tìm hiểu biện pháp nâng cao hiệu quả vốn đầu tư

a Tủ điều khiển được thiết kế để tạo điều kiện cho các phương tiện vận chuyển công cộng vượt qua ngã tư có đèn tín hiệu một cách dễ dàng.- Kéo dài thời gian đèn xanh khi phương tiện đến

PHẦN CHUYÊN ĐỀ TÌM HIỂU BIỆN PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ

KHAI THÁC HỆ THỐNG ĐÈN TÍN HIỆU ĐIỀU KHIỂN

GIAO THÔNG Ở HÀ NỘI

hệ thống đèn tín hiệu, điều khiển giao thông cho thành phố Hà Nội từ trung tâm đặt tại

40 Hàng Bài Đây là công cuộc cải tổ phương pháp điều khiển giao thông bằng đèn tín hiệu ở Việt Nam nói chung và Hà Nội nói riêng

Cho đến nay sau hơn 10 năm triển khai và khai thác tại Hà Nội, hiệu quả đèn điều khiển giao thông đã được khẳng định Cả Hà Nội đã có khoảng 200 nút lắp đặt đèn tín hiệu giao thông trên tổng số 600 nút giao thông trên toàn thành phố Trong đó có nhiều đèn chưa hoạt động hoặc hoạt động còn chập chờn không hiệu qủa, làm thiệt hại kinh

tế và gây bức xúc cho người sử dụng Đi đôi với việc lựa chọn thiết bị là hàng loạt những yếu tố khác liên quan đến việc sử dụng đèn tín hiệu cho có hiệu qủa

Vấn đề này đặc biệt quan trọng, đòi hỏi công tác nghiên cứu nâng cao hiệu qủa sử dụng của công trình đã xây dựng và sẽ xây dựng

Trong nhiều giải pháp để giải quyết vấn đề đó như giải pháp:

- Chọn thiết bị sử dụng cho hệ thống điều khiển giao thông tự động

- Bố trí, lắp đặt đèn tín hiệu giao thông

- Phối hợp điều khiển giữa các tín hiệu đèn

Do thời gian có hạn nên em tập trung đi vào 02 vấn đề:

- Thiết kế phân pha điều khiển

- Bảo trì, nghiên cứu điều chỉnh trong suốt quá trình hoạt động

2 Mục đích của đề tài.

2.1 Tìm hiểu, giới thiệu về phân pha điều khiển và ví dụ cụ thể về 1 nút cụ thể 2.2 Điều khiển phối hợp trên một tuyến đường chính có nhiều đèn điều khiển.

3 Đường lối nghiên cứu.

Với mục đích trên, cần tiến hành các công việc như sau:

3.1 Để phục vụ nghiên cứu nội dung 1

- Tìm hiểu cấu trúc 1 hệ thống điều khiển giao thông tự động và phân tích nhứng thiết bị đã sử dụng ở Hà Nội, từ đó đưa ra những khuyến nghị lựa chọn thiết bị thích hợp với điều kiện Hà Nội và Việt Nam

- Tiến hành điều tra các nút giao thông với việc bố trí một số đèn tín hiệu không

hiệu quả

- Tiến hành điều tra quan trắc đặc điểm giao thông trên đường Chùa Bộc

3.2 Để tiến hành nghiên cứu nội dung 2

- Tiến hành điều tra quan trắc đặc điểm giao thông trên đường Phố Huế-Hàng Bài

- Sử dụng đặc điểm giao thông này để tính toán chọn chu kỳ thích hợp tiến tói tìm ra độ lệch pha có tín hiệu điều khiển của trục đường

4 Đối tượng nghiên cứu

- Hệ thông điều khiển giao thông tự động của Hà Nội

- Nghiên cứu điều khiển phối hợp một cụm nút trên một trục đường ở Hà Nội

Chương 1 NỘI DUNG ĐIỀU TRA KHẢO SÁT

1 Về hệ thống điều khiển GTĐT ở Hà Nội

1.1 Giới thiệu sơ lược về đèn tín hiệu giao thông ở Hà Nội

+ Tràng Tiền – Hàng Bài

+ Cửa Nam

+ Nguyễn Khuyến – Lê Duẩn

+ Khâm Thiên

+ Trần Hưng Đạo – Bà Triệu

Thực tế vẫn là công tắc xoay do 1 cảnh sát theo dõi các dòng xe đi ở ngã tư điều khiển

- Từ năm 1980 -1990 các nhà lãnh đạo cảnh sát giao thông chọn phương thức điều khiển bằng tay (vì không có điện) trong các giờ cao điểm Chính vì vậy 15 bộ đèn tồn tại nhưng không được sử dụng thường xuyên Bên cạnh đó các bộ đèn này có hình thức cũng như công nghệ lạc hậu không đáp ứng được các yêu cầu đặt ra Cho đến trước năm 1994 nhiều cụm đèn ở Hà Nội đã được xây dựng nhưng do nhiều đơn vị sản xuất phụ tùng linh kiện lạc hậu … không thoả mãn điều kiện làm việc và nhu cầu giao thông, bên cạnh đó tín hiệu ở các nút chỉ làm việc độc lập gây ra ùn tắc, ở nút giao thông này mất thì ở nút giao thông khác lại tăng

- Năm 1994, thành phố Hà Nội đã phê duyệt cho phép xây dựng hệ thống đèn tín hiệu điều khiển giao thông tự động gồm 35 cụm đèn, 6 camera, 4 detector và một trung tâm điều khiển ở 40 Hàng Bài

- Năm 1996, thành phố đã tiến hành xây dựng hệ thống đèn tín hiệu đợt 2 Gồm

60 cụm đèn tín hiệu, 14 camera và 5 detector các thiết bị chủ yếu là do hãng SILEC là loại hiện đại có nhiều ưu điểm trong khi làm việc Chính sách đầy sáng suốt đó đã góp phần to lớn trong việc giải quyết các vấn đề của giao thông thành phố, góp phần đưa

đô thị nước ta ngày thêm phát triển sánh ngang tầm với các đô thị trong khu vực và trên thế giới

- Cho đến nay sau hơn 10 năm triển khai trên thành phố Hà Nội đã có trên 200 nút giao thông điều khiển bằng đèn tín hiệu

1.1.2 Lợi ích sử dụng đèn tín hiệu giao thông

Để thấy được lợi ích thiết thực của việc sử dụng đèn tín hiệu giao thông ta hãy xem xét nguyên nhân ra đời của nó

Giao thông ngày càng phát triển theo sự tiến bộ của con người và đặc biệt là giao thông đô thị Giao thông đô thị phát triển, số lượng các phương tiện tham gia giao thông tăng lên Điều đó làm cho giao trong các đô thị trở nên khó khăn, hiện tượng ùn tắc do xe cộ và tai nạn giao thông tăng lên rõ rệt Trong điều kiện đó, đèn tín hiệu giao thông đã ra đời để giải quyết vấn đề bức xúc về giao thông Chính vì vậy mục tiêu cơ bản và cũng là hiệu quả của hệ thống đèn tín hiệu là:

- Cải thiện điều kiện giao thông

- Nâng cao an toàn giao thông

Cải thiện điều kiện giao thông do đèn tín hiệu có hiệu quả rất to lớn Chính nó đã lập lại được trật tự giao thông, khắc phục được hiện tượng “ùn tắc giả tạo”, giảm bớt xung đột của các luồng xe tới nút Từ đó tốc độ trung bình của các dòng xe trên đường tăng, dẫn đến tiết kiệm được thời gian đi lại, tăng thời gian làm việc, chi phí nhiên liệu cho các phương tiện giao thông ít hơn, giảm được ô nhiễm môi trường không khí Nâng cao an toàn giao thông do đèn tín hiệu cũng vô cùng thiết thực từ việc giảm xung đột giữa các luồng xe làm giảm tai nạn giao thông đưa đến tiết kiệm được một lượng kinh phí không nhỏ cho xã hội trong việc chi phí sửa chữa xe cộ, chạy chữa nạn nhân và đặc biệt là bảo vệ tính mạng con người, sử dụng đèn có thể giảm 45% tai nạn

so với khi chưa lắp đèn tín hiệu

Bên cạnh đó hệ thống điều khiển giao thông bằng đèn tín hiệu cũng góp phần cho thủ đô văn minh, hiện đại hơn, góp phần vào việc nâng cao ý thức chấp hành luật giao thông của nhân dân

