Nghiên ứu đánh giá đặ trưng giao thông xe máy trên địa bàn hà nội

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ====== ====== ĐỖ QUANG QUẢNG NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ ĐẶC TRƯNG GIAO THÔNG XE MÁY TRÊN ĐỊA BÀN HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Hà Nội – Năm 2014 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061131910041000000 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ====== ====== ĐỖ QUANG QUẢNG NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ ĐẶC TRƯNG GIAO THÔNG XE MÁY TRÊN ĐỊA BÀN HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS LÊ ANH TUẤN Hà Nội – Năm 2014 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu độc lập không chép người khác Các nguồn tài liệu trích dẫn, số liệu sử dụng nội dung chuyên đề trung thực Đồng thời tơi xin cam đoan kết q trình nghiên cứu chưa công bố chương trình nghiên cứu khác Tác giả luận văn Đỗ Quang Quảng ss MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT KÝ HIỆU DANH MỤC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN XE MÁY Ở HÀ NỘI 10 1.1 Địa giới khu vực Hà Nội 10 1.2 Đặc điểm tình hình kinh tế, xã hội, môi trường 11 1.2.1 Dân số 11 1.2.2 Đặc điểm kinh tế xã hội 12 1.2.3 Môi trường 12 1.3 Đặc điểm giao thông đô thị 13 1.4 Tình hình phát triển xe máy Hà Nội 16 CHƯƠNG II : NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CÁC ĐẶC TRƯNG LÁI TRÊN ĐƯỜNG 19 2.1 Lựa chọn tuyến đường loại phương tiện đặc trưng phục vụ thử nghiệm đường 19 2.1.1 Lựa chọn tuyến đường đặc trưng 19 2.1.2 Lựa chọn loại xe máy đặc trưng 21 2.1 Lập kế hoạch thử nghiệm đường 22 2.2 Hệ thống thiết bị thu thập liệu đo thời gian - tốc độ đường xe máy 24 2.2.1 Cảm biến cho thiết bị đo 25 2.2.2 Lắp đặt thiết bị lên xe vận hành thử 27 2.2.3 Phần mềm quản lý sở liệu đo đạc 28 2.3 Xây dựng đặc trưng lái 32 2.3.1 Theo dõi thử nghiệm 32 2.3.2 Xây dựng đặc trưng giao thông 33 a) Xây dựng đặc trưng giao thông vào cao điểm buổi sáng 33 b) Xây dựng đặc trưng giao thông vào công sở 36 c) Xây dựng đặc trưng giao thông vào cao điểm buổi chiều 40 d) Đặc trưng giao thông vào thời điểm khác ngày nghỉ cuối tuần 46 2.3.3 Đặc trưng giao thông tuyến đường khác 54 2.3.4 Đặc trưng điều khiển phương tiện 58 CHƯƠNG III: ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG GIAO THÔNG THỰC TẾ CỦA XE MÁY TRÊN ĐỊA BÀN HÀ NỘI 60 3.1 Đánh giá thực trạng giao thông thực tế xe máy địa bàn Thủ đô Hà Nội 60 3.2 So sánh thực trạng giao thông xe máy địa bàn Thủ đô Hà Nội với số nước giới 61 3.2.1 Giới thiệu chu trình lái đặc trưng lái 61 3.2.2 Chu trình lái Hà Nội cho xe máy (chu trình lái HMDC)[12] 65 3.3 So sánh chu trình lái HMDC với chu trình lái giới 68 3.4 Kết luận chương 71 CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 72 4.1 Kết luận 72 4.2 Hướng phát triển 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT KÝ HIỆU CD20”: Chassis Dynamometer 20” - Băng thử khí thải xe máy ECE R40: Chu trình lái Châu Âu dùng cho xe máy US 75 (FTP 75): Chu trình lái Liên bang Mỹ HMDC: Chu trình lái thực tế dùng cho xe máy thành phố Hà Nội KHM: Kaoshiung Motorcycle driving cycle - Chu trình lái Cao Hùng HK: Chu trình lái Hồng Kơng v1: Tốc độ trung bình tồn chu trình lái kể giai đoạn khơng tải, (m/s) v2: Tốc độ trung bình tồn chu trình lái không kể giai đoạn không tải, (m/s) a: Gia tốc trung bình tất giai đoạn gia tốc, (m/s2) d: Gia tốc trung bình tất đoạn giảm tốc, (m/s2) c: Độ dài trung bình cung đoạn chu trình, (s) pi : Tỷ lệ thời gian giai đoạn không tải, (%) pa : Tỷ lệ thời gian giai đoạn tăng tốc, (%) pc : Tỷ lệ thời gian giai đoạn tốc độ không đổi, (%) pd: Tỷ lệ thời gian giai đoạn giảm tốc, (%) RMS: Căn bậc hai trung bình bình phương gia tốc, (m/s2) DANH MỤC BẢNG Bảng Các đặc tính 10 tuyến đường lựa chọn 21 Bảng Bảng mã hóa xe thử nghiệm 23 Bảng Mã hóa thời gian thử nghiệm 23 Bảng Mã hóa tuyến đường thử nghiệm 23 Bảng Triển khai thử nghiệm đường loại xe 24 Bảng Kết đánh giá độ xác thiết bị đo 31 Bảng Tổng hợp số lượt thử so với kế hoạch 32 Bảng Tổng hợp thông số đặc trưng lượt thử vào cao điểm buổi sáng 33 Bảng Các thông số đặc trưng lượt thử vào công sở 36 Bảng 10 Các thông số đặc trưng lượt thử thực vào cao điểm buổi chiều 40 Bảng 11 Tổng hợp kết đánh giá 10 thông số đặc trưng theo thời gian thử, ngày công sở 44 Bảng 12 Thống kê 10 thông số đặc trưng lượt chạy vào buổi sáng cuối tuần 46 Bảng 13 Thống kê 10 thông số đặc trưng lượt chạy vào buổi chiều cuối tuần 49 Bảng 14 Thống kê 10 thông số đặc trưng lượt chạy vào buổi tối 51 cuối tuần 51 Bảng 15 Tổng hợp kết đánh giá 10 thông số đặc trưng theo thời gian thử, ngày cuối tuần 53 Bảng 16 Thống kê 10 thông số đặc trưng giao thông tuyến đường khác 54 Bảng 17 Chênh lệch 10 thông số đặc trưng người điều khiển xe so với xe có chở thêm người 58 Bảng 18 Quy luật sang số người điều khiển xe máy Hà Nội 66 Bảng 19 So sánh thông số chu trình lái HMDC với chu trình lái giới 68 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình Địa giới thành phố Hà Nội 10 Hình Đồ thị gia tăng dân số Hà Nội 11 Hình Khoảng cách lại theo phương tiện 14 Hình Km Hành khách theo loại phương tiện 15 Hình Mạch PCB dùng để đo tốc độ 26 Hình Mạch PCB dùng để đo tốc độ 26 Hình Cảm biến tốc độ vòng quay cảm biến độ cao lắp xe 27 Hình Giao diện phần mềm tính tốn, lưu giữ vẽ đồ thị tốc độ tức thời xe máy 28 Hình Hộp chứa mạch đo tốc độ hiển thị LED 29 Hình 10 Thiết bị đo lắp đặt vào bánh trước xe hoạt động hiệu chỉnh thiết bị thực băng thử CD20” xe máy 30 Hình 11.