Đề tài Ứng dụng lý thuyết dòng giao thông và dự đoán mức độ tai nạn tại nút giao thông trạm II ở thành phố hồ chí minh

ĐỒN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH THÀNH ĐỒN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TP HCM,11/2009 ĐỒN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH THÀNH ĐỒN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LỜI GiỚI THIỆU Đối tượng nghiên cứu  Nút giao thông khác mức Trạm cửa ngõ phía Đơng TP.Hồ Chí Minh Mục tiêu nghiên cứu  Đánh giá đảm bảo mức độ tai nạn giao thông nút  Đề xuất giải pháp nhằm hạn chế tối đa số vụ tai nạn giao thơng (TNGT) nút Mục đích nghiên cứu Hình 1.1 – Nút giao thơng Trạm  Đánh giá thực trạng giao thông mức độ thiệt hại TNGT gây  Đề xuất số giải pháp để đảm bảo an toàn cho phương tiện vận tải tham gia giao thông nút giao thông Trạm Phạm vi nghiên cứu  Nghiên cứu ứng dụng lý thuyết dịng giao thơng để dự đốn mức độ tai nạn nút giao thơng khác mức ĐỒN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH THÀNH ĐỒN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Chương Đối tượng nghiên cứu Chương Nội dung nghiên cứu Chương Kết nghiên cứu ĐOÀN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH THÀNH ĐỒN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 1.1 Lịch sử hình thành nút giao thơng khác mức 1.1 Lịch sử hình thành nút giao thơng khác mức      Nút đơn giản Khoảng năm 20 Mỹ, CHLB Đức, Anh, Ý -> nút kênh hóa Vòng xoay đơn giản → vòng xoay có tiểu đảo Vòng xoay phổ biến Anh, mặt đường vòng xoay làm nghiêng mái vào phía Sự xuất trục giao thông lớn → nút giao khác mức Nút khác mức xuất năm 1928 Mỹ dạng hoa thị Đến năm 1936 có khoảng 125 nút khác mức Các loại nút khác mức phổ biến : hoa thị, hoa thị không hoàn chỉnh, kèn trumpete ĐỒN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH THÀNH ĐỒN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Một số hình ảnh nút giao thơng khác mức  Ở nước ngồi Hình 2.1 – Nút giao thông khác mức kiểu nửa hoa thị Hình 2.2 – Nút giao thơng khác mức tầng ĐỒN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH THÀNH ĐỒN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Hình 2.3 – Nút giao thơng khác mức nhiều tầng phức tạp ĐỒN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH THÀNH ĐỒN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH  Ở Việt Nam Hình 2.5 – Nút giao thơng Ngã Tư Sở (Hà Nội) Hình 2.4 – Nút giao thơng Nam cầu Mỹ Thuận Hình 2.6 – Nút giao thơng khác mức Long Thành ĐỒN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH THÀNH ĐỒN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 1.2 Giới thiệu chung tình hình giao thơng Trạm 1.2 Giới thiệu chung tình hình giao thơng Trạm Giới thiệu chung  Nút giao thông Trạm nút giao thông khác mức hình hoa thị hồn chỉnh Việt Nam  Nút giao thông Trạm đầu mối giao thông quan trọng, nằm địa phận Quận Thủ Đức TP Hồ Chí Minh, điểm giao đường xuyên Á (quốc lộ 1A) với Quốc lộ 52 vào trung tâm TP Hồ Chí Minh tỉnh Đồng sơng Cửu Long  Nút giao Thủ Đức nút giao cửa ngõ phía Đơng thành phố Hồ Chí Minh, nơi có lưu lượng giao thông nút lớn, mặt khác việc xây dựng cần phù hợp với qui hoạch phát triển mạng lưới giao thơng thành phố, việc nghiên cứu chi tiết để xây Hình 2.7 – Nút giao thông Trạm dựng nút giao thông khác mức ưu tiên  Nút giao Thủ Đức thông xe, đánh dấu bước chuyển quan trọng lĩnh vực giao thông đường bộ, giao thông khu đô thị tập trung , cảnh quan mơi trường nâng cao ĐỒN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH THÀNH ĐỒN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Tình hình giao thơng 10 QUẬN QUẬN THỦ ĐỨC Số vụ 2007 STT Khu vực Hậu Mốc thời gian 2008 2007 10 Chết Bị thương Đối tượng 0 0 1 1 mô tô nt nt nt ô tô ô