1.2 Giới thiệu cấu trúc hệ thống điều khiển tự động đèn tín hiệu giao thông

1.2.1 Sơ đồ cấu trúc và công nghệ làm việc

1.2.2 Các thiết bị tại trung tâm

Xem xét cấu trúc của hệ thống điều khiển giao thông tự động ta thấy được hầu hết các thiết bị của trung tâm điều khiển:

Tủ điều khiển đèn tín hiệu

Tủ điều khiển camera

Thông tin về giao thông cho tùng xe

Loa phát thanh trên đuờng

Biển báo điện tử phục vụ nhu cầu khác về giao thông

PHòNG điều phối chỉ huy

- Máy tính thu nhận và xử lý thông tin

- Máy in, thiết bị luu trữ

- Tủ điều khiển đèn tín hiệu

- Tủ điều khiển camera

- Nguồn điện dự phòng:

Onduler

điều khiển

- Bàn làm việc của chỉ huy:

máy tính, máy in

- Các màn hình video theo dõi bằng camera

- Bản đồ tuờng mạng G.T.T.P

- Phát thanh

Máy in, máy tính, máy vẽ biểu đồ, điện thoại

1.2.3 Các thiết bị ngoại vi

1.2.3.1 Mô tả về thiết bị đèn tín hiệu giao thông

Khái niệm cơ bản về đèn tín hiệu giao thông và cấu tạo của đèn tín hiệu giao thông

- Đèn tín hiệu giao thông là một loại thiết bị dùng để điều khiển giao thông trên

đường đặc biệt là các nút giao thông Đèn tín hiệu giao thông được áp dụng 3 màu

là xanh, vàng, đỏ có dạng hình tròn và được lắp theo chiều thẳng đứng hoặc nằm ngang

- Cấu tạo của đèn tín hiệu: Đèn tín hiệu giao thông chỉ là một thiết bị ngoại vi của

hệ thống điều khiển tự động giao thông của nó bao gồm các loại sau:

Đèn giao thông: đèn giao thông có hình dáng kích thước rất đa dạng tuỳ từng

nước sản xuất và tuỳ từng tiêu chuẩn kỹ thuật khác nhau Nhưng nói chung chúng có những đặc điểm giống nhau như sau:

Phân tích một hộp đèn ta thấy:

a Kính bảo vệ màu có các thấu kính thích nghi với việc phát sáng, màu sắc và kiểu nguồn sáng

b Joăng khít tại của hộp đèn

c Lỗ đục sẵn để lắp ráp và mắc vào bên trong hộp

d Vòng xoay định hướng có mốc

e Định vị để gắn hộp với bản tương phản

f Cho phép đặt hộp đèn một cách nhanh chóng: lắp ráp bằng các cái kẹp

g Thiết kế đặc biệt để có thể lắp ráp các kiểu hộp đèn khác nhau

h Các cái kẹp

i Các kích thước của một số loại đèn:

Kích thước và hình dạng đèn tín hiệu trong” Điều lệ báo hiệu đường bộ 22TCN237-01”.

Với hình dáng bề ngoài như sau:

Ngoài ra còn có đèn một màu, đèn hai màu:

Hoặc loại có bản tương phản:

Các loại đèn này đều là loại đèn hiện đại có chung các đặc điểm sau:

Chất liệu khoang đèn Polycacbonat sơn đen

Lưỡi trai che nắng

Hệ thống chống mất cắp

Thiết bị chống bụi và chống nước, chống chấn động là 6 poales

Góc toả sáng lớn hơn 50Các thấu kính lọc màu bằng Polycacbonat do đó bền, chịu được chấn động và va đập, mặt trong cấu tạo vân hoa để phân bố đều ánh sáng trong không gian

Với loại đèn dùng nguồn sáng là khí thắp (bóng huỳnh quang) thì các thấu kính lọc màu sẽ là màu trắng Với đèn dùng nguồn sáng là sợi đốt thì các thấu kính sẽ là màu của tín hiệu đèn

Nguồn sáng cho các loại đèn tín hiệu:

a Đèn huỳnh quang Halogen.

Đèn tín hiệu giao thông Halogen hoàn toàn phù hợp để sử dụng trong mọi ứng dụng về tín hiệu giao thông Đèn được thiết kế đặc biệt để thay thế trong 12 tháng Đèn đạt yêu cầu tiết kiệm năng lượng hữu ích, trong suốt thời gian sử dụng đèn luôn đạt được ánh sáng thực, không bị biến đổi.Dây tóc cực ngắn của đèn Halogen làm tăng hiệu quả của hệ thống quang học Đèn hoàn toàn có khả năng tạo chùm ánh sáng thực hoàn hảo

PKX22 và BA15d dựa trên những nét đặc trưng của đèn Halogen đảm bảo đặt vị trí chính xác của đèn trong hệ thống tín hiệu sử dụng quang học Một số loại đèn Halogen theo tiêu chuẩn của Anh

Loại Điện áp (V) Công suất (W) Trụ Độ dài cáp Độ sáng (Lm)

b Đèn tín hiệu giao thông nóng sáng:

Đặc điểm: Chi phí thấp, thay thế đơn giản, nhanh chóng Cấu trúc cho phép lắp đặt

phù hợp mọi trường hợp sử dụng đèn tín hiệu

+ Đèn dây tóc đơn nạp chân không hoặc khí gas, bóng đèn trong suốt, đường kính từ 45-65 mm tuỳ theo công suất Sử dụng vít lắp tiêu chuẩn E27

+ Sự đa dạng về chủng loại cho phép sử dụng tuỳ ý cho cả đèn tín hiệu giao thông, tín hiệu cho người đi xe, đi bộ, đèn nhấp nháy Đèn được thay thế trong 6 tháng

sử dụng

c Đèn tín hiệu giao thông nóng sáng có gương phản xạ “hình nhẫn”:

Loại đèn này có cấu tạo tương tự như loại trên nhưng đặc biệt hơn là sử dụng gương phản xạ “hình nhẫn” có thể tiết kiệm 25% năng lượng tiêu tốn cho đèn tín hiệu bằng phương pháp thay thế bóng 75w cho 100w

Như đã nói ở trên, đèn nhắc lại cấu tạo tương tự đèn tín hiệu giao thông nên các nguồn sáng đèn sử dụng cũng như đèn tín hiệu giao thông

Đèn huỳnh quang

Đèn sợi đốt nóng sáng

f Đèn tín hiệu dành cho người đi bộ (đèn bộ hành)

Đèn bộ hành có kích thước như đèn tín hiệu giao thông có thể dùng một đèn hay hai đèn để điều khiển giao thông cho người đi bộ

Đèn bộ hành lại có thể dùng loại một đèn φ300 mm có hai hình vẽ:

Người dừng màu đỏ Người đi màu xanh Đèn có thể dùng hai loại hai đèn φ300 mm hay φ200 mm mỗi đèn ghi một ký hiệu

và đảm bảo màu sắc như đèn 1

Loại đèn bộ hành có cấu tạo như đèn giao thông, chỉ đặc biệt là đèn một có hai ngăn khác nhau

Nguồn sáng dùng cho đèn bộ hành cũng như nguồn sáng của đèn tín hiệu giao thông:

