LUẬN ÁN THẠC SĨ CHUYÊN NGÀNH XÂY DỰNG ĐƯỜNG Ô TÔ VÀ ĐƯỜNG THÀNH PHỐ THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC TUYẾN ĐƯỜNG HAI LÀN XE ĐỊA HÌNH MIỀN NÚI THEO LÝ THUYẾT THIẾT KẾ ĐƯỜNG HIỆN ĐẠI

Chính vì vậy ờ các nước phát triển lâu nay đã đưa ra các tiêu chuẩn và phương pháp thiết kế tuyến đường nhằm đảm bảo cho tuyến đường không những phù hợp với điều kiện chuyển động của ô t

luËn ¸n th¹c sü khoa häc kü thuËt

Chuyªn ngµnh: X©y dùng §­êng « t« vµ ®­êng thµnh phè

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ AN TOÀN GIAO THÔNG VÀ SỰ CẦN

THIẾT ĐỂ CÓ MỘT TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ THỐNG NHẤT CÁC YẾU

TỐ HÌNH HỌC CỦA TUYẾN ĐƯỜNG

5

II CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TNGT ĐƯỜNG BỘ 11

1 Chế độ chạy xe từ cảm nhận của Lái xe về các điều kiện đường và

điều kiện thiên nhiên

11

2 Các nguyên nhân xảy ra tai nạn giao thông trên đường 14

III ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ HÌNH HỌC ĐƯỜNG ĐẾN AN

TOÀN GIAO THÔNG

18

1.1 Ảnh hưởng của các đoạn tuyến thẳng đến an toàn xe chạy 19

1.2 Ảnh hưởng của trị số bán kính đường cong nằm được lựa chọn đến

an toàn xe chạy:

19

1.3 Ảnh hưởng của chiều dài đường cong, độ cong, mức độ thay đổi

góc ngoặt của đường cong nằm

20

1.4 Hệ số thay đổi độ ngoặt của đường cong CCRS (Curvature Change

Rate)

20

1.6 Ảnh hưởng của việc lựa chọn bán kính đường cong nằm liền kề đến

an toàn xe chạy

22

1.7 Ảnh hưởng của tầm nhìn trên bình dồ đến an toàn xe chạy 23

2.1 Ảnh hưởng của độ dốc dọc id an toàn xe chạy 4

2.2 Ảnh hưởng của tầm nhìn trên trắc dọc đến an toàn xe chạy 25

3 ảnh hưởng của sự kết hợp bình đồ và trắc dọc 26

CHƯƠNG II Lí THUYẾT HIỆN ĐẠI TRONG THIẾT KẾ CÁC YẾU TỐ

HèNH HỌC ĐƯỜNG

30

I Quan điểm hiện đại về sự hỡnh thành tỡnh trạng nguy hiểm dẫn đến

tai nạn trong giao thụng để ỏp dụng trong thiết kế đường ụ tụ

30

2 Quy luật lựa chọn tốc độ chạy xe trờn đường 31

3 Tầm quan trọng của tốc độ trờn đường đối với an toàn giao thụng 32

II Chu trỡnh nguyờn tắc khụng gian chạy xe – con người – xe và

quan điểm thiết kế đường theo sự nhỡn nhận của người tham gia giao

thụng.

35

2 Con người, xe và đường là một hệ thống điều khiển 36

4 Tạo hỡnh ảnh con đường và trường nhỡn của người lỏi xe 39

4 Phối hợp giữa bỡnh đồ, trắc dọc và trắc ngang 48

III Cỏc tiờu chuẩn an toàn đỏnh giỏ chất lượng đồ ỏn thiết kế đường

ụ tụ

48

2 Xỏc định tốc độ khai thỏc với suất bảo đảm 85% (V85) 50

3 Xỏc định cỏc thành phần hệ số bỏm sử dụng để tớnh toỏn theo tiờu

chuẩn an toàn thứ III

52

HỌC ĐƯỜNG HAI LÀN XE ĐỊA HÌNH MIỀN NÚI THEO LÝ THUYẾT

THIẾT KẾ ĐƯỜNG HIỆN ĐẠI

58

I Lựa chọn các thông số thiết kế yếu tố hình học bình đồ 58

II Lựa chọn các thông số thiết kế yếu tố hình học trắc dọc 75

3 Tốc độ khai thác theo phân đoạn của đường ( tốc độ khai thác được

4 Sự gia tăng tốc độ của xe trên các đoạn thẳng 88

5 Sự tăng tốc trên một chuỗi các yếu tố ngắn 88

CHƯƠNG IV ÁP DỤNG THỰC TẾ THIẾT KẾ CÁC YẾU TỐ HÌNH HỌC

ĐƯỜNG HAI LÀN XE ĐỊA HÌNH MIỀN NÚI

92

Để hoàn thành đ ư ợc luận án này, tác giả đã nhận đ ư ợc rất nhiều sự giúp đỡ của các thầy giáo h ư ớng dẫn, các bạn đồng nghiệp, và các cơ quan liên quan

Lời đầu tiên,tác giả xin trân trọng gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy giáo

h ư ớng dẫn PGS.TS Nguyễn Quang Toản - Bộ môn Đ ư ờng bộ Tr ư ờng Đại học Giao thông Vận tải, đã tận tình h ư ớng dẫn trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn này

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đến toàn thể cácThầy cô trong Bộ môn Đ ư ờng

bộ và Khoa Công trình Tr ư ờng Đại học Giao thông Vận tải, đã tận tình h ư ớng dẫn, truyền đạt những kiến thức quý báu trong suốt thời gian học tập, làm cơ sở cho quá trình nghiên cứu và hoàn thiện luận văn

Tác giả xin cảm ơn tập thể Ban Giám hiệu,, Phòng Đào tạo Đại học và Sau

Đại học Tr ư ờng Đại học Giao thông Vận tải đã giúp đỡ để khóa học cao học K15 hoàn thành

Tác giả xin cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của cơ quan, gia đình và bạn bè trong suốt thời gian học tập,nghiên cứu, hoàn thành luận văn

Trong khuôn khổ một luận ánThạc sỹ khoa học kỹ thuật với vốn thời gian hạn chế và trình độ bản thân còn non kém chắc chắn ch ư a đáp ứng đ ư ợc một cách

đầy đủ những vấn đề đã đặt ra.Tác giả xin chân thành cảm ơn và tiếp thu nghiêm túc những ý kiến đóng góp của các Thầy, các bạn học viên, các đồng nghiệp

mà còn ảnh hưởng của con đường tới môi trường và ngược lại Luôn luôn đảm bảo cho con đường phục vụ giao thông theo các chỉ tiêu chủ yếu:

- Đảm bảo an toàn giao thông cao nhất;

- Chạy xe thuận lợi nhất;

- Hạn chế tác động xấu đến môi trường;

- Chi phí kinh tế hợp lý

Chất lượng khai thác đường ô tô hiện đại ngày càng đòi hỏi được nâng cao một cách đồng bộ cả về chất lượng công trình nền mặt đường và cả về chất lượng các yếu tố hình học của đường Mặt đường càng tốt, càng bằng phẳng, trong khi tuyến đường thiết kế phối hợp không gian không tốt thì đó lại là một yếu tố tiềm ẩn gây ra tai nạn giao thông Chính vì vậy ờ các nước phát triển lâu nay đã đưa ra các tiêu chuẩn và phương pháp thiết kế tuyến đường nhằm đảm bảo cho tuyến đường không những phù hợp với điều kiện chuyển động của ô tô

về mặt động lực học mà còn tạo điều kiện cho người lái xe bớt mệt mỏi, bớt căng thẳng và dễ phán đoán đúng với đoạn đường phía trước thông qua các thu nhận về thị giác và cảm giác của chính mình

Việt Nam trên con đường đổi mới và hội nhập, các điều kiện mới về kinh

tế và xã hội đã tạo điều kiện cho đất nước có một nền kinh tế phát triển nhanh và

tỉ lệ cơ giới hóa là một trong những chỉ số đó Mặc dù như vậy, sự tăng trưởng

về cơ giới hóa đã không đồng hành với việc ngăn ngừa tai nạn giao thông, cũng như xây dựng hệ thống đường bộ Chính vì vậy, Việt Nam là một trong những nước hiện đang có tỉ lệ rủi ro đường bộ lớn ở Đông Nam Á và thế giới

