Nghiên cứu xây dựng bảng tính khả năng thông hành nút giao ngã tư

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG BẢNG TÍNH KHẢ NĂNG THƠNG HÀNH NÚT GIAO NGÃ TƯ MÃ SỐ: SV2021-11 CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI: LÂM KHẢ KỲ SKC 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 10/2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN Thuộc nhóm ngành khoa học: Xây dựng SV thực hiện: Lâm Khả Kỳ Nam, Nữ: Nam Dân tộc: Kinh Lớp, khoa:181270B, Khoa Xây Dựng Năm thứ: /Số năm đào tạo: Ngành học: TP Hồ Chí Minh, Tháng 10 Năm 2021 i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Thông tin chung: - Tên đề tài: ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG THÔNG HÀNH NÚT GIAO NGÃ TƯ - Chủ nhiệm đề tài: Lâm Khả Kỳ - Lớp: 181270B Mã số SV:18127025 Khoa: Xây dựng - Thành viên đề tài: Stt Họ tên MSSV Lớp Khoa Lâm Khả Kỳ 18127025 181270B Xây dựng Trịnh Đức Huy 18127019 181270B Xây dựng - Người hướng dẫn: TS Trần Vũ Tự Mục tiêu đề tài:- Xây dựng bảng tính lực thơng hành nút giao - Mơ hình Vissim phân tích khả thơng hành - Đánh giá mức độ phục vụ nút giao thực tế Tính sáng tạo: - Xây dựng bảng tinh lực thông hành mức độ thông hành nút giao ngã tư - Phần mền mơ Vissim phân tích Kết nghiên cứu: - Poster nghiên cứu khả thơng hành - Xây dựng bảng tính khả thơng hành cho nút giao ngã tư - Mơ hình hóa phân tích mức độ phục vụ nút giao Đóng góp mặt giáo dục đào tạo, kinh tế - xã hội, an ninh, quốc phòng khả áp dụng đề tài: - Giúp ích cho việc cải thiện ùm tắc giao thông nút giao ngã tư, từ đưa phương án cải thiện cho nút Công bố khoa học SV từ kết nghiên cứu đề tài (ghi rõ tên tạp chí có) nhận xét, đánh giá sở áp dụng kết nghiên cứu (nếu có): khơng ii Ngày 29 tháng 09 năm 2021 SV chịu trách nhiệm thực đề tài (kí, họ tên) Lâm Khả Kỳ Nhận xét người hướng dẫn đóng góp khoa học SV thực đề tài (phần người hướng dẫn ghi): Ngày 29 tháng năm 2021 Người hướng dẫn (kí, họ tên) TS Trần Vũ Tự iii MỤC LỤC CHƯƠNG : GIỚI THIỆU CHUNG 1.2 Điều kiện tự nhiên Thành Phố Hồ Chí Minh ( Gị Vấp – TPHCM) .2 1.2.1 Điều kiện tự nhiên : .2 1.2.2 Đặc điểm khí tượng CHƯƠNG : KHẢO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ KHẢO SÁT 2.1 Tiêu chuẩn áp dụng 2.1.1 Các quy trình áp dụng : 2.1.2 Các tiêu chuẩn thiết kế , quy trình, quy phạm áp dụng 2.2 Nhiệm vụ thực : .5 2.3 Quy mô xây dựng nút giao tiêu chuẩn kỹ thuật .5 2.3.1 Phần nút giao 2.3.2 Hệ thống thoát nước mưa .7 2.3.3 Kết cấu mặt đường, vỉa hè 2.3.4 Cơng trình phịng hộ an tồn giao thông 2.3.5 Hào kỹ thuật 2.3.6 Hệ thống xanh, chiếu sáng 2.3.7 Tổ chức giao thơng an tồn giao thông 2.4 Phương án khảo sát : 2.4.1 Thời gian, không gia