giải pháp để góp phần nâng cao khả năng phục vụ củamột nút giao thông

MỤC LỤC DANH MỤC VIẾT TẮT ATGT: An toàn giao thông CSGT: Cảnh sát giao thông CSHT: Cơ sở hạ tầng CKĐTH: Chu kỳ đèn tín hiệu ĐTH: Đèn tín hiệu GDP: Tổng thu nhập quốc dân GTCC: Giao thông công GTĐT: Giao thông đô thị GTVT: Giao thông vận tải GTVTĐT: Giao thông vận tải đô thị LLBH: Lưu lượng bão hòa NGT: Nút giao thông NGTĐM: Nút giao thông đồng mức VTHH: Vận tải hàng hóa VTHK: Vận tải hành khách Lê Xuân Vinh- K46 VTHKCC: Vận tải hành khách công cộng TCGT: Tổ chức giao thông TCVN 4054 – 05: Tiêu chuẩn Việt Nam số 4054 năm 2005 xcqđ: Xe quy đổi DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH VẼ Lê Xuân Vinh- K46 Đặt vấn đề Giao thông vận tải yếu tố quan trọng thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội đất nước nói chung đô thị nói riêng Hiện với phát triển lớn mạnh kinh tế- xã hội nhu cầu lại số lượng phương tiện tăng lên cách mạnh mẽ Trước thực tế trạng đô thị nói chung Hà Nội nói riêng vấn đề ách tắc giao thông diễn hàng ngày đường nút giao thông , điều nguyên nhân chủ yếu dẫn đến an toàn giao nguyên nhân gây tai nạn giao thông Hầu hết giao lộ nút mức,hệ thống điều khiển đèn tín hiệu thiết kế chưa phù hợp bên cạnh nhiều nút số điều kiện khác mà chưa có chiều rộng bố trí phân luồng hợp lý Đây nguyên nhân làm hạn chế tốc độ phương tiện tham gia giao thông gây ách tắc tai nạn giao thông Chính vậy, việc nghiên cứu cải tạo thiết kế nút giao thông đô thị đặt vấn đề cấp bách Hiện phủ ngành GTVT có nhiều chiến lược, sách biện pháp để cải thiện tình hình ùn tắc nút giao phạm vi thành phố Tuy nhiên từ việc nghiên cứu đưa giải pháp đến thực tế gặp nhiều khó khăn Trong điều kiện dòng giao thông phức tạp thủ đô Hà Nội với chủ yếu xe máy việc đưa giải pháp để thiết kế cải tạo nút vấn đề cần phải xem xét giải cách chặt chẽ có khoa học Nút giao thông Tương Mai - Giải Phóng nút giao có lưu lượng phương tiện thông qua lớn Cùng với hoạt động dòng phương tiện chủ yếu xe máy nút giao có thông qua 11 tuyến xe buýt lớn, trung bình Vào cao điểm tải nút thể cách rõ rệt chiều dài hàng chờ phương tiện đường vào nút Hiện điểm chưa hợp lý điều khiển vấn đề lớn ảnh hưởng đến lưu thông nút cấu trúc hình học tổng thể nút Việc tổ chức giao thông nút gặp nhiều khó khăn, em chọn đề tài thiết kế cải tạo nút giao để áp dụng kiến thức đào tạo nhà trường với kiến thức tiếp thu thực tế nhằm góp phần vào việc cải thiện tình hình thực tế diễn Đối tượng phạm vi nghiên cứu Với mục đích đưa giải pháp để góp phần nâng cao khả phục vụ nút giao thông phạm vi nghiên cứu đề tài cụ thể sau: Không gian : Tương Mai - Giải Phóng  Nghiên cứu giải pháp thiết kế, cải tạo tổ chức nút  Tính khả thi đề tài tính đến năm Lê Xuân Vinh- K46  Mục đích mục tiêu nghiên cứu Với thực trạng diễn nút Tương Mai - Giải Phóng mục đích nghiên cứu đề tài nghiên cứu tìm giải pháp để thiết kế cải tạo nút nhằm tạo điều kiện tốt phục vụ nhu cầu lại qua nút an toàn giao thông cho năm tương lai Những mục tiêu cụ thể thể sau: - Xác định trạng nút, lưu lượng giao thông thành phần phương tiện thông qua nút - Dự báo lưu lượng dòng phương tiện thông qua nút cho năm tương lai(Cụ thể cho năm thứ 2013) đế xác định giải pháp thiết kế, cải tạo tổ chức giao thông cụ thể - Đưa giải pháp thiết kế,cải tạo tổ chức sau phân tích, so sánh phương án để lựa chọn phương pháp tối ưu mặt kinh tế an toàn giao thông Phương pháp nghiên cứu a)Nghiên cứu tài liệu tài liệu sẵn có Các tài liệu mang tính lý thuyết nút giao thông phương pháp thiết kế, tổ chức giao thông quy trình, quy phạm thiết kế cải tạo nút - Các văn quy hoạch thành phố nói chung, quy hoạch liên quan đến giao thông vận tải, thiết kế cải tạo nút - Các đề tài nghiên cứu thiết kế, cải tạo nút sẵn có trước b)Thu thập số liệu trường - Khảo sát trạng thực tế nút giao thông Tương Mai - Giải Phóng nhằm xác định trạng sở hạ tầng hình thức tổ chức giao thông - Tổ chức quan trắc nút vào cao điểm camera tổ chức nhân lực đếm trực tiếp nút nhằm xác định lưu lượng thông qua nút c)Xử lý phân tích số liệu - Sử dụng phần mềm chuyên dụng với kiến thức chuyên môn học nhằm xác định số liệu đầu vào cần thiết cho công tác thiết kế đề tài - Sử dụng Microsoft word để viết báo cáo, Autocad để thiết kế hình học có độ tương quan cao Nội dung đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 1: Cơ sở lý luận thiết kế tổ chức giao thông nút đồng mức CHƯƠNG 2: Đánh giá trạng dự báo lưu lượng vận tải qua nút Tương Mai - Giải Phóng CHƯƠNG 3: Đề xuất phương án thiết kế cải tạo tổ chức giao thông nút giao thông Tương Mai - Giải Phóng Lê Xuân Vinh- K46 Kết luận kiến nghị Để có kết cuối cố gắng thân tận tình giúp đỡ Thầy giáo Nguyễn Văn Trường định hướng kiến thức, tài liệu cần thiết giúp em nhiều việc nhận thức vấn đề cần giải Cuối em xin chân thành cảm tới Thầy giáo Nguyễn Văn Trường , người tận tình giúp đỡ em suốt trình làm đồ án để có kết ngày hôm Đồng thời em xin chân thành cảm ơn tới tất thầy cô Viện quy hoạch quản lý giao thông vận tải cung cấp cho em hiểu biết kiến thức tổng hợp cần thiết để em tìm hiểu hoàn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên: Lê Xuân Vinh Lê Xuân Vinh- K46 Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ TỔ CHỨC GIAO THÔNG TẠI NÚT VÀ HIỆN TRẠNG TỔ CHỨC GIAO THÔNG TRÊN ĐỊA BÀN HÀ NỘI 1.1 Cơ sơ lý luận nút giao thông tổ chức giao thông nút 1.1.1 Khái niệm nút giao thông Nút giao thông nơi giao đường ô tô đường ô tô đường sắt, xe tiếp tục đổi hướng hành trình (QS.TSKH Nguyễn Xuân Trục 2005) Đặc điểm giao thông nút có số lượng điểm xung đột dòng xe cắt nhau, tách dòng, nhập dòng lớn Sự tập trung điểm xung đột diện tích nhỏ nguyên nhân làm giảm khả thông xe đường vào nút, tăng khả xảy tai nạn giao thông, gây ách tắc xe cộ Biện pháp tốt cải thiện điều kiện xe chạy nút giao thông xây dựng nút giao khác mức đường lên xuống từ hướng khác Tuy nhiên cần đòi hỏi kinh phí xây dựng lớn nên thường dùng đường cấp cao có lưu lượng giao thông lớn Các yêu cầu nút giao thông: - An toàn giao thông: Để đảm bảo tiêu chí nút giao thông phải: Dễ nhận biết Đảm bảo tầm nhìn Dễ hiểu Dễ thông qua - Bảo vệ môi trường: bảo vệ thiên nhiên, bảo vệ cảnh quan đô thị, mức ô nhiễm thấp, tiết kiệm lượng - Thông thoáng: Là mặt lực thông hành, có dự trữ cho đường phụ qua đường không gây nên ách tắc - Công suất nút: Đảm bảo công suất thiết kế, thời gian chờ ngắn - Hiệu kinh tế: Cần phải tiết kiệm tới mức tối đa: Chi phí xây dựng, chi phí quản lý vận hành 1.1.2 Phân loại nút giao thông Người ta vào nhiều tiêu chí khác để phân loại nút giao thông, có tiêu chí sau:  Phân loại theo cao độ tuyến hướng luồng xe chạy vào nút Theo cách phân loại ta có hai loại hình nút giao nhau: Nút giao đồng mức giao khác mức ( giao lập thể ) - Nút giao thông đồng mức tất luồng xe vào nút từ hướng lại mặt phẳng (Đây vấn đề mà đề tài nghiên cứu) - Nút giao thông khác mức người ta sử dụng công trình cầu vượt, hầm chui có cao độ khác với cao độ mặt để loại bỏ xung đột luồng xe vuông góc cắt chéo  - Phân loại theo mức độ phức tạp nút giao thông Nút giao thông đơn giản: Đó ngã ba, ngã tư, xe chạy tự với lưu lượng thấp Trong nút đảo hình thức phân luồng xe chạy Lê Xuân Vinh- K46 - Nút giao thông có đảo tuyến phụ vào nút: Với mục đích ưu tiên xe chạy thông thoát với tốc độ thiết kế không đổi tên hướng tuyến qua nút - Nút giao thông phân luồng hoàn chỉnh: Nút thiết kế với đầy đủ đảo dẫn hướng cho luồng xe rẽ hướng, dải phân luồng cho hai hướng ngược chiều, dải tăng giảm tốc, dải trung tâm dành cho xe chờ rẽ trái v.v…Việc bố trí đảo phân luồng tuỳ thuộc vào vị trí, địa hình, yêu cầu giao thông, tỉ lệ xe chạy hướng nhiều nhân tố khác định  Phân loại theo cách tổ chức giao thông Bao gồm loại sau: - Nút giao thông điều khiển: Đó nơi giao đơn giản, lưu lượng xe chạy thấp, xe từ hướng vào nút tự - Nút giao thông có điều khiển cưỡng bức: Điều khiển hệ thống đèn tín hiệu, nhằm tăng ATGT xe vào nút - Nút giao thông tự điều khiển: Đó nút vòng xuyến, luồng xe từ ngã đường vào nút theo dòng ngược chiều kim đồng hồ - Nút giao thông khác mức: Để tách luồng xe hướng khác theo hướng khác - Nút giao thông tổ hợp: ( Giải pháp kết hợp tổ chức giao thông vừa tách dòng vừa tự điều chỉnh…) 1.1.3 Phương pháp quy hoạch nút giao thông 1.1.3.1 Điều tra trạng kỹ thuật nút giao - Bản đồ địa hình không nhỏ 1:5000 - Các đặc trưng kỹ thuật tuyến đường dẫn tới nút bình đồ, mặt cắt dọc, mặt cắt ngang đường - Tốc độ xe chạy từ hướng vào nút( phụ thuộc chủ yếu vào đặc trưng kỹ thuật đoạn đường tới nút) - Sơ đồ luồng giao thông dẫn tới nút theo luồng: thẳng, rẽ phải, rẽ trái vào cao điểm - Thành phần xe chạy luồng: Xe tải, xe con, mô tô, xe máy, xe đạp, xe thô sơ - Các số liệu tai nạn giao thông nút( nơi xãy tai nạn, số lượng, nguyên nhân, mức độ tai nạn) - Các đặc điểm địa chất, thủy văn điều kiện thiên nhiên khu vực thiết kế - Các đặc trưng tài liệu đồ án thiết kế mặt cắt đường gần nút thiết kế nút giao thông lân cận 1.1.3.2 Chọn sơ đồ nút giao thông a.