tô chạy ngược chiều nt nt nt thắng không hiệu lực thiếu ý quan sát 1 1 1 1 1 1 ô tô nt nt nt mô tô nt nt nt nt nt thiếu ý quan sát nt nt khơng giữ khoảng cách an tồn chuyển hướng nt thiếu ý quan sát nt không làm chủ tốc độ nt Nguyên nhân ĐOÀN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH THÀNH ĐỒN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Tình hình giao thơng STT 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Khu vực QUẬN THỦ ĐỨC Mốc thời gian 2008 Hậu Số vụ 13 Chết Bị thương 1 1 1 1 1 0 0 1 1 Đối tượng Nguyên nhân ô tô nt nt nt mô tô nt nt nt nt nt nt nt nt khơng giữ khoảng cách an tồn nt nt không làm chủ tốc độ ngược chiều nt thiếu ý quan sát không làm chủ tốc độ nt chưa xác định nt nt chuyển sai quy định ĐOÀN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH THÀNH ĐỒN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Tốc độ trung bình dòng xe chuyển tốc xác định theo công thức (2.3): Vhh = τ 1, τ V0 Trong đó: τ 1, dốc dọc +10% C = 6,5% 0,77; V0 = 75 km/h – xem công thức (2.3); Vhh = 0,77.1.75 = 57,75 km/h II Xác định mật độ trung bình dòng xe trước nhánh rẽ, nhánh rẽ, sau nhánh rẽ: Mật độ trung bình dòng xe chuyển tốc trước nhánh rẽ xác định theo , công thức sau: n − N cht 2772− 2905 , , 2.N cht n+ K p Ncht 2.2905 2772+5, 45.2905 ' xe/km q = e = e = 100 Votb 57,75 Mật độ trung bình dòng xe nhánh rẽ xác định theo công thức : 100.q , n qc =  175,6.n N ' cht 1,5 + ,  N cht + N cht      = 100.100.2772 = 68,6 175,6.2772   29051,5 +  2905 + 632   xe/km 3.Mật độ trung bình dòng xe chuyển tốc sau nhánh rẽ xác định theo công thức −N −632 2.N ncn n+ K N 2.632 2772+5, 45.632 xe/km q= e = e = 19,77 Vcb 57,75 cht R cht ĐOÀN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH THÀNH ĐỒN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH III Xác định mật độ dòng xe ùn tắc nhánh rẽ sau nhánh rẽ Mật độ trung bình ùn tắc dòng xe nhánh rẽ xác định sau: q untac = (199,5 + 0,5 R − 12,7 R 0,5 R.i )(1 − ) d (3.7) Trong đó: d = 0,19 + 0.012.R – đoạn có dốc dương; d = 0,34 + 0,013.R – đoạn có dốc âm; nút giao thông tính, R = 75m; i =3% q untac 75.0,03 = (199,5 + 0,5.75 - 12,7.75 ).( ) = 120,5 xe/km 0,34 + 0,013.75 0,5 Mật độ trung bình dòng hỗn hợp nhánh rẽ xác định theo công thức (2.4): Q ùntắc = untac 100.q0 ∑ C E n i = i 100.120,5 = 137,32 69.0,15 + 6,3.1 + 14,28.2,5 + 6,24.3 + 4,17.4 xe/km Mật độ trung bình ùn tắc dòng hỗn hợp nhánh rẽ sau nhánh rẽ xác định theo công thức (2.4): untac Qùntắc = 100.q0 ∑ C E n i i = 100.112.(1 − 0,3.57,75.0,01 ) = 127,4 xe / km 87,75 ĐOÀN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH THÀNH ĐỒN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH IV Xác định tốc độ trung bình dòng xe nhánh rẽ sau nhánh rẽ Tốc độ trung bình dòng xe nhánh rẽ sau nhánh rẽ xác định theo công thức (2.1): q 68,6 VN = Votb (1 − untac ) = 46,88(1 − ) = 23,46km / h + Trên nhánh rẽ: q 137,32 + Sau nhánh rẽ: V N = Votb (1 − q q untac ) = 57,75(1 − 19,77 ) = 48,79km / h 127,4 V Xác định quãng cách giới hạn (chấp nhận được) để ôtô nhập vào dòng Mật độ tức thời dòng xe ôtô nhập ôtô dòng xác định theo quan heä: 127,4.632 q untac N cht qx = = 37,34oto / km (3.8) qx = Votb 57,75 Chieàu dài trung bình ôtô nhập vào từ nhánh rẽ xác định theo công thức: n 4,25.∑1 Ci Ei 4,25.87,75 la = = 3,73m 100 100 Quãng cách giới hạn, người lái xe chấp nhận để di vào được, xác định theo công thức: S gh = 500( V N − VC 48,79 − 23,46 + ) + l a = 500( + ) + 3,73 = 38,38m VC qC qS 23,46.68,6 37,34 ĐỒN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH THÀNH ĐỒN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VI Tính toán quãng cách tối thiểu ,tương ứng 50% TNGT nhập vào Xác định độ lớn σ Sgh theo hình vẽ 3.8: Khi Ncht =632 xe/h ,chúng ta nhận Xác định Smin theo công thức (2.8): S = = [ σ Sgh = 0,39m ( S S gh + 25 CV [ ) 25(C ] ]( ) 2 − S gh − 25.