khu vực khảo sát : .8 2.4.2 Phương pháp khảo sát : 2.4.3 Biện pháp tổ chức an toàn 3.1 Cơ sở lý thuyết nút giao 12 3.1.1 Khái niệm nút giao thông 12 3.1.2 Phân loại nút giao thông 14 3.1.3 Đánh giá mức độ an toàn, phức độ phức tạp nút giao thông: 15 3.1.4 Mức độ phức tạp nút giao : 15 3.1.5 Hệ số lực thông hành nút 16 3.1.6 Thời gian chờ trung bình xe nút 18 3.1.7 Mức phục vụ 20 3.1.8 Độ nguy hiểm (Q) nút giao thông : 21 3.1.9 Đồ thị lựa chọn loại hình nút giao thông A.A Ruzkov 22 iv 3.1.9 Các yếu tố ảnh hưởng thiết kế nút giao thông 23 3.1.10 Hệ số tai nạn tương đối : 24 3.1.11 Xung đột xe giới người : .24 3.1.12 Xung đột xe giới xe đạp : 26 3.1.13 Tính tốn khả thơng hành nút giao : .26 3.2 Tổ chức giao thông 30 3.2.1 Định nghĩa tổ chức giao thông .30 3.2.2 Mục đích tổ chức giao thơng .30 CHƯƠNG : HIỆN TRẠNG GIAO THÔNG TẠI NÚT PHAN VĂN TRỊ NGUYÊN THÁI SƠN VÀ SỐ LIỆU KHẢO SÁT 31 4.1 Vị trí , quy mơ nút .31 4.1.1 Vị trí nút .31 4.1.2 Quy mô nút 31 4.2 Khảo sát lấy ý kiến ngày dân : 32 4.2.1 Phương pháp khảo sát : 32 4.3.2 Số liệu khảo sát : 38 CHƯƠNG : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TÍNH KHẢ NĂNG THƠNG HÀNH 46 5.1 Xây dựng bảng tính khả thơng hành đánh giá khả thông hành nút giao ngã tư : 46 5.2 Đánh giá khả thông hành nút giao : 55 5.2.1 Giới thiệu phần mền vissim : 55 5.2.2 Những ứng dụng VISSIM 55 5.2.3 Triển khai ứng dụng thực tiễn: 56 5.3 Kết phân tích từ phần mền bảng tính : 58 KẾT LUẬN : 60 Kết luận : 60 Kiến nghị 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO : 61 v DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1- Mức độ phục vụ nút giao thơng điều khiển tín hiệu đèn 19 Bảng 3.2 Mức độ nguy hiểm tương đối điểm xung đột 21 Bảng 3 Hệ số quy đổi loại xe 26 Bảng 3.4 Trị số khả thông hành lớn 27 Bảng 3.5 Mức phụ vụ hệ số sử dụng khả thông hành thiết kế đường phố thiết kế 29 Bảng 3.6 Mức phục vụ thời gian trễ đường phố thiết kế 29 Bảng Tỷ lệ giới tính 32 Bảng Tỷ lệ nghề nghiệp 34 Bảng Tỷ lệ phương tiện 34 Bảng 4 Tỷ lệ số lần qua nút giao 35 Bảng ý Kiến tình trạng giao thơng nút giao bình thường 36 Bảng Bảng tổng hợp khảo sát số liệu nút giao Phan Văn Trị - Nguyễn Thái Sơn 38 Bảng 5.1 Bảng tính lưu lượng bảo hịa nút giao ngã tư Phan Văn Trị - Nguyễn Thái Sơn 46 Bảng 5.2 Bảng tính khả phục vụ nút giao 47 Bảng 5.3 Bảng kết phân tích mơ Vissim 59 Bảng 5.4 Lượng phát thải khí phương tiện theo vissim 59 Bảng 5.5 Giá trị nồng độ khí thải vị trí nút giao 59 vi DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình Hình ảnh nút giao Nguyễn Thái Sơn-Phan Văn Trị Hình Nút giao thơng mức 12 Hình Nút giao thông khác mức 13 Hình 3 Quan hệ lưu lượng xe nhánh nút 