Đèn huỳnh quang Đèn sợi đốt nóng sáng

Sau khi nghiên cứu một loạt các mẫu đèn của Pháp (SILEC), GABRARIMI, Hà

Lan (PHILIPS), Singapor (GAC), Úc (AWA) Ta đưa ra kết luận chọn loại đèn do

hãng SILIC (Pháp) sản xuất Đặc tính chung của loại đèn này như sau:

- Đèn 3 màu 332 (300 mm tín hiệu đỏ, 200 mm tín hiệu xanh, vàng) theo chuẩn mực NFP 99 – 200, chất liệu khoang đèn bằng Polycacbonat Trai che nắng đủ dài, cửa đóng mở chống phá, có thiết bị chống bụi và chống nước, chống chấn động 6 foales Kính lọc màu bằng Polycacbonat, do đó bền, chịu được chấn động va đập, mặt trong cấu tạo vân hoa để phân bố ánh sáng trong không gian Góc toả sáng >5o kết hợp với giá đỡ khoang đèn bằng tấm gương phản có kích thước lớn (1190x560) và tín hiệu

đỏ lớn hơn tín hiệu vàng, xanh do đó rất thuận lợi cho việc phân biệt tín hiệu từ xa

- Nguồn sáng của đèn sợi tóc tuy là không có ưu điểm về sự phân biệt màu sắc trong nắng nhưng nó có tuổi thọ gấp 4-5 lần đèn loại huỳnh quang

1.2.3.2 Tủ điều khiển

a) Tủ điều khiển được thiết kế để tạo điều kiện cho các phương tiện vận chuyển công cộng vượt qua ngã tư có đèn tín hiệu một cách dễ dàng.

- Kéo dài thời gian đèn xanh khi phương tiện đến ngã tư

- Giảm thời gian đèn xanh khi không cần thiết

- Đếm các phương tiện và xử lý theo đèn xanh, tuỳ theo thời gian đèn xanh và tuỳ theo lượng xe đến theo chu kỳ màu

- Điều khiển các đèn tín hiệu đặc biệt đối với các phương tiện giao thông công cộng bằng cách gài tín hiệu xanh vào mọi giai đoạn của chu kỳ màu

b) Theo tính chất điều khiển có hai loại tủ

- Tủ điều khiển cục bộ: Là loại tủ đặt ở các nút giao thông độc lập, chương trình, lệnh được cài đặt sẵn không liên hệ được với trung tâm Cũng có chức năng gọi

là điều khiển thích ứng Loại này chỉ dùng ở các nút độc lập, xa trung tâm hoặc không

có trung tâm

- Tủ điều khiển hệ thống: Làm việc được ở mọi chế độ ( theo lệnh từ một trung tâm), nhưng khi gắn với một trung tâm hay một tủ cái khác thì chịu sự điều khiển tại nơi đó

Một tủ điều khiển loại này cấu tạo từ hai khối chính: Khối điều khiển và khối chấp hành Ngoài ra còn khối điện thoại, điều khiển tay ( không liên lạc với trung tâm ) khối xung, khối kiểm tra Vấn đề chọn tủ loại nào là chọn chế độ làm việc ( nêu ở trên ) và chọn tính năng của hai khối chính

Sơ đồ cấu trúc của tủ điều khiển

 Khối điều khiển

Là khối có thiết bị nhập thông tin và xử lý thông tin,và xử lý thích ứng ( vi xử lý) Để đồng bộ thì việc dùng máy tính 186/33 MHz bộ xử lý Pentium là thoả mãn công việc thông tin.

 Khối chấp hành

Là bộ phận đường ra để xử lý tín hiệu đèn, ví dụ từ Chorus của hãng Pháp có dung lượng 16 đường đèn và mở rộng đến 32 đường đèn Một số thông số khác của nó:

SILEC-+ Nguồn điện xoay chiều 1 pha 220 V (có dải điện áp từ 160 đến 250 V) cường độ ngắt 800VA/220V

+ Làm việc trong điều kiện không khí độ ẩm 95%

+ Nhiệt độ môi trường từ 0-700C, vỏ tủ băng nhôm 2 lớp có tiếp đất

Kiến nghị: Chọn loại tủ CHORUS là loại tủ hiện đại, điều khiển hệ thống làm việc được ở mọi chế độ (theo lệnh của trung tâm) Loại này rất phù hợp trong việc cải tạo, nâng cấp.

1.2.3.3 Detector giao thông

Hiện nay ở các nước sản xuất và sử dụng rất nhiều loại detector giao thông, phụ thuộc vào nguyên lý làm việc mà ta có thể phân ra nhiều loại khác nhau: loại tiếp xúc

cơ học, đo xung lượng, đo bức xạ của ôtô, … Mỗi loại lại phân ra theo vị trí: chôn dưới đường, treo cao hay dựng bên lề Hoặc phân ra theo phương pháp đo đếm của từng loại Như vậy chọn loại nào phải căn cứ vào mục đích sử dụng ( xác định lượng

xe, số lượng trục xe, xác định kích thước,chiều dài xe, xác định tốc độ xe, số xe, thành phần xe) Tuy vậy chọn một số detector có chức năng vừa cho xe ôtô, vừa cho xe đạp, vừa cho xe máy thì không có

Qua phân tích tính năng cũng như các điều kiện lắp đặt của detector, ta thấy rằng việc chọn detector phải dựa vào mục đích sử dụng của nó Ở Hà Nội hiện nay,

mục đích chính của detector là: thử nghiệm để nghiên cứu đếm xe, đo tốc độ xe cộ ôtô khi ra vào thành phố và bước đầu áp dụng thử nghiệm vào hệ thống giao thông thông minh ITS (Intelligent Transport System) Đồng thời sử dụng loại đơn giản, dễ thi công, không cản trở giao thông, không làm nhiễu hệ thống Radio, ổn định với cơ học và môi trường.

Kiến nghị chọn loại khung dây cảm ứng từ.

a) Cáp truyền

- Cáp thông tin điều khiển là loại cáp đồng series 74, có 2 loại cáp đồng, loại 56×2

×0.8 và loại 28×2×0.8 Đặc tính chung là lõi đặc bằng đồng, vỏ cách điện bằng

Polietilen, chất liệu kín Ruban bằng nhôm gấp nếp, ống gen bằng Polietilen

Loại này mềm, cơ động khi đi cong, khả năng chống đè nén cao, không thấm ẩm

và không nhạy cảm đối với nước

Các thông số khác: điện trở vòng 73.4Ω/Km, điện trở cách điện 220V một chiều sau 2 phút 1500MΩ/Km Khai thác điện thoại tối đa là 10 Km

Nhược điểm là có vỏ mỏng nên chịu ảnh hưởng rất nhiều của thời tiết mùa nóng, nhưng cáp được chạy ngầm trong hệ thống cống bể, do đó chỉ lưu ý khi thi công

- Cáp sợi quang loại đang dùng do Pháp chế tạo là 12 F0-62.5/125 phục vụ cho truyền tín hiệu camera Một số tính chất:

Đường kính lõi thép trong cùng: 62.5µm

Đường kính sợi quang: 125 µm

Đường kính sợi bọc ngoài sợi quang: 250 µm

Bán kính uốn cong cho phép: 150 mmMăng sông cáp dùng: BPS-1

Từng đơn vị riêng biệt

Lắp ráp nhanh chóng: Bộ đèn bằng nhôm đảm bảo cơ học Một thanh đực phía bên phải và một thanh cái phía bên trái cho phép liên kết các tủ đặt cạnh nhau trên đường ray, xe bus

Vòng đầu dây bên trong cho phép nối trực tiếp với cáp của cái bắt,không cần sử dụng dây nối phụ

Điều chỉnh độ nhạy thật hoàn chỉnh bằng quan sát Nguyên tắc dò được sử dụng độc lập Như vậy không cần thay đổi bộ dò hoặc thay đổi nhiệt độ ( thay đổi từ trường

trên mặt đất bằng một khối kim loại chuyển động - Bằng sáng chế của SILEC số 1515997).

