QUY HOẠCH MẠNG LƯỚI ĐƯỜNG

TRNG I HC BCH KHOA TP.H CH MINH KHOA K THUT XY DNG B MễN CU NG BI GING QUY HOCH MNG LI NG TS CHU CễNG MINH Thỏng nm 2008 Quy hoch mng li ng TS Chu Cụng Minh MC LC MC LC CHNG GII THIU V QUY HOCH GIAO THễNG ễ TH 1.1 nh ngha 1.2 Quy hoch giao thụng ụ th 1.3 Quy trỡnh quy hoch giao thụng 1.3.1 Xỏc lp mc tiờu (Formulation of goals and objectives): 1.3.2 Thu thp s liu (Inventory): 1.3.3 Phng phỏp phõn tớch (Analytical methods) 1.3.4 D oỏn (Forecasting) 1.3.5 Thit lp phng ỏn (Formulating of alternative plans) 1.3.6 ỏnh giỏ (Evaluation) 1.3.7 Thc thi (Implementation) 1.4 Mụ hỡnh mng li ng 1.4.1 Mụ hỡnh vũng xuyờn tõm 1.4.2 Mụ hỡnh nan qut 1.4.3 Mụ hỡnh ụ bn c 1.4.4 Mụ hỡnh ụ bn c chộo 1.4.5 Mụ hỡnh hn hp 1.4.6 Mụ hỡnh t 10 1.5 La chn mụ hỡnh mng li ng 11 1.6 Cỏc ch tiờu ỏnh giỏ mng li ng ụ th 12 1.6.1 H s góy khỳc: 12 1.6.2 Mt li ng chnh: 12 1.6.3 Mt din tớch ng () 13 1.6.4 Mt din tớch trờn u ngi dõn 13 CHNG CC Mễ HèNH QUY HOCH GIAO THễNG 15 2.1 Mụ hỡnh trc tip 15 2.2 Mụ hỡnh d bỏo nhu cu bc 16 CHNG XC NH NHU CU VN TI (TRIP GENERATION) 3.1 Xỏc nh s chuyn phỏt sinh bng phng phỏp h s tng trng: 3.2 Phng phỏp phõn loi tng ng 3.3 Phõn tớch hi quy 3.3.1 Cỏc dng hi quy: 3.3.2 Mc tiờu ca phõn tớch hi quy 3.3.3 Bin s hm hi quy 3.3.4 ỏnh giỏ hm hi quy 3.3.5 p dng hm hi quy vo mụ hỡnh phõn tớch nhu cu phỏt sinh CHNG PHN B NHU CU VN TI (TRIP DISTRIBUTION) 4.1 Cỏc phng phỏp h s tng trng 4.1.1 Phng phỏp h s ng nht 4.2 Phng phỏp h s tng trng bỡnh quõn 10 4.2.1 Phng phỏp h s tng trng Detroit 10 4.3 Phng phỏp Frata 10 Quy hoch mng li ng TS Chu Cụng Minh 4.4 Mụ hỡnh hp dn 13 4.4.1 Mụ hỡnh hp dn Drew 16 CHNG PHN CHIA PHNG TIN GIAO THễNG (MODE CHOICE) 19 5.1 Mụ hỡnh phõn tớch tng quan hi quy 19 5.2 Mụ hỡnh xỏc sut la chn phng tin ti ca mi cỏ nhõn (Logit model) 22 5.2.1 Hm tho dng v bt tho dng 22 5.2.2 Mụ hỡnh logit a nhừn t 23 5.2.3 Mụ hỡnh phõn tớch hnh vi 24 CHNG PHN CHIA LU LNG TRấN TON B MNG LI 6.1 Phng phỏp n nh lu lng cho tuyn ngn nht 15 6.1.1 Thut toỏn tỡm ng ngn nht 16 6.2 Phng phỏp phõn chia theo t l 19 6.2.1 Phng phỏp a nhõn t ỏp dng California 19 6.3 Phng phỏp nng lc gii hn 20 6.3.1 Mụ hỡnh s dng bi cc ng b M 20 6.3.2 Phng phỏp Drew 21 6.4 Phõn chia lu lng hnh khỏch cụng cng 22 6.5 Tng kt 22 6.6 Hnh vi giao thụng ca cỏ nhõn v gia ỡnh 23 6.7 Xỏc nh lu lng trờn mng li i vi ti hng hoỏ 23 CHNG QUY HOCH GIAO THễNG CễNG CNG 25 7.1 Mụ hỡnh chi phớ 25 7.1.1 Mụ hỡnh chi phớ xe buýt: 25 7.1.2 Cỏch thc tin hnh 26 7.2 Thit k v hnh h thng giao thụng cụng cng: 30 7.3 Nng lc chuyn ng st 32 7.4 Thit k hnh 33 7.5 Thit k hnh xe buýt : 36 7.6 Kh nng thụng hnh ca giao thụng cụng cng 38 7.7 K hoch tuyn ng 39 7.8 Khong cỏch gión xe 40 7.9 Xõy dng thi gian biu 42 Quy hoch mng li ng CHNG TS Chu Cụng Minh GII THIU V QUY HOCH GIAO THễNG ễ TH 1.1 nh ngha - Quy hoch l quỏ trỡnh hng n tng lai, chun b cho tng lai Quy hoch giao thụng l mt quỏ trỡnh chun b nhng tin ớch v dch v cho tt c nhng phng tin cho nhu cu giao thụng tng lai Tp trung vo cỏc nh nhu cu giao thụng tng lai; mi quan h gia nhng h thng giao thụng, cỏc tin ớch, vic