Chúng ta có cơ hội rút ngắn được thời gian làm cho giao thông đường ô tô trở nên an toàn nếu như chúng ta tận dụng được các kinh nghiệm qúy của các nước đi trước Đó là những kinh nghiệm trong quản lý giao thông và xây dựng đường sá

N

Trong lĩnh vực xây dựng đường ô tô nên quan tâm đến các loại đường có tốc độ tính toán từ 60Km/h trở lên Đặc biệt là các tuyến đường địa hình miền núi, có đặc điểm địa hình chênh lệch lớn về cao độ, dốc ngang lớn ( trên 30%), địa chất, khí hậu, thủy văn phức tạp Sự thay đổi đáng kể về điều kiện địa hình, dẫn đến sự thay đổi lớn trong tốc độ chạy xe giữa các phần khác nhau của con đường, kết quả tạo ra sự xung đột giữa các xe với nhau Mức độ tai nạn theo đó cũng tăng lên Loại đường này trong thiết kế đòi hỏi những phân tích tỷ mỷ, khoa học, dựa trên quan điểm của người tham gia giao thông Quan điểm thiết

kế này coi trọng kinh nghiệm rút ra từ khai thác đường hơn là các tính toán động lực học chạy xe Đây cũng chính là nội dung nghiên cứu của đề tài: “THIẾT KẾ YẾU TỐ HÌNH HỌC TUYẾN ĐƯỜNG HAI LÀN XE ĐỊA HÌNH MIỀN NÚI THEO LÝ THUYẾT THIẾT KẾ ĐƯỜNG HIỆN ĐẠI”

2 PHẠM VI NGHIÊN CỨU NGHIÊN CỨU:

Đường ô tô nghiên cứu trong đề tài này là đường miền núi dùng chung cho mọi loại xe, là đường hai làn xe chạy chung cho hai hướng có tốc độ thiết kế 60km/h trở lên (như đường quốc lộ hai làn xe qua địa phận miền núi)

3 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU:

- Tạo ra một đặc điểm đường và môi trường đường có thể đoán trước được để lái xe có thể đi một cách an toàn tại một tốc độ khai thác thông thường

- Đề xuất và tiến tới thiết lập tiêu chuẩn thiết kế hình học tuyến đường hai làn xe địa hình miền núi đảm bảo tính liên tục và thống nhất trên toàn tuyến

4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:

- Nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm về thiết kế đường ô tô theo quan điểm hiện đại

5 Ý NGHĨA KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI:

Thiết kế và khai thác đường ô tô trên quan điểm an toàn giao thông về mọi phương diện ( an toàn cho lái xe, an toàn cho các phương tiện giao thông,

an toàn trong bất kỳ điều kiện thời tiết khí hậu nào và đặc biệt là an toàn do các điều kiện đường sá được tạo nên bởi các đề án thiết kế có chất lượng tốt nhất) đã được rất nhiều nước trên thế giới nghiên cứu và đề ra tiêu chuẩn an toàn để đánh giá chất lượng của đồ án thiết kế các tuyến mới cũng như các tuyến cũ đang khai thác Đây là một vấn đề mới thiết thực, hiện đại và mang tính khoa học cao Nó

đã áp dụng thành công trong nổ lực cải thiện ATGT đường bộ của các nước tiên tiến trên thế giới nhưng chưa được đề cập một cách có hệ thống và chi tiết trong các dự án, công trình xây dựng, cũng như qui trình, tiêu chuẩn thiết kế đường ở Việt Nam Do vậy đề tài mong muốn góp một phần nhỏ tiến tới xây dựng tiêu

chuẩn thiết kế yếu tố hình học đường hai làn xe địa hình miền núi đảm bảo tính liên tục và thống nhất áp dụng trong điều kiện Việt Nam

6 CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN:

Mở đầu: Đặt vấn đề nghiên cứu

Chương 1: Tổng quan về An toàn giao thông và sự cần thiết để có một tiêu chuẩn thiết kế thống nhất các yếu tố hình học của tuyến đường

Chương 2: Lý thuyết hiện đại trong thiết kế các yếu tố hình học đường ô tô Chương 3: Lựa chọn các thông số thiết kế yếu tố hình học tuyến đường hai làn xe địa hình miền núi theo lý thuyết hiện đại

Chương 4: Phân tích, so sánh giữa các phương pháp thiết kế

Chương 5: Kết luận kiến nghị và dự kiến hướng nghiên cứu tiếp theo

I TAI NẠN GIAO THÔNG:

Ngày nay, cùng với những lợi ích to lớn do ứng dụng những thành tựu khoa học – kỹ thuật mới, hiện đại trong ngành giao thông vận tải mang lại, loài người cũng đang đứng trước những hiểm họa ngày càng nhiều do tai nạn giao thông (TNGT) xảy ra thường xuyên từng ngày, từng giờ trên khắp các nẻo đường trên thế giới, trong đó có Việt Nam

Theo số liệu nghiên cứu của ngân hàng thế giới thì hàng năm trên toàn cầu có khoảng hơn một triệu người chết, 25 – 35 triệu người bị thương tật do TNGT ( tương đương với 10 vụ tai nạn máy bay mỗi ngày)

TNGT đã làm cho hàng ngày có 3000 người, trong đó có 500 trẻ em trên thế giới chết Tính ra cứ 30 giây lại có một người tử vong, 3 phút lại có một trẻ

em chết vì TNGT Tại các nước đang phát triển, mặc dù chỉ chiếm 1/3 số km hành trình so với toàn thế giới nhưng số TNGT chiếm tới 80% khiến tổn thất vật chất do TNGT gây ra chiếm 1,5% tổng thu nhập quốc dân GDP Tại các khu vực đông dân cư TNGT làm chết hơn 600.000 người và khoảng gần 20 triệu người

bị thương

Riêng tại khu vực Châu Á – Thái Bình Dương chiếm gần một nửa số người chết ước tính do TNGT trên toàn thế giới, thiệt hại ước tính đối với nền kinh tế lớn gấp hai khoản hỗ trợ phát triển hàng năm mà các nước này nhận được ( chiếm từ 1 – 3% GDP hang năm)

- Tăng trưởng kinh tế nhanh

- Tốc độ cơ giới hóa tăng nhanh

- Hạ tầng đường sá nghèo nàn và không đầy đủ

- TNGT cản trở sự phát triển kinh tế - xã hội

Ước tính đến năm 2020, TNGT đường bộ sẽ là 1 trong 3 nguyên nhân gây

tử vong lớn nhất trên thế giới

Hình 1.1: Tỷ lệ chết do TNGT ước tính theo từng Khu vực trên thế giới

Nguồn: TRL 445-2000; “Ước tính số người chết do TNGT trên toàn cầu”

Trung Mỹ

Hìn 1.2: Tỷ ệ hươn v n d ai nạn gia h n đườn bộ ín rê 1 0 0 0 n ười

d n) ại c c k u vực h ộc Tổ c ức Y ế T ế giới năm 2 0

Hình 1.3: Biểu đồ so sánh tai nạn do đường bộ và các nguyên nhân khác

Tai nạn đường

Ung

Hệ thần kinh trung

Tai nạn

Ngu ồ n: H ướ ng d ẫ n ATGT cho Khu v ự c Châu á Thái Bình d ươ ng c ủ a ADB,

Quy ể n 2, Xu h ướ ng ATGT ở Khu v ự c Châu Á Thái Bình D ươ ng, hình 2.1

Hình 1.4 - Đường cong tốc độ cơ giới hoá

Việt Nam (dữ liệu 2008)

