234948

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 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 Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48 1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương mở đàu MỤC ĐÍCH VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 1. Đặt vấn đề Việt Nam nói chung, Hà Nội nói riêng đã và đang chuyển biến rất nhanh để phát triển kinh tế. Muốn vậy hệ thống giao thông vận tải tất yếu phải đi trước một bước, xây dựng cải tạo hệ thống đường sá, quy hoạch và phát triển phương tiện có định hướng, tạo tiền đề phát triển kinh tế. Vì vậy, vấn đề xây dựng một hệ thống điều khiển giao thông tự động cũng là phục vụ hiện đại hoá ngành Giao thông vận tải của đô thị. Năm 1994-1999, chính phủ dùng khoản viện trợ ODA (Pháp) cho việc xây dựng 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. Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48 2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 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. Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48 3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 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 1.1.1. Lịch sử sử dụng đèn ở Hà Nội Lịch sử phát triển của việc điều khiển giao thông bằng đèn tín hiệu ở thủ đô Hà Nội được tóm tắt như sau: - Từ năm 1964, bắt đầu từ ngã tư Tràng Tiền, Hàng Đào, Cửa Nam (đèn treo trên dây điện) với phương thức 3 công tắc điện bật tay. Đến năm 1970 xuất hiện công tắc xoay với các tiếp điểm khác nhau. Năm 1975, Sài Gòn được giải phóng, thành phố Hà Nội mới có 5 nút giao thông có đèn điều khiển đó là: + 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. Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48 4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - 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 Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48 5 N TT NGHIP T iu khin camera T ủ đ i ề u k h i ể n t r u n g t â m B ả n đ ồ t ư ờ n g T ổ n g đ à i đ i ệ n t h o ạ i M à n h ì n h c a m e r a P h ò n g p h á t t h a n h B a n c h ỉ h u y v à đ i ề u p h ố i M á y t í n h c á n h â n M à n h ì n h m ô t ả B ộ x ử l ý t r u n g t â m ( m á y t í n h c h ủ ) T h i ế t b ị l u u t r ữ S ố l i ệ u đ ầ u r a . đ ầ u v à o . ( B ă n g . đ ĩ a . m á y i n . . . . ) * t ổ h ợ p đ i ề u p h ố i c h ỉ h u y * t ổ h ợ p t í n h t o á n đ i ề u k h i ể n t r u n g t â m đ i ề u k h i ể n L o a p h á t t h a n h C a m e r a t h u C ả n h s á t g i a o t h ô n g B i ể n b á o h i ệ u G T Đ è n t í n h i ệ u T h i ế t b ị đ o đ ế m x e T ủ đ i ề u k h i ể n k h u v ự c h o ặ c 1 n ú t g i a o t h ô n g t h i ế t b ị n g o ạ i v i Sinh viờn thc hin :Nguyn Tin Lc - Mssv:9620.48 6 N TT NGHIP sơ đồ cấu trúc của hệ thống Từ máy bay C.S Từ ôtô C.S trên đuờng Điện thoại C.S Camera truyền hình Các loại Detector Xác định thời gian xe chạy ở cuối hành trình Trạm phát thanh thành phố 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 Tủ điều khiển tín hiệu đèn ở thực địa đuợc nối về trung tâm Tủ điều khiển dấu hiệu giao thông khác ở trên đuờng Liên hệ tới 1 trung tâm khác hay trung tâm phụ THU THậP Và Xử Lý THÔNG TIN DịCH Vụ THÔNG TIN Về GIAO THÔNG PHòNG Kỹ THUậT (T.H.T.T) 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 Sinh viờn thc hin :Nguyn Tin Lc - Mssv:9620.48 7 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Máy in, máy tính, máy vẽ biểu đồ, điện thoại Bản đồ tường mạng GTTP Các màn hình Video theo dõi bằng camera Phát thanh … Hiện nay các thiết bị đang sử dụng phần lớn của hãng SILEC (Pháp) tuy nhiên một số thiết bị khác như: máy tính, máy in, phát thanh, có thể dùng thiết bị do hãng khác nhưng có cùng tính năng. 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”. Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48 8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48 9 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Với hình dáng bề ngoài như sau: Ngoài ra còn có đèn một màu, đèn hai màu: Hoặc loại có bản tương phản: Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48 10