s dng t, cỏc hot ng kinh t xó hi; nhng nh hng n kinh t, xó hi, mụi trng ca phng ỏn quy hoch ngh; nhng yờu cu v ti chớnh, ng thun ca cỏc cp c quan v ngi dõn i vi phng ỏn ngh, 1.2 Quy hoch giao thụng ụ th - Mc ớch: Nhm m bo nhu cu i li c nhanh chúng, tin li v an ton, t ú: Phõn tớch thiu ht ca cỏc tin ớch giao thụng hin ti; ỏnh giỏ yờu cu tng lai - Phng phỏp tip cn chung: Xỏc nh nhu cu giao thụng: Quy hoch cho chuyn ngi v hng húa; Xỏc nh kh nng cung cp: V trớ, cụng sut (capacity) v cỏc tin ớch giao thụng - Phng phỏp tip cn chi tit: Trỡnh by cỏc phng phỏp thu thp thụng tin; Phỏt trin cỏc mụ hỡnh giao thụng, cỏc phng thc giao thụng trờn c s cỏc thụng tin thu thp c 1.3 Quy trỡnh quy hoch giao thụng UTP = UT (nghiờn cu) + UT (mụ hỡnh) UT (nghiờn cu) : Tớnh toỏn ti thi im hin ti (t = 0) UT (mụ hỡnh) : Tớnh toỏn ti thi im tng lai (t = T) Cú rt nhiu phng phỏp din t quy trỡnh quy hoch giao thụng: Vớ d v mt quy trỡnh quy hoch giao thụng ụ th Quy hoch mng li ng TS Chu Cụng Minh Xỏc lp mc tiờu Thu thp s liu Phng phỏp phõn tớch D oỏn Thit lp phng ỏn ỏnh giỏ Thc thi Hỡnh 1.1 Quy trỡnh quy hoch giao thụng ụ th 1.3.1 Xỏc lp mc tiờu (Formulation of goals and objectives): - Xỏc nh mc ớch ca vic lm quy hoch, cỏc vic cn lm, thi gian hon thnh; Xỏc nh cỏc (problems) v cỏc rng buc (constrains); Vớ d: Mc ớch chung (goal): Ci to an ton giao thụng; Mc ớch chi tit (objectives): - Gim thiu tai nn giao thụng; Gim chn thng v t vong tai nn giao thụng; Tng cng an ton giao thụng cho tng i tng s dng ng 1.3.2 Thu thp s liu (Inventory): - Thu thp s liu (data collection); Quan trc (survey) Thu thp s liu thớch hp: Dõn s: Thnh phn v s lng; S dng t: Qu t dnh cho giao thụng ti, cụng nghip, thng mi, Quy hoch mng li ng TS Chu Cụng Minh Kinh t - xó hi: thu nhp, lc lng lao ng, s lng xe mỏy, ụtụ ng ký (car ownership) Kiu i li: Nh th no, õu, no, Quan trc tỡnh hỡnh hin ti v cỏch ng x ca ngi s dng ng (driver behavior) Kiu ng: ng cao tc, ng ni b, Quan trc tc; iu tra tai nn; Quan trc xe; Quan trc h thng tớn hiu ốn 1.3.3 Phng phỏp phõn tớch (Analytical methods) - Phõn tớch s liu; Phỏt trin mụ hỡnh phự hp h thng giao thụng hin ti v tng lai S dng thụng tin t bc phỏt trin cỏc mụ hỡnh; S dng cỏc mụ hỡnh d oỏn nhu cn giao thụng tng lai 1.3.4 D oỏn (Forecasting) - D oỏn tỡnh hỡnh tng lai; Yờu cu: D oỏn v dõn s, cỏc hot ng kinh t, xó hi, Thụng thng,nm tớnh toỏn (target year) l 20 nm 1.3.5 Thit lp phng ỏn (Formulating of alternative plans) Nhiu phng ỏn c a so sỏnh, ỏnh giỏ trờn c s ú la chn mt phng ỏn phự hp nht 1.3.6 - ỏnh giỏ (Evaluation) Trỡnh by cỏc phng ỏn; ỏnh giỏ cỏc phng ỏn: Kho sỏt v th tt c cỏc phng ỏn nhn chn phng ỏn tt nht tha mc tiờu nh tớnh kh thi v k thut v kinh t, mụi trng v xó hi 1.3.7 Thc thi (Implementation) D trự kinh phớ hot ng: Thit k chi tit; u thu; Ti chớnh 1.4 Mụ hỡnh mng li ng S hay mụ hỡnh mng li ụ th ph thuc vo iu kin a hỡnh, iu kin lch s phỏt trin ca ụ th Mng li ng ụ th thng cú cỏc dng s sau: Quy hoch mng li ng TS Chu Cụng Minh vũng xuyờn tõm, hỡnh nan qut, bn c, bn c chộo, hn hp nhiu dng v s t 1.4.1 Mụ hỡnh vũng xuyờn tõm Thng thy