Xe máy: 295/1,000 người

Ô tô: 16/1,000 người

Ô tô

Xe máy

Ở Việt Nam, TNGT đã dẫn đến những thiệt hại to lớn về người và của cải

vật chất của xã hội Theo tài liệu công bố của Ngân hàng Phát triển châu Á thì

hàng năm TNGT ở nước ta đã làm tổn thất 885 triệu đôla (USD), chưa kể phải

huy động nguồn nhân lực, thiết bị rất lớn của ngành y tế để phục vụ cho việc

cứu chữa, phục hồi chức năng cho các bệnh nhân Nếu đem so sánh thì số tiền

tổn thất này còn cao hơn tổng giá trị tiền thuốc điều trị cho 84 triệu người dân

Việt Nam trong năm 2005 và đã chiếm hơn 5,5% tổng thu ngân sách của cả

nước năm 2005! Còn nếu xét tổn thất về người thì mỗi năm nước ta có tới 12 –

13 ngàn người tử vong do TNGT Bình quân mỗi ngày có trên 30 người chết và

hàng trăm người bị thương Số lượng người chết do TNGT chiếm 50% tổng số

người tử vong do các nguyên nhân khác

Trong các báo cáo tại hội thảo Quốc gia ASIAN – ADB về an toàn đường

bộ năm 2004 đã chỉ ra số TNGT đường bộ hàng năm chiếm 96% tổng số tai nạn

do đường bộ, đường thủy, đường sắt gây ra Thống kê về TNGT đường bộ từ

năm 1990 đến năm 2008 ở nước ta số TNGT hàng năm vẫn tăng so với năm

trước, chỉ đến năm 2003 đến nay với những nỗ lực không ngừng của các cơ

quan hữu quan nhà nước phối hợp với tuyên truyền, vận động toàn dân thì số

TNGT có giảm nhưng lại không hề giảm về mức độ nghiêm trọng , tổn thất xảy

ra cho từng vụ Những năm qua số người chết do TNGT đường bộ của nước ta

tăng đến 66% ( trong khi ở các nước trong khối ASEAN tỷ lệ này chỉ khoảng

22%) Các TNGT xảy ra trên các đường quốc lộ chiếm 46,88%, trên tỉnh lộ

13,85% và trong các đô thị của cả nước là 29,77%

Theo số liệu thống kê mới nhất, TNGT đường bộ ở Việt Nam trong năm

2008 có: 12.635 tai nạn, 11.416 người thiệt mạng, 8.097 người bị thương

Hình 1.5: TNGT đường bộ ở Việt Nam từ năm 1990 - 2008

VIETNAM - ROAD ACCIDENTS 1990 - 2008

Hình 1.6: Số người chết và bị thương do TNGT ĐB

Nguồn: UB ATGT Quốc gia

Ghi chú: Con số báo cáo về số người chết tin cậy hơn vì không phải tất cả

các vụ tai nạn chấn thương nào cũng được ghi nhận lại

VIETNAM - M OTORISED VEHICLES

1990 - 2008

0 5,000,000

Hình 1.7: Mối liên hệ với số phương tiện cơ giới

Nguồn: UB ATGT Quốc gia

Ghi chú: Trong năm 2008, số lượng xe máy tăng 17%; Số lượng ô tô tăng

SỐ LƯỢNG NGƯỜI CHẾT/ 10.000 PHƯƠNG TIỆN CƠ GIỚI

GIAI ĐOẠN 1990 - 2008

Hình 1.8: Tỷ lệ TNGT phân theo loại phương tiện năm 2001 – VMIS

Nguồn: Lê Linh – VMIS 2001 Hồ sơ Việt Nam về thương tích lien quan tới TNGT

II CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TNGT ĐƯỜNG BỘ:

1 Chế độ chạy xe từ cảm nhận của Lái xe về các điều kiện đường và điều kiện thiên nhiên:

Các điều kiện về đường chính là tổ hợp các thông số thiết kế hình học cùng các trạng thái thể hiện chất lượng khai thác vận tải của đường

Các điều kiện về thiên nhiên đó là các nhân tố thay đổi về khí hậu, thời tiết như: mưa, nắng, gió bão, sương mù, nhiệt độ và độ ẩm không khí thay đổi (tăng hay giảm)

Để xét ảnh hưởng của các điều kiện đường đến cảm nhận của người lái xe thông qua chế độ chạy xe do lái xe thực hiện ta có thể tách biệt các điều kiện đường thành hai loại:

- Loại có liên quan trực tiếp đến xe chạy bao gồm: các yếu tố hình học của đường (bình đồ, trắc dọc, trắc ngang) cùng các trạng thái của đường như: độ bằng phẳng, độ bám của mặt đường với bánh xe, các thiết bị tổ chức giao thông: đèn tín hiệu, các loại biển báo, sơn vạch…; thành phần của các phương tiện giao

thông trên đường ( ô tô, mô tô, xe máy, xe đạp, khách bộ hành…) và lưu lượng cũng như mật độ xe chạy

- Loại có liên quan gián tiếp đến xe chạy bao gồm: các công trình, nhà cửa xây dựng hai bên đường, các khóm cây, hàng cây trồng hai bên, dải đất dành cho đường và cảnh quan thiên nhiên xung quanh…

Tất cả các nhân tố trên dù ảnh hưởng trực tiếp hay gián tiếp thì chúng cũng là nguồn thông tin của người lái xe thu nhận được trong quá trình điều khiển xe chạy Dựa vào các thông tin này lái xe sẽ quyết định các hoạt động của mình như cho xe chạy với tốc độ nhanh chậm, tăng tốc hay giảm tốc, hãm xe hay thay đổi tốc độ

Những nghiên cứu cho thấy có tới 90 – 95% lượng thông tin lái xe thu nhận được trong quá trình điều khiển xe chạy là bằng mắt nhìn (thị giác) và lái

xe nhìn bao phủ tốt nhất khoảng 20% những đối tượng bao quanh, nhưng không phải thấy rõ cùng một lúc mà mắt anh ta còn phải lựa chọn các thông tin từ điểm này sang điểm khác Khi quay đầu sang phải hay sang trái với góc 5° thì khả năng của lái xe phân biệt được các chi tiết giảm tới 40% và khả năng này giảm còn 10% khi quay đầu với góc quay lớn hơn (25°)

Theo lý thuyết về quang học thì trường nhìn của mắt người lái xe như sau: trường nhìn ngang khoảng 180°, trường nhìn đứng khoảng 130° Trường nhìn trung tâm chỉ có góc nhìn khoảng 2°, ứng với góc nhìn tời điểm vàng của mắt

Vì vậy, mặc dù có thể nhìn thấy trong phạm vi 50 - 60° so với trục nhìn, nhưng muốn nhìn rõ sự vật lái xe phải quay đầu sang trái (hoặc sang phải) để hình ảnh

sự vật rơi đúng vào hố trung tâm (ứng với góc nhìn 1°) nằm trong điểm vàng trên võng mạc của mắt

Trong phần mô hình thông tin trình bày ở trên cho thấy đối với mỗi người lái xe sẽ tồn tại một mật độ thông tin tối ưu Ở mật độ tối ưu này lái xe điều khiển xe chạy một cách chính xác, tự tin và phản ứng kịp thời với những thay đổi của điều kiện đường Khi lượng thông tin vượt quá khả năng nhận biết của lái xe thì do bị “vượt tải” ở người lái xe sẽ phát sinh hiện tượng “từ chối” và đánh giá không đúng các tình huống phức tạp

Bởi vậy, khi cho xe chạy trên đoạn đường không có nhiều tình huống phức tạp và lượng thông tin thu nạp vừa đủ, lái xe hoàn toàn có thể kiểm soát được chế độ chạy xe của mình và cho xe chạy với tốc độ cho phép có thể, vì thế khi xe đi vào các khu dân cư trên đường phố có nhiều người và xe cộ qua lại buộc người lái xe phải giảm tốc độ để tập trung chú ý nhằm thu nhận được lượng mật độ đối tượng vừa đủ

Tình trạng của đường gắn liền với cường độ cảm xúc cũng như phản ứng tâm lý của người lái xe

Khi đi trên các đoạn đường thẳng, dài lại có địa hình quang đãng lái xe nhận được một lượng thông tin nhỏ hơn số lượng thôn tin cần thiết để duy trì các hoạt động tích cực Tình trạng đơn điệu của cảnh quan và của đường, sự thiếu vắng các nhân tố để kích thích sự chú ý của lái xe, làm cho tư tưởng của lái xe bị phân tán, chủ quan Tiếng động cơ và dao động đều đều của ô tô, dải sáng của mặt đường cùng với phong cảnh được lặp đi lặp lại của môi trường đường khiến cho lái xe buồn ngủ và dễ dàng xảy ra TNGT