Đồ thị lựa chọn loại nút giao thông A.A Ruzkov ( Nga ) - Dựa vào lưu lượng xe chạy từ tuyến vào nút, ý nghĩa, chức tuyến đưa số phương án sơ đồ nút giao thông, xác định tiêu chuẩn thiết kế như: tốc độ xe chạy Lê Xuân Vinh- K46 đường vào nút (đường chính), đường rẽ phải, rẽ trái, số xe, chiều rộng phần xe chạy đường tham khảo hình 1.1 sau: Noưt xe/ 1200 1000 800 600 400 200 400 600 1000 1400 2200 Nưt xe /giờ Hình 1.1: Đồ thị lựa chọn loại nút giao thông A.A Ruzkov ( Nga ) Vùng 1: Nút giao không điều chỉnh Vùng 2: Nút giao tự điều chỉnh Vùng 3: Nút giao có điều chỉnh Vùng 4: Nút giao khác mức Nưt : Lưu lượng xe quy đổi xe theo hướng ưu tiên ( Xe / ) Noưt : Lưu lượng xe quy đổi theo hướng không ưu tiên ( Xe / ) Lê Xuân Vinh- K46 b.Đồ thị lựa chọn nút giao thông E.M Lobanov Được xây dựng sở lưu lượng xe quy đổi chạy đường đường phụ hướng phụ (N xe/ngày đêm) Đồ thị chia làm vùng (hình 1.49) Vùng 1: Ứng với nút giao thông đơn giản Vùng 2: Ứng với nút cần xây dựng đảo dẫn hướng đường phụ Vùng 3: Ứng với nút có đảo phân cách dẫn hướng đường phụ Vùng 4: Ứng với nút giao thông khác mức Np ( xe / n đêm ) 2500 2000 1500 1000 500 1000 Nc ( Xe / n đêm ) 2000 3000 4000 5000 6000 7000 Hình 1.2: Đồ thị E.M Lobanov ( Nga ) - Dựa vào sơ đồ luồng xe, thiết kế quy hoạch bố trí đảo giao thông, hình dạng đảo( theo dạng quỹ đạo luồng xe), kích thước đảo, phân luồng, kẻ vạch sơn, biển báo vv…, xác định lưu lượng xe đường đường rẽ - Thiết kế bình đồ, trắc dọc, trắc ngang, quy hoạch mặt đứng, tính toán công trình thoát nước, cầu vượt, hầm giao thông v.v… - Đánh giá khả thông xe, mức độ an toàn giao thông Đánh giá hiệu kinh tế kỹ thuật - Đánh giá mặt kiến trúc, mỹ thuật 1.2 Nút giao thông mức 1.2.1 Phân tích tình hình giao thông nút đồng mức Khi phương tiện qua NGT đồng mức thường chia hướng rẽ trái, rẽ phải thẳng Quá trình phương tiện di chuyển qua nút sinh điểm xung đột hình mô tả sau a) Điểm cắt b) Điểm nhập c) Điểm tách Hình 1.3: Các điểm xung đột xe qua nút Trong điểm xung đột hình 1.2 điểm cắt điểm xung đột nguy hiểm nhất, xe chạy từ hướng khác cắt theo góc lớn nên mức độ nguy hiểm cao Điểm nhập có mức độ nguy hiểm điểm cắt, điểm xe chạy hướng nhập vào Lê Xuân Vinh- K46 hướng Điểm tách có mức độ nguy hiểm nhất, điểm xe chạy hướng tách hướng khác Tất điểm xung đột nguyên nhân gây tai nạn giao thông, mặt khác làm giảm tốc độ chạy xe qua nút a) Độ phức tạp ( M ) Như ta biết phương tiện qua NGT có hướng chuyển động: Xe chạy thẳng, xe rẽ trái xe rẽ phải Chính mà dòng giao thông qua nút xảy điểm xung đột ( Hình 1.2) Các điểm gây nên an toàn giao thông phương tiện qua nút - Điểm cắt cắt luồng xe chạy qua nút ( nguy hiểm nhất) - Điểm nhập nhập luồng xe chạy ( nguy hiểm điểm cắt) - Điểm tách chia luồng xe chạy ( nguy hiểm cả) Để đánh giá mức độ phức tạp NGT người ta đưa công thức sau: M = Nt + 3Nn + 5Nc (1.1) Trong đó: M : Mức độ phức tạp nút Nt : Số điểm tách ( lấy làm chuẩn có hệ số 1) Nn : Số điểm nhập ( nhân hệ số quy đổi 3) Nc : Số điểm cắt ( nhân hệ số quy đổi 5) Điểm tách Điểm nhập a) Ngã tư Điểm cắt b) Ngã ba Hình 1.4: Mức độ phức tạp nút giao đồng mức Theo tiêu chuẩn mức độ phức tạp nút đánh sau: Khi M < 10 : Nút giao thông đơn giản M = 10- 25 : Nút giao thông đơn giản M = 25 - 55 : Nút giao thông phức tạp M > 55 : Nút giao thông phức tạp - Với ngã ba: Nhìn lên hình vẽ 1.3 ta thấy Nt = 3; Nn = 3; Nc = 10 Lê Xuân Vinh- K46 Một số trường hợp cụ thể sau: +) Đối với xe thẳng: Không có luồng xe rẽ phải, rẽ trái LLBH tính cho xe sát lề tuyến có xe theo công thức: S = 1940 + 100(W-3,25) Tính cho xe không vị trí sát lề: S = 2080 + 100(W-3,25) +) Đối với xe rẽ phải, rẽ trái: Nếu dòng rẽ đối diện Sr = Nếu có dòng rẽ đối diện Sr = +) Trường hợp xe hỗn hợp: Nếu dòng xe rẽ đối diện Sm = Nếu có dòng xe rẽ đối diện Sm = Trong đó: W - bề rộng vào nút, (m) r - bán kính dòng xe rẽ, (m) f - tỷ lệ xe rẽ Áp dụng vào nút Tương Mai – Giải Phóng - Hướng Tương Mai: Tuyến có xe chạy rộng 3m , chuyển động theo hướng rẽ phải rẽ tráiđường dẫn vào nút có đường cho tất phương tiện chuyển động tới nút - Hướng Ngã Tư vọng – Giáp Bát: Tuyến có đường dẫn vào nút xe chạy quy định: xe sát lề dành cho phương tiện thẳng, xe dành cho phương tiện thẳng, dành riêng cho phương tiện rẽ trái - Hướng Giáp Bát – Ngã Tư Vọng: Hướng có sát lề rộng 3m dành cho phương tiện rẽ phải dành cho thẳng dành cho xe quay đầu Do LLBH dòng phương tiện dẫn vào nút tính sau: + Tuyến Hướng Ngã Tư vọng – Giáp Bát: Làn xe sát lề: Ssl = 1940 + 100*(W-3.25) (xctc/h) Ssl = 1915(xctc/h) Làn lề: Snl = 3*(2080 + 100*(W – 3.25 )) = 6315(xctc/h) Làn xe thẳng là: S = 6315 + 1915 = 8230 (xcqd) 59 Lê Xuân Vinh- K46 Làn xe rẽ trái: (xcc/h + Tuyến Hướng Giáp Bát – Ngã Tư Vọng: Lànxesátlềdànhchocácxerẽphải: Ssl = Ssl = 1596 (xcqd) Làn xe giữa: (xctc/h) Làn xe rẽ trái: (xctc/h) S = Snl + Ssl + Srt = 1596 +6315 + 2434 = 10345 (xctc/h) + Tuyến Tương Mai Tuyến có xe cho tất dòng phương tiện, LLBH đường dẫn là: (xctc/h) Tính toán thời gian chuyển pha & thời gian đèn vàng ( tcp ) a Thời gian chuyển pha: Là khoảng thời gian tính từ lúc kết thúc đèn xanh pha trước đến bắt đầu thời gian đèn xanh pha sau Khoảng thời gian nhằm đảm bảo cho xe qua nút an toàn không va chạm vùng xung đột Thời gian chuyển pha gọi thời gian xen kẽ hai xanh (intergreen time) thời gian dọn nút Ta có công thức tính thời gian chuyển pha sau Olsen – Rotherry thiết lập công thức tính thời gian xen kẽ xanh sau: txk = tpư + (s) Trong đó: tvn : thời gian vượt nút tpư : Thời gian phản ứng lái xe, lấy 1s v : Vận tốc xe chạy qua nút ( m/s ) Đối với nút v = 10 m/s a : Gia tốc hãm xe thường lấy từ 2,5 - 3m/s Đối với nút Tương Mai – Giải Phóng ta lấy a = 2,5m/s2 B : Bề rộng vùng thường gây xung đột ( m ) lx : Là chiều dài xcqđ, xe lấy 3m – 5m 60 Lê Xuân Vinh- K46 tnn = l2/v  tcp = tpư + (s) ( 3.10 ) Qua khảo sát nút Tương Mai – Giải Phóng ta có: tcp1 = tpư + = 1+11/2.9,8+ (15+4)/11 = ( s ) tcp2= tpư + = 1+11/2.9,8 (17+4)/11 = 4( s Như thời gian chuyển pha là: Tcp= 4(s) Thời gian thoát nút tính thêm 1s để đề phòng tượng qua nút theo cặp phương tiện rẽ trái nối đuôi Tcp=4+1=5s b.Tính toán thời gian Vàng Tv = 3s Vậy thời gian đèn vàng 3s Tính toán chu kỳ cho nút Số thứ tự pha Hưóng luồng xe Qi, xe/h Si,xe/h yi ymax Pha I A1 951 3292 0.28 0.3 C(1,2) 488 1532 0.31 B(1,2,3) 4782 10345 0.46 A2 3292 8230 0.4 Pha II 0.46 Tổng hệ số lưu lượng đại diện LLBH (hệ số phục vụ) là: Y = 0.3 + 0.46 = 0.76 Nhận xét : Theo tiêu chuẩn Mỹ số nước khác tổng công suất dòng phương tiện Y nhỏ lực phục vụ nút tốt ùn tắc thông xe nhanh, Y 0,75 “ngưỡng ùn tắc” NGT thường xuyên xảy ùn tắc Ở Việt Nam, đặc biệt Hà Nội TP Hồ Chí Minh dòng phương tiện hỗn hợp nhiều xe máy, việc xác định công suất dòng phương tiện khó khăn Trong đề tài nghiên cứu môn “ Đường ô tô đường thành phố “ Đại học Xây dựng, năm 1990 đưa “ ngưỡng ùn tắc” dòng phương tiện Hà Nội: Y 0,80 (Nguyễn xuân Vinh, 1999) Nhìn vào bảng (3.12) ta thấy với trạng nút tính toán để nút giao phục vụ tốt năm tại, năm sau cải tạo lại tuyến đường vào nút việc xảy ách tắc điều không tránh khỏi Ta tính toán chu kỳ đèn cho nút năm tại, với Y = 0,96 Tổng tổn thất thời gian cho chu kỳ đèn pha là: 61 Lê Xuân Vinh- K46 L= Sử dụng công thức Webster tính chu kỳ đèn: - Tối thiểu: Cmin = = - Tối ưu: Co = = 34s = - Thực tế: Ctt = 52s Chọn chu kỳ đèn thiết kế C = Co = 71s Phân bố đèn xanh cho pha theo chu kỳ tối ưu (Co = 71s) - Thời gian đèn xanh có hiệu: (txh): Của pha I: txh1 = Của pha II: txh2 = - Thời gian đèn xanh thực tế: Pha I: tx1 = 25 – = 24s Pha II: tx2 = 38– = 37s Thời gian đèn vàng: tv = 3s Thời gian đèn đỏ pha đèn Tđ1 = Co – Tx1–Tv = 71 – 25 – = 42s Tđ2 = Co–Tx2–Tv = 71 – 38 – = 29s Thời gian chậm xe nút: Ta có tỉ số sau: = = 25/71 = 0,35; = = 38/71 = 0,53 Xét pha 1: Khả thông qua pha 1: P = .S = 2.0,35.4824 = 3377 (xcqđ/h) Với hướng Giải Phóng  Tương Mai 62 Lê Xuân Vinh- K46 Mức độ bão hòa dòng xe: x = = Thời gian chậm xe trung bình cho ô tô hướng là: Tính toán thời gian chờ trung bình phương tiện Thời gian chờ phương tiện thời gian xe phải dừng trước vạch dừng gặp đèn đỏ Thời gian lúc xe gặp phải đèn đỏ giảm dần tới xe thấy tín hiệu đèn xanh Nếu tính thời gian trung bình cho phương tiện