cỏc ụ th c chõu u nh Moscow, Paris, Lyon, London c im: cỏc ng hng tõm ni trung tõm vi cỏc khu ph xung quanh Cỏc ng vũng núi lin vi cỏc khu vc ca ụ th vi v s dng cho ti quỏ cnh u im: Liờn h gia cỏc khu ph vi v gia cỏc khu ph vi trung tõm c thun tin v thi gian chuyn i ngn Nhc im: Lung giao thụng vo trung tõm thnh ph thng trung ln, gõy khú khn cho vic t chc giao thụng, b trớ cỏc gara, ni xe Hỡnh 1.2 Mng li ng th ụ London nh hỡnh vũng trũn xuyờn tõm 1.4.2 Mụ hỡnh nan qut Thng gp ti cỏc ụ th nm ven b bin, ven sụng, ven h c im: L mt na ca s vũng xuyờn tõm, gm cỏc ng hng tõm v cỏc ng (ng ngang) bao quanh khu trung tõm ni liờn cỏc khu ph vi v vi khu trung tõm Quy hoch mng li ng TS Chu Cụng Minh Mụ hỡnh mng li ng kiu ny co cỏc u v nhc im ca mụ hỡnh vũng xuyờn tõm Hỡnh 1.3 Mạng lới đờng thủ đô Moscow nh hình nan quạt 1.4.3 Mụ hỡnh ụ bn c Thng gp nhiu ụ th nc M nh Chicago, Newyork, Rangun, thnh ph H Chớ Minh c im: Cỏc ng ph vuụng gúc vi chia cỏc khu ph thnh cỏc hỡnh ch nht hoc hỡnh vuụng u im: n gin, thun tin cho vic quy hoch xõy dng nh ca, cụng trỡnh v t chc giao thụng, khụng gõy cng thng giao thụng khu trung tõm Nhc im: ng i thc t kộo di nhiu so vi ng chim bay, tng 20-30% so vi s vũng xuyờn tõm n iu v mng li Quy hoch mng li ng TS Chu Cụng Minh Hỡnh 1.4 Mạng lới đờng thành phố San Francisco nh ô bàn cờ 1.4.4 Mụ hỡnh ụ bn c chộo Tng t nh mụ hỡnh ụ bn c ngi ta thờm cỏc ng chộo hng vo khu trung tõm gim khong cỏch i li gia cỏc khu vc vi v t cỏc khu vc vo khu trung tõm u im: Khc phc c cỏc nhc im ca mụ hỡnh ụ bn c Nhc im: Phõn chia khu ph thnh nhiu ụ tam giỏc gõy khú khn cho quy hoch xõy dng nh ca, xut hin cỏc ngó sỏu, by, tỏm lm cho vic t chc giao thụng phc hn Quy hoch mng li ng TS Chu Cụng Minh Hỡnh 1.5 Mạng lới đờng thành phố Chicago nh ô bàn cờ ô chéo 1.4.5 Mụ hỡnh hn hp õy l s kt hp gia mụ hỡnh vũng xuyờn tõm v mụ hỡnh ụ bn c Mụ hỡnh ny cú mng li ng ph thao dng ụ bn c khu trung tõm v hng tam phớa ngoi u im: Gim bt c lng giao thụng ln trung v mt im, ng thi khong cỏch i cỏc hng cng c rỳt ngn Hỡnh 1.6 Mô hình hỗn hợp Quy hoch mng li ng TS Chu Cụng Minh 7.2 Thit k v hnh h thng giao thụng cụng cng: nh ngha: L: Chiu di ca tuyn; : Thi gian cho c chuyn i ln v (thi gian cn thit phng tin hon tt ton b chuyn i v v bao gm thi gian ch); V: Vn tc trung bỡnh cho ton b tuyn, Km/h Vs, Vp: c gi l tc trung bỡnh cho tng chn; f: Tn sut phc v gi; h: Headway, thi gian gia hai xe liờn tip; N: S lng tu; n: S lng toa/ tu P: S hnh khỏch trờn xe; Q: S hnh khỏch/gi; Cc: Sc cha ca xe, hnh khỏch/xe; Ct: Sc cha ca tu, hnh khỏch/tu; Ct: n*Cc; nmax: S/lc; lc: chiu di ca xe; S: chiu di ca nh ga (platform) Mi quan h c bn: Lu lng: Q Q = fnp f = 60/h (Nu h tớnh bng phỳt); = 3600/h (Nu h tớnh bng giõy); Q = 3600np/h Thi gia cho c tuyn: = 2*L/V; km/km/h = 2*60*L/V (phỳt) = 2*3600*L/V (giõy) S lng tu cn thit: N = /h = 120L/Vh (h tớnh bng phỳt) Vn tc: Vn tc trung bỡnh 30 Quy hoch mng li ng TS Chu Cụng Minh Distance S1 Deceleration Cruising X S2 Acceleration S3 t1 t2 t3 Time Hỡnh Khong cỏch thi gian Hỡnh Vn tc thi gian Khong cỏch gia cỏc im dng; S1, S2, S3: Khng cỏch ng vi thi gian t1, t2, t3; t1: Thi gian tng tc n tc u; t2: Thi gian tc u; t3: Thi gian gim tc n 0; T: Thi gian ch ti im dng X: Tng thi gian gia hai im dng = thi gian i + thi gian ch; = t1+ t2+ t3+ T vi t1 = Vc/a t3= Vc/d a: d: Vc : Giỏ tr tng gia tc ; Giỏ tr gim gia tc ; Vn tc u Tỡm t2? 