Mức độ căng thẳng thần kinh của lái xe còn phụ thuộc vào tình trạng của đường Khi đi vào các nút giao thông hoặc đi từ đường phụ có lưu lượng xe chạy thấp vào đường chính mức độ căng thẳng thần kinh của lái xe tăng lên Khi chạy xe trên đường có điều kiện xe chạy rất thuận lợi lái xe thường cho xe chạy với tốc độ cao, song càng chạy với tốc độ cao thần kinh của lái xe càng căng thẳng vì phải tập trung cao độ, tăng cường “cảnh giác” để xử lý kịp thời khi gặp

Tại các vùng tuyến đi qua là đồi núi có địa hình bị chia cắt với nhiều đoạn lên dốc, xuống dốc với độ dốc lớn, lái xe thường phải thay đổi nhiều chế độ chuyển động như: sử dụng chuyển số trực tiếp khi leo dốc, tắt máy khi xuống dốc, hãm xe, tăng hay giảm tốc…

Những nguy hiểm, mất an toàn thường xảy ra tại những chỗ mà điều kiện đường thay đổi đột ngột như đang đi từ đường cong bán kính lớn sang đường cong có bán kính nhỏ….khi đó lái xe không kịp thay đổi chế độ chạy xe cho phù hợp với tình huống mới

Sự xuất hiện những thông tin được lái xe biết trước và thông tim xuất hiện đột ngột đã làm thay đổi thời gian phản ứng tâm lý của người lái xe Có 2 trường hợp phân biệt thời gian phản ứng tâm lý của lái xe:

- Trường hợp đơn giản là khi lái xe phản ứng mà biết trước tín hiệu Thời gian phản ứng trong trường hợp này là nhỏ ( chỉ 0.2s đối với tín hiệu ánh sáng

và 0.15s đối với tín hiệu âm thanh) Trường hợp phức tạp là khi lái xe cần phải lựa chọn một trong số một vài thông tin để kịp thời xử lý, vì vậy thời gian phản

ứng tâm lý có thể dao động trong một phạm vi rộng ( từ 04 – 2.5s và có khi nhiều hơn)

Như vậy, phụ thuộc vào các điều kiện đường mà lái xe cảm nhận và tích lũy được, trong điều kiện cho phép (ví dụ như xe chạy không bị bó buộc trong dòng xe có mật độ cao) lái xe sẽ lựa chọn chế độ chạy xe một cách trực giác theo ý muốn của mình phù hợp với trình độ tay nghề và kinh nghiệm nghề nghiệp của từng người lái Chính vì thế mà trên đường bằng hoặc xuống dốc lái

xe có thể cho xe chạy vượt quá tốc độ tính toán, hoặc có những đoạn mặc dù thỏa mãn tốc độ thiết kế nhưng lái xe do cảm nhận riêng đã cho xe chạy với tốc

độ thấp hơn, và trong nhiều trường hợp lái xe vẫn cho xe chạy an toàn với tốc độ vượt quá tốc độ cho phép tính toán Đây chính là do lái xe đã tự thiết lập chế độ

xe chạy cho mình từ những cảm thụ về điều kiện đường của riêng anh ta

Cảm nhận của lái xe về thời tiết, khí hậu cũng ảnh hưởng trực tiếp đến việc điều chỉnh chế độ xe chạy của lái xe Ví dụ như, khi đang cho xe chạy gặp trời mưa mặt đường ẩm ướt lái xe sẽ chủ động giảm tốc độ, mặc dù đoạn đường cho phép chạy với tốc độ cao hơn Gặp thời tiết nắng ráo, mặt đường khô sạch, lái xe có thể tự phán đoán và tăng tốc độ cho xe chạy nhanh hơn tốc độ cho phép Gặp đoạn đường có gió to tạt ngang để đề phòng xe bị gió thổi tạt sang lề đường, lái xe thường điều khiển cho quỹ đạo xe lệch về phía tim đường Khi thời tiết nóng bức lái xe dễ bị mệt mỏi nên thường cho xe chạy với tốc độ thấp

và xử lý các tình huống xảy ra trên đường có lúc thiếu chính xác hoặc phản ứng chậm chạp Ngược lại, khi thời tiết mát mẻ, khí hậu dễ chịu làm cho tinh thần sảng khoái thì lái xe có thể tùy hứng tăng tốc độ ngay cả khi đi trên các đoạn đường nguy hiểm do các kích thước hình học của các yếu tố thiết kế không phù hợp với tốc độ xe đang chạy Đây là một tình huống xảy ra đối với những lái xe thiếu kinh nghiệm và thiếu thận trọng, là một trong những nguyên nhân xảy ra tai nạn trên đường

Tóm lại, những ảnh hưởng của các điều kiện đường và các nhân tố thiên nhiên bao gồm các nhân tố trực tiếp hay gián tiếp đến cảm nhận của lái xe, từ đó lái xe xác lập được chế độ xe chạy trên đường

2 Các nguyên nhân xảy ra tai nạn giao thông trên đường:

Khi khảo sát các nguyên nhân, phân tích và đánh giá các tai nạn giao thông xảy ra trên đường ta cần dựa vào mối quan hệ hữu cơ của cả hệ thống tổng hợp “ Lái xe – ô tô – đường – môi trường”

Hình 1.9 - Nguồn: Cơ quan giao thông đường bộ, NSW, Ustralia, 1996.

Phân tích nguyên nhân xảy ra 1097 vụ TNGT đường bộ ở nước ta vào năm 2003 UB ATGT Quốc Gia đã rút ra tỷ lệ phần trăm các nguyên nhân như sau:

- Người sử dụng phương tiện: 80,22%

- Xe thiếu thiết bị an toàn: 0,82%

Tai nạn giao thông xảy ra có thể do một hay nhiều yếu tố trong hệ thống tổng hợp trên gây ra Cụ thể:

1 Đối với lái xe:

Con đường phải phục vụ cho “những con người thực” Hoạt động an toàn của một hệ thống đường phụ thuộc vào một loạt quyết định của người tham gia giao thông An toàn xe chạy trước tiên phụ thuộc vào người điều khiển các phương tiện giao thông là lái xe

Hơn 90% thông tin lái xe sử dụng là thuộc thị giác, nhưng có khoảng 2,5% nam giới ở tuồi trưởng thành bị mù màu; khoảng 2,5% nữa có độ nhạy với màu đỏ kém; khoảng 5% thị lực yếu trong điều kiện ánh sang không tốt Từ 30 tuồi trở đi, lái xe cần có gấp đôi lượng ánh sang để có thể nhìn được cùng một vất đó trước đây

Trạng thái tâm lý cũng như những nhận thức hiểu biết của lái xe trong khi điều khiển xe chạy là những thông số cơ bản liên quan đến an toàn xe chạy

Sự hiểu biết, tính nhạy cảm của lái xe bao gồm hệ thống cảm nhận và hệ thống phản ứng của lái xe trước mọi tình huống xảy ra trên đường Ví dụ: phản ứng của lái xe khi mắt bị chói lóa trước ánh đèn pha của xe đi ngược chiều; khi cho xe chạy trên các đoạn đường lúc tối trời không đủ độ chiếu sáng hoặc khi gặp chướng ngại vật có độ tương phản không đủ phát hiện sự vật

Phản ứng không nhanh nhạy, hiểu biết và kinh nghiệm yếu kém của lái xe

sẽ là nguyên nhân gây mất an toàn chạy xe

TNGT cũng có thể xảy ra nếu lái xe phản ứng không kịp thời trước các tình huống nguy hiểm do lái xe xao nhãng, thiếu tập trung chú ý khi lái, không

có đủ kinh nghiệm để phân biệt các loại phương tiện giao thông cùng chạy trên đường, nhất là vào ban đêm Ví dụ không phân biệt được loại xe hai bánh và xe bốn bánh, xe kéo rơ móoc vì một nguyên nhân nào đó, hoặc lái xe bị căng thẳng

về mặt tâm lý …

Hình 1.10: Trình bày sơ đồ tổng quát vì các nguyên nhân do lái xe gây

ra tai nạn giao thông

2 Đối với ô tô:

Mức độ an toàn giao thông đối với ô tô phụ thuộc vào ba yếu tố cơ bản:

- Độ ổn định của xe, hệ thống điều khiển và hệ thống hãm xe

- Hệ thống hãm xe động lực bao gồm: các bộ phận hãm phanh, các bánh

xe (lốp xe), bộ phận tay lái và khối lượng của ô tô

- Hiện tượng mất an toàn do ô tô, và tai nạn giao thông gây ra hệ thống hãm phanh thường xuất phát từ những nguyên nhân sau: ( hình 1.11)

3 Đối với đường và môi trường:

TNGT xảy ra nguyên nhân do đường và môi trường quanh đường bao gồm: các điều kiện về đường và ảnh hưởng của các nhân tố thời tiết, khí hậu đến tình trạng của mặt đường, lề đường cũng như nền đường nói chung

Các đặc trưng hình học của tuyến đường thông qua thiết kế không đạt yêu cầu trên bình đồ, trắc dọc, trắc ngang của tuyến như: khoảng cách tầm nhìn một chiều ( gặp chướng ngại vật), tầm nhìn hai chiều ( trường hợp hai xe ngược chiều gặp nhau), các bán kính đường cong, độ dốc dọc, bề rộng và số làn xe… Các trang thiết bị đặt trên đường như hệ thống chiếu sáng, sơn vạch, biển báo, biển chỉ dẫn đặt không đúng vị trí, kích thước, màu sắc, kiểu chữ … không đúng quy định … đều là những nguyên nhân của các tai nạn do điều kiện đường gây

ra

Các đặc trưng khai thác của mặt đường không thỏa mãn các yêu cầu về độ nhám, độ bằng phẳng, cũng như ảnh hưởng xấu của thời tiết khí hậu làm cho mặt đường ẩm ướt, bụi bẩn, nhiệt độ mặt đường tăng cao trong quá trình khai thác cũng là những nguyên nhân gây mất an toàn xe chạy

Hình 1.12: Tổng quát các nhân tố ảnh hưởng đấn an toàn giao thông

do điều kiện đường và môi trường xung quanh tuyến đường gây ra

III ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ HÌNH HỌC ĐƯỜNG ĐẾN AN TOÀN GIAO THÔNG

* Vấn đề nảy sinh khi:

- Hướng tuyến phía trước không dễ nhận thấy đối với lái xe;

- Khi mặt đường hoặc các xe bị che khuất do hướng tuyến hay các nhân tố khác

1 ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ BÌNH ĐỒ TUYẾN

Để nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố bình đồ đến an toàn xe chạy, cần xem xét các vấn đề sau:

- Đối với đoạn các tuyến thẳng: Xem xét ảnh hưởng của chiều dài các

đoạn thẳng cũng như vị trí của chúng được thiết kế trên bình đồ; xem xét quan

hệ giữa các đoạn thẳng và đường cong, tức là xem xét sự phối hợp giữa hai yếu

tố này cùng khoảng cách tầm nhìn trên bình đồ đã ảnh hưởng như thế nào đến an toàn giao thông

- Đối với các đường cong nằm: Chúng ta sẽ nghiên cứu ảnh hưởng của

việc lựa chọn bán kính đường cong cùng các thông số của chúng như: Chiều dài,

góc ngoặt và mức độ thay đổi độ ngoặt của đường cong, độ cong của đường vòng, quan hệ giữa các bán kính cong kề liền, vị trí và tần suất bố trí các đường cong nằm trên bình đồ

1.1 Ảnh hưởng của các đoạn tuyến thẳng đến an toàn xe chạy:

Mặc dù tuyến đường thẳng có ưu điểm nhưng nếu lái xe đi trên đoạn đường thẳng quá dài thì sẽ bất lợi cho an toàn giao thông

Với quan điểm an toàn giao thông cần thiết phải giới hạn chiều dài thiết

kế các đoạn thẳng dù cho tuyến đi qua địa hình bằng phẳng có thể cho phép vạch tuyến thẳng dài

Các quy trình thiết kế đường Việt Nam [1,2] quy định nên tránh thiết kế đoạn tuyến thẳng dài quá 4 km đối với đường cao tốc, trong các trường hợp này nên thay bằng các đường cong góc chuyển hướng nhỏ và bán kính lớn (R từ 5.000 đến 15.000m)

Tuyến thẳng quá ngắn cũng không cho phép vì làm điều kiện chạy xe thay đổi nhiều và không có đủ chỗ bố trí cấu tạo đoạn chêm nối tiếp giữa các đường cong Theo kinh nghiệm thì chiều dài tối thiểu các đoạn thẳng giữa hai đường cong cùng chiều là 6V và giữa hai đường cong ngược chiều là 2V Trong đường cong tròn cùng chiều do phải liên tục lái vòng cùng chiều, người lái xe khó nắm được tác dụng của lực quán tính, lực ly tâm tăng lên liên tục nên quy định chiều dài đoạn thẳng phải dài hơn so với đoạn thẳng giữa hai đường cong tròn ngược chiều

1.2 Ảnh hưởng của trị số bán kính đường cong nằm được lựa chọn đến an toàn xe chạy:

Thống kê của nước ngoài cho thấy số tai nạn giao thông xảy ra trên các đường cong thường chiếm 10 – 12% tổng số tai nạn giao thông gây ra do điều kiện đường

Các số liệu nghiên cứu thống kê ở nhiều tuyến đường đang khai thác của nhiều tác giả trên thế giới đã xác nhận một quy luật chung là: đường được thiết

kế và xây dựng với bán kính đường cong nằm càng nhỏ thì tai nạn xe chạy càng tăng

Tuyến đường xây dựng có nhiều đường cong nằm với bán kính cong càng nhỏ thì mức độ an toàn xe chạy càng giảm, nhất là khi xe chạy với tốc độ cao mà mặt đường lại bị ẩm ướt và bụi bẩn Vì thế, theo quan điểm nâng cao an toàn giao thông thì khi thiết kế bình đồ tuyến đường ôtô chúng ta cần tăng tối đa bán kính đường cong nằm trong điều kiện có thể của địa hình, địa chất, cố gắng tránh sử dụng các bán kính đường cong nằm tối thiểu cho phép được nêu trong

quy trình ứng với mỗi cấp đường Tránh những đường cong có tốc độ thiết kế thấp hơn tốc độ khai thác 10 – 15 km/h trên đoạn vào đường cong, các vụ tai nạn

do lái xe mất lái có thể xảy ra

1.3 Ảnh hưởng của chiều dài đường cong, độ cong, mức độ thay đổi góc ngoặt của đường cong nằm: Ảnh hưởng của các đường cong nằm được

thiết kế trên bình đồ đến an toàn xe chạy bao gồm các trị số bán kính lựa chọn

và các yếu tố khác của đường cong như

- Chiều dài đường cong L bao gồm chiều dài đường tròn cơ bản Ki và chiều dài đường cong chuyển tiếp Li (L = (∑K i +∑L i)( Trong trường hợp chỉ

có đường cong tròn cơ bản L = K, còn trường hợp đường cong chỉ bao gồm kết hợp các đường cong chuyển tiếp thì L =∑L i )

- Độ cong của đường cong tròn DC (Degree of Curve): biểu thị mức độ thay đổi đường cong phụ thuộc vào đường kính đường tròn lựa chọn R Khi lựa chọn trị số bán kính chính đường cong tròn càng lớn thì độ cong này càng nhỏ

- Việc phối hợp thiết kế giữa đường cong tròn cơ bản với đường cong chuyển tiếp hoặc kết hợp trực tiếp các đường cong chuyển tiếp với nhau sễ làm cho góc ngoặt (tạo nên bởi giao điểm các đường cong) sẽ thay đổi Mức độ biến đổi góc ngoặt của các đường cong (ký hiệu là CCRs- Curvature Change Rate) sẽ

ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình thay đổi tốc độ khai thác Do đó, trị số biến đổi góc ngoặt đường cong CCRs càng nhỏ thì tốc độ xe khai thác càng tăng và càng nâng cao được an toàn xe chạy: ngược lại, đường cong có trị số biến đổi góc ngoặt lớn thì khả năng mất an toàn xe chạy sẽ tăng lên

