPACITY MANUAL 2000) HCM 2000 là một phiên bản mới trong số các phiên bản của bộ HCM của ủy ban nghiên cứu giao thông Hoa Kỳ. Cuốn sổ tay này đưa ra các cách phân tích đánh giá về khả năng thông hành và mức phục vụ của đường ô tô và đường phố một cách dễ dàng. Cuốn sổ tay này cho chúng ta các phương pháp và cách tính toán chất lượng phục vụ của các tuyến đường. Cách phân tích các đặc tính hoạt động của các phương tiện tham gia giao thông, hành vi người tham gia giao thông trên các tuyến đường ảnh hưởng tới chất lượng phục vụ của các con đường. Trong đề tài nghiên cứu này tác giả đã sử dụng cách tính suất dòng bão hòa, phân pha đèn, tính thời gian chậm xe, khả năng thông hành của nút giao thông vòng đảo. Đậu Anh Tuấn – 78272.52 11 Lớp :52KSGT Trang Trường Đại học Xây dựng Dự án xây dựng tuyến đường A- B Bộ môn Đường ô tô và Đường đô thị 2.2.1. Chuyên đề Thông số đầu vào Các thông số đầu vào cần thiết để phân tích hoạt động của các nút giao thông điều khiển bằng tín hiệu đèn. Các dữ liệu đầu vào gồm 3 nhóm chính: hình học, giao thông và đèn tín hiệu. Bảng : Dữ liệu vào cần thiết cho việc phân tích các nhóm làn Loại dữ liệu Điều kiện hình học Điều kiện giao thông Điều kiện về đèn tín hiệu 2.2.2. Các tham số Loại khu vực Số làn, N Độ rộng làn trung bình, W (m) Độ dốc dọc, G (%) Sự tồn tại của làn dành riêng cho xe rẽ phải hoặc rẽ trái Chiều dài của làn xe chờ, xe rẽ phải hoặc rẽ trái, Ls (xe) Khu vực đỗ xe Nhu cầu lưu lượng theo các hướng, v (veh/h) Dòng bão hòa cơ bản, s0 (pc/h/ln) Hệ số giờ cao điểm, PHF Phần trăm xe nặng, HV (%) Lưu lượng người đi bộ ở các hướng dẫn, Vped (p/h) Các xe buýt dừng ở khu vực nút, Nb(busus/h) Hoạt động đỗ xe, Nm ( hoạt động/h) Loại dòng đến, AT Tỷ lệ xe đến trong lúc đèn xanh, P Vận tốc các hướng dẫn, SA (km/h) Thời gian chu kỳ, C (s) Thời gian đèn xanh, G (s) Thời gian đèn vàng, đỏ, Y (s) Loại đèn điều khiển, thiết lập thời gian trước hoặc tự động Đèn dành cho người đi bộ Thời gian đèn xanh tối thiểu dành cho người đi bộ, Gp (s) Số pha đèn Thời gian phân tích, T (h) Nhóm làn và lưu lượng xe Phương pháp luận cho nút giao thông điều khiển bằng đèn là độc lập, nghĩa là phương pháp này được xem xét trên cơ sở xem xét riêng biệt các nhánh làn dẫn vào nút và các nhóm làn trên các nhánh đó. Việc phân chia nhánh dẫn thành các nhóm khác nhau là để đánh giá các dòng giao thông có tính chất khác biệt nhau trên các nhánh dẫn như phương diện hình học, phân phối dòng giao thông. Nên phân chia nhánh với số làn ít nhất có thể. Nếu nhóm làn có nhiều hơn hai làn thì trong các phân tích về sau đều coi nhóm làn như là một làn. Đậu Anh Tuấn – 78272.52 12 Lớp :52KSGT Trang Trường Đại học Xây dựng Dự án xây dựng tuyến đường A- B Bộ môn Đường ô tô và Đường đô thị Chuyên đề Lưu lượng xe nhu cầu được xác định rõ cho từng hướng đi trên mỗi nhánh làn, là số xe trong 1 giờ trong 15 phút của quá trình phân tích, nếu không có lưu lượng xe cho 15 phút phân tích thì có thể ước lượng dựa trên lưu lượng xe theo giờ và hệ số giờ cao điểm. Đối với những nút giao có cho phép rẽ phải khi đèn đỏ, lưu lượng xe rẽ phải cần được chiết giảm một lượng bằng lưu lượng xe rẽ phải trong thời gian đèn đỏ. 2.2.3. Cường độ dòng bão hòa Cường độ dòng bão hòa là giá trị quan trọng cần