31 Quy hoch mng li ng TS Chu Cụng Minh S1 = at2/2 = a(V/a)2/2 = v2/2a; S3 = dt2/2 = d(V/d)2/2 = v2/2d; X = S1 +S2 + S3 > S2 = X - S1 S3 t2 = S2/V = (X - S1 S3 )/V = X /V - (V2/2a)/V - (V2/2d)/V = X /V V/2a V/2d t1+ t2+ t3 = V/a + V/2a + V/2d Vn tc trung bỡnh cho c on ng = khong cỏch gia cỏc chn/(thi gian di chuyn cho mt chn) = X/(t1+ t2+ t3+T) Vs = X/(X/V + V/2a + V/2d +T) Nu X khụng ng nht : L V Xi V + + + Ti 2a 2d i =1 V Vs = k Nu thi gian mt mỏt ti mi im ch xe buýt l nh nhau, ú : Vs = L V V L k ì + +T + a 2d V Tuy nhiờn, tt c cỏc cụng thc trờn cha bao gm thi gian quay u xe, ú : Vs = L V V L k ì + +T+ +r 2a 2d V Vi r l thi gian quay u 7.3 Nng lc chuyn ng st Kh nng chuyn hnh khỏch ca ng st c xỏc nh bi sc cha ca ga, v ca tu tựy theo cỏi no nh hn Thụng thng, kh nng cha ca ga thng ln hn Chi tit hn, kh nng chuyn ca ng st ph thuc vo : Kớch c toa xe v chiu di ca ga ; Chớnh sỏch ca nh ga vic cho phộp ngi ng ch ga ; Khong cỏch ngn nht gia cỏc tu liờn tip Khong cỏch ngn nht l mt hm s khụng ch ca thi gian ch ti mi ga m cũn ph thuc vo chiu di tu, t l tng tc v gim tc, h thng iu khin tu 32 Quy hoch mng li ng TS Chu Cụng Minh Kh nng hnh hnh khỏch ti gi cao im cú th c ỏnh giỏ t nhng cụng thc sau : Hnh khỏch/gi = (s tu/gi) (s toa/s tu) (s gh/s toa) (hnh khỏch/s gh)(1) Hnh khỏch/gi = (s toa/gi) (s gh/s toa) (hnh khỏch/s gh) (2) Hoc da trờn cụng thc mc phc v cho phộp : Hnh khỏch/gi = (s tu/gi) (s toa/s tu) (m2/s toa) (m2/hnh khỏch) (3) Cụng thc c suy t kh nng khụng ph thuc vo s gh m ph thuc vo din tớch ca toa xe Vớ d 7.3: Mt LRT gm 10 tu cú toa xe cho mt tuyn gi H s np hnh khỏch trung bỡnh l 1.9 hnh khỏch mt gh Tớnh bao nhiờu ngi m tuyn cho th chuyn Chiu di toa la 80ft v cú 80 gh Hnh khỏch/gi = (s tu/gi) (s toa/s tu) (s gh/s toa) (hnh khỏch/s gh) = 10 80 1.9 = 6080 ngi/gi 7.4 Thit k hnh Thit k hnh ng st : Mc ớch ca phn ny l a nhng ý tng v kh nng chuyn, lu lng, khong cỏch v an ton vo thit k hnh tu v xe bỳyt Chỳng ta ó tng bit lu lng c nh ngha l s lng xe vt qua mt im c nh nm trờn tuyn ng Lu lng v khong cỏch gia cỏc xe liờn tip : V = 3600/h Tng t, kh nng thụng hnh v khong cỏch gia cỏc xe liờn tip : Cv = 3600/hm Vi Cv l kh nng thụng hnh lý thuyt hay lu lng xe ti a, hm l khong cỏch gia cỏc xe liờn tip ti thiu Kh nng thụng hnh lý thuyt : CP = n Cc Cv = 3600nCc/hm Vi : Cp : Kh nng thụng hnh lý thuyt ; n : S toa/tu ; Cc : S lng hnh khỏch ti a trờn toa Kh nng thụng hnh thc t v kh nng thụng hnh lý thuyt c tớnh thụng qua h s , kh nng thụng hnh thc t : Ca = 3600/hm 33 Quy hoch mng li ng TS Chu Cụng Minh H s np thng c s dng th hin phn trm s ch b chim : Kh nng thụng hnh thc t : 3600 n Cc /hm Vi : H s np H s np l t s ca s ch b chim v mc chim ch ca toa xe thit k Khi h s np = ngha l toa xe ó b ht ch ; S lng hnh khỏch ti a m trờn thc t h cú