14 Hình Các điểm xung đột ngã tư (Nguồn: Vũ Anh Tuấn_Tổ chức giao thông đô thị, 2008) 16 Hình Hình ảnh minh họa nút giao ngã tư Phan Văn Trị- Nguyễn Thái Sơn 20 Hình Đồ thị lựa chọn hình nút giao thơng A.A Ruzkov .23 Hình Hình ảnh minh họa nút giao ngã tư Phan Văn Trị- Nguyễn Thái Sơn 31 Hình Mặt trạng nút giao 32 Hình Tỷ lệ giới tính .33 Hình 4 Tỷ lệ độ tuổi 33 Hình Tỷ lệ nghề nghiệp 34 Hình Tỷ lệ phương tiện 35 Hình Tỷ lệ số lần qua nút giao 36 Hình ý kiến tình trạng giao thơng nút giao bình thường .36 Hình Mặt hướng nút giao Nguyễn Thái Sơn-Phan Văn Trị 37 Hình 5.1 Áp dụng phần mềm Vissim phân tích, mơ giao thơng QL6 - Ngã Tư Sở - Ba La - Hà Đông 56 Hình 5.2Sử dụng phần mềm Vissim phân tich hành vi sử dụng xe máy Nút giao thông Hà Nội .57 Hình 5.3 Hình ảnh khái quát phần mền Vissim 57 Hình Mơ hình Vissim phân tích (1) 58 Hình 5.5 Mơ hình Vissim phân tích (2) .58 TÓM TẮT : Trong năm gần với phát triển kinh tế tốc độ gia tăng không ngừng loại phương tiện giao thơng Sự phát triển nhanh chóng phương tiện giao thơng dẫn đến tình trạng tắc nghẽn giao thông xảy thường xuyên.Vấn đề đặt để đảm bảo giao thông thông suốt sử dụng đèn điều khiển giao thông ngã tư, nơi giao đường giải pháp Giải pháp xây dựng bảng tính khả thơng hành để xác định sức chở lớn đưa vào khai thác cần xem xét để có qui hoạch mang tính dài hạn sở hạ tầng tổ chức giao thông nút trục đường thành phố Từ bảng tính ta dễ dàng xác định khả thơng hành nút giao ngã tư từ xác định sức chứa nâng cao cải thiện nút giao nút giao thơng ngã tư Kết nghiên cứu nút giao ngã tư cho thấy giải pháp xây dựng bảng tính giúp nâng cao cải thiện thời gian tính tốn giúp giải thời gian tính tốn nâng cao cải thiện nút Khảo sát nút giao thực tế từ đánh giá Phan Văn Trị- Nguyễn Thái Sơn từ kết khảo sát ta mơ hình hóa giá trị thực tế vào mơ hình để đưa kết từ đánh giá mức độ phục vụ ((LOS-Level of service), từ đưa giải pháp giả vấn đề giao thông kẹt xa đưa phương án phù hợp cầu vượt, hầm chui để giải vấn đề Ta sử dụng số phần mền Vissim mơ hình đánh giá nút giao xuất kết đưa phương án cải tạo từ đánh giá có nên sử dụng phương án cải tạo phù hợp Từ khóa : Bảng tính excel giao thông, Thông hành, , giao thông, Ngã tư, Khả thông hành CHƯƠNG : GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Giới thiệu chung : - Việc xây dựng bảng tính khả thơng hành nút giao để nhà nghiên cứu sinh viên thực tính tốn lực thơng hành nút cách nhanh hiệu cần thiết Hơn nữa, dòng giao thông xe máy làm nên đặc trưng, nên việc xác định hệ số hiệu chỉnh cơng thức tính cần thiết để xác định xác lực thông hành điều kiện giao thông Việt Nam - Xây dựng bảng tính lực thơng hành nút