Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên đánh giá hiệu quả việc thay đổi hướng đi qua nút giao thông cùng mức ở hà nội

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ VIỆC THAY ĐỔI HƯỚNGĐI QUA NÚT GIAO THÔNG CÙNG MỨCỞ HÀ NỘI SINH VIÊN THỰC HIỆN :HỒNG HUY TỒN ĐỖĐÌNH MỪNG LỚP TĐHTKCĐ K50 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : LÊ QUỲNH MAI HÀ NỘI – THÁNG NĂM 2012 Báo cáo đề tài NCKH sinh viên 2012 Mục lục Chương I:Đặt vấn đề Chương II:Tổng quan cách xác định khả thông hành nút giao thông mức…………………………………………………………………………… Khái niệm chung lực thông hành 2.Tính tốn khả thông hành nút giao thông………………………………5 Khả thông hành nút giao thông công thức chung………………5 Các phương pháp tính tốn khả thơng hành nút……………… Chương III: Xây dựng mơ hình mô .……9 1.Giới thiệu chung mô 2.Điều tra nghiên cứu thực tế .10 3.Mơ hình hóa nút .11 Chương IV: Đánh giá hiệu việc thay đổi hướng qua nút giao thông mức Hà Nội 21 1.Hệ số quy đổi kích thước xe theo tiêu chuẩn 21 2.Tiến hành mơ tình hóa nút giao ngã tư Nguyễn Chí Thanh-Láng- Trần Duy Hưng ………………………………………………………………………………………21 Nút giao chưa bịt ……………………………………………………………… 21 2.2 Nút giao đặt giả phân cách ………………………………………… 22 2.3 Xuất kết so sánh đánh giá ……….……………………………….23 3.Tính hệ số quy đổi từ xe máy xe quy đổi .24 3.1 Tính hệ số quy đổi trường hợp chưa bịt nút ………………………24 3.1a Tính A% 25 3.1b Tính hệ số quy đổi………….………………………………………… 27 Đánh giá hiệu thay đổi hướng qua nút… …………………………… 28 Chương V: Kết luận……………………………………………………………… 31 Báo cáo đề tài NCKH sinh viên 2012 Chương I:Đặt vấn đề Trong thời gian qua Hà Nội, nhiều nút giao mức tổ chức giao thông theo cách thay đổi hướng số hướng chỉnh qua nút, mà cách gọi đơn giản bịt nút, nhằm tăng khả thông qua nút Sự thay đổi phát huy hiệu số nút gây kết ngược lại số vị trí Chính khác biệt khiến cho nhiều ý kiến khác xuất xung quanh vấn đề trên, điều đặc biệt là, hầu kiến chưa đưa kết tính tốn cụ thể để chúng tỏ cho luận điểm Có thể thấy rằng, việc tính tốn khả thơng hành nút giao mức không đơn giản, dòng xe hỗn hợp Giải pháp bịt nút chuyển từ nút giao thông thường thành hệ thống nhiều nút giao liên hệ chặt chẽ với phạm vi hẹp, nên tác động nút nhỏ hình thành từ giải pháp bịt nút tương tác lên khiến cho việc tính tốn theo cách thơng thường khó thực Phương pháp mô biết đến giải pháp hữu hiệu để giải tốn mang tính cụ có độ phức tạp cao.Đối chiếu với điều kiện thực tế nút trước sau bịt lại, thấy độ phức tạp đạt mức cao giải với mức độ xác chấp nhận phương pháp mơ Do dịng xe qua nút giao dịng gồm nhiều loại xe, để đơn giản hóa q trình tính tốn, người ta thực việc quy đổi xe Trong trường hợp nghiên cứu này, công cụ mô không cho phép biểu diễn xe máy nên phải quy đổi xe máy xe con, cịn loại xe tơ khác giữ ngun đặc tính khảo sát Cấu tạo hình học nút giao thực tế, sau số lần cải tạo, có cấu tạo phức tạp, bắt buộc