th chen chõn tu oc gi l h s np ti a, ú h s np cú th ln hn (gi cao im) ; c bit thit k ng st, khong cỏch phanh xe an ton cc kỡ quan trng ; H s an ton c s dng cho thit k an ton v gi l khỏi nim brick-wall-stop ; Vớ d tu phớa trc dng mt cỏch bt cht, tu phớa sau phi cú th dng mt cỏch an ton, vi h s an ton K Thụng thng, K = 1.5; Gi s rng xe i lin sau trng hp ny dng vi gia tc gim u Do ú : Gión cỏch gia hai xe lin k ngn nht : hm = Kv o nlc + 2d vo Vi : vo = tc trung bỡnh (m/sec) ; lc = chiu di toa ; d = gia tc gim (m/sec2) Kh nng thụng hnh lý thuyt c tớnh li: Cp = Suy ra: vo = 3600nCc Kvo / 2d + nlc / vo 2nlc cho mc thụng hnh ln nht K Thay th v0, ta cú: hm = 2nlc K d 34 Quy hoch mng li ng TS Chu Cụng Minh v mc thụng hnh lý thuyt ln nht = 2546 ì C c nd lc K T ú, nu mun nõng cao mc kh nng thụng hnh, chỳng ta cú th s dng cỏc cỏch sau õy : Nõng s lng hnh khỏch mi toa xe ; Tng chiu di on tu ; Gim khong cỏch gión xe gia cỏc tu ; Nõng h s np xe ; Ci thin h thng dn ng Vớ d 7.4: Thit k hnh xe in : Cụng ty qun lý ng st cn thit k mt h thng ng st cao tc nhm ỏp ng 10,000 hnh khỏch mt gi vi tc yờu cu l 35 n 40ft/sec (24 n 27 mph) Gi s gim gia tc l 2ft/sec2, h s an ton l K = 1.35, khong cỏch dón xe nh nht = 120 giõy, khong cỏch dón xe ln nht = 240 giõy, h s np = 0.9, h s dn ng = 0.6, h s cha toa nh ga ln nht = 10 toa xe, khong cỏch mt toa xe = 70ft, sc cha ca toa xe = 130 hnh khỏch Tớnh bao nhiờu toa m mt tu nờn cú tha s lng hnh khỏch Khong cỏch gión xe l bao nhiờu : Xỏc nh khong cỏch gión xe : Cx = 3600 Nx Cc/hs 1000 = 3600 0.6 0.9 130/hx Vỡ th : nx = 0.03937hx nx (toa/tu) hx (khong cỏch gión xe, giõy) 10 25.27 50.54 75.82 101.09 126.36 151.63 176.91 202.18 227.45 252.72 hx = 120 giõy ; hx max = 240 giõy ; Tớnh chớnh xỏc khong cỏch gión xe v kớch thc tu T nguyờn tc brick-wallstop (BWS) : 35 Quy hoch mng li ng vo = a 2nlc , K TS Chu Cụng Minh 2nlc K d hm = S lng toa /tu n Vn tc, vo 14.4 20.3 24.8 28.8 32.2 35.2a 38.1a 40.7 43.1 Khong cỏch gión xe, h0 (giõy) Tớnh (hx) BWS (hx) 25.27 50.54 75.82 101.09 126.36 151.63 176.91 202.18 227.65 9.72 13.75 16.84 19.44 21.73 23.81 25.71 27.49 29.20 : Chp nhn ỏnh giỏ : Tớnh toỏn ca bng trờn da vo cỏ yu t : (a) tc phi t khong 35 n 40ft/sec ; (b) khong cỏch gión xe nh nht = 120 giõy ; (c) BWS h0 khụng c nh hn 120 giõy Kt lun : Sỏu hoc by toa/tu thỡ tha Sỏu xe/tu : tc 35.28 ft/sec, hx = 151.63 giõy ; By xe/tu : tc 38.10 ft/sec, hx = 176.91 giõy ; Kt qu trờn cho gi cao im Thụng thng, gi bỡnh thng, s toa mt tu cú th khỏc, tựy thuc vo vo cỏc chớnh sỏch qun lý 7.5 Thit k hnh xe buýt : Thit k hnh tuyn xe buýt khỏc nhiu so vi thit k hnh xe in Kt qu ca thit k s bao gm khong cỏch gión xe chp nhõn c, thi gian hnh, thi gian dng xe, s lng xe v tc trung bỡnh Thi gian dng xe ti cỏc trm dng c tớnh theo cỏc cụng thc sau : td = aA + bB + C aA + C bB + C (hai chiu thụng qua ca ụng nht) (mt chiu, ca xung) (mt chiu, ca lờn) vi : a, b : Thi gian trung bỡnh lờn v xung cho mt hnh khỏch ; a = 1.5 n giõy ; b = 2.5 n 3.5 giõy; A, B : S lng hnh khỏch xung v lờn; 36 Quy hoch mng li ng TS Chu Cụng Minh C : Thig gian mt