Đồ thị so sánh tốc độ trung bình vào cao điểm buổi sáng 35 Hình 12 Đồ thị so sánh vận tốc trung bình loại xe vào cơng sở 39 Hình 13 Đồ thị so sánh vận tốc trung bình vào cao điểm buổi chiều loại xe máy khác 44 Hình 14 Đồ thị so sánh vận tốc trung bình loại xe theo thời điểm ngày45 Hình 15 Đồ thị so sánh số vào thời điểm khác ngày 45 Hình 16 Đồ thị so sánh vận tốc trung bình loại xe khác vào buổi sáng cuối tuần 48 Hình 17 Đồ thị so sánh số đặc trưng khác xe máy vào buổi sáng cuối tuần 49 Hình 18 Đồ thị so sánh vận tốc trung bình vào thời gian khác ngày cuối tuần 54 Hình 15 Đồ thị so sánh vận tốc trung bình xe máy tuyến đường khác 56 Hình 19 Đồ thị so sánh số a, d tuyến đường khác 57 Hình 20 Trích đoạn chu trình lái ECE R40 dành cho xe máy 63 Hình 21 Chu trình thử FTP-75 cho xe máy xe 63 Hình 22 Chu trình lái (KHM) dành cho xe máy 64 Hình 23 Chu trình lái HMDC 66 Hình 24 Chu trình lái HMDC (giai đoạn từ đến 580 giây) quy luật chuyển số 67 Hình 25 Chu trình lái HMDC (giai đoạn từ 580 đến 1250 giây) quy luật chuyển số 67 Hình 26 Đồ thị so sánh độ dài trung bình cung đoạn chu trình lái khác nhau68 Hình 27 Đồ thị so sánh vận tốc chu trình lái khác 69 Hình 28 Đồ thị so sánh gia tốc trung bình (a) giảm tốc trung bình (d) chu trình lái khác 70 MỞ ĐẦU Châu Á thị trường tiêu thụ xe máy lớn chiếm 80% tồn giới, Trung Quốc khoảng 10 triệu xe/năm, Ấn Độ triệu xe/năm, Indonexia triệu xe/năm, Thái Lan triệu xe/năm, Việt Nam triệu xe/năm, Nhật Bản Đài Loan khoảng 10 triệu xe/năm Hơn nữa, thị trường xe máy giới tăng trưởng với mức từ 5-6%/năm, nước phát triển khu vực sản xuất tiêu thụ xe máy lớn có Việt Nam Đài Loan, Malaysia Việt Nam ba quốc gia Châu Á có số lượng xe máy lớn Ba nước phải đối mặt với tình hình giao thơng xe máy với số lượng, khó khăn , thuận lợi riêng quốc gia có mức độ phát triển kinh tế khác Đài Loan quốc gia có thu nhập cao , Malaysia thuộc mức thu nhập trung bình hay cịn gọi nước cơng nghiệp hóa, Việt Nam quốc gia điển hình có thu nhập thấp với tiềm năng, tính động cao để phát triển kinh tế nhanh chóng tương lai Ở nước này, hệ thống đường bộ, đường phố thiết kế xây dựng ảnh hưởng nhiều công nghệ kỹ thuật xây dựng có nguồn gốc từ nước phương Tây, Đài Loan chủ yếu từ Mỹ, Malaysia chủ yếu từ Anh thiết kế Việt Nam chủ yếu từ Pháp Luật giao thông Đài Loan Việt Nam quy định lái xe phía bên phải, giao thơng Malaysia lái xe phía bên trái Tuy nhiên, khác biệt lái xe phía bên trái hay bên phải khơng ảnh hưởng đến đặc điểm giao thơng xe gắn máy, việc xử lý xe gắn máy không khác biệt lái xe bên trái hay bên phải Tuy nhiên, xe máy tham gia giao thông tuyến đường với loại phương tiện khác nên tình trạng giao thông hỗn hợp gây xung đột phương tiện lái xe tuyến đường liên kết với nút giao thông Cuộc xung đột xe máy loại phương tiện khác trở nên nghiêm trọng địa điểm gần trạm xe buýt xe dừng, đỗ bên lề đường điều làm cho giao thông bị ách tắc Đây chủ đề cần phải nghiên cứu tình hình giao thơng ba quốc gia Các nghiên cứu Đài Loan phát triển nhiều biện pháp quản lý giao thông để đáp ứng nhu