giao - Thu thập số liệu thực tế để xác định hệ số hiệu chỉnh cần thiết - Đánh giá lực thông hành giá trị phụ thuộc - Đối tượng áp dụng kháo sát tính tốn áp dụng nút giao Phan Văn Trị Nguyễn Thái Sơn ( Gò Vấp _ Thành Phố Hồ Chí Minh ) - Nút giao Phan Văn Trị- Nguyễn Thái giao 1.2 Điều kiện tự nhiên Thành Phố Hồ Chí Minh ( Gị Vấp – TPHCM) 1.2.1 Điều kiện tự nhiên : Thành phố Hồ Chí Minh nằm vùng chuyển tiếp miền Ðông Nam đồng sơng Cửu Long Ðịa hình tổng qt có dạng thấp dần từ Bắc xuống Nam từ Ðơng sang Tây Nó chia thành tiểu vùng địa hình: - Vùng cao nằm phía Bắc - Ðông Bắc phần Tây Bắc (thuộc bắc huyện Củ Chi, đông bắc quận Thủ Ðức quận 9), với dạng địa hình lợn sóng, độ cao trung bình 10-25 m xen kẽ có đồi gị độ cao cao tới 32m, đồi Long Bình (quận 9) - Vùng thấp trũng phía Nam - Tây Nam Ðông Nam thành phố (thuộc quận 9, 8,7 huyện Bình Chánh, Nhà Bè, Cần Giờ) Vùng có độ cao trung bình 1m cao 2m, thấp 0,5m - Vùng trung bình, phân bố khu vực trung tâm thành phố, gồm phần lớn nội thành cũ, phần quận 2, Thủ Ðức, tồn quận 12 huyện Hóc Mơn Vùng có độ cao trung bình 5-10m 43 Hướng số Thời gian Từ Mini Đến Xe máy Xe đạp xcqd Xe con, buýt taxi (dưới 25 chổ) Xe buýt lớn, xe khách (trên 25 Xe tải Xe tải lớn, nhỏ container Xe khác Tổng 15 chổ) 17h00 17h15 890 178 75 1 0 255 17h15 17h30 1425 285 68 0 0 354 17h30 17h45 1526 305 85 0 0 391 17h45 18h00 2085 417 101 0 0 519 Xe khác Tổng 15 Hướng số Thời gian Từ Mini Đến Xe máy Xe đạp xcqd Xe con, buýt taxi Xe buýt lớn, xe Xe (dưới 25 khách(trên nhỏ chổ) 25 chổ) tải Xe tải lớn, container 17h00 17h15 58 11 0 0 14 17h15 17h30 117 23 1 0 0 25 17h30 17h45 157 31 0 0 36 17h45 18h00 128 25 1 0 29 44 Hướng số 10 Thời gian Từ Mini Đến Xe máy Xe đạp xcqd Xe con, buýt taxi (dưới 25 chổ) Xe buýt lớn, xe khách (trên 25 Xe tải Xe tải lớn, nhỏ container Xe khác Tổng 15 chổ) 17h00 17h15 255 51 12 0 0 64 17h15 17h30 187 37 18 0 0 56 17h30 17h45 213 42 25 0 0 68 17h45 18h00 240 48 23 1 0 73 Xe khác Tổng 15 Hướng số 11 Thời gian Từ Mini Đến Xe máy Xe đạp xcqd Xe con, buýt taxi (dưới 25 chổ) Xe buýt lớn, xe khách (trên 25 Xe tải Xe tải lớn, nhỏ container chổ) 17h00 17h15 231 46 25 0 0 71 17h15 17h30 420 84 34 0 0 118 17h30 17h45 465 93 57 0 0 151 45 17h45 18h00 587 117 53 0 0 170 Xe khác Tổng 15 Hướng số 12 Thời gian Từ Mini Đến Xe máy Xe đạp xcqd Xe con, buýt taxi (dưới 25 chổ) Xe buýt lớn, xe khách (trên 25 Xe tải Xe tải lớn, nhỏ container chổ) 17h00 17h15 198 39 0 0 45 17h15 17h30 210 42 0 0 50 17h30 17h45 357 71 0 0 80 17h45 18h00 326 65 0 0 70 46 CHƯƠNG : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TÍNH KHẢ NĂNG THƠNG HÀNH 5.1 Xây dựng bảng tính khả thơng hành đánh