- Khi vạch tuyến trên bình đồ, nhất là thiết kế đường ôtô trên vùng núi có địa hình khó khăn người thiết kế phải áp dụng đường cong có bán kính nhỏ và

có góc ngoặt lớn Trong trường hợp này thường gây nguy hiểm cho lái xe và đường cong có góc ngoặt càng lớn bán kính cong thiết kế càng nhỏ thì khả năng mất an toàn giao thông càng cao Theo Pfunat.K (CHLB Đức) thì tại những đường cong nằm riêng lẻ có góc ở tâm lớn hay bán kính đường cong nhỏ thì rất nguy hiểm Tai nạn dễ xảy ra tại khoảng giữa đường cong với góc ở tâm có trị

số trong phạm vi từ 13,5o đến 36o là do lái xe thường có hành vi cho xe cắt chéo đường cong để có chiều dài xe chạy ngắn nhất vì thế dễ đâm phải xe đi ngược chiều mà cả 2 lái xe đều chưa kịp sử lý tình huống bất ngờ xảy ra

1 Đối với đường tròn có bán kính R và chiều dài đường cong K (hình 1.13a)

km / gon , K

10 7 , 63 R K

K

10 CCR

3 3

Trong đó: R- Bán kính đường cong (m)

K- Chiều dài đường cong tròn (m)

R

K rad , R

10 7 , 63 R

K R

K R K

CCR

rad , R

K R

K R K

3 2 1

3 3

3 2 2 1 1 S

3 3 2 2 1 1

b)a)

R=R 3

Ta có

km / gon , )

L K L (

10 7 , 63 R 2

L R

K R 2

L

CCR

rad , R 2

L R

K R 2 L

2 1

3 2

1 S

2 1

+ +

= α

(1.3)

Với K, L1, L2 là chiều dài đường cong tròn và hai đường cong clothoid R

là bán kính đường cong tròn cơ bản

4 Đối với tổ hợp hai đường cong tròn (R 2 >R 1 ) phối hợp nằm giữa hai đường cong clothoid ở hai đầu và một đường cong clothoid chêm giữa (hình 1.13d)

km / gon , )

L K L K L (

10 7 , 63 R 2

L R

K R 2

A R 2

A R

K R 2 L

CCR

rad , R 2

L R

K R 2

A R 2

A R

K R 2 L

2 2 E 1 1

3 2

2 1

1 2 1

2 E 2 2

2 E 1 1 1 1 S

2 2 1

1 2 1

2 E 2 2

2 E 1 1 1 1

+ + +





+ +

− +

+

=

+ +

− +

1.5 Độ cong DC (Degree of Curve)

Thông số độ cong DC được đề nghị trong các hướng dẫn thiết kế ở Mỹ và Canada, công thức xác định như sau:

=

ft 100

đô ,

R

6 , 5729 R

2

360 DC

đô ,

R

38 , 1476

7 , 63 R

63700

tương quan giữa CCRS và DC như sau:

ft S

m S

DC 13 , 11 CCR

DC 50 , 36 CCR

thực tế sẽ gặp khó khăn vì điều kiện địa hình Những đường cong gần nhau quá

sẽ khiến xe hay bị mất lái, đặc biệt là khi đường ướt

Dưới đây là trường hợp thiết kế đường cong nằm liền kề sẽ nguy hiểm cho xe chạy, đó là:

-Đường cong có bán kính lớn nằm cạnh đường cong có bán kính nhỏ;

- Đường cong có bán kính lớn nằm kẹp trong 2 đường cong bán kính nhỏ

- Đường cong bán kính nhỏ nằm kẹp trong 2 đuờng cong có bán kính lớn

- Các đường cong bán kính lớn và bán kính nhỏ liên tiếp đặt canh nhau

Những trường hợp thiết kế trên đều làm cho lái xe không kịp xử lý hay tăng giảm tốc độ khi xe đang đi trên đường cong có bán kính lớn với tốc độ cao phải đột ngột giảm tốc cho phù hợp với đường cong có bán kính nhỏ liền kề và ngược lại.Chênh lệch tốc độ quá lớn giữa các đường cong bố trí kề liền khiến lái

xe không đủ khả năng xử lý chính xác các tình huống xảy ra là nguyên nhân xảy

ra các vụ tai nạn giao thông

Hình 1.14 Sự kết hợp không tốt của các

đường cong bán kính nhỏ ở một địa hình

rất dốc (Hướng tuyến thay đổi quá nhanh,

ban đêm khó nhìn thấy hướng tuyến phía

trước đặc biệt là khi gặp ánh sang chói từ

đèn pha của xe đi ngược chiều).

Đường cong nghịch liên tiếp: Chiều

dài của đoạn thẳng giữa các đường cong liên tiếp tối thiểu phải = 2V(m), (V=m/s) Nếu đoạn thẳng này quá nhỏ, thì tỷ lệ thay đổi dốc ngang sẽ vượt quá giới hạn

1.7 Ảnh hưởng của tầm nhìn trên bình dồ đến an toàn xe chạy:

Khoảng cách tầm nhìn bao gồm tầm nhìn bình đồ và tầm nhìn trên trắc dọc là các yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến an toàn giao thông

Như chúng ta đã biết tầm nhìn không đảm bảo là một trong những nguyên nhân xảy ra tai nạn khi các xe cùng chiều vượt nhau hoặc hai xe nguợc chiều cùng đi vào đường cong bán kính nhỏ Trên nhiều đoạn đường mặc dù được thiết kế với các yếu tố hình học đảm bảo cho xe chạy với tốc độ cao nhưng tầm

nhìn không đủ sẽ là nơi xảy ra nhiều tai nạn, đó là các đoạn đường khá nguy hiểm

Hình 1.15: Khó xác định được bản chất của đường cong nằm do tầm nhìn kém

2 ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ TRẮC DỌC TUYẾN

Ảnh hưởng của trắc dọc đến an toàn xe chạy bao gồm các yếu tố sau:

- Tầm nhìn trên trắc dọc

- Vị trí và trị số các đường cong đứng lồi lõm

Tại các đoạn lên dốc hoặc xuống dốc trên trắc dọc thường xảy ra tai nạn giao thông là do các nguyên nhân sau:

-Khi xe xuống dốc có thể xảy ra các tình huống: xe chạy ra khỏi lề; xe đâm vào xe đi trước; xe mất khả năng hãm phanh do hệ thống hãm xe bị hỏng nên lái xe không điều khiển được, ôtô lao xuống dốc tự do và dễ đâm vào các xe khác đang leo dốc ngược chiều

- Khi lên dốc do tầm nhìn bị che khuất bởi đỉnh dốc nên lái xe không nhìn thấy xe đang leo dốc đối diện

- Cá biệt có những lái xe khi xuống dốc đã cho xe chạy với tốc độ cao hoặc vòng tránh, vượt các xe tải có tốc độ thấp đang chạy trên đoạn leo dốc

Trên các đoạn đường có độ dốc càng lớn thì tai nạn xảy ra xàng tăng Cụ thể, theo số liệu của A.P.Vaxiliev (Nga) thì số tai nạn phụ thuộc vào độ dốc dọc trên một đường vùng núi như sau:

để thấy rõ kết luận này ta tham khảo số liệu nghiên cứu trường hợp nêu trên các

đoạn đường trục của CHLB Đức sau đây:

0,42 0,25 1,30 1,55

0,40 0,20 1,50 1,70

0,50 0,70 1,85 2,00

0,73 1,06 1,92 2,33

Từ số liệu bảng 6 cho nhận xét: số vụ tai nạn giao thông tăng mạnh ở độ dốc id >

40ä, đồng thời cho phép giới hạn bán kính tối thiểu của đường cong khi nằm

2.2 Ảnh hưởng của tầm nhìn trên trắc dọc đến an toàn xe chạy

Ảnh hưởng của tầm nhìn trên trắc dọc đến an toàn xe chạy cũng tương tự như trên bình đồ Khi tầm nhìn trên trắc dọc bị giảm hoặc bị hạn chế thì nguy cơ xảy ra tai nạn sẽ tăng lên Xem xét tầm nhìn trên trắc dọc không chỉ xét quy luật thay đổi tầm nhìn trên cùng một đoạn dốc mà cần phân tích khoảng cách tầm nhìn của lái xe thay đổi trên các đoạn trắc dọc phối hợp có độ dốc khác nhau về trị số và chiều (lên, xuống) trong quá trình xe chạy; đồng thời phải nghiên cứu đặc điểm của các vùng che khuất tầm nhìn của lái xe trên trắc dọc (hình 1.16a), khoảng cách tầm nhìn mặt đường (hình 1.16b) và xác định đoạn trên trắc dọc bị che khuất tầm nhìn (hình 1.16c)