σ gh − S gh S v ) −1 38,382 + 25.0,052 − (38,382 − 25.0,39 ) − 38,38 = 30,5m 25.0,052 − VII Xác định mức độ nguy hiểm dòng xe đoạn vào Xác định quãng cách trung bình ôtô dòng chuyển tốc theo công thức (3.23): 1000 1000 lN = = q 19,77 = 50,58m Theo toán đồ hình 3.7 mxác định giá trị : σ Khi Ncht = 632xe/h , nhận σ lN = 9,5m Theo công thức (3.25) xác định : σ S Theo công thức (3.20) xác định giá trị nguy hiểm c đường vào σ S = 0,05.S = 0,05.30,5 = 1,525m doøng chính: Tra bảng quãng cách xác suất (8) xác định giá trị : lN risk = 0,5 − φ ( l n − S σ l2 + σ S n ) = 0,5 − φ ( 50,58 − 30,5 9,5 + 1,525 ) = 0,5 − φ (2,09) ĐOÀN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH THÀNH ĐỒN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Kết luận: Chúng ta biết năm khai thác 2009 từ 10000 ôtô bị xung đột đoạn vào diễn trung bình 3.3 tai nạn lỗi giải pháp thiết kế Với số liệu cho, năm khác thời kỳ khai thác mức độ nguy hiểm dòng xe nhận cao so với năm tính toán 2009 lưu lượng dòng xe năm lượng lớn so với năm tính toán Nếu tăng trưởng lưu lượng dòng xe tiếp nhận theo quy luật đường thẳng 5% mức độ nguy hiểm xung đột đoạn vào thay đổi theo năm phù hợp với đồ thị hình 3.4 : Hình 2.15 - Các kết tính tốn mức độ nguy hiểm dòng xe từ năm thứ đến năm thứ 20 khai thác nút ĐOÀN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH THÀNH ĐỒN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VIII Xác định số tai nạn giao thông lỗi giải pháp thiết kế Xác định số lượng xung đột đoạn vào Bởi số lượng ôtô nhập vào từ nhánh rẽû lớn số lượng ôtô chuyển động chuyển tốc, thiết lập số lượng tình dễ xãy xung đột xuất phát từ lưu lượng dòng xe chuyển tốc 2772 ôtô/h nhập vào chuyển tốc từ nhánh rẽ , chuyển tốc 632 ôtô/h chuyển động Số lượng tình dễ xãy xung đột vượt 632 tình Số tai nạn năm, diễn lỗi thiết kế, tính theo công thức: A= 300.P.H risk 0,076 (3 9) Trong đó: A : số lượng tai nạn năm,vụ; 300 : số lượng ngày làm việc năm; 0,076 : hệ số chuyển đổi cường độ cường độ ngày đêm[5,6]; H : số lượng tình dễ xãy xung đột Trường hợp H = Ncht = 632 risk =3,3.10-4 – xác suất xuất tai nạn giao thông lỗi giải pháp thiết kế, xác định theo công thức (2.6) P : xác suất sử dụng quãng cách từ Sgh đến Smin Ở quãng cách vượt Sgh tình dễ bị xung đột Ở quãng cách nhỏ Smin, xung đột diễn lỗi lái xe (trạng thái say rượu, mệt mỏi, tư cách kém, đảng trí…) lỗi ôtô (hư hỏng hệ thống phanh hay phận liên hợp khác) ĐỒN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH THÀNH ĐỒN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Xác suất xác định theo công thức : − n P= (e n + N cht q S 1000 −e − q Sgh 1000 (3.10) ) Trong đó: n Ncht : xem số liệu cho; q : mật độ trung bình dòng xe chuyển tốc, xác định theo công thức (2.2) Ở toán q = 19,77 oâtoâ/km; (2.2) Smin =30,5m – xem coâng thức ( 2.8 ) Sgh = 38,38m – xem công thức ( 2.9 ) Khi theo công thức (2.11) nhận được: 19 , 77.30 , 1000 − 2772 P= (e 2772 + 632 −e 19 , 77.38, 38 − 1000 ) = 0,064 Từ công thức (2.10), nhận số vụ tai nan giao thông năm ù 2009 khai thác nút giao thoâng : A= 300.0,064.632 3,3.10 − = 52.6 0,076 tai nan/năm ĐỒN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH THÀNH ĐỒN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Căn số liệu tính tốn số liệu thực tế số vụ TNGT xảy nút GT trạm năm 2008 (trung bình khoảng 30 vụ) ta nhận thấy số liệu tính tốn chấp nhận Kết luận : Chỉ năm 2009 khai thác số vụ tai nạn xảy nhánh rẽ nút 52.6 vụ Vậy với tốc độ tăng trưởng lưu lượng 5% năm khai thác số vụ tai nạn tăng theo năm phù hợp với đồ thị sau: Hình 2.16 – Các kết tính tốn số vụ tai