phải thực việc mơ hình hóa lại nút giao theo mơ hình mà cơng cụ mơ chấp nhận Một yếu tố đặc trưng cho giải pháp mơ tính cục nó, tức phù hợp với trường hợp cụ thể, việc nghiên cứu phải tính hành trường hợp cụ thể, đề tài này, đối tượng nghiên cứu chọn nút giao Nguyễn Chí Thanh – Đường Láng – Trần Duy Hưng Để triển khai nghiên cứu, bắt buộc phải tiến hành khảo sát thực tế, bao gồm đo vẽ cấu tạo hình học nút thu thập số liệu dòng xe qua nút theo tất hướng Từ liệu tiến hành Báo cáo đề tài NCKH sinh viên 2012 mô để đánh giá hiệu việc thay đổi cách tổ chức giao thông qua nút với trường hợp mô mơ hình nút chưa bịt mơ hình nút bịt Đối tượng nghiên cứu phương pháp mơ phỏng, dịng xe qua nút, khả thơng hành nút nút giao Nguyễn Chí Thanh – Đường Láng – Trần Duy Hưng Phương pháp nghiên cứu áp dụng đề tài kết hợp nghiên cứu lý thuyết khảo sát thực tế Mục tiêu nghiên cứu đưa số liệu tính tốn cụ thể khả thơng qua nút số số liệu khác tương ứng với trường hợp bịt chưa bịt nút Báo cáo đề tài NCKH sinh viên 2012 Chương II :Tổng quan cách xác định khả thông hành nút mức Khi xây dựng cải tạo nút giao thông, tiêu quan trọng người thiết kế quan tâm xem xét khả thông hành nút giao thông xây dựng cải tạo Khả thông hành tiêu khai thác để đánh giá phương án nút lựa chọn 1) Khái niệm khả thông hành nút giao thông Khả thông hành nút giao thông mức số lượng xe lớn thơng qua nút xe nhóm xe đơn vị thời gian (giờ) chất lượng dòng xe định 2) Tính tốn khả thơng hành nút giao thơng Tính tốn khả thơng hành nút giao thông nhằm xác định lực làm phương án nút xây dựng hay cải tạo Năng lực thông hành nút sở để định tiêu kỹ thuật thiết kế nút định kích thước hình học, số xe bề rộng phần xe chạy nút… Nó tiêu khai thác quan để đánh giá hiệu phương án nút lựa chọn Khi tính tốn khả thông hành nút cần phân biệt trường hợp nút khơng có đèn điều khiển có đèn điều khiển, loại giao thông mức hay khác mức, loại vòng xuyến hay ngã ba, ngã tư… 3) Khả thông hành nút giao thông cơng thức chung Là số lượng xe lớn thông qua nút theo tất hướng đơn vị thời gianthông thường đơn vị thời gian thường chọn (giờ cao điểm) Khả thông xe nút phụ thuộc vào nhiều nhân tố như: cấu tạo nút, tốc độ xe chạy nút, giải pháp tổ chức giao thơng; tình hình mặt đường, thành phần lưu lượng xe chạy theo hướng chính, phụ; tỉ lệ dịng rẽ trái, rẽ phải đ N nút = ∑ N iđ l Trong đó: N iđ – lưu lượng xe đường phố thứ I vào nút đ – số đường vào nút Báo cáo đề tài NCKH sinh viên 2012 4) Các phương pháp tính tốn khả thơng hành nút giao thơng  Phương pháp 1: Tính theo sơ đồ đơn giản dòng xe xếp đặt với giả thuyết chấp nhận Phương pháp đạt kết gần không xét đến nhiều nhân tố ảnh hưởng điển ảnh hưởng dòng xe rẽ trái  Phương pháp Xét khả giao cắt theo dòng xe đường phụ vào đường chính.Phươngpháp tính tốn theo sơ đồ xe chạy với việc sử dụng quy luật hình thành dịng xe Tính theo phương pháp phụ thuộc vào thời