phải được tính toán để xác định được khả năng thông hành của nút giao thông. Cường độ dòng bão hòa được xác định cho từng nhóm làn theo công thức (1). Cường độ dòng bão hòa là dòng xe tính bằng xe trong một giờ có thể phục vụ được của nhóm làn đó với giả thiết thời gian đèn xanh chiếm 100% toàn bộ thời gian ( nghĩa là tỷ số tđèn xsnh/t chu kỳ =1 ). S  S 0 .n. f w . f hv. f g . f bb. f a . f lu. f lt . f rt . f lpb. f rpb Trong đó: S= Cường độ dòng bão hòa của nhóm làn nghiên cứu; là tổng lưu lượng của các làn trong nhóm làn (xe/h) S0= suất dòng lý tưởng cho 1 làn (xe/h/làn) N=số làn trong nhóm làn fw= hệ số điều chỉnh theo bề rộng của làn; fHV= hệ số điều chỉnh theo tỷ lệ xe nặng trong dòng giao thông fg= hệ số điều chỉnh theo độ dốc dọc của nhánh dẫn fp=hệ số điều chỉnh do có làn xe đỗ hoặc hoạt động đỗ xe ở làn lân cận; fbb= hệ số điều chỉnh do tắc nghẽn do có sẽ buýt dừng trong khu vực nút; fa= hệ số điều chỉnh theo loại vùng; fLU= hệ số điều chỉnh tận dụng làn xe; fLT= hệ số điều chỉnh do dòng rẽ trái trong nhóm làn; fRT= hệ số điều chỉnh do dòng rẽ phải trong nhóm làn; fLpb= hệ số điều chỉnh do ảnh hưởng của người đi bộ tới dòng rẽ trái; fRpb= hệ số điều chỉnh do ảnh hưởng của người đi bộ tới dòng rẽ phải; Các hệ số điều chỉnh được thể hiện trong bảng sau. Bảng: Hệ số điều chỉnh suất dòng bão hòa Hệ số Định nghĩa biến Công thức W=bề rộng làn (m) Bề rộng làn W  3.6 fw  1  9 Chú ý W  2.4 Nếu W  4.8 thì nên cân Đậu Anh Tuấn – 78272.52 13 Lớp :52KSGT Trang Trường Đại học Xây dựng Dự án xây dựng tuyến đường A- B Bộ môn Đường ô tô và Đường đô thị Chuyên đề nhắc chia làm 2 làn Xe nặng f HV 100  100  % HV ( ET  1) %HV=% xe nặng trong tổng lưu lượng nhóm làn fw  1  Dốc dọc %G 200 ET=2.0 xe con/xe nặng %G=%độ dốc dọc -6% ≤ G % trên nhóm làn trong ≤+10% nhánh dẫn DÊu “-“ lµ xuèng dèc N=số làn xe trong 18 N m N  0.1  3600 fp  N Đỗ xe 144 N B N 3600 fbb  N Tắc nghẽn do xe buýt Loại vùng nhóm làn Nm=hiện tượng đỗ nếu xe/h không có đỗ xe N=Số làn xe trong 0  N B  250 nhóm làn fbb  0.050 N B = số xe buýt dừng/h fa=0.900 cho khu vực thương mại fa=1.000 cho khu vực khác số Tận dụng làn f LU  Đậu Anh Tuấn – 78272.52 14 vg vg1  N Lớp :52KSGT vg = Lưu lượng xe yêu cầu vg1 = Lưu lượng trên 1 làn N = số làn xe Trang Trường Đại học Xây dựng Dự án xây dựng tuyến đường A- B Bộ môn Đường ô tô và Đường đô thị Rẽ trái Chuyên đề Pha dành riêng: PLT=tỷ lệ rẽ trái Xem biểu C16- Làn dành riêng: trong nhóm làn 1 phụ lục C cho f LT  0.95 các phương án không có pha Làn dùng chung: f LT  dành riêng. 1 1  0, 05.Plt  Làn dành riêng: PRT=tỷ lệ rẽ phải f RT  0.85 f RT  0.05 trong nhóm làn Làn dùng chung: Rẽ phải f RT  1.0  (0.15) PRT Chỉ có một làn: f RT  1.0  (0.135) PRT PLT=tỷ lệ rẽ trái trong nhóm làn APbt=hệ số hiệu chỉnh pha dùng Hiệu chỉnh rẽ phải fLpb1  1.0  PLT (1  A1Pbt )(1  PLTA ) 1 1 Tắc nghẽn do xe đạp và khác bộ chung PLTA= tỷ lệ thời gian đèn xanh dành riêng Hiệu chỉnh rẽ trái fRpb1  1.0  PRT (1  A1Pbt )(1  PRTA ) 1 1 cho rẽ trên trên tổng thời gian đèn xanh hành PRT=tỷ lệ rẽ phải trong nhóm làn PLTA=tỷ lệ thời gian đèn xanh dành riêng rẽ phải trên tổng thời gian đèn xanh Đậu Anh Tuấn – 78272.52 15 Lớp :52KSGT Trang Trường Đại học Xây dựng Dự án xây dựng tuyến đường A- B Bộ môn Đường