có: Ttb = 0,9* ( 15 ) =>T=0.9*( => Ttb = 19s Với hướng Tương Mai – Giải Phóng Mức độ bão hòa dòng xe: x = = Thời gian chậm xe trung bình cho ô tô hướng là: Ttb = 0,9* => Ttb= 0.9*( => Ttb = 21s Xét pha 2: Khả thông qua pha 2: P= ( S1 + S2 ) = 0,53 18575 = 9845 (xcqđ/h) Với hướng Bến xe Giáp Bát – Ngã Tư Vọng : Mức độ bão hòa dòng xe: x = = Thời gian chậm xe trung bình cho ô tô hướng là: Ttb = 0,9* 63 Lê Xuân Vinh- K46 => Ttb = 0.9*( => Ttb = 19s Với hướng Ngã Tư Vọng – Bến Xe Giáp Bát: Mức độ bão hòa dòng xe: x = = Thời gian chậm xe trung bình cho ô tô hướng là: Ttb = 0,9* => Ttb = 0.9*( ) => Ttb = 18s Xác định lực dự trữ thông hành nút: R.C = Tính toán khả người Đi qua nút giao thông, nút giao thông lớn nguy hiểm thời gian hết mà ta chưa sang đường Chính tính toán khả người việc làm cần thiết -Vân tốc thoát nút người thông thường từ 1.2-1.5(m/s) - Chiều dài phương tiện lx=0; - Thời gian thoát nút thời gian vượt nút người bộ: t u+tr= ; Đối với nút ta lấy S o =37m ; vận tốc trung bình người vr=1.5 m/s ; từ ta suy tu+tr =37/1.5=25 s Bảng 3.7: Tính toán thông số kỹ thuật hệ thống đèn tín hiệu nút cao điểm STT Pha I Pha II 1.Thời gian đèn xanh có hiệu 25s 38s 2.Thời gian đèn xanh thực tế 24s 37s 3.Thời gian đèn đỏ pha 43s 30s 0,34 0,52 3377(xcqđ/h) 9845 (xcqđ/h) 5.Khả thông qua 64 Lê Xuân Vinh- K46 5.Mức độ bão hòa dòng xe Hướng TMGP HướngGPTM Hướng NTVBXGB Hướng BXGB-NTV 90% 82% 75% 86%  Đánh giá mức độ tối ưu phương án TCGT đèn tín hiệu Căn vào tiêu nêu kết tính toán, phương án có ưu nhược điểm sau: Ưu điểm: - Giao thông nút giảm giao cắt tạo xung đột nguy hiểm làm cho ngã tư phức tạp trở thành ngã tư đơn giản, mức độ phức tạp ( xem phần 1.1.3 ) điểm nhập điểm tách Việc bố trí nhịp pha xanh pha1 luồng rẽ trái sớm luồng thẳng triệt tiêu hẳn điểm cắt luồng rẽ trái luồng thẳng ngược chiều Lúc mức độ nguy hiểm ( Công thức 1.1) M = N t + 3Nn + 5Nc = + 1*2 + 5*1 = ( Giảm xuống mức đơn giản ) - Sự kết hợp đèn tín hiệu phân luồng giao thông rõ ràng tạo thói quen cho dân đô thị lại có tính kỷ luật (đi đường dành riêng cho xe ) nâng cao ý thức ATGT Vì điều kiện dòng giao thông hỗn hợp, CSHT giao thông đô thị Hà Nội thiếu đồng nên chưa thể bố trí cho phương tiện VTHHCC có riêng hướng ưu tiên qua nút Nhược điểm: - Vẫn giao cắt hướng C1 A1.Tại nút phương tiện rẽ trái bị khuất tầm nhìn nên không tránh khỏi tai nạn lúc buổi tối hệ thống đèn tín hiệu không hoạt động trung bình tháng lại xảy vụ tai nạn - Trong thời gian chờ đèn đỏ pha I hướng A2 B2 bị dừng lại để qua nút tương đối lớn cao điểm lưu lượng qua nút hướng lớn - Khi người sang đường không an toàn vẫ hướng A1 chuyển động kết thúc pha II hướng B2 A2 di chuyển pha I kết thúc Nếu chọn phương án tổ chức giao thông đèn tín hiệu Cách bố trí cột đèn Mỗi mặt cắt vào ta bố trí cột đèn treo cao 5m, cột làm thép chống rỉ, cột gồm cụm đèn có hai đèn xanh - vàng - đỏ ( cho hướng thẳng cho hướng rẽ trái ) Như vậy, ta có cột đèn với đèn xanh - vàng - đỏ ( đèn cho dòng rẽ phải mặt cắt C ) Mỗi hướng cho người phần mép đảo tam giác vạch bố trí cột đèn cao 3m, cột có đèn xanh - đỏ, có cột đèn điều khiển bộ( Hình 3.15) Bố trí cho luồng xe: - Mặt cắt vào A có xe rẽ trái, cho xe thẳng - Mặt cắt vào B có cho xe rẽ trái cho xe thẳng.1 cho xe rẽ phải - Mặt cắt vào C có cho xe rẽ phải, 1làn cho xe rẽ trái 65 Lê Xuân Vinh- K46 Hình 3.5 Mô hình nút sau lắp đặt đèn tind hiêu biển báo b) Giải pháp tổ chức nút giao thông vòng xa dùng đảo liên tục cải tạo dải phân cách cho hợp lý Dựa vào mặt đặc điểm hình học nút ta đề xuất giải pháp TCGT đảo sau: Tính toán thông số kỹ thuật đảo Nút giao thông vòng xa dùng có hai tuyến đường giao : Một chính, thứ yếu lưu lượng xe rẽ trái từ đường thứ yếu vào đường tương đối lớn Đảo liên tục: với dạng xe rẽ trái xe chạy thẳng chạy liên tục, không dùng đèn tín hiệu kết hợp dùng đèn tín hiệu, hành trình xe chạy dài bất tiện cho xe thô sơ Đây biến tướng nút giao thông hình xuyến đảo bầu dục Đảo lợi dụng giải phân cách có sẵn để thực Chiều rộng đảo thường 10-20 m chiều rộng đường khoảng 4050 m Hình 3.6: Sơ họa phương án dùng đảo liên tục Chiều dài đoạn chuyển tiếp ( theo giáo trình Đường giao thông đô thị - Nguyễn Khải) Trong đó: B – Chiều rộng đường thứ yếu K – Số xe chiều đoạn vòng xa 66 Lê Xuân Vinh- K46 Lb – Chiều dài đoạn chuyển (thường Lb =25-30 m) R – Bán kính đảo (thường R =8-10m) Nhưng đường giải phóng có chiều rông không lớn vỉa hè hẹp nên ta lấy R = l/2 ( dó l chiều dài xe thường lấy 4m) => R = m Áp dụng vào nút Tương Mai – Giải Phóng ta có: Đường Tương Mai đường thứ yếu, lưu lượng rẽ trái từ đường Giải Phóng vào Tương Mai & lưu lượng từ Tương Mai -> Giải Phóng lớn Bề rộng đường Tương Mai giao động khoảng từ 5-7 m Lên ta lấy chung bình bề rộng đường Tương Mai m.Hay ta có B=7 (m) Số xe chiều đoạn vòng xa xe ,hay K=5; Chiều dài đoạn chuyển Lb=25-30 m lấy Lb=25 (m); 10(m) lấy R=2 (m) Thay số vào công thức trên, từ ta suy : L1 > 80 m Vậy chiều dài đảo L = 2.L1 = 160m Trong cách bố trí giải phân cách đường giành cho người bộ, có đường giành cho phương tiện thô sơ, phi giới Mục đích việc làm làm cho việc lại phương tiện trở lên thông suốt mau chóng hơn.và xe rẽ trái bị khuất tầm nhìn nên ta bố trí gờ giảm tốc để tránh tai nạn cho xe rẽ trái đảm bảo cho xe nhập dòng tach dòng an toàn Tính toán tổn thất thời gian xe bị ùn tắc Ta có : (xe-h/năm) Trong : – tổn thất thời gian tính cho giờ, xe-h/năm, phụ thuộc lưu lượng xe chạy đường (M) lưu lượng đường phụ (N) Được tra toán đồ -hệ số không đồng theo giờ, – hệ số không đồng theo năm, Hình 3.7 Lưu lượng theo hướng vào (lấy số liệu đại diện) Các nút chọn làm điểm xét hướng Và có ảnh hưởng đường phụ Tương Mai vào đường Giải Phóng 67 Lê Xuân Vinh- K46 Ta lấy lưu lượng cao điểm sáng làm đại diện lưu lượng cao điểm sáng thường tập trung khách quan lưu lượng lại Điểm xét M, xe/h N, xe/h Tω 4873 951 100 300000 4566 488 100 300000 3292 362 100 300000 ( Do lưu lượng hướng M, hướng phụ N vượt khả tính toán toán đồ lên lấy =100 Vậy tổn thất thời gian xe bị ùn tắc 1h =3.300000 =xe.giờ./năm) Tính toán mức độ phức tạp nút sau áp dụng: Từ sơ đồ hình 3.5.ta có điểm tách điểm nhập.Từ suy độ phức tạp nút : M=0+3x3+3=12 Kết luận: Nút thuộc dạng đơn giản sau cải tạo Tính toán vị trí đặt biển báo hiệu Bài toán giải định đặt là: Người điều khiển phương tiện nhìn thấy đọc biển báo khoảng cách 30m bắt đầu giảm tốc vào vạch giảm tốc Biết bề rộng vạch giảm tốc rộng 10m Và cách vạch sang đường 5m Vận tốc tham gia giao thông 40 km/h= 11.11 m/s.Vận tốc đến vạch sang đường 10km/h=2.78m/s Hệ số ma sát mặt đường 0,5 ( tình trạng mặt đường tốt) Hình 3.8 Sơ đồ tính toán vị trí đặt biển báo Ta có công thức quãng đường phanh dừng an toàn phương tiện là: (m) Trong : - vận tốc trước phanh - vận tốc sau phanh i – độ dốc đường, lấy i =0 - hệ số ma sát.=0.5 - thời gian phản ứng ,lấy Áp dụng ta có: 68 Lê Xuân Vinh- K46 =23 m 3.3.2 Đánh giá giải pháp tổ chức giao thông  Đối với phương án TCGT đèn tín hiệu Đây phương án mà nút áp dụng Căn vào tiêu nêu kết tính toán, phương án có ưu nhược điểm sau: Ưu điểm: Giao thông nút giảm giao cắt tạo xung đột nguy hiểm làm cho ngã tư phức tạp trở thành ngã tư đơn giản, mức độ phức tạp điểm nhập điểm tách điểm giao cắt Lúc mức độ nguy hiểm ( Công thức 1.1) M = Nt + 3Nn + 5Nc = + 3*2 + 5*1 = 12 ( Giảm xuống mức đơn giản ) Tần suất lặp lại giao cắt pha tổ chức độc lập luồng xe không ảnh hưởng lẫn Tầm nhìn nút góc Đông Nam, Tây Nam Tây Bắc đảm bảo Thời gian đèn xanh pha đèn tăng lên nên khả thông qua lớn giúp giải phóng lưu lượng giao thông hướng vào cao điểm tránh ùn tắc so với Sự kết hợp đèn tín hiệu phân luồng giao thông rõ ràng tạo thói quen cho dân đô thị lại có tính kỷ luật (đi đường dành riêng cho xe ) nâng cao ý thức ATGT Nhược điểm: Do lưu lượng hai hướng thẳng tuyến Giải Phóng lớn với lưu lượng rẽ vào Tương Mai lớn nên vấn đề an toàn cho người qua đường chưa có Do thời gian chờ phương tiện đường Giải Phóng tương đối lớn nên cao điểm tình trạng phương tiện tồn đọng để qua nút lớn Tầm nhìn nút hạn chế  Đối với phương án TCGT đảo liên tục Ưu điểm: Khi xe từ hướng Ngã Tư Vọng -> Bxe Giáp Bát dừng lại Vì phương án làm tăng lực thông hành tuyến đường Giải Phóng Đơn giản, dễ thực mặt kỹ thuật, giá thành cho phương án rẻ cần đầu tư xây dựng đảo trung tâm lúc đầu, nút Tương Mai - Giải Phóng có lưu lượng > 500 xcqđ /h nên 69 Lê Xuân Vinh- K46 thoã mãn điều kiện áp dụng, bố trí phương án dùng đảo giao thông không phá vỡ cảnh quan xunh quanh, làm cho nút đẹp hơn.Năng lực thông hành lớn Khả thông xe theo hướng lớn so với phương án dùng đèn giao thông Nhược điểm: Thời gian qua nút lớn Tầm nhìn qua đường hạn chế Do R quay đầu nhỏ nên khả an toàn cho phương tiện rẽ trái gặp phải nguy hiểm lúc buổi tối Dễ gây chuyển động sai cần phải có CSGT điều kiển thời gian ban đầu áp dụng Phương pháp 3.3.3 Lựa chọn giải pháp giao thông hợp lý Qua ưu nhựơc điểm ta lựa chọn phương án sử dụng đèn tín hiệu giao thông trình thiết kế nút giao thông Tương Mai - Giải Phóng 70 Lê Xuân Vinh- K46 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ  Kết Luận Hiện Hà Nội quỹ đất dành cho giao thông ít, diện tích đất dành cho hệ thống nút giao thông khiêm tốn, khả mở rộng nút giao thông thành phố hạn chế Mặt khác hệ thống đèn tín hiệu nút chưa thực hợp lý tối ưu thường xuyên gây ách tắc giao thông Để giải vấn đề quan chức thành phố nói chung sở giao thông Hà Nội nói riêng gặp nhiều khó khăn Từ nhận đồ án em cố gắng nhiều để tìm hiểu để đưa giải pháp cải tạo tổ chức giao thông nút Việc thiết kế, cải tạo tổ chức lại nút giao thông Tương Mai - Giải Phóng trình bày chương đồ án hợp lý nhiều so với trạng ban đầu chưa cải tạo chắn tương lai lưu lượng dòng giao thông tăng lên nút đáp ứng nhu cầu lại thông qua nút Tuy nhiên cải tạo nút giao thông tăng khả lại nhiều tuyến đường mà qua nút mở rộng lực thông qua hạn chế Tuy số liệu quan sát chưa có đầy đủ toàn sở chứng minh xác, kết nghiên cứu đồ án thời gian ngắn phương tiện quan trắc hạn chế nên trình phân tích số liệu không tránh khỏi sai sót mặt học, dẫn đến độ tin cậy chưa đạt hiệu tuyệt đối Em mong nhận tận tình giúp đỡ thầy cô để em có kiến thức giúp cho em có thêm kiến thức sau phục vụ cho công việc sau tốt nghiêp  Kiến nghị: Với phạm vi đồ án tốt nghiệp đồng thời phạm vi nghiên cứu nút giao thông nên nhiều hạn chế nút có thiết kế tổ chức tốt để đảm bảo giao thông thuận tiện cần có kết hợp nhiều yếu tố Em mạnh dạn đề xuất số ý kiến sau: -Tiếp tục điều chỉnh xây dựng chu kì đèn hợp lý tương lai 71 Lê Xuân Vinh- K46 -Cải tạo vỉa hè nhằm đảm bảo tầm nhìn cho phương tiện tạo mỹ quan cho nút -Nên có nghiên cứu khác nhằm mở rộng tuyến đường vào nút nhằm tạo đồng nút hướng tuyến vào nút - Sử dụng vạch sơn biển báo rõ ràng, hợp lý để hướng dẫn người điều khiển phương tiện giao thông DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Bùi Xuân Cậy, Nguyễn Quang Đạo (2005), Đường thành phố quy hoạch giao thông đô thị, NXB Đại học giao thông vận tải, Hà Nội Tiến sỹ Phan Cao Thọ, Giao thông đô thị chuyên đề đường, Đại học bách khoa Đà Nẵng, khoa xây dựng cầu đường Đường ôtô tiêu chuẩn thiết kế TCVN 4054 – 05 (bản dự thảo), Hà Nội Bộ Giao thông Vận tải (2005) Đỗ Bá chương ( 2004 ), Thiết kế đường ôtô - Tập 1, NXB Giáo dục, Hà Nội Đỗ Bá Chương, Nguyễn Quang Đạo ( 2000 ), Nút giao thông đường ôtô, NXB Giáo dục, Hà Nội TS Khuất Việt Hùng (2007), Bài giảng quy hoạch nút giao thông đèn tín hiệu, Hà Nội Vũ Anh Tuấn (2008), Bài giảng Tổ chức giao thông đô thị, Viện quy hoạch quản lý giao thông vận tải, ĐH GTVT Hà Nội Nguyễn Xuân Vinh (1999), Nút giao thông, NXB giao thông vận tải, Hà Nội Nguyễn Xuân Vinh (2003), Thiết kế đường ôtô điều khiển giao thông đèn tín hiệu, NXB Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh, TP Hồ Chí Minh 10 Nguyễn Xuân Trục ( 2003 ), Quy hoạch GTVT thiết kế công trình đô thị, NXB Giáo dục, Hà Nội 11 Quy hoạch chi tiết giao thông thủ đô Hà Nội đến năm 2020 ( Báo cáo cuối kỳ 01 - TEDI 045 ), NXB Giao thông, Hà Nội 12 Nguyễn Xuân Thuỷ (2003), Tiêu chuẩn thiết kế đường ôtô - 22TCN, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội 13 Trường Đại học GTVT - Bộ môn quy hoạch quản lý GTVT ( 2006 ), Lý thuyết dòng xe ứng dụng, NXB Đại học GTVT, Hà Nội 72 Lê Xuân Vinh- K46 14 Vũ Hồng Trường (2001), Bài giảng quy hoạch giao thông vận tải đô thị, NXB Đại học GTVT, Hà Nội 15 Lê Thị Kim Dung (2007), Giáo trình Kỹ thuật đô thị, Đại học bách khoa Đà Nẵng 73 Lê Xuân Vinh- K46 [...]... Tuy 2.1.2 Hệ thống nút giao thông đô thị: - Hệ thống giao thông Hà Nội có nhiều giao cắt, chỉ tính trong nội thành có khoảng 610 nút giao cắt đồng mức (từ ngã ba trở lên) và rất ít các nút giao thông khác mức Trong đó có khoảng 170 nút có đèn tín hiệu giao thông Chính tình trạng nút giao thông là đồng mức nên tạo rất nhiều giao cắt và dẫn đến xung đột và gây ra tai nạn và ùn tắc giao thông thường xuyên... 