Linh hoạt: sử dụng nguyên tắc dò bằng mạch từ

Hiệu năng cao: DEMO phát hiện mọi phương tiện giao thông kể cả xe đạp, ở các vận tốc khác nhau kể cả khi đang đỗ

Kích thước nhỏ cho phép đưa vào trong mọi loại tủ

Thích nghi với mọi logic điều khiển

Dễ dàng lắp ráp: các DEMO được lắp trên các đường ray, xe bus Các bộ dò được liên kết với nhau bằng các vít cố định

c) Đặc tính kĩ thuật:

- Bộ dò:

+ Tiêu thụ điện nhỏ hơn 3.5VA

+ Kiểu máy dò: mạch từ của SILEC

+ Chiều dày tối đa của cáp giữa mạch vòng và cái cắt nhỏ hơn 300m

+ Có thể cắt tiếp xúc đầu ra: 10VA ( 500 mA tối đa, 100 V tối đa)

+ Mặt trên màu xanh cho phép phân biệt DEMO với các sử dụng cùng loại hộp

- Khối:

+ Bộ dò chuẩn trên đường ray, xe bus gồm một Rail bus có mạch cung cấp điện chung, hạ thế cho tất cả các bộ dò DEMO và cung cấp 220V±45% một pha (110V là tốt nhất)

+ Số lượng tối đa các bộ dò DEMO cho phép: 10

+ Tiêu thụ năng lượng tối đa: 35 VA cho 10 DEMO

+ Nhiệt độ tối đa cho khối bộ dò hoạt động:-20 đến 700C

+ Chiều dài tối đa cáp của bộ dò: 200 m

+ Tần số của 4 kênh từ 30KHz – 150 KHz

+ Phối hợp tự động+ Dễ dàng điều chỉnh: tối đa, tối thiểu, trung bình

+ Có thể cắt công tắc nghỉ 30 V (DC), 1A max

+ Chỉ đầu ra bằng đèn tín hiệu màu đỏ

+ Thời gian xuất hiện bắt đầu ở 6 phút, không phụ thuộc vào mạch từ Trong trường hợp có sự cố thông tin được cung cấp thường xuyên, nếu bộ dò bị mất điện mạch từ bị đứt.

- Hộp cung cấp điện: xe bus (ALDET).

Điện áp cung cấp:220 V± 15%, 1 pha Tốt nhất là 110 V

Tiêu thụ điện tuỳ theo số lượng bộ dò (tối đa là 35 VA)

Số bộ dò tối đa ( về cơ học và điện ): 10

J Màu xanh cho phép phân biệt nhanh chóng với các thiết bị khác

Ở các nước phát triển trình đổ tự động hoá điều khiển giao thông ở mức rất cao, dòng xe có đặc trưng rất ổn định do vậy việc sử dụng detector để cung cấp thông tin là cần thiết

1.2.3.3 Camera

Các camera thường được đặt tại các nút giao thông phức tạp để từ trung tâm điều khiển có thể quan sát trực tiếp hiện trạng giao thông của từng nút (có đặt camera) trên màn hình Từ các quan sát trực tiếp bằng mắt trên màn hình ở trung tâm có thể thấy rõ được hình ảnh về mật độ, thành phần xe chạy, tình trạng ùn tắc, các phát sinh và nguyên nhân gây tai nạn giao thông Đồng thời từ thực tế quan trắc có thể nghiên cứu được quy luật các dòng xe, phản ứng của các lái xe trong dòng, tốc độ của từng loại phương tiện đi trong nút hoặc trên đường phố được quan sát

Vị trí đặt camera phải đảm bảo chắc chắn an toàn, sao cho camera truyền được toàn bộ và đúng hình ảnh hiện trạng giao thông của nút bất kỳ thời điểm nào trong ngày và cả trong ban đêm Tại trung tâm điều khiển có tổng đài chuyển kênh với nhiều máy thu cỡ lớn để quan sát được trực tiếp bất cứ hình ảnh của một camera nào cần kiểm tra

2 Hiện trạng đèn tín hiệu giao thông ở Hà Nội

2.1 Hiện trạng bố trí đèn tín hiệu ở Hà Nội

Hà Nội hiện nay có hơn 600 nút giao thông và trong đó có khoảng 200 nút giao thông được lắp đặt đèn tín hiệu Nhiều nút đèn tín hiệu giao thông chỉ có tác dụng làm đẹp đường phố, thậm chí có nút ‘chết’ ngay khi đưa vào sử dụng

Lấy đoạn đường Nguyễn Trãi làm một ví dụ điển hình Một đoạn đường ngắn chỉ

có 4 km từ địa phận Ngã Tư Sở đến giáp địa phận Hà Đông được lắp đặt tới 7 nút đèn tín hiệu giao thông, nhưng hầu hết các nút đèn này đều hoạt động cầm chừng và không muốn nói là không có hiệu quả

Ngay cả khi có điện thì 3 trong 7 nút đèn vẫn không thể hoạt động: “Nếu đèn hoạt động thì đường tắc” - Một đồng chí CSGT đội 3 phân bua Chính vì thế nhiều tháng nay 3 nút đèn nay luôn trong tình trạng nhấp nháy vàng

Nút đèn ngã ba Nguyễn Trãi - ĐH Ngoại Ngữ thường

chỉ nháy vàng từ khi lắp.

Nút đèn ngã ba Nguyễn Trãi - Khương Đình "chết" thường xuyên.

Nút đèn ngã ba Nguyễn Trãi - Lương Thế

Vinh hoạt động thường gây tắc đường nên

chúng được giữ trạng thái "ngủ".

Nút đèn Nguyễn Trãi - Nguyễn Quý Đức thỉnh thoảng "thức giấc" làm nhiệm vụ.

Nút đèn ngã ba Trần Nhân Tông - Trần Bình

Trọng luôn nháy vàng Nút đèn Trần Nhân Tông - Quang Trung lắp cho "đẹp" vì đây là ngã ba cho cả hai đường một

chiều, các phương tiện cũng chẳng bao giờ dừng lại nếu nó "thức".

Điều đáng nói là ở Hà Nội không chỉ có 1 dãy đèn trang trí như ỏ đường Nguyễn Trãi.

Tại ngã tư Trần Bình Trọng - Trần Hưng Đạo, đèn tín hiệu nhấp nháy vàng quanh năm Người dân ở đây cho biết từ khi lắp đặt ở đây đã hơn 3 năm thì đèn chỉ nhấp nháy vàng

Trên hành lang đường Trần Quang Khải cũng có rất nhiều nút đèn được lắp đặt rất quy mô như: nút Cầu Đất, Vạn Kiếp, Lương Yên nhưng cũng chỉ có tác dụng chính

là trang trí làm đẹp cho đường

Đô thị Hà Nội mở rộng, các tuyến đường cần nhiều hơn nữa những nút đèn giao thông, nhưng không phải lắp rồi để “chết”, đó chính là một trong những sự lãng phí đàu tư của Thủ Đô

Không phủ nhận thực tế khai thác ở nước ta với dòng xe hỗn hợp phần lớn là xe hai bánh thì về phương diện trật tự an toàn giao thông thì nút giao thông có đèn tín hiệu điều khiển tốt hơn so với nút giao thông hình xuyến Tuy nhiên việc bố trí đèn tín

hiệu ở Hà Nội còn rất nhiều bất cập :

- Sai vị trí (vị trí nút giao thông Nguyễn Chí Thanh – La Thành )