m ca v úng ca hoc thi gian mt giao thụng np xe buýt ó sn sng chuyn bỏnh, thụng thng C = 15 giõy Tng sut phc v ca xe buýt: vi f = Q/Cc f = Tng sut yờu cu (xe buýt/gi); Q = Yờu cu phc v (hnh khỏch/gi); Cc = S hnh khỏch ti a xe buýt Kh nng thụng hnh ca xe buýt c xỏc nh qua thụng s: nng lc thụng hnh ca tuyn, nng sut cha ca nh ga xe buýt, nng sut cha ca xe, khong cỏch gión xe Ba thụng s u tiờn l nhng thụng s c lp, khong cỏch gión xe ph thuc vo ba bin trờn Nng sut cha ca xe buýt ph thuc vo thụng s: s ch ngi v s ch ng v th hin bi biu thc sau: Vi Ct = Ca + Cb Ct : Tng s hnh khỏch trờn xe buýt; Ca : Tng s ch ngi; Cb : Tng s ch ng; : H s Nng sut thụng hnh ca xe buýt bt kỡ thi gian no l: Rc = 60Ct 60(C a + Cb ) = hm hm S lng xe buýt cn thit phc v mt tuyt ng no ú oc xỏc nh bng thi gian hon tt mt chuyn i: = d vc vi: : Thi gian hon tt mt chuyn i (mt vũng); d : Khong cỏch mt chuyn i (mt vũng); vc: Vn tc trung bỡnh (km/h); Thi gian cn thit quay u xe (khong 10 phỳt) c cng thờm vo mi chuyn i 37 Quy hoch mng li ng S lng xe cn thit: Nf = TS Chu Cụng Minh h Vớ d 7.5: Cn thit phi cú mt h thng xe buýt t A n B cú khong cỏch 8.5 dm Thi gian i 30 phỳt Nhu cu ti gi cao im l 400 khỏch/gi v xe buýt 45 gh cú 20 ch ng Thit k h thng v xỏc nh s lng xe, gi s rng khong cỏch gión xe l 30 phỳt v thi gian quay u l 7.5 phỳt Vn tc hnh l: v0 = 60L/to = 60.8.5/30 = 17mph; to = thi gian hnh Khong cỏch gión xe: 30 phỳt Thi gian quay u = 7.5 phỳt hmin = 60Ct/Rc = 60( 45 + 20) = 9.75 phỳt (lm trũn 10phỳt); 400 Thi gian mt vũng, = 2(t0 + tt) = 2(30 + 7.5) = 75 phỳt; S lng xe buýt: Nf = /h = 75/10 = 7.5 = xe; Thi gian vũng sau hiu chnh: = Nf h = 10 = 80 phỳt; Thi gian quay u sau hiu chnh, tt = ( 2t0)/2 = (80 (2 30))/2 = 10 phỳt; Vn tc trung bỡnh, vc = d/ = 120L/ = 120 (8.5)80 = 12.75 mph Túm li, Khong cỏch gión xe: h = 10 phỳt; Thi gian vũng: = 80 phỳt Thi gian quay u, tt = 10 phỳt S lng xe, Nf = xe Vn tc trung bỡnh, vc = 12.75 mph 7.6 Kh nng thụng hnh ca giao thụng cụng cng Kh nng thụng hnh ca mt tuyn ng l s lng hnh khỏch ln nht i qua ti mt im nht nh mt khong thi gian xỏc nh, di mt iu kin hnh cho trc Kh nng thụng hnh qua chuyn hnh khỏch thụng thng kộm chớnh xỏc hn kh nng thụng hnh qua s lng xe Kh nng thụng hnh qua s lng xe c biu din bng s lng xe ln nht i qua mt im t mt thi gian nht nh nhõn vi s lng hnh khỏch ln nht cú th chuyn trờn xe Vớ d nh s lng ngi ln nht cú th chuyn trờn ng cao tc xe ụtụ v xe buýt cú th c tớnh nh sau: 38 Quy hoch mng li ng Vi TS Chu Cụng Minh Cp = fO1 + [(1800 1.5f)O2] f : S lng xe buýt gi; O1 : S lng ngi xe buýt; O2 : S lng ngi xe ụtụ; Cp : S lng ngi ln nht gi chuyn (ngi/gi) Nu f = 28, O1 = 45, O2 = 1.25 thỡ: Cp = 28 45 + [(1800 1.5 28)1.25] = 3457 ngi/gi ng cao tc nh trờn nu hng n trung tõm ụ th, ni cú mc phc v gim, thụng thng s cú kh nng thụng hnh khỏc vi vớ d trờn vỡ ú ng cao tc cú kh nng thụng hnh 1800 xe/gi/ln cú th khụng cũn ỳng na Vớ d 7.6: ng cao tc ụ th ti gi cao im cú 5200 xe ụtụ vi s ngi trung bỡnh xe l 1.25 ngi v 35 xe buýt vi 45 ngi/xe Ngũai ra, cú thờm 90 xe ch khỏch (vanpools) chuyn 10 khỏch/xe (bao gm c ti