ô tô và Đường đô thị Chuyên đề Để thực hiện quá trình tính toán các hệ số hiệu chỉnh được dễ dàng và nhanh chóng, HCM 2000 có đưa ra các bảng tính để tính các hệ số đặc biệt trên và sơ đồ sử dụng trong quá trình tính toán. 2.2.4. Tính toán đèn điều khiển Tại nút điều khiển băng đèn tín hiệu, khả năng thông qua của nhóm làn trong một chu kì đèn được tính theo công thức: v C Xi  i (1) si  gi Trong đó: vi = lưu lượng của nhóm làn si = cường độ dòng bão hòa của nhóm làn C = chu kì đèn gi = thời gian xanh có hiệu của nhóm làn đó. Tỉ lệ thông qua của nút trong một chu kì đèn tính theo công thức : v ( )max i  C s Xc  (2) (C  L) Trong đó: v v ( ) max i là tỷ số lớn nhất trong các nhóm làn cùng chung một pha đèn s s L = thời gian tổn thất do khởi động và đảm bảo điều kiện an toàn để 2 xe từ 2 pha khác nhau không xung đột trong mỗi chu kì Khi Xc=1 đạt tới lý tưởng nghĩa là sau mỗi cho kỳ đèn, xe đều thông hết, không còn xe tắc lại trên nút. Khí đó chu kỳ C là nhỏ nhất. Từ (2) ta có công thức: L  X c max L 1 Cmin   v v     X   ( ) 1   ( ) max i  c max max i    s s    Tính Xc từ các giá trị C làm tròn đến 5s với những giá trị C=30 90s, làm tròn đến 10s với những giá trị C lớn hơn 90s (Cụ thể là 30; 35; 40…. 80; 85; 90;100; 110; 120 … ) và C phải lớn hơn Cmin. Chu kỳ đèn tối ưu C được xác định theo công thức của Webster (Anh): 1.5  L  5 Cmin  1 Y Trong đó: C= Chu kỳ đèn v Y  in Yi với Yi  s L = tổng thời gian tổn thất Đậu Anh Tuấn – 78272.52 16 Lớp :52KSGT Trang Trường Đại học Xây dựng Dự án xây dựng tuyến đường A- B Bộ môn Đường ô tô và Đường đô thị Chuyên đề Từ đó ta tính được thời gian đèn xanh cho mỗi pha trong một chu kỳ từ công thức sau: v c gi  ( ) max i  s Xc 2.2.5. Xác định thời gian chậm xe, chiều dài hàng chờ và mức phục vụ của nút giao thông sử dụng tín hiệu đèn điều khiển. Để đánh giá khả năng thông hành của nút giao thông sử dụng tín hiệu đèn điều khiển, HCM xác định một thông số quan trọng là thời gian chậm xe qua nút từ đó tìm ra mức độ phục vụ của nút Tính toán thời gian chậm xe qua nút sử dụng tín hiệu đèn điêu khiển theo HCM 2000 Theo HCM2000 thì thời gian chờ qua nút được tính theo công thức sau: d =d1.(PF)+d2+d3 d= Control delay time : Thời gian chờ xe qua nút d1= Uniform control delay time: thời gian chờ xe qua nút của xe theo nhóm PF= Hệ số hiệu chỉnh quá trình kể đến ảnh hưởng của các chu trình đèn tín hiệu d2= thời gian chờ xe của các xe đến lần lượt d3=Thời gian xếp hàng bắt đầu đợi + Xác định d1 Hệ số xét tới sự hiệu quả của quá trình làm việc của đèn PF phụ thuộc vào tỷ lệ số xe đến nút khi đèn xanh. PF được xách định theo công thức sau: (1  P). f PA PF  (1  g / c) Trong đó: PF = hệ số xét tới hiệu ứng của tín hiệu đèn. P = tỷ lệ xe đến trong lúc đèn xanh. fPA = hệ số thêm vào xét đến các xe đến theo nhóm trong thời gian đèn xanh. g/C = tỷ lệ thời gian đèn xanh hiệu quả. Giá trị của đại lượng P được xác định bằng thực nghiệm tại hiện trường hoặc được ước lượng dựa vào các hình thức xe vào nút (arrival type). Việc phân loại các hình thức xe vào nút được thể hiện cụ thể trong bảng. P= RP.g/C. Đậu Anh Tuấn – 78272.52 17 Lớp :52KSGT Trang Trường Đại học Xây dựng Dự án xây dựng tuyến đường A- B Bộ môn Đường ô tô và Đường đô thị Chuyên đề fPA được xác định phụ thuộc vào các loại xe vào nút (arrival type) . g/c là tỷ số thời gian đèn xanh có hiệu trên thời gian chu kỳ đèn điều khiển. Sau đó d1 được xác định ttheo công thức sau : d1  0.5C (1  g / c) 2 1   min(1, X ).