- Không có sự tương quan giữa bình đồ nút vói tín hiệu đèn điều khiển

- Không tương thích với nhu cầu giao thông tại vị trí

- Không tương thích với điều khiển phối hợp (Tuyến đường Nguyễn Trãi )

- Không thích hợp với cảnh quan, môi trường

- Quản lý dự án và quản lý khai thác gặp nhiều khó khăn (không dưới 50% là

kỹ sư điện thiết kế, bố trí tín hiệu đèn)

- Xử lý khắc phục sự cố chậm

2.2 Một số kiến nghị bố trí lắp đặt đèn tín hiệu

Theo đề nghị của Trường Đại học Xây dựng đề nghị tại những nút giao thông nếu

có một trong các điều kiện sau thì nên lắp đặt đèn tín hiệu điều khiển :

- Tổng lưu lượng xe chạy trên đường chính (theo hai hướng) và hướng lớn nhất trên đường thứ yếu ≥1500 xe con quy đổi/h, trong đó lưu lượng xe trên đường phụ chiếm từ 20 ÷40%

- Những nút giao thông có ≥ 2 vụ tai nạn giao thông làm chết người trong một năm

- Những nút giao thông nằm trên tuyến cần điều khiển phối hợp

Với những điều kiện nêu ra trên đây mói chỉ là điều kiện cần, còn điều kiện đủ để

đảm bảo một nút có tín hiệu điều khiển giao thông có hiệu quả phụ thuộc vào yếu tố

kỹ thuật: đó chính là bề rộng nhánh dẫn, chiều dài làn chờ, hình dạng và kích thước đảo, phân pha và bố trí chu kỳ đèn hợp lý

Cần quy hoạch vị trí đặt đèn tín hiệu (cột, giá ) sao cho thuận lợi với người tham gia giao thông và không gây hiểu lầm (tại nút giao thông Ngã Tư Sở mặc dù mới lắp đặt nhưng với hướng giao thông Láng - Trường Chinh chỉ có duy nhất 1 đèn báo hiệu

đi thẳng và dừng, khi đứng trước vạch dừng không nhìn thấy đèn tín hiệu xanh để tiếp tục lưu thông cho đến khi những người dừng sau phải nhấn còi inh ỏi thì xe đằng trước mới biết dẫn tới lãng phí thời gian đèn xanh và hiện trạng ùn tắc giao thông tại nút này vẫn còn)

Một nguyên tắc chung khi đặt đèn tín hiệu giao thông là khi xe chạy tới nút, hoặc dừng trước vạch dừng, người lái phải nhìn thấy một lúc hai tín hiệu: tín hiệu ở đèn chính và tín hiệu ở đèn nhắc lại Đèn chính được đặt ở vỉa hè bên phải đường dẫn, đèn nhắc lại được gắn dưới đèn chính, còn đèn đúp đặt ở vỉa hè bên trái hoặc phía sau nút cũng ở bên trái

Quay trở lại thực trạng bố trí đèn tín hiệu tại Hà Nội hiện nay, do khi bố trí đèn tín hiệu chưa hình dung hết được nội dung, trình tự và kỹ thuật xử lý nên xảy ra tình trạng rất nhiều cụm đèn giao thông lắp đặt mà không hoạt động hoặc hoạt động mà không hiệu quả, làm thiệt hại kinh tế và gây bức xúc cho người sử dụng

Tại vị trí trước cổng Học Viện Ngân Hàng, việc lặp đặt đèn tín hiệu và mở dải phân cách ở đây làm giảm năng lực thông hành của đường Chùa Bộc và thường ùn tắc xảy

ra vào giờ cao điểm bắt đầu từ vị trí trước cổng trường Học Viện Ngân Hàng

3 Vài nột về đặc điểm giao thụng trờn đường

3.1 Mục đớch và phạm vi điều tra khảo sỏt về một số đặc điểm giao thụng

Để cú thể tớnh toỏn phối hợp được tớn hiệu giao thụng giữa cỏc cụm đốn tớn hiệu

trong một hệ thống Chỳng ta phải biết được một số đặc điểm giao thụng của tuyến nỳt cú cỏc cụm đốn Như vậy mục đớch của điều tra khảo sỏt một

số đặc điểm giao thụng là để phục vụ cho cụng tỏc phối hợp điều khiển tớn hiệu giữa cỏc cụm nỳt

Trong nội dung của đề tài này chỉ đề cập phối hợp điều khiển tớn hiệu đốn trờn

một số trục đường gồm đường Chựa Bộc và trục đường Phố Huế nờn phạm

vi khảo sỏt một số đặc điểm giao thụng hạn chế trong tuyến đường Chựa Bộc và tuyến đường Phố Huế

3.2 Nội dung điền tra phõn tớch

3.2.1 Quan trắc phõn tớch trạng thỏi giao thụng (đặc điểm dũng xe)

Sơ đồ hệ thống cỏc yếu tố ảnh hưởng giữa cỏc nỳt trong tuyến nỳt

Nút độc lập Nút độc lập

Vận tốc phuơng tiện

Tập quán nguời lái Khả năng

thông hành

Đặc điểm dòng xe

Ở đõy chỳng ta chấp nhận những gỡ đó núi ở phần nỳt độc lập nhưng cũn một số

vấn đề chỳ ý sau:

- Lượng xe mỏy hiện nay rất nhiều (thường chiểm 80-85% thành phần dũng giao

thụng) và khi đứng trước vạch dừng chỳng chiếm diện tớch khỏ lớn, chiếm hầu hết mặt đường Xe đạp số lượng ớt thường xếp gọn vào một vế đường, nhưng hay trộn lẫn vào dũng xe mỏy ở cuối hàng chờ

- Khi có đèn xanh, xe máy vận động rất nhanh chen lên đi trước còn xe đạp vận

đông chậm sẽ làm giảm tốc độ của xe máy đi cạnh Lượng ôtô trong mấy năm gần đây tăng mạnh và dần chiếm một tỷ lệ lớn trong dòng giao thông, phần lớn đỗ ở sau hàng chờ, bị xe máy cản trở (phần lớn là xe máy đỗ trước đầu) nên tốc độ chậm

3.2.2 Quan trắc tại khu vực khảo sát Chùa Bộc

Khu vực Chùa Bộc thuộc quận Đống Đa – TP Hà Nội Tại đây bao gồm các đường trục chính với hiện trạng giao thông rất phức tạp

- Trục Đông Bắc – Tây Nam nối liền khu vực trung tâm thành phố với thị xã

Hà Đông (gồm các tuyến phố Khâm Thiêm, Nguyễn Lương Bằng, Tây Sơn, Nguyễn Trãi)

- Đường vành đai 2 gồm các đường Minh Khai, Đại La, Trường Chinh, Láng Đây là khu vực giao thông quan trọng đáp ứng nhu cầu đi lại nội thành của phương tiện quá cảnh Bắc Nam hợp thành dòng xe với lưu lượng lớn và vô cùng phức tạp Việc gia tăng đột biến số lượng phương tiện cá nhân (phần lớn là xe máy) đã gây ra tình trạng tuyến đường Chùa Bộc làm việc quá với khả năng thông hành

Tình trạng này càng trở nên nghiêm trong khi thành phố Hà Nội đưa xe bus vào hoạt động, với khổ xe lớn cộng với việc phải lưu thông trên một cơ sở hạ tầng không đảm bảo, sự phân luồng chưa hợp lý lại phải chen lấn với xe máy nên dẫn đến một tình trạng không tránh khỏi trong thời gian qua là hiện tượng xe ùn tắc kéo dài vào các giờ cao điểm và ùn tắc cục bộ vào các buổi sáng, gây lãng phí về thời gian và thiệt hại lớn cho nền kinh tế quốc dân