gian gián cách ô tô dịng  Phương pháp Xách định khả thông xe cách quan sát đếm xe trực tiếp chế độ xe nút giao thông cần cải tạo  Cơng thức tính tốn khả thơng hành nút giao đường cấp Với phương pháp 1:  Khả thông xe đường có xe vào nút: Nđ= 7200 t +t 2+ t +∆ t Trong đó: t – thời gian phản ứng tâm lý lái xe t 2– thời gian lái xe gài số đầu t – thời gian lái xe cho tăng tốc độ ban đầu ∆ t – khoảng cách an toàn  Khả thông xe nút giao đường phố cấp: 3600 N nút = N đ = t +t 2+ t +∆ t Với phương pháp 2: Với phương pháp kể đến kết nghiên cứu đề nghị E.M Labalov (Nga) Báo cáo đề tài NCKH sinh viên 2012 Kết nghiên cứu đường ô tô Anh năm 1986: N nút = 100(∑ N iđ +F) Trong đó: N nút – Khả thơng xe nút, xe/h ∑ N iđ – Khả thông xe tất đường vào nút F – Diện tích nút giao thơng, m2 Với phương pháp 3: Khả thông hành đường hàm, hàm lại phụ thuộc vào lượng giao thông đường dẫn khác.Các ham số công thức kí hiệu sơ đồ hình bên Khả thông hành xác định theo công thức: C =1000V P + 700V P +200 LS – 100 L0 – 300LT P + 200RT P - 300 LT P + 300 LT P S 0 c V P - Tỷ lệ lưu lượng xe đường dẫn xét so với lưu lượng xe nút; S c Báo cáo đề tài NCKH sinh viên 2012 VP= S VS V S +V +V C V S =V Sl +V St + V Sr V P – tỷ lệ lưu lượng xe đường dẫn đối diện VP = VS V S +V +V C V 0=V l +V t +V r LS – số lần xe đường dẫn xét; L0 – số xe đường dẫn đối diện; LT P - tỷ lệ lưu lượng xe rẽ trái đường dẫn đối diện sơ với lưu lượng đường dẫn đối diện; RT P – tỷ lệ lưu lượng xe rẽ phải đường dẫn đối diện; LT P – tỷ lệ xe rẽ trái đường dẫn xung đột; c LT P – tỷ lệ xe rẽ phải đường dẫn xung đột; c Báo cáo đề tài NCKH sinh viên 2012 Chương III: Xây dựng mơ hình mơ 1.Giới thiệu chung mô Mô việc mô tả lại q trình, hệ thống thực tế thơng qua q trình hay hệ thống khác, với qui mơ khác, ảo mơi trường máy tính Mơ giao thơng có từ sớm, vào năm 1960 1970 Cho đến nay, mơ hình mơ (hay phần mềm mơ phỏng) có bước tiến vượt bậc áp dụng rộng rãi, nước phát triển thể vai trị bật vấn đề quản lý quy hoạch giao thông Các mơ hình mơ nhìn chung theo hướng lớn: mơ hình mơ vĩ mơ mơ hình mơ vi mơ Mơ hình mơ vĩ mơ: coi phương tiện giao thơng dịng, hoạt động có quy luật, giống phương pháp cổ điển, thêm vào nhiều yếu tố có ảnh hưởng đến q trình hoạt động dịng giao thơng biểu diễn thơng qua phương trình vi phân tính tốn với trợ giúp máy tính điện tử Mơ hình mơ vĩ mơ, hồn thành áp dụng nhanh chóng thực tiễn, thích hợp cho mục đích quản lý tồn mạng lưới giao thơng với u cầu độ chính xác khơng q khắt khe Mơ hình mơ vi mơ: phương tiện giao thông xem xét thực thể dịng giao thơng, có tương tác với đối tượng khác dịng giao thơng chịu chi phối điều kiện chất lượng, yếu tố hình học,… tuyến đường Loại mơ hình có độ xác cao, mơ tả gần với q trình giao thơng thực tế.Tuy nhiên, để xây dựng hồn chỉnh mơ hình này, cần tốn nhiều thời gian, nhân lực đầu tư tài chính.Ngồi ra, cần phải có hệ thống máy tính đủ mạnh để thực mơ hình Tuy nhiên, xu giới dần chuyển sang loại mơ hình này, ưu điểm khả tính tốn với độ xác cao, kết xuất đa dạng, đáp ứng cho nhu cầu nghiên cứu khác Bên cạnh đó, với phát triển ngành cơng nghiệp phần cứng máy tính hạn chế tốc độ tính tốn điều khơng đáng lo ngại Báo cáo đề tài NCKH sinh viên 2012 2.