giá khả thông hành : Ta khảo sát số liệu nhập vào bảng excel tính tốn : - Sử dụng microsoft excel xây dựng bảng tính hình bên : Bảng 5.1 Bảng tính lưu lượng bảo hịa nút giao ngã tư Phan Văn Trị - Nguyễn Thái Sơn Đông Nam Lane Đông Bắc Tây Bắc Tây Nam L-T T-R L-T T-R L-T T-R L-T T-R So 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 fw 0.99 0.99 0.99 0.99 0.99 0.99 0.99 0.99 0.9901 0.9901 0.9901 0.9901 0.9901 0.9901 0.9901 0.9901 1 5 2 1 fg 1 1 1 1 fp 1 1 1 1 fbb 1 1 1 1 fa 1 1 1 1 fLU 1 1 1 1 fRT 1 1 1 1 fLT 1 1 1 1 fLpb 1 1 1 1 fRb 1 1 1 1 1862.3 1862.3 1862.4 1862.4 1862.4 1862.4 1862.3 1862.3 98 98 71 71 07 07 94 94 Group fHV S 47  Level of service (LOS) theo tiêu chuẩn HCM 2000 Bảng 5.2 Bảng tính khả phục vụ nút giao Pha Pha Đường tiếp cận (Approach) Nhóm lane SE NW NE L-R T-R L-R T-R 1378 1069 1018 Lưu lượng 36210 07068 90668 834.1 phân tích (v) 5 07825 1873 1875 1874 1869 1858 0.736 0.570 0.543 0.446 0.158 Tỷ số lưu 03836 18654 65565 17071 30001 lượng (v/s) SW L-R T-R L-R T-R 294.1 217.0 574.4 48713 43377 35797 502.7 7 81457 1861 1866 1869 Lưu lượng bão hòa (s) 0.269 0.116 0.307 06493 65522 76508 Nhóm lane giới hạn x x Tổng (v/s) nhóm lane 1.043803442 Thời gian mất/pha Tổng thời gian Chu kỳ (Cmin) 111 Tỷ số v/c tới hạn nút (Xc) 1.103449353 Thời gian xanh hiệu 70 70 70 70 35 35 35 35 48 g/c 0.631 0.631 0.631 0.631 0.315 0.315 0.315 0.315 nhóm lane © 1181 1182 1182 1179 586 587 589 589 v/c (X) 1.167 0.904 0.862 0.707 0.502 0.370 0.976 0.853 55.2 55.2 55.1 55.1 55.3 55.2 55.3 55.3 Capacity Uniform delay (d1) k 0.5 I T 0.25 random delay (d2) 84.7 11.4 8.4 3.6 3.1 1.8 31.7 14.6 139.9 66.5 63.5 58.7 58.3 57.0 87.0 69.9 F F F F F F F F delay nhóm lane (dLG) LOS nhóm lane Delay đường tiếp cận DA 107.8511459 61.34883549 57.77354953 79.00747822 F E E E LOS đường tiếp cận Delay nút giao (dl) 83.59522798 LOS nút giao F 55 5.2 Đánh giá khả thông hành nút giao : 5.2.1 Giới thiệu phần mền vissim : Phần mền Vissim công cụ mạnh giúp mô phỏng, phân tích luồng giao thơng, giao thơng cơng cộng, khách hành Nó cơng cụ mạnh để mơ hình dịng giao thơng đa luồng, gồm nhiều phương tiện di chuyển xe ô tô, xe hàng, xe buýt, xe điện, xe trọng tải nặng, xe máy, xe đạp người Thông qua thực thi thao tác đa luồng VISSIM tối ưu xử lý phân luồng Nó cấu trúc mạng mềm dẻo để cung cấp cho người dùng khả mơ hình đối tượng tham gia giao thông với dạng địa hình khác thao tác độc lập có thứ tự người lái xe khách hành hệ thống tính tốn giao thơng Phần mềm VISSIM sử dụng để phân tích mạng lưới tất kích cỡ khác từ nút giao thơng tới tồn khu vực thị Bên mạng lưới giao thơng VISSIM có khả mơ hình tất đường cao tốc, phân