x) Tớnh toỏn lu lng, phn trm lu lng hnh khỏch trờn tng loi xe Xe/gi ễtụ Vanpool Buýt Tng cng 5200 90 35 5325 Ngi/xe 1.25 10 45 Ngi/gi 6500 900 1575 8975 % xe % ngi 97.65 1.69 0.66 100 72.42 10.02 17.56 100 Tng s ngi l 8975 vo gi cao im Xe ụtụ chim 97.65% tng s xe, tham gia chuyn 72.42% tng s hnh khỏch Vanpool v buýt, chim ln lt 1.69% v 0.66% chuyn 10.02% v 17.56% tng s hnh khỏch Kh nng thụng hnh thụng qua s lng hnh khỏch ph thuc vo yu t chớnh: S lng xe (toa xe) trờn mt n v hnh trỡnh (buýt, ụtụ, tu in); S hnh khỏch trờn mt n v hnh trỡnh; Khonh cỏch gión xe nh nht hoc thi gian gión xe nh nht; S kờnh chuyn, h s np, v sc cha ca ga Yu t 1, 2, c lp vi Yu t ph thuc vo cỏc yu t cũn li 7.7 K hoch tuyn ng K hoch tuyn ng, thi gian biu a nhng thi im m xe buýt s n, ng thi im bt u di chuyn cho hnh khỏch v ngi lỏi 39 Quy hoch mng li ng TS Chu Cụng Minh K hoch tuyn thụng thng c xõy dng da trờn khong cỏch gión xe khụng i gia cỏc xe liờn tip Khong cỏch gión xe hay thi gian gión xe khụng i hnh khỏch d nh hn Khong cỏch gión xe khụng i bao gm gio cao im sỏng v chiu, ban ngy, ban ờm, Ngoi ra, k hoch tuyn cú th thay i vo cui tun hoc ngy ngh 7.8 Khong cỏch gión xe Thụng thng, khong cỏch gión xe ph thuc vo mc phc v vi khong cỏch gión xe nh nht vo thi gian cao im nhng on ng cú nhu cu chuyn hnh khỏch cao, ngi hnh cung cp capacity headway, ngha l khong cỏch gión xe cỏc xe tham gia cú h s np ln nht Do ú, capacity headway l bin thay i t chuyn n chuyn, ú sc cha ln nht trờn xe ph thuc vo s ch ngi v c ch ng trờn xe Bờn cnh ú, nhng chuyn ng vng khỏch hoc lỳc gi thp im, ngi hnh xe buýt thng chy vi policy headway, ngha l khong cỏch gión xe ln nht c chp nhn phc v Kh nng th ba l khong cỏch gión xe c thit lp cho ti thiu húa tng chi phớ chuyn v thi gian m hnh khỏch phi b Capacity headway c tớnh nh sau: h= Ca L f rQ vi: h = khong cỏch gión xe; Ca = S ch ngi ln nht; Lf = H s np ln nht; Q = Tng s ngi ch phc v gi; r = H s np cho hnh khỏch chuyn Khong cỏch gión xe da vo ti thiu húa chi phớ v thi gian b ca hnh khỏch thay i theo cn bc hai ca tng nhu cu Trong trng hp ny, chi phớ hnh th l thun vi tng s xe cn chuyn tuyn ú Tng s xe li l mt hm ca tng thi gian cn thit ca xe hon tt chuyn i ú (bao gm thi gian di chuyn v thi gian mt dng ti cỏc trm xe buýt) v khong cỏch gian xe 40 Quy hoch mng li ng TS Chu Cụng Minh Tng s xe cn thit c tớnh nh sau: N = /h Vi = tng thi gian Chi phớ chuyn c tớnh nh sau: Co = o N = o/h Vi o chi phớ chuyn cho xe gi chuyn Nu s ngi lờn xe trung bỡnh chuyn i l Qh Nu s hnh khỏch ch khong thi gian bng ẵ thi gian gión xe, tng chi phớ cho thi gian ch xe l: Cw = wQh/2 Vi w l giỏ tr thi gian (ng/gi) Tng chi phớ cho ton b chuyn ú: C = Co + C w = o/h + wQh/2 Ly o hm ca C theo h, cho bng 0, ta c khong cỏch gión xe ti u nh sau: h= o wQ Trong thc t, ngi ta thng lm trũn khong cỏch gión xe n 10, 15, 30 phỳt vỡ hnh khỏch thng c gng n bn xe buýt trựng vi thi im xe buýt n nu thi gian gión xe ln hn 10 hoc 15 phỳt, ú thi gian gión xe da trờn 10 hoc 15 phỳt s d dng cho hnh khỏch nh Vớ d 7.7: Mt tuyn xe buýt c thit k cho 500 hnh khỏch gio v thi gian tng cng