( g / c)  Trong đó : d1= thời gian chờ qua nút của xe theo nhóm C= Thời gian của 1 chu kỳ đèn g= Thời gian đèn xanh có hiệu X= Độ bão hoà của làn đường đang xét X được xác định như sau: s X S .( g / c) + Xác định d2 d2 được xác định theo công thức sau:  8KlX  d 2  900T ( X  1)  ( X  1) 2   cT   Trong đó: d2= là thời gian chờ qua nút trung bình của 1 xe đến nút lần lượt T= Khoảng thời gian phân tích X= Độ bão hoà của làn đường đang xét K= Hệ số phụ thuộc vào sự cài đặt của đèn tín hiệu C= Khả năng thông hành của nhóm làn + Hệ số d3 d3 chỉ được xem xét khi có nhiều quãng nghiên cứu liên tiếp nếu chỉ nghiên cứu 1 quãng thời gian duy nhất thì d3 được cho bằng 0. + Thời gian chờ trung bình trên một hướng Thời gian chờ trung bình trên 1 hướng được xác định theo công thức sau: Đậu Anh Tuấn – 78272.52 18 Lớp :52KSGT Trang Trường Đại học Xây dựng Dự án xây dựng tuyến đường A- B Bộ môn Đường ô tô và Đường đô thị dA  Chuyên đề d v v i i i Trong đó: dA= Thời gian chờ trung bình theo hướng A; di=Thời gian chờ trên làn thứ i; di= Lưu lượng trên làn thứ i; + Thời gian chờ qua nút của cả nút d d v v i i i Trong đó: d = thời gian chờ qua nút trung bình trên cả nút; di= Thời gian chờ qua nút theo hướng thứ i; vi= Lưu lượng xe qua nút theo hướng i 2.2.6. Tính toán chiều dài hàng chờ xe Từ kết quả tính toán thời gian chậm xe ta tính toán chiều dài hàng chờ xe theo luật Little L(xe): L v.d (xe) 3600 Trong đó: L = Chiều dài hàng chờ (xe). v = Lưu lượng dòng xe vào nút (xe/h). d= Thời gian chậm xe của dòng vào nút (s/xe). 2.2.7. Mức phục vụ của nhánh dẫn vào nút và của toàn nút Theo HCM 2000 từ thời gian chậm xe của các hướng vào nút và thời gian chậm xe của nút chúng ta có thể đánh giá mức độ phục vụ của các nhánh dẫn hay của toàn nút. Bảng đánh giá mức độ phục vụ theo thời gian chờ xe theo HCM 2000: Mức Phục vụ A thì xe chạy rất thuận lợi, hầu hết các xe đến nút đều gặp đèn xanh. Đậu Anh Tuấn – 78272.52 19 Lớp :52KSGT Trang Trường Đại học Xây dựng Dự án xây dựng tuyến đường A- B Bộ môn Đường ô tô và Đường đô thị Chuyên đề Mức Phục vụ B phát sinh khi thời gian chu kỳ đèn ngắn nhưng điều kiện xe chạy tốt. ở mức phục vụ C điều kiện xe chạy vẫn tố, nhiều xe qua được nút và có thể xuất hiện một vài trục trặc về chu kỳ đèn. Sự ùn tắc phục vụ D thì điều kiện xe chạy qua nút không thuận lợi, thời gian chu lỳ đèn kéo dài, nhiều xe phải dừng lại và chu kỳ đèn có nhiều trục trặc. Mức E được coi là mức phục vụ giới hạn, điều kiện xe chạy xấu, chu kỳ kéo dào. Không chấp nhận mức độ phục vụ F khi đó hệ số phục vụ Z xấp xỉ bằng 1,0 , chu kỳ đèn kéo dài và điều kiện xe chạy rất xấu. Từ các số liệu và các công thức trên ta lập được bẳng tính toán và kết luận được 2.3. ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG THÔNG HÀNH VÀ MỨC PHỤC VỤ CỦA NÚT GIAO SỬ DỤNG TÍN HIỆU ĐÈN ĐIỀU KHIỂN THEO ICU 2003 (THE INTERSECTION CAPACITY UTILIZATION 2003). Đây là một phương pháp được phát triển bởi công ty TRAFFICWARE. Được trình bày ở phần sau. Đậu Anh Tuấn – 78272.52 20 Lớp :52KSGT Trang