loại linh hoạt từ xa lộ tới đường xe chạy VISSIM ứng dụng cho giao thông công cộng, xe đạp tiện ích người VISSIM cơng cụ mạnh cho phép: + Mô vi mơ dịng giao thơng cá nhân Mơ hệ thống giao thông công cộng.Cả di chuyển khách hành + Mơ dịng giao thơng hỗn hợp bao gồm xe hơi, xe tải, xe đạp, xe buýt, tàu hỏa, tàu điện đô thị người + Mơ hành cách xác từ đặc điểm địa hình hệ thống giao thơng, hành vi khác người lái xe người + Làm việc hiệu giao tiếp với nhiều phần mềm khác thông qua việc nhập xuất liệu nhiều định dạng khác 5.2.2 Những ứng dụng VISSIM - VISSIM sử dụng để mơ điểm nóng giao thơng giao thông công cộng - Nghiên cứu xa lộ hành lang đường - Nghiên cứu quy hoạch khu vực nhỏ - Quản lý chiến lược đường cao tốc - Nghiên cứu điểm dừng xe lửa, xe buýt - Đánh giá tín hiệu hiệu dừng giao thơng cơng cộng - Phân tích điểm ngã tư đường sắt 56 - Quản lý sơ đồ giao thông tương lai Nghiên cứu giao thông mặt đất đường không sân bay Nghiên cứu ảnh hưởng tới môi trường Nghiên cứu điểm dừng xe lửa, xe buýt Đánh giá tín hiệu hiệu dừng giao thơng cơng cộng Phân tích điểm ngã tư đường sắt Quản lý sơ đồ giao thông tương lai 5.2.3 Triển khai ứng dụng thực tiễn: Phần mềm VISSIM biết đến phần mềm mô Hành vi giao thông Việt Nam, nhờ giải tốn đặc thù giao thơng Việt Nam: TÌM VÀ LẤP ĐẦY CHỖ TRỐNG - Các phương tiện xe máy, xe đạp vào vị trí trống có thời gian chờ đèn tín hiệu, hay cịn gọi xe theo xe Điều giúp VISSIM dễ dàng giải tốn ùn tắc giao thơng đô thị Một số dự án triển khai thành cơng cơng cụ mơ phỏng, phân tích luồng giao thơng VISSIM Hình 5.1 Áp dụng phần mềm Vissim phân tích, mơ giao thơng QL6 - Ngã Tư Sở - Ba La - Hà Đơng 57 Hình 5.2Sử dụng phần mềm Vissim phân tich hành vi sử dụng xe máy Nút giao thơng Hà Nội Hình 5.3 Hình ảnh khái quát phần mền Vissim 58 Hình Mơ hình Vissim phân tích (1) Hình 5.5 Mơ hình Vissim phân tích (2) 5.3 Kết phân tích từ phần mền bảng tính : 59 Bảng 5.3 Bảng kết phân tích mơ Vissim Lưu lượng 1319 1979 478 1379 KNTH 1423 2079 505 1255 Z 0.99 0.95 0.95 0.92 Đánh giá F E E E Phần mềm vissim đưa nồng độ khí thải phương bảng 5.2 Bảng 5.4 Lượng phát thải khí phương tiện theo vissim (Đơn vị: mg/m3) STT Lượng khí phát thải Phương tiện Nox CO TSP Xe máy 3.22 655.68 169.20 Xe ô tô 0.86 13.66 5.64 Xe tải 8.58 10.25 56.40 Xe khách 8.79 6.49 50.76 Dựa vào số liệu trạng nút giao ta tiến hành mô hành vi phương tiện tham gia vào nút giao lên phần mềm Vissim, phần mềm chạy tính tốn giá trị nồng độ loại khí thải phát thải vị trí xung quanh nút giao Bảng 5.5 Giá trị nồng độ khí thải vị trí nút giao TT Thơng số Giá trị vị trí nút giao Giá trị ngưỡng cho phép Khí thải CO (Oxit carbon) 659.407 mg/m3