cầu xe máy với số lượng lớn giao thông đường cao tốc hỗn hợp Các chương trình quản lý hướng dẫn cho xe gắn máy vào đường dành riêng, có vị trí chờ riêng cho xe gắn máy giao lộ tín hiệu đèn, triển khai hệ thống giao thông thông minh cho xe máy Từ kết thực tế với tình hình giao thơng hỗn hợp ba quốc gia này, đặc điểm chung giao thơng xe máy xác định mô tả sau: - Xe máy tương đối nhỏ kích thước, di chuyển linh hoạt người điều khiển tự đỗ xe nơi - Xe máy nhanh chóng vượt qua khu vực ùn tắc giao thông - Trọng lượng xe máy tương đối nhỏ di chuyển xe ô tô - Giá xe máy thấp giá phải nên lựa chọn nhiều người trong nước có kinh tế thu nhập thấp - Xe máy coi tác nhân lớn gây ô nhiễm mơi trường Mặc dù có nhiều điểm tương đồng, có số khác biệt giao thơng xe máy Đài Loan, Malaysia Việt Nam sau: - Lưu lượng giao thông xe máy quốc gia có thành phần khác cho loại đường khác hệ thống đường phân cấp khác - Sự tham xe máy dịng chảy giao thơng biểu ý thức người dân tham gia giao thông Như lượng xe máy tham gia giao thông Việt Nam lớn theo báo cáo thống kê cho thấy xe máy tập trung chủ yếu hai thành phố lớn Hà Nội thành phố Hồ Chí Minh Theo số liệu thống kê công an thành phố Hà Nội, tổng số ôtô, xe máy Hà Nội triệu phương tiện, có 368.325 ơtơ (chiếm 1/6 nước) khoảng 3,8 triệu xe máy (chiếm 1/8 nước) Thống kê rằng, tháng đầu năm 2011, có 28 nghìn xe ôtô 155 nghìn xe máy đăng ký Ngồi ra, Hà Nội cịn thường xun có khoảng 50 nghìn phương tiện giao thơng vãng lai Mặt khác, hệ thống giao thông thành phố Hà Nội có đặc điểm riêng biệt Chính điều làm cho giao thơng xe máy Hà Nội có đặc trưng riêng so với nước khác giới khu vực Vì việc “Nghiên cứu đánh giá đặc trưng giao thông xe máy địa bàn Hà Nội” cần thiết để đưa đặc trưng giao thông xe máy đường phố Hà Nội so sánh đặc trưng với giao thông xe máy nước khác giới Qua đó, đưa giải pháp cho thực trạng giao thông xe máy đường phố Hà Nội Mục tiêu nghiên cứu: Đánh giá đặc trưng xe máy địa bàn Hà Nội thông qua kết từ thực nghiệm đo thiết bị đo kiểm thực tế Từ so sánh với đặc trưng giao thơng xe máy với nước khu vực để đánh giá tình trạng giao thơng xe máy địa bàn thành phố Hà Nội Phạm vi nghiên cứu: Đề tài giới hạn việc nghiên cứu khuôn khổ thủ đô Hà Nội trước mở rộng, với đối tượng nghiên cứu xe máy, loại phương tiện phổ biến nước ta Phương pháp nghiên cứu: Quy trình xây dựng đặc trưng giao thơng xe máy đề tài bao gồm bước: Đánh giá hệ thống sở hạ tầng giao thông Hà Nội, qua lựa chọn tuyến đường đặc trưng; thử nghiệm xây dựng đặc trưng lái đường theo phương pháp đuổi theo dịng giao thơng, nhờ thiết bị đo lưu giữ tốc độ tức thời xe máy gắn vào bánh trước xe; dựa sở liệu thực nghiệm đường để phân tích đánh giá đặc trưng giao thơng xe máy vào thời điểm khác ngày ngày tuần Việc so sánh đặc trưng giao thông xe máy với nước thực dựa so sánh thông số đặc trưng chu trình lái