1.4.3 Một số hình ảnh nút giao thông khác mức 22 Lê Xuân Vinh- K46 Hình 1.13a: nút giao ngã tư khác mức liên thông hoàn chỉnh kiểu hoa thị Hình 1.13b: nút giao thông ngã ba khác mức liên thông không hoàn chỉnh 1.5 Tổ chức giao thông bằng đèn tín hiệu 1.5.1 Giới thiệu chung Điều khiển giao thông bằng đèn tín hiệu tức là phân chia thời gian cho các luồng xe qua một nút giao thông để làm giảm hoặc triệt... một nút giao khác mức tương đối hiện đại và cơ bản khắc phục được hiện tượng ùn tắc giao thông tại nút và các phương tiện giao thông hoạt động ổn định - Nút Ngã Tư Vọng: đây cũng là giao cắt khác mức, các xung đột tại nút đã được hạn chế tối đa, đã cơ bản khắc phục được tình hình ùn tắc giao thông và hoạt động có hiệu quả hơn - Nút Ngã Tư Sở: đã xây dựng xong cầu vượt hầm cho người đi bộ - Nút Pháp. .. phần xe chạy của đường chính 1 đoạn 0,5 ÷ 1m, tại mũi đảo đầu vào là 1 ÷ 1,50m 18 Lê Xuân Vinh- K46 1.3 Nút giao thông hình xuyến 1.3.1 Định nghĩa Nút giao thông hình xuyến là nút giao thông có 1 đảo ở trung tâm và các đảo dẫn hướng ( hình 1.9 ) trong nút các hướn xe chạy đều bám theo quỹ đạo quanh đảo có hướng ngược chiều kim đồng hồ Hình 1.10: Nút giao thông hình xuyến Đặc điểm của tổ chức giao thông. .. giá như sau; Khi K a < 3 nút giao thông nguy hiểm; Ka = 3 – 8 nút giao thông ít nguy hiểm; K a = 8 – 12 nút giao thông nguy hiểm; Ka > 12 rất nguy hiểm NGT khi Ka > 8 vụ / 106 thì cần phải cải tạo và TCGT lại G : Số tai nạn giao thông trong năm Kn : Hệ số không đều trong năm M; N : Lưu lượng xe chạy trên các đường nhập nút ( xe / ngày đêm) 1.2.2 Tính toán thiết kế nút giao thông cùng mức a)Tốc độ tính... giao là lối vào Nhà máy Ô tô Hòa Bình Để “tăng năng lực” cho 2 nút giao này, chủ đầu tư - Ban quản lý dự án giao thông đô thị (Sở Giao thông công chính Hà Nội) đã cho dựng ở đây cả thảy 15 cái cột đèn.Cột to có đường kính đáy khoảng 30 cm; cột nhỏ đường kính 15 cm Để cho “hoành tráng” nhiều cột đèn có chiều cao lên đến 5 - 6 m và để cho “hiện đại”, đèn tín hiệu được phân 3 pha.Tại một số nút giao thông. .. Xuân Vinh- K46 Tại các nút giao thông phải có các biển báo giao thông bạn chế tốc độ xe chạy phù hợp với điều kiện về tầm nhìn và bán kính đường cong tại nút + Tầm nhìn ở các nút giao thông giữa đường ôtô và đường sắt: Tầm nhìn phải đủ để khi người lái xe ở cách chỗ giao nhau một khoảng các bằng tầm nhìn tính toán ( bảng 1.6) có thể nhìn thấy ở cách nút giao thông khi còn các nút không dưới 1000m Nếu... vậy còn có tên gọi là nút giao thông tự điều chỉnh ) - Là giải pháp có nhiều ưu điểm cho nút giao thông, có lưu lượng xe các nhánh gần bằng nhau và đặc biệt khi số nhánh từ 4 – 5 nhánh trở lên - Giá thành tương đối rẻ so với nút giao thông khác mức Hình thức đẹp, đảo trung tâm có thể biến thành vườn hoa, có tượng đài, vòi phun… Khuyết điểm: - Đòi hỏi diện tích đất cho nút giao thông lớn mới đảm bảo... trên 70 nút Trong đó có 55 nút đèn lắp mới và 23 nút đèn được thay thế Tính trung bình mỗi nút đèn tín hiệu có giá trị khoảng 30.000 đô la - Tại thành phố có nhiều nút có hệ thống đèn giao thông quá gần nhau không cần thiết nên cũng gây lãng phí như nút2 nút đèn cách nhau 20 m tại nút giao cổng trường ĐH Ngoại ngữ .Nút thứ nhất (chiều Hà Nội - Hà Đông) có điểm giao cắt với cổng trường ĐH Ngoại ngữ Nút thứ... vào nút ( Tiêu chuẩn Liên Xô cũ CK 3 – 62) Số đường vào nút 3 4 5 6 Bán kính tối thiểu, m 4 0 5 0 6 0 8 0 (Nguồn: Nguyễn Xuân Trục - Quy hoạch GTVT và thiết kế công trình đô thị 2005) 1.4 Nút giao thông khác mức 1.4.1 Phạm vi sử dụng Khi lưu lượng xe chạy rất lớn người ta sử dụng nút giao thông khác mức để tách hoàn toan hai đường khi gặp nhau Phân biệt loại giao thông khác mức không liên thông và giao ... hiệu xanh chu kỳ) - Thời gian chu kỳ: Một chu kỳ đèn tín hiệu bao gồm: thời gian đèn xanh tX, thời gian đèn đỏ tĐ thời gian vượt nút (thời gian đèn vàng tV + thời gian vàng-đỏ tVĐ) Thời gian chu... thời gian xanh có hiệu tổng thời gian tín hiệu xanh (tX) cộng với thời gian tín hiệu vàng (tV) trừ tổng thời gian tổn thất (tL) Do đó: txh = tX + tV - tL (1.8) Trong đó: txh – thời gian xanh có... (TCVN-405 4-8 5) Mỹ AASTO-90 Liên Xô TC-85 Pháp TCVN405 4-2 005 (dự thảo) 25 20 C 20 40 50 45 55 40 36 60 75 65 - 75 85 70 64 80 100 120 - 150 150 105 100 100 140 160 - 210 200 160 144 120 175 180 -