một số vấn đề về khả năng thông qua và thiết kế nút giao thông hình xuyến

cauduongonline.com.vn Một số vấn đề về khả năng thông qua và thiết kế nút giao thông hình xuyến Bộ môn Đờng bộ - ĐH GTVT Tóm tắt: Bi báo trình by các phơng pháp tính khả năng thông xe nút giao thông hình xuyến của một số nc t ú đa ra các lời khuyên khi thiết kế nút loại ny ở nớc ta. Summary: This article explains the methods to calculate the capacity of the bracelet intersections in some countries, then giving the advices when design these intersections in Vietnam. 1. Đặt vấn đề Hiện nay chúng ta đã và đang xây dựng các nút giao thông có đảo trung tâm là hình tròn, hình elíp đợc gọi là nút giao thông hình xuyến hay nút tự điều chỉnh. Tại nút các xe chạy xung quanh đảo theo chiều ngợc chiều kim đồng hồ, chuyển xung độ giao cắt các dòng xe sang tách, nhập luồng và dòng hỗn hợp. Giao thông trên nút đơn giản, tai nạn giao thông giảm, đặc biệt là tai nạn nghiêm trọng vì tới nút các xe phải giảm tốc độ cho phù hợp với bán kính của đảo và lợng giao thông. Nút còn tạo ra không gian đẹp cho cửa ngõ đô thị hay quảng trờng, đảo trung tâm có thể bố trí tợng đài, vòng quay còn dùng cho nút giao thông khác mức Nhng hiện nay vấn đề tồn tại là tính khả năng thông xe của nút, chọn đờng kính đảo thế nào? Dới đây xin trình bày mt s phơng pháp xác định để tham khảo. 2. Các phơng pháp tính khả năng thông qua nút Nút giao thông hình xuyến (hình 1), muốn xác định đợc khả năng thông qua thì các xe phải chạy theo luật quy định. Luật này phải đợc Liên hợp quốc (UNO), họp năm 1968 tại Viên, quy định Phải trớc, trái sau tức là u tiên các xe đang chạy quanh đảo, các xe muốn đi vào phải chờ. Khả năng thông qua tính theo lý thuyết thời gian trống. Trên hình 1, khả năng thông xe q z của nhánh 2, phụ thuộc vào lu lợng dòng chính quay quanh đảo q k . Có nhiều tác giả khác nhau dựa trên lý thuyết này và có các kết quả khác nhau. Hình 1. Sơ đồ xác định khả năng thông qua nút hình xuyến. ở Đức, theo Brilon nếu đờng vòng và đờng vào có một làn xe, thì khả năng thông qua q z , đợc xác định theo công thức sau: Q z = 1,089.e (-0,000742.qk) cauduongonline.com.vn Theo công thức trên khả năng thông qua mỗi nhánh q z , cha xét tới yếu tố kích thớc của nút mà chỉ xét đến ảnh hởng lu lợng đờng vòng q k Stuwe đã nghiên cứu đa ra công thức có xét tới ảnh hởng yếu tố hình học của nút: Q z = 1.805,16.e (-0,00084.qk) + + F(DD) + F(EM) Trong công thức này: q z , q k nh trên; DD = D/A; D - đờng kính đảo tính bng mét; A - số nhánh của nút; EM - chiều dài đoạn trộn dòng quanh đảo; F(DD), F(EM) là các hàm số phụ thuộc vào các thông số nêu trên. Những công thức này cũng cha xét tới số làn xe của đờng vòng và đờng vào. Brilon tiếp tục nghiên cứu và ông đã đa ra biểu đồ xác định khả năng thông xe q z của đờng vào phụ thuộc lu lợng q k vào số làn của đờng vòng và đờng dẫn (hình 2). Hình 2. Biều đồ xác định khả năng thông qua của đờng vo q z theo Brilon. 1) 2 ln đờng vo, 3 ln đờng quanh đảo; 2) 2 ln đờng vo, 2 ln quanh đảo; 3) 1 ln đờng vo, 2 - 3 ln đờng quanh đảo 4) 1 ln đờng vo, 1 ln quanh đảo. Với các công thức trên cho phép xác định khả năng thông qua của nhánh chứ không phải của cả nút, đấy là điều khó cho các nhà thiết kế. Qua nghiên cứu thực nghiệm tác giả đa ra khả năng thông xe giới hạn nút có một làn vòng xoay 25.000 28.000 xeqd/ngày đêm. Nút có quy mô lớn có thể đạt tới 50.000 60.000 xeqd/ngày đêm. Nh vậy khả năng thông xe phụ thuộc rất nhiều vào quy mô nút. ở Anh, Nhật ngời ta dùng công thức thực nghiệm xác định khả năng thông qua của nút. Một nút hình xuyến có sơ đồ hình 3, thì khả năng thông qua của cả nút: Q = K(W + )A xeq/gi Q - khả năng thông qua nút xeq/gi; W - tổng chiều rộng các đờng vào nút (m); A - tổng diện tích mở rộng nh hình vẽ m 2 ; K - là hệ số thông xe tuỳ theo số nhánh vào: Nút 3 nhánh k = 80 xeq/gi Nút 4 nhánh k = 60 xeq/gi Nút 5 nhánh k = 55 xeq/gi Q = K(W + A ) W = w1 +w2 +w3 +w4 A = a1 +a2 +a3 +a4 Hình 3. Sơ đồ tính khả năng nút hình xuyến theo quy mô nút. Về thời gian chờ trung bình các xe các nớc đã thống nhất dùng công thức sau: T = e 3,15R (s) R là tỷ lệ giữa số lợng xe thực tế và khả năng thông qua cho phép (lấy bằng 80% khả năng thông qua lý thuyết). Về phân loại đảo đờng kính đảo loại nhỏ D = 5 - 25 m, loại trung 25 - 40, loại lớn D > 40 m, rất lớn D > 50 m. Các tác giả cũng khuyên rằng hạn chế sử dụng đảo có đờng kính D > D > 50 m. Vì quá trình giao thông phức tạp và diện tích chiếm dụng lớn, các xe rẽ trái vòng cauduongonline.com.vn ra. Điều này cũng khác với quy trình Nga, đờng kính đảo đối với đờng cấp I là 120 m. Về tai nạn giao thông qua nghiên cứu thấy rằng số tai nạn và đặc biệt tai nạn nghiêm trọng giảm. Nhng với nút có quy mô lớn khó khăn cho ngời đi xe đạp và đi bộ. 3. Các nhận xét kiến nghị Tính khả năng nút giao thông hình xuyến là phức tạp, vì phụ thuộc vào đờng kính đảo, bề rộng đờng quanh, số nhánh và bề rộng các đờng nhánh, đến nay cha thống nhất đợc phơng pháp tính. Với nớc ta chạy xe cha theo quy luật đờng chính, đờng phụ, thành phần giao thông phức tạp vì vậy càng khó khăn nhng có thể tham khảo phơng pháp của Nhật tức là dựa vào diện tích nút. + Vị trí nút hình xuyến hiện nay trên thế giới chủ yếu dùng cho ngoại vi, trong thành phố chỉ nơi quảng trờng, nơi giao nhiều nhánh hay giao cắt nhỏ. Trong nội đô ngời ta thiết kế nút kết hợp với điều khiển bằng đèn tín hiệu. + Đờng kính đảo, số làn xe quanh đảo chọn tuỳ thuộc vào quy mô đờng dẫn, lu lợng giao thông. Đối với các nút có lu lng lớn nên chọn đờng kính đảo 30 - 40 m, hạn chế sử dụng đảo có đờng lớn hơn 50 m. + Sử dụng đảo hình xuyến tạo đờng quay cho các nút giao thông khác mức không hoàn chỉnh đơn giản, có thể quay trên hay dới tuỳ theo địa hình. + Có thể sử dụng nút có đờng kính lớn khi trên đảo bố trí tợng đài tạo điểm nhấn về kiến trúc cho cửa ô thành phố. Tài liệu tham khảo [1] Prof. Dr - Ing Maudfred Boltze. Verkehrsplan-mong und Verkehvstechnik II, 2001. [2] The Planing and design at - Grade Intersec-tions. Japan - June 1988 ẳ 50 m. Vì quá trình giao thông phức tạp và diện tích chiếm dụng lớn, các xe rẽ trái vòng ra. Điều này cũng khác với quy trình Nga, đờng kính đảo đối với đờng cấp I là 120m. Về tai nạn giao thông qua nghiên cứu thấy rằng số tai nạn và đặc biệt tai nạn nghiêm trọng giảm. Nhng với nút có quy mô lớn khó khăn cho ngời đi xe đạp và đi bộ. 3. Các nhận xét kiến nghị Tính khả năng nút giao thông hình xuyến là phức tạp, vì phụ thuộc vào đờng kính đảo, bề rộng đờng quanh, số nhánh và bề rộng các đờng nhánh, đến nay cha thống nhất đợc phơng pháp tính. Với nớc ta chạy xe cha theo quy luật đờng chính, đờng phụ, thành phần giao thông phức tạp vì vậy càng khó khăn nhng có thể tham khảo phơng pháp của Nhật tức là dựa vào diện tích nút. + Vị trí nút hình xuyến hiện nay trên thế giới chủ yếu dùng cho ngoại vi, trong thành phố chỉ nơi quảng trờng, nơi giao nhiều nhánh hay giao cắt nhỏ. Trong nội đô ngời ta thiết kế nút kết hợp với điều khiển bằng đèn tín hiệu. + Đờng kính đảo, số làn xe quanh đảo chọn tuỳ thuộc vào quy mô đờng dẫn, lu lợng giao thông. Đối với các nút có lu lng lớn nên chọn đờng kính đảo 30 - 40 m, hạn chế sử dụng đảo có đờng lớn hơn 50 m. + Sử dụng đảo hình xuyến tạo đờng quay cho các nút giao thông khác mức không hoàn chỉnh đơn giản, có thể quay trên hay dới tuỳ theo địa hình. + Có thể sử dụng nút có đờng kính lớn khi trên đảo bố trí tợng đài tạo điểm nhấn về kiến trúc cho cửa ô thành phố. Tài liệu tham khảo [1] Prof. Dr - Ing Maudfred Boltze. Verkehrsplan- mong und Verkehvstechnik II, 2001. [2] The Planing and design at - Grade Intersec- tions. Japan - June 1988 ẳ . cauduongonline.com.vn Một số vấn đề về khả năng thông qua và thiết kế nút giao thông hình xuyến Bộ môn Đờng bộ - ĐH GTVT Tóm tắt: Bi báo trình by các phơng pháp tính khả năng thông xe nút giao thông hình. vậy khả năng thông xe phụ thuộc rất nhiều vào quy mô nút. ở Anh, Nhật ngời ta dùng công thức thực nghiệm xác định khả năng thông qua của nút. Một nút hình xuyến có sơ đồ hình 3, thì khả năng. này và có các kết quả khác nhau. Hình 1. Sơ đồ xác định khả năng thông qua nút hình xuyến. ở Đức, theo Brilon nếu đờng vòng và đờng vào có một làn xe, thì khả năng thông