Tháng 1/2006, TP Hà Nội do sự tài trợ của tổ chức JICA - Nhật Bản đã cải tạo khu vực Chùa Bộc – Thái Hà, xây dựng đoạn đường an toàn kiểu mẫu và hướng tới mục tiêu đưa TP Hà Nội là thành phố an toàn nhất Châu Á, nhưng cón thiếu tính toàn diện

và chưa giải quyết được tình trạng tắc xe kéo dài

Xin dẫn lời bình của T.S Phạm Hùng Cường trong bài viết ‘ Thành phố phi cấu trúc’: “Các đường vành đai chậm xây dựng đã dồn toàn bộ lưu lượng giao thông

Đông-Tây từ Ngã Tư Sở đi qua đường Chùa Bộc, Thái Hà và biến nó từ đường khu vực trở thành đường giao thông chính thành phố, tuyến vành đai bất đắc dĩ Một nhánh đường đi qua khu tập thể Kim Liên biến đường đơn vị ở thành đường chính khu vực, bóp méo đi một mô hình tiểu khu vốn được xây dựng khá hoàn chỉnh

Các cửa hàng mọc lên hai bên phố chùa Bộc, Thái Hà tạo nên một trong những tuyến phố thương mại sầm uất nhất khu vực Điều này đã làm gia tăng tăng thêm sự tắc ngẽn vào giờ cao điểm

Tuyến phố Chùa Bộc - Phạm Ngọc Thạch từ đường khu vực bất đắc dĩ trở thành đường vành đai của thành phố “

a) Hiện trạng tổ chức giao thông

Toàn cảnh khu vực chụp từ bản đồ về tinh (Nguồn: www.earth.google.com)

Sơ đồ tổ chức giao thông

Đường Chùa Bộc 4 làn xe, rồng 14,3 m dài khoảng 850 m, lưu lượng rất lớn, có

khu buôn bán và hướng đi ra từ HV Ngân Hàng và khách sạn ASEAN, tắc

xe kéo dài vào giờ cao điểm thường xuất phát từ cổng trường HV Ngân

Hàng

Trên đường Chùa Bộc có 3 vị trí bố trí đèn tín hiệu đó là tại nút giao Táy Sơn –

Chùa Bộc, vị trí trước cổng trường Học Viện Ngân Hàng, và tại nút giao

Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48 28

43.5R5 0.0

chi tiÕt hiÖn tr¹ng nót ph¹m ngäc th¹ch-t«n thÊt tïng

b) Tình hình lưu thông phương tiện, tắc xe, tai nạn

Nghiên cứu trực quan kết hợp với việc chụp ảnh và quay camera

- Với lưu lượng dòng xe lớn và phức tạp, bề rộng đường Chùa Bộc không đủ khả

năng thông xe liên tục nên gây ra hiện tượng tắc xe thường xuyên thậm chí ngay cả vào giờ thấp điểm (Ảnh dưới)

- Trên đường Chùa Bộc tại vị trí trước cổng Học Viện Ngân Hàng có bố trí cắt ngang dải phân cách (và đặt tín hiệu đèn điều khiển tại đây) để cho xe rẽ ra vào trường, cho xe quay đầu và cho người đi bộ qua đường Kết quả, tại đây liên tục ùn tắc vào giờ sinh viên tan trường Thậm chí ngay trước cổng có 1 vị trí đón trả xe Bus gây khó khăn cho việc thoát khói vị trí này khi xe Bus vào đón trả khách

Dưới đây vị trí cần được quan tâm sẽ được phân tích rõ hơn

Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48 29

c) Nghiên cứu khả năng thông hành nút cụ thể

Ta nhận thấy lượng xe qua khi bắt đầu có đèn xanh tại các hướng vào nút đều bão

hoà và qua thu thập số liệu, quy đổi xe về xe con tiêu chuẩn thì thấy rằng lượng xe lớn nhất qua một làn xe trong một giờ là 1504 – 1738 xcqđ/h.làn Trong đó lượng xe, thành phần xe với xe máy chiếm số đông từ 70-80%, xe đạp từ

5-10%, ôtô chiếm 5-10%, còn lại là các loại xe khác

d) Nghiên cứu về vận tốc dòng xe

Qua điều tra thực tế đo vận tốc dòng xe chạy trên đường (chủ yếu là xe máy ) trên

2 hướng đường Chùa Bộc vào giờ cao điểm và giờ bình thường ta xác định được tốc

độ tính toán của dòng xe (là tốc độ đảm bảo 85% xe chạy với tốc độ bằng và thấp hơn trị số đã chọn) ta có:

Chùa Bộc Ngã tư Phạm Ngọc Thạch 23

Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48 30

3.2.3 Sơ lược về đặc điểm giao thông trên tuyến đường Phố Huế - Hàng Bài.

Phố Huế cùng với Bà Triệu là hai tuyến phố chính nối đường vành đai I (Kim

Liên – Ô Chợ Dừa - Đường Đại Cồ Việt – Trần Khát Chân) với khu vực

Hồ Gươm (quận Hoàn Kiếm) là khu vực trung tâm nhất của thành phố Các tuyến phố được hình thành từ rất sớm, là trục chính đi ra cửa ngõ phía Nam của khu phố cổ (Hà Nội xưa) Hai tuyến này cùng với các tuyến phố vuông góc và một

số tuyến phụ song song tạo nên mạng lưới dạng bàn cờ Đây là khu vực tập trung đông dân cư, mật độ người và lưu lượng giao thông lớn Ngoài chức năng là tuyến phố chính nối liền cửa ngõ phía Nam với khu phố cổ, đây cũng là hai tuyến đường có chức năng giải quyết tình trạng giao thông từ phía Nam thành phố ra phía cầu Chương Dương, cầu Long Biên và ngược lại

Vì vậy, lưu lương giao thông trên các tuyến này rất đông, đặc biệt là xe hai bánh trong các giờ tan tầm, giờ đi làm sáng và chiều tối

Tuyến phố này từ lâu đã được tổ chức giao thông một chiều: tuyến phố Huế cho chiều đi từ đường Đại Cồ Việt - Trần Khát Chân Mật độ đường cắt ngang qua hai tuyến này tương đối dày (12 tuyến đường ngang, trung bình 200 m/nút giao), các đường ngang được tổ chức giao thông hai chiều do đó hình thức tổ chức giao thông một chiều trên tuyến phố này tỏ ra rất phù hợp Toàn bộ các nút giao cắt ngã tư trên toàn tuyến được lắp đặt hệ thống đèn tín hiệu điều khiển

Hình thức điều khiển liên tiến (làn sóng xanh) phối hợp giữa các nút cũng được áp dụng và có những hiệu qủa nhất định Tuy nhiên người tham gia giao thông vẫn còn nhận thấy nhiều bất cập như: thời gian chu kỳ đèn, sự phân pha, sự trượt pha giữa các nút chưa thật sự hợp lý vì thế các ưu điểm của điển khiển bằng đèn tín hiệu và hình thức điều khiển liên tiến (làn sóng xanh) chưa được phát huy đầy đủ

3.2.4 Tập quán người điều khiển phương tiện

Nghiên cứu dòng xe trước và sau nút thấy rằng:

- Những xe đỗ sát vạch dừng có xu hướng chen nhau lên sát vạch dừng hơn, khoảng cách giữa các xe là khá gần nhau, xe máy, xe đạp đều cố len nhau cho thật sát vạch dừng trước xe ôtô Khi có đèn xanh, tất cả các xe đều vụt đi với tốc độ có thể được mà không để ý đến đèn đỏ ở nút tiếp theo Xe máy khởi động và tăng tốc nhanh hơn ôtô nên thường vượt nhanh lên trước Tất cả các xe đều vượt qua nút nhanh nhất

và đạt tốc độ trung bình, các xe chỉ giảm tốc độ khi còn cách nút đèn đỏ phía trước 50m vì họ đã quen chu kỳ đèn trên một đoạn đường

Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48 31

- Xe ôtô có ý thức chấp hành luật lệ tốt hơn xe máy, ý thức tham gia giao thông của xe đạp và người đi bộ còn kém và đây là một trong những yếu tố gây nhiễu dòng xe.