Biểu đồ hình 1.16 cho thấy tầm nhìn của người lái xe liên tục bị thay đổi trên trắc dọc tuỳ thuộc vào chỗ nhô cao của đường che lấp và khi đi gần tới vị trí

có tầm nhìn nhỏ nhất trên trắc dọc thì các ôtô con muốn vượt bằng cách lái xe lấn sang làn ngược chiều và có thể dẫn tới tai nạn nếu gặp phải xe ngược chiều đang chạy tới và hai bên xử lý không kịp

Thống kê số tai nạn giao thông ở nước ngoài cho thấy số tai nạn xảy ra khi khoảng cách tầm nhìn không đủ trên trắc còn lớn hơn số tai nạn xảy ra khi khoảng cách tần nhìn không đủ trên bình đồ

Hình 1.16: Dựng đồ thị tầm nhìn trên đường

a) Vị trí tia nhìn của người lái xe; b) Khoảng cách tầm nhìn trên mặt đường;

c) Chiều sâu vùng bị che khuất 1- Đoạn ở đó lái xe không nhìn thấy xe con sau phần trắc dọc bị lõm xuống

Một dạng khác là đường có các đoạn khuất sau đường cong đứng lồi, bố trí đường cong nằm ngay sau một đường cong đứng, đường cong nằm ở cuối một đường dốc đứng, đường cong bán kính nhỏ sau một đoạn thẳng dài: khi nhận thấy đã quá muộn, kết quả tai nạn do mất lái xảy ra

Hình 1.17:

Con đường dẫn đến đâu? Đường cong nằm ngay sau đỉnh đường

cong đứng, đáng lý nó phải bắt đầu trước khi tới đỉnh đường cong đứng

đường cong trên các đường có độ dốc dọc dễ xảy ra tai nạn giao thông do biến dạng không gian tạo nên cảm thụ sai lệch quang học của người lái xe khi nhìn và đánh giá không đúng về đường cong

4 ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ TRẮC NGANG TUYẾN

4.1 Ảnh hưởng của bề rộng phần xe chạy

Kích thước lớn, nhỏ của bề rộng phần xe chạy ảnh hưởng trực tiếp tới an toàn giao thông Phần xe chạy có bề rộng càng hẹp sẽ gây khó khăn cho lái xe khi tránh nhau, vượt xe hoặc gặp xe đi ngược chiều

CHLB Đức đã đưa ra các con số về tai nạn phụ thuộc vào bề rộng phần xe chạy như sau:

Bảng 7

Bề rộng phần xe chạy B, m 4 - 4,5 5,5 - 6,5 6,5 - 7,5 7,5 - 8,5 > 8,5

Các số liệu khảo sát ở các nước cũng chứng tỏ rằng, với đường hai làn xe

có bề rộng phần xe chạy thường được chọn B = 7,5m thì điều kiện xe chạy của

2 loại xe con và xe tải là như nhau và bề rộng này được chấp nhận theo điều kiện an toàn cho xe chạy Nếu đem so sánh ảnh hưởng của các bề rộng phần xe chạy có trị số khác nhau với bề rộng được lựa chọn thông thường cho hai làn xe

B = 7,5m có hệ số ảnh hưởng tương đói bằng 1 thì trị số trung bình của các hệ

số ảnh hưởng đối với bề rộng đường sẽ bằng:

Bảng 8

Hệ số ảnh hưởng tương đối 2,2 1,7 1,4 1,3 1,1 1,05 1,0 0,9 0,8 Tuy nhiên, việc lựa chọn bề rộng phần xe chạy liên quan chặt chẽ với bề rộng của mỗi làn xe Bề rộng mỗi làn xe được lựa chọn phải dựa trên cơ sở các luận cứ kinh tế kỹ thuật ứng với mỗi cấp đường phù hợp với lưu lượng, thành phần và tỷ lệ % lưu lượng xe chiếm đa số trong thành phần dòng xe cùng nhiều yếu tố khác như điều kiện địa hình, loại đường (đường ôtô công cộng hay đường đô thị, đường cao tốc hay đường trục chính toàn thành…) Ví dụ: Đường ôtô cấp thấp quy định bề rộng một làn nhỏ hơn đối với đường cấp cao; đường

đô thị thiết kế làn xe dành cho dòng xe con sẽ nhỏ hơn làn dành cho làn xe tải

4.2 Ảnh hưởng của lề đường

Trạng thái và bề rộng của lề đường cũng như cấu tạo của lề đường là những thông số ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn xe chạy

Kích thước của lề đường rộng hay hẹp, được gia cố hay không gia cố; tình trạng lề đường bao gồm: dọc theo mép tiếp xúc tốt, xấu giữa lề và phần xe chạy,

bề mặt lề bằng phẳng hay lồi lõm, độ cứng lề… có ảnh hưởng không nhỏ đến điều kiện xe chạy

Quan trắc thống kê ở nước ngoài cho thấy khi lề đường có bề rộng đến 3m thì ảnh hưởng của bề rộng lề đến tai nạn giap thông bắt đầu không thấy rõ rệt Vì vậy người ta đã chon bề rộng tối thiểu cho phép của lề là 3m; và nếu lấy số tai nạn tương ứng với bề rộng lề đường là 3m làm cơ sở (đơn vị bằng 1,0) để so

sánh với bề rộng khác nhau của lề đường thì hệ số ảnh hưởng tương đối của bề rộng lề được xác định như sau:

Bảng 9

Tóm lại: Từ các phân tích nêu trên, ta có thể nhận thấy trong lĩnh vực an

toàn giao thông đường bộ cần phải có sự nổ lực và tham gia của nhiều ngành nghề khác Tuy nhiên đứng trên quan điểm thiết kế và khai thác đường, người kỹ

sư cần hiểu rằng đã là con người thì phải mắc lỗi Do vậy, cần tính đến những lỗi này và còn tạo ra một môi trường đường bộ khoan dung/ tha thứ

Tạo ra một môi trường đường bộ có thể đoán trước – để lái xe có thể lái

xe an toàn tại một tốc độ khai thác thông thường Điều này phụ thuộc vào:

- Có hay không các tiêu chuẩn thích hợp – cả bình độ và trắc dọc

- Các tiêu chuẩn thiết kế đường đảm bảo tính liên tục và thống nhất trên toàn tuyến

Nhận rõ đúng nguyên nhân xảy ra TNGT và đưa ra những giải pháp xử lý hợp lý để thiết kế, cải tạo đường hay thay đổi phương án tổ chức giao thông sẽ tạo khả năng ngăn ngừa được các rủi ro cho xe chạy trên đường và nâng cao được an toàn giao thông

tô Tốc độ này được cho ở các bảng năng lực phục vụ của đường Khi cường độ giao thông tăng lên thì tốc độ hành trình sẽ giảm đi và ngược lại Tại những thời điểm cường độ giao thông không đáng kể thì tốc độ hành trình là cao nhất Tốc

độ này thay đổi theo thời gian trong ngày, theo tuần, theo tháng trên cùng một

cấp kỹ thuật của đường

công tác thiết kế đường, được sử dụng để tính toán các yếu tố đường khi gặp các khó khăn về địa hình Nó được quy định tuỳ theo tầm quan trọng về mặt giao thông của con đường và điều kiện kinh tế Tốc độ tính toán quyết định các trị số giới hạn của các yếu tố hình học thiết kế và tương quan cho phép khi phối hợp các yếu tố riêng rẽ thành tuyến đường Do đấy tốc độ thiết kế có ảnh hưởng quyết định đến :

- Chất lượng của con đường;

- Tính an toàn và chất lượng của giao thông thông qua đặc điểm đường;