Điều tra nghiên cứu thực tế giao thông nút  Nghiên cứu thực tế giao thông nút nhằm thu thập số liệu liên quan đến dòng xe thực tế rút đặc điểm hoạt động cửa chúng nút Đây sở cho việt thiết kế nút số liệu đầu vào cho chương trình mơ  Nút chọn để triểu khai nghiên cứu thực tế nút giao Láng –Nguyễn Trí Thanh – Trần Duy Hưng  Tại nút giao có phương án đưa để điều khiển giao thông:  Điều khiển đèn chưa bịt nút  Như kết điều tra, vào cao điểm, lượng xe lưu thơng qua nút lớn Và có khác cao điểm buổi sáng cao điểm buổi chiều Một số hướng rẽ không đáp ứng nhu cầu lại  Thành phần dòng xe đa dạng, xe máy chiếm phần lớn  Xảy xung đột nút vào cao điểm lượng lớn xe rẽ trái Nó làm cản trỏ dòng thẳng hướng đối diện  Điều khiển giao thông thay đổi hướng bịt nút  Các xe di chuyển nút độc lập  Dịng xe khơng có xung đột  Trong nút, phương tiện lưu thông ổn định  Dựa phương án trình bày, chúng tơi xây dựng mơ hình mơ giao thơng nút sử dụng chương trình TrafficWare Mỹ Báo cáo đề tài NCKH sinh viên 2012  Thiết lập thời gian cho pha đèn  Thiết lập thời gian cho pha đèn - Yellow Time (s): Thời gian đèn vàng pha tính giây Báo cáo đề tài NCKH sinh viên 2012 - All – Red Time (s): Thời gian đèn đỏ cho tất pha, tiếp sau thời gian đèn vàng Khoảng thời gian đủ lượng xe nút hết trước dịng xe từ hướng khác vào nút - Minimun Spit (s): Thời gian ngắn cho pha đèn tính giây Khoảng thời gian bao gồm thời gian đèn vàng thời gian đèn đỏ chung cho pha - Maximum Split (s): Thời gian dài cho pha đèn, tính giây Khoảng thời giàn bao gồm thời gian đèn vàng thời gian đèn đỏ chung pha Để cố định thời gian cho pha đèn, chọn Minimun Spit Maximum Split Thực mô phỏng:  Nhán tổ hợp phím Ctrl + G để thực q trình mơ hoạt động giao thơng nút mà người sử dụng thiết lập Thao tác tiến hành thực thi chương trình Sim Traffic  Thiết lập thơng số q trình mô Báo cáo đề tài NCKH sinh viên 2012  Xuất giữ liệu đầu Vào file chọn Create report Chương IV: Đánh giá hiệu việc thay đổi hướng qua nút giao thông mức Hà Nội ... cấu tạo hình học nút thu thập số liệu dòng xe qua nút theo tất hướng Từ liệu tiến hành Báo cáo đề tài NCKH sinh viên 2012 mô để đánh giá hiệu việc thay đổi cách tổ chức giao thông qua nút với trường... 2 .Đi? ??u tra nghiên cứu thực tế .10 3.Mơ hình hóa nút .11 Chương IV: Đánh giá hiệu việc thay đổi hướng qua nút giao thông mức Hà Nội 21 1.Hệ số quy đổi kích... Nội, nhiều nút giao mức tổ chức giao thông theo cách thay đổi hướng số hướng chỉnh qua nút, mà cách gọi đơn giản bịt nút, nhằm tăng khả thông qua nút Sự thay đổi phát huy hiệu số nút gây kết ngược