- Những xe ở cuối hàng chờ có tâm lý thoải mái hơn do không có xe sau thúc bách

nên họ bình tĩnh chờ các xe đi trước rồi từ từ chuyển động đuổi theo các xe trước

Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48 32

Chương 2

TỔ CHỨC PHA NÂNG CAO HIỆU QỦA

1 Mục đích đặt đèn tín hiệu điều khiển giao thông

1.1 Đặt vấn đề

Để điều khiển giao thông bằng đèn một số nước đã nghiên cứu và đặt ra các

tiêu chuẩn đặt đèn cho chính họ nhưng đều xoay quanh các vấn đề chính:

- Hiệu quả về an toàn (Giảm tai nạn giao thông cả về số lượng cũng như mức

độ nguy hiểm)

- Giảm ùn tắc (giảm thời gian chờ cho hướng giao thông nào đó)

- Tăng khả năng thông hành

- Tối thiểu hoá tổn thất thời gian chậm xe cho cả nút

- Giảm chiều dài xếp hàng chờ trên đường

- Giảm rủi ro, điều kiện xấu cho khu xây dựng 2 bên đường (ồn, bụi, ) do hàng chờ

- Giảm thiểu số lượng xe dừng của một nhóm làn hay tất cả

- Giảm giá thành xây dựng, bảo trì và liên kết tốt với chỗ khác

Tuy nhiên các mục tiêu đặt đèn ở trên không đồng hành và không phải lúc nào cũng tuyến tính (muốn tăng tốc độ xe chạy vào nút thì dẫn tới số tai nạn tăng cả về số lượng cũng như mức độ nguy hiểm)

Làm thế nào để có một cân đối giữa các mục tiêu, cân đối giữa các hàng chờ vào nút đồng thời giải quyết vấn đề về tâm sinh lý của ngưòi đi đường ? Đó chính là những câu hỏi đặt ra cho việc tổ chức pha

1.2 Các chế độ làm việc của đèn giao thông

Đèn tín hiệu giao thông làm việc theo chế độ khác nhau tuỳ thuộc từng điều kiện thực tế mà có thể phân ra:

- Làm việc độc lập: các thiết bị làm việc độc lập không có các quan hệ tới các thiết bị ở nút giao thông khác

- Điều khiển theo chương trình cứng: chương trình đã được lập sẵn với các chu

kỳ đèn đã được đặt sẵn không thay đổi

+ Ưu điểm: Đơn giản và làm cho người sử dụng quen

+ Nhược điểm: Không thích hợp với giao thông

- Điều khiển theo chương trình mềm: tức là chế độ phân pha được thay đổi tuỳ theo điều kiện thực tế, theo cả thời gian trong ngày (điều khiển thích nghi) chủ yếu phụ thuộc vào vận tốc, thành phần và lưu lượng thông qua đo, đếm Cần phải có các máy đếm

Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48 33

+ Ưu điểm: Điều khiển thích nghi thời gian tổn thất ít.

+ Nhược điểm: Đòi hỏi có 1 hệ thống tín hiệu hiện tại và hiện nay các máy đếm (Detetor) không đo đếm được xe máy và xe đạp nên không tự động phát hiện

sự thay đổi của giao thông nên chưa thể áp dụng vào Việt Nam

- Điều khiển nửa cứng: Người ta dùng các phương tiện thủ công phát hiện ra đặc điểm của giao thông và các chu kỳ đèn được cài đặt tuỳ theo thời gian diễn ra quá trình giao thông trong ngày

+ Nhược điểm: sử dụng cho điều khiển phối hợp không thuận lợi

- Điều khiển phối hợp: trường hợp này là điều khiển hiện đại, phối hợp giao thông 1 tuyến đường, 1 tuyến phố (làn sóng xanh) hay cả 1 vùng Để thực hiện được điều này cần phải nghiên cứu tình hình giao thông của các nút có liên quan tới nhau, tính toán phối hợp điều khiển giao thông giữa chúng để đạt hiệu quả cao, từ đó lập ra

+ Tủ điện thoại

- Phòng chỉ huy:

+ Bàn làm việc của chỉ huy

+ Màn hình+ Bản đồ tường: bao gồm toàn bộ hệ thống đèn ở các nút:

Đèn xanh, đỏ, vàng : Bình thường

Nháy vàng : Trục trặc đènKhông chạy : hỏng nặng

- Thiết bị ngoại vi:

+ Tủ điều khiển+ Camera+ Detector+ Đường dây+ Biển báo điện tử+ Điện thoại+ Phát thanh

Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48 34

Khi hệ thống hoạt động, các thông tin giao thông trên đường sẽ được thu nhập qua detector, camera truyền tới tủ điều khiển, ở đây tủ điều khiển sẽ xử lý sơ bộ và gửi thông tin về trung tâm điều khiển Trung tâm điều khiển sẽ xử lý thông tin đưa ra đưa

ra các quyết định về điều khiển giao thông và bằng các phương pháp phát thanh, điện thoại quyết định giao thông sẽ được truyến tới tủ điều khiển để từ đó sẽ điều khiển tín hiệu, bảng điện tử thông báo cho các phương tiện giao thông

- Điều khiển giao thông bằng đèn tín hiệu ở nút giao thông

Ở các nút giao thông các phương tiện giao thông được điều khiển bằng các đèn tín hiệu:

+ Đèn hiệu giao thông

+ Đèn nhắc lại

+ Đèn người bộ hành

+ Đèn rẽ trái

2 Giới thiệu về phương pháp tổ chức pha

Để điều khiển các phương tiện người ta lập ra các pha và thông qua các pha để điều khiển tức là phân chia thời gian cho các luồng xe qua một nút giao thông để giảm bớt hoặc triệt tiêu các xung đột

+ Pha điều khiển là sự phối hợp các kì (nhịp) cơ bản và các nhịp trung gian tiếp theo nó Pha bao gồm các tín hiệu chỉ thị cho một hoặc nhiều luồng xe Việc tách các xung đột theo thời gian gọi là phân pha

+ Chu kỳ điều khiển là tổng các pha điều khiển trong nút giao thông Nói cách khác chu kì là sự lặp lại một cách trình tự của tất cả các pha

Kiểu cũ

Pha 2 chu kú

x

v x

v

A C

B D

v

v

® x

Phân tích một chu kỳ ta thấy nó gồm các bước:

- Bước cơ bản (xanh - đỏ )

- Bước trung gian (vàng)

Thời gian một chu kỳ (thường từ 60 giây cho đến 120 giây(tối đa))

+ Với kiểu chu kỳ cũ

Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48 35

Pha 2 chu kú

x

v x

Bước trung gian có : V

Ta nhận thấy rằng bước X1 và Đ1 có thời gian bằng nhau và X2-Đ2 bằng nhau Thời gian bước trung gian V ở các nhịp là như nhau 3÷4 giây

Phân tích kỹ càng ta có:

Hướng A – B đèn tín hiệu xanh X1 cho phép các phương tiện qua nút kể cả các hướng rẽ trái Trong lúc này đèn bộ hành ở 2 hướng C – D cũng bật xanh cho phép người bộ hành qua đường, nhưng thời gian đèn xanh của đèn người bộ hành sẽ nhỏ hơn thời gian đèn xanh X1 để cho phép người bộ hành cuối cùng qua đường trước khi đèn xanh X2 của hướng C – D bật sáng

Với pha 2 thì ngược lại khi X2 bật sáng thì các phương tiện theo hướng C – D được phép thông qua nút, người bộ hành ở hai hướng A – B được qua đường