nạn vị trí nguy hiểm nút từ năm thứ đến năm thứ 20 khai thác nút ĐOÀN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH THÀNH ĐỒN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Với góc độ sinh viên cịn hạn chế mặt kiến thức điều kiện nghiên cưú nên chúng em đánh giá sơ tình hình tai nạn giao thơng vị trí xung đột ( nguy hiểm ) Với tốc độ tăng trưởng lưu lượng lưu lượng xe qua nút giao thông Trạm ngày tăng theo dự báo tăng trưởng lưu lượng theo quy luật hàm số mũ Vì đến năm 2025 lưu lượng xe qua nút lớn , điều nghĩa với mức độ an toàn giao thông nút giảm tượng ùn tắc giao thông tăng lên Vậy để đảm bảo khả thông hành giảm thiểu TNGT nút , chúng em đề nghị số giải pháp sau ĐOÀN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH THÀNH ĐỒN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Tăng góc giao nhánh rẽ nhập vào đường (tức tăng góc giao nhánh nhánh 5) để góc giao cắt có giá trị hợp lí, nằm khoảng từ 500 -> 750 đảm bảo trường nhìn tốt đạt giá trị lớn hệ số an tồn Trong thực tế góc giao nút đạt 190 -> 200 Lý giải cho điều : Khi tơ từ nhánh rẽ vào đường nép cửa kính buồng lái che phần bề mặt nút khỏi mắt người lái xe làm người lái xe bị khuất tầm nhìn Loại giao cắt Góc ngoặt trung bình giao cắt, độ Giá trị trung bình hệ số an tồn Số lượng tai nạn trung bình 10 triệu ơtơ 97 0,58 4,36 119 0,39 5,71 62 0,86 3,68 Ngã ba ĐOÀN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH THÀNH ĐỒN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH a Hình 2.17 – Góc giao cắt tối ưu Hình 2.18 – Đồ thị hệ số trường nhìn ĐỒN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH THÀNH ĐỒN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH THỊ TRƯỜNG  Thị trường nhìn rõ: Thường có góc nhìn khoảng từ 3° đến 10°, đảm bảo đọc chữ viết  Thị trường nhận biết: Có góc nhìn từ 10° đến 12° có khả nhìn tương đối rõ, phân biệt hình dạng, màu sắc  Thị trường lân cận: Rộng đến 90° sang hai bên 60°- 70° & đường tâm nhìn; Thường khơng nhận dạng đối tượng tĩnh nhận biết đối tượng động Hình 2.19 – Các thị trường người tham gia giao thơng ĐỒN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH THÀNH ĐỒN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Tại nhánh số nhánh số (đặc biệt nhánh 3) có lưu lương xe tải tương đối lớn nhà dân xây dựng sát với đường gây cản trở tầm nhìn cho người lái xe dẫn đến số lượng tai nạn tăng Do để đảm bảo an tồn , chúng em kiến nghị giải tỏa nhà dân sát nhánh xa đường khoảng cách an toàn m Tại vị trí giao nhánh nhánh để tăng mức độ an toàn cho dòng xe di chuyển đoạn trộn dòng , ta mở rộng đoạn trộn dịng phía lề đường khoảng 1,5 m Thiết kế thêm đường vành đai để phân tán lưu lượng ĐOÀN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH THÀNH ĐỒN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Hình 2.20 ĐỒN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH THÀNH ĐỒN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ... NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH THÀNH ĐỒN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 3.1 Dự đốn tăng trưởng lưu lượng trạm 3.1 Dự đoán tăng trưởng lưu lượng trạm Lưu lượng tăng trưởng nút giao thông Trạm II dự báo theo quy... SẢN HỒ CHÍ MINH THÀNH ĐỒN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Hình 2.13 - Biểu đồ dự báo lưu luợng năm tương lai vị trí đếm nút giao thơng Trạm II ĐỒN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH THÀNH ĐỒN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ... sơ đồ tai nạn đặc trưng nút ĐOÀN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH THÀNH ĐỒN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Để đánh giá mức độ an toàn chuyển động nút gioa thông ta sử dụng phương pháp “DỰ ĐỐN MỨC ĐỘ NGUY