- Tính kinh tế

Nhưng nhiều nước có quan niệm tốc độ xe chạy tính toán là tốc độ của

một chiếc xe ô tô con chạy không có sự cản trở của các xe khác trong điều kiện

bất lợi nhất Tức là trong các điều kiện bình thường, người ta khuyến khích

dùng các tốc độ cao hơn để nâng cao tiện nghi xe chạy

đặc điểm đường xác định mà 85% xe con chạy không vượt quá tốc độ ấy khi có những điều kiện chạy xe sau đây :

- Không bị xe khác cản trở;

- Mặt đường không bị ẩm ướt và sạch

phải tuân theo trên một con đường hay một loại đường nhất định Trên đường cao tốc không hạn chế tốc độ (có những đường cao tốc vẫn bị hạn chế tốc độ tối đa) tốc độ cho phép là tốc độ nhỏ nhất được chạy trên đường Tuyệt đại đa số đường ô tô đều bị hạn chế tốc độ xe vì vậy nói tốc độ cho phép thông thường hiểu là tốc độ tối đa cho phép Trong đề tài này cũng như vậy Tốc độ cho phép được quy định trong văn bản pháp luật hoặc được thông báo cho người tham gia giao thông bằng các dấu hiệu trên đường (biển báo và vạch kẻ đường) Tốc độ cho phép thay đổi theo loại đường, cấp đường và thời gian Việc định ra tốc độ cho phép nhằm phục vụ nhiều mục tiêu, ví dụ để tiết kiệm nhiên liệu, để bảo vệ môi trường, để tăng khả năng thông xe của con đường Nhưng mục tiêu hàng đầu vẫn là để đảm bảo an toàn giao thông, phòng ngừa tai nạn Tốc độ cho phép làm thời gian đạt được đích đến của người tham gia giao thông và khi điều kiện đường, thời tiết tốt và đường ít xe nó làm giảm sự thoải mái hưng phấn của người lái xe Vì vậy tốc độ cho phép thường bị vượt qua, một hiện tượng xảy ra

ở mọi nơi, mọi lúc và ở tất cả các nước trên thế giới Đảm bảo cho xe chạy đúng tốc độ cho phép cần phải áp dụng nhiều biện pháp, từ giáo dục, răn đe đến cưỡng bức Những người quản lý giao thông và làm đường phải bảo đảm cung cấp thông tin kịp thời và chính xác tốc độ cho phép đến người lái xe để họ kịp điều chỉnh phương thức chạy xe hợp lý của mình Càng tránh cho người lái xe phải thay đổi tốc độ đột ngột thì sự an toàn cho một chuyến đi càng cao

mình, không có sự cản trở của các xe khác trên một đoạn đường có những điều kiện về tuyến đường và nền mặt đường nhất định khi thời tiết thuận lợi Vì xe ô

tô con là xe chạy nhanh nhất, có tốc độ cao nhất trên đường nên tốc độ có thể được xem như tốc độ tối đa xe có thể chạy trên một đoạn đường

Vì tốc độ cho phép thay đổi từng thời kỳ nhất định tùy theo chất lượng mạng đường và yêu cầu xã hội, nó lại thường xuyên bị vượt quá nên người thiết

kế đường luôn luôn phải tính đến tốc độ này khi cấu tạo các bộ phận của đường

Ví dụ khi tốc độ tính toán của con đường là 40 km/h thì người thiết kế đường luôn phải tính đến người lái xe chạy vào đường cong bằng, đường cong đứng hay nút giao thông với tốc độ cao hơn, đạt đến 50, 60 hay 70 km/h…

2 Quy luật lựa chọn tốc độ chạy xe trên đường

Trong thiết kế đường và tổ chức giao thông cần phải chú ý đến quy luật chung về lựa chọn tốc độ xe của người tham gia giao thông Cự ly của một

chuyến đi càng dài thỡ tốc độ được lựa chọn càng cao vỡ lý do kinh tế và lý do tõm lý Đối với đường ngoài đụ thị, xe chạy ở địa hỡnh trống trải, trường nhỡn lớn, lưu lượng xe ớt, cự ly chuyến đi dài, tốc độ xe lớn nhất Khi xe đi vào vựng phụ cận trường nhỡn hạn chế, lưu lượng xe lớn hơn, cảm giỏc đó đến gần đớch… làm cho tốc độ xe được lựa chọn giảm đi Cuối cựng xe chạy vào đường phố, cảm giỏc bỏn hầm đố nặng lờn người lỏi xe cựng với sự cản trở do lưu lượng xe tăng, tốc độ được lựa chọn là thấp nhất Trong thiết kế đường quy luật này chi phối rất nhiều, vớ dụ cựng một tốc độ tớnh toỏn nhưng ở khu vực nụng thụn tiờu chuẩn hỡnh học và nền mặt đường nờn chọn cao hơn trong đụ thị

3 Tầm quan trọng của tốc độ trờn đường đối với an toàn giao thụng

Để kết luận cho vấn đề tốc độ xe chạy theo quan điểm an toàn giao thụng chỳng ta cú thể đưa ra đõy một tổng kết của nước ngoài trờn hỡnh 2.1 đối với đường hai làn xe, loại đường chủ yếu trong mạng đường ụ tụ của chỳng ta

Hình 24 Chỉ số tai nạn (U ) và mức độ nguy hiểm (G )

xe mỏy chạy sau Cũng cũn do cỏc xe dừng đỗ trong phần xe chạy làm cho xe đang đi phải xử lý đột ngột Ở tốc độ thấp hơn 50 km/h đường hai làn xe là những con đường an toàn, chỉ số tai nạn thấp Ở tốc độ tớnh toỏn 100 km/h, do

đó được tỏch riờng hoàn toàn xe thụ sơ, và nỳt giao được bố trớ khỏc mức, cú riờng làn đỗ xe khẩn cấp… nờn chỉ số tai nạn giảm xuống so với tốc độ tớnh toỏn

80 km/h

% Tai n¹n giao th«ng

100

ges L 1

L >600

Hình 2.2 : Mối quan hệ giữa sự hạn chế tầm nhìn và tai nạn

Trên hình 2.2 cho chúng ta thấy một tỷ lệ phần trăm tai nạn giao thông đường hai làn do những nguyên nhân liên quan đến tốc độ xe chạy Muốn hạn chế tai nạn trong trường hợp này là rất khó, phải đồng thời sử dụng các tiêu chuẩn hình học đường rất cao và đồng nhất phương tiện tham gia giao thông (xem hình 2.3) Những tiêu chuẩn này khác rất xa với các tiêu chuẩn hình học đường hiện nay ở nước ta Có thể đi đến một nhận xét chung là, tốc độ càng cao thì nguy cơ phát sinh tai nạn giao thông càng lớn, tốc độ càng thấp giao thông càng an toàn, nhưng cần chi phí thời gian lớn để đạt mục đích chuyến đi Vì vậy giao thông tốc độ cao là yêu cầu khách quan của xã hội hiện đại Thỏa mãn nhu cầu này thời kỳ đầu phải chấp nhận số lượng tai nạn giao thông cao, đặc biệt là các tai nạn có tổn thất về người Do chỗ hệ thống đường có nhiều thiếu sót và còn do chỗ người tham gia giao thông chưa thích ứng được với giao thông tốc

độ cao Nguyên nhân sau là nguyên nhân cơ bản Nếu áp dụng những biện pháp phòng ngừa tai nạn giao thông một cách khoa học và hiệu quả thì thời kỳ này qua nhanh hơn và tổn thất ít hơn Đưới đây cho chúng ta thấy một cách giải thích đúng đắn và khách quan về sự hình thành tình trạng nguy hiểm có thể dẫn đến tai nạn giao thông trên đường

D = 1,0m 250

Xe t¶i dµi (L = 18,0m) 1

1

1200 1000 1400

D =1.0m

A [m]

6 8

7 7

D =0.5m4

7

D =3 5m

D 3.5m

7

D = 3.0m

H×nh 26d TÇm nh×n W cña xe con ch¹y sau xe t¶i

R [m]

(chiÒu dµi xe t¶i L =9 m; R =1000m)

H×nh 26b TÇm nh×n W cña xe con ch¹y sau xe t¶i 1

60 70

Xe t¶i dµi (L =18,0m)

D = 3.0m

D =3 5m

7 7