Giữa 2 bước X – Đ có một bước trung gian vàng (V), bước này có tác dụng báo cho người đang trong tín hiệu xanh dừng lại, người đang trong tín hiệu vàng thì chuẩn

bị đi qua nút Đèn vàng có tác dụng làm cho người cuối cùng của tín hiệu pha xanh sẽ vượt qua nút kịp thời gian mà phương tiện của nút kia bắt đầu hoạt động tránh được va chạm trong nút

Thời gian X1-X2, Đ1-Đ2 của chu kỳ đèn cũ có thể được đặt bằng nhau hoặc khác nhau tuỳ theo lưu lượng xe qua nút theo 2 hướng A-B, C-D và cấp hạng đường theo 2 hướng

Với chu kỳ đèn kiểu cũ này thi tai nạn thường hay xảy ra ở nhịp trung gian (V)

Với chu kỳ đèn kiểu mới:

®

®

®

® chu kú Pha 2Pha 1

v

v

® x

Chu kỳ đèn mới cũng có:

- Các bước cơ bản: xanh (X), đỏ (Đ)

- Bước trung gian: vàng (V)

Ở đây thời gian X1-Đ1, X2-Đ2 không bằng nhau, thời gian vàng không thay đổi Phân tích kỹ :

Chu kỳ mới hoạt động đặc biệt hơn chu kỳ kiểu cũ ở chỗ từ X1 chuyển sang Đ2

nó có một thời gian bước trung gian đèn vàng nhưng từ Đ1 sang X2 không có đèn trung gian nào Trước khi hướng kia bắt đầu qua nút thì có một khoảng thời gian

Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48 36

khoảng 2 giây ( thời gian quét sạch nút) lúc này cả hai hướng đều là tín hiệu đỏ, chỉ có các phương tiện đã vào trong nút mới được tiếp tục hoạt động các hướng khác đều phải ngưng hoạt động.

Loại chu kỳ mới này thời gian X1 có thể bằng Đ1, X2= Đ2 hoặc có thể khác tuỳ theo lưu lượng xe qua các hướng A-B và C-D và tuỳ cấp hạng đường giao nhau

Trên đây ta chỉ xét trường hợp nút có 2 pha Thông thường loại điều khiển 2 pha đơn giản được khuyến khích sử dụng trừ khi có yêu cầu cần thêm pha Bởi vì quãng thời gian thay đổi giữa các pha góp phần vào tổn thất thời gian trong chu kỳ, việc tăng

số pha lên thường làm tăng thời gian tổn thất trong nút Dưới đây là một vài sơ đồ pha điển hình:

Thành lập sơ đồ pha là phần sáng tạo nhất trong thiết kế điều khiển và đáng được người phân tích chú ý cẩn thận Một sơ đồ pha tốt có thể phát huy hiệu quả tối đa khoảng trống có ích và thời gian, ngược lại sơ đồ pha không thích hợp có thể là nguyên nhân kém hiệu quả Những sơ đồ pha đang được xét đến là những sơ đồ

thường sử dụng phổ biến Xin lưu ý lại, thực tế là yếu tố quan trọng trong lựa chọn sơ

đồ pha.

Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48

a a

a a

a a

a a

3 Phương pháp tính toán chu kỳ đèn tín hiệu điều khiển giao thông nút độc lập

3.1 Tổng quan về phương pháp tính toán chu kỳ đèn tín hiệu

Hiện nay trên thế giới có nhiều phương pháp tính toán chu kỳ đèn tín hiệu điều khiển giao thông sao cho phù hợp với dòng xe và điều kiện thực tế ở mỗi nước, đảm bảo an toàn giao thông và nâng cao năng lực thông hành tại các nút giao thông Trên

cơ sở trong phạm vi cho phép có thể thiết lập được những chu kỳ phối hợp theo “làn sóng xanh” nhằm nâng cao tốc độ và khả năng thông hành cho toàn khu vực, cho toàn thành phố

Ở Mỹ, từ năm 1955-1956, NorMann đã tập hợp các số liệu thống kê được, xử lý theo phương pháp hồi qui nhằm xác định khả năng thông xe lớn nhất của một nút độc lập sau đó tìm ra chu kỳ hợp lý để đảm bảo thông hết lượng xe tối đa đó theo nhiều nhân tố như đường một chiều hay đường hai chiều, chiều rộng của đường dẫn có đỗ xe hay không? Thành phần phương tiện, vị trí nút trong đô thị

Ở Anh và các nước như Đức, Pháp, Nga, Đài Loan người ta dùng phương pháp của Webster để tính toán cho điều kiện cụ thể của dòng xe của nước mình bằng cách địa phương hóa các điều kiện áp dụng như dòng xe thay đổi, các yếu tố hình học của đường khác nhau phương pháp này được dựa trên lý thuyết phục vụ để tính ra thời gian chờ xe ở nút là một hàm của chu kỳ C Đạo hàm bậc nhất của thời gian chờ xe sẽ bằng 0 sẽ cho ta một trị số Co, chu trình ứng với thời gian chờ xe là nhỏ nhất Và nhiều nước đã vận dụng cực tiểu hoá thời gian xe chờ có sửa đổi cho phù hợp để tính toán nhu cầu của nước mình

Sau đây xin giới thiệu hai phương pháp nói trên:

1) Phương pháp Webster

Webster quan niệm dòng xe như một dòng dịch thể có cường độ xe (Ni) bị dừng lại trước vạch dừng của nút trong thời gian đèn đỏ sau đó chạy khỏi nút với cường độ bão hào (Nbh) cho đến khi kết thúc có cường độ xe mới (No)

Webster xác định thời gian tổn thất trên một đầu xe trên một nhánh tới nút có đèn điều khiển theo chu kỳ C, theo thời gian xanh Tx Dòng xe tới nút là ngẫu nhiên và bão hoà trong suốt thời gian xét

) 5 2 ( 3 / 1

2

2 2

65,0)1.(

.2)1.(

2

)1

q

X C

t

x

Trong đó:

tsi : thời gian chậm xe trong mỗi đầu xe theo hướng I

C - thời gian của chu kỳ

Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48 38

λ - Tỉ lệ thời gian đèn xanh trên thời gian của cả chu kỳ.

q - Cường độ của dòng xe

x - Mức độ bão hoà (x=q/λ.s)

s - suất dòng bão hoà.(xcqđ/h.xanh)

Thời gian của chu kỳ C, lấy vi phân theo chu kỳ C rồi cho bằng 0 để tìm ra cực trị của thời gian chậm xe theo hướng xe chạy đông nhất

Co - Thời gian chu kỳ tối ưu

Thời gian tối thiểu cho một chu kỳ đèn - Cmin

L - Tổng thời gian tổn thất mỗi chu kỳ L= ( 1)

fu xk

v

l B a

v t

2 1

+++

= (công thức do Olsen-Rothery thiết lập)

yi - hệ số pha: là tỉ số giữa lưu lượng giao thông tính toán với suốt dòng bão hoà trên một hướng của pha đang xét (i là thứ tự các pha)

i

S

i i

N

Y: Tổng hệ số lưu lượng các dòng xe đại diện

- Thời gian đèn vàng được xác định theo công thức:

tV = 3,6.( ) 1

.2,

V

la l a

V

(giây) Trong đó: - V: tốc độ trung bình của các phương tiện chạy qua nút

- a: gia tốc chậm dần đều lấy bằng 2,5- 3,5 m/s2

- l: khoảng cách giữa 2 vạch dừng trong nút

- la: chiều dài phương tiện lấy làm chuẩn

- 1 giây là thời gian phản ứng của người lái xe

- Thời gian đèn xanh có hiệu cho các pha được xác định theo công thức:

Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48 39