ca tuyn l 2.5 gi Xe buýt cú sc cha ln nht l 50 khỏch Chi phớ hnh l 60$/xe- gi v giỏ tr thi gian ca hnh khỏch l 10$/gi H s np ti a cho hnh khỏch lờn xe l 0.6 v h s np tiờu chun l 1.2 Xỏc nh capacity headway, thi gian gión xe nhm ti thiu húa chi phớ v thi gian ch ca hnh khỏch, v thi gian gión xe thc t Tt c cỏc thi gian gión xe s c lm trũn n phỳt gn nht Capacity headway: 41 Quy hoch mng li ng h= Ca L f rQ ì TS Chu Cụng Minh 60 phỳt (50)(1.2)(60) = = 12 phỳt giũ (0.6)(500) Khong cỏch gión xe ti thiờu chi phớ: h= o = wQ 2(60)( 2.5) ì 60 = 14.7 hay 15 phỳt (10)(500) Bi vỡ capacity headway nh hn khong cỏch gión xe ti thiờu chi phớ, ú xe buýt s n trựng nu kt qu th hai c dựng Vỡ th h = 12 phỳt 7.9 Xõy dng thi gian biu Mt khong cỏch gión xe c thit lp, thi gian biu cho giao thụng cụng cng trờn mt tuyn ng s c xỏc nh; Trng hp n gin nht l thi gian hnh trung bỡnh trờn mt tuyn khụng i, khong cỏch gión xe khụng i v khụng cú im giao tip gia cỏc xe mng li tuyn Vi nhng iu kin nh vy, tng thi gian (cycle time) l khụng i v bng tớch ca cỏc khong thi gian gión xe Ngc li, nu thi gian hnh trung bỡnh thay i lu lng xe thay i tuyn, nu xe giao nhiu tuyn khỏc nhau, ú tng thi gian s khụng c tớnh nh vy Trong trng hp thi gian hnh thay i, xe s khụng th trỡ thi gian gión xe khụng i, ngoi tr ti cỏc im trung chuyn Vi nhng iu kin nh trờn, thi gian biu cú th c xỏc nh nh sau: u tiờn, thi im c thit lp, thi gian hnh trung bỡnh c xỏc nh cho tt c cỏc tuyn gia cỏc thi im; ý rng vỡ cỏc xe di chuyn theo hng ngc li thụng thng s dng cựng tuyn ng, thi gian hnh cú th khỏc nhau, ú thi gian hnh c tớnh toỏn riờng bit, vớ d nh t A n B v t B n A; Trờn thc t, thi gian hnh trung bỡnh trờn mt tuyn cha tn ti v c xỏc nh t thi gian xe chy cng vi thi gian lờn xung ca hnh khỏch Khi thi gian biu ó hon tt v thay i, thi gian hnh s c quan sỏt trc tip; Khi ó xỏc n c thi gian gión xe v thi gian hnh trung bỡnh, tng thi gian v s lng xe cn thit trờn tuyn s c xỏc nh 42 Quy hoch mng li ng TS Chu Cụng Minh Tng thi gian bao gm tng thi gian hnh trung bỡnh cỏc tuyn con, thi gian lờn xung xe v thi gian ngh cho ti x, thi gian quay u Do ú: vi = T + tL t T= i + tl i tl = max(t, tw) ti : Thi gian lu thụng trờn on i; tL : Thi gian lờn v xung xe; tl : Thi gian lờn v xung xe nh nht; tw : Thi gian cn thit ti x ngh ngi, xỏc nh t hp ng ngi lao ng, cú th c nh hay t l theo tụng thi gian hnh; t : Thi gian cn thit xe sau quay u s hnh chuyn tip theo ỳng gi T biu thc N = /h vi yờu cu s lng xe l mt s nguyờn dng, N = n h int(T/h) Vi nhint( ) hm ch lm trũn n s nguyờn dng gn nht Vớ d 7.8: Xõy dng thi gian biu cho h thng xe buýt da trờn thi gian cho nh sau Thi gian gión xe l 30 phỳt, thi gian lờn v xung xe l phỳt ti mi chn hoc 10% thi gian chy tựy theo cỏi no ln hn Chuyn xe u tiờn t A n D l 8:00am Thi gian biu khong thi gian t 8:00am n 12:00 tra Thi gian i gia cỏc on nh sau: on A- B B- C C- D D- C C- B B- A t i Thi gian i, phỳt 20 15 40 38 18 22 = 20 + 15 + 40 + 38 + 22 = 153 phỳt i tw = phỳt = 14 phỳt t = 0.1 153 phỳt = 15.3 phỳt T = 153 + 15.3 = 168.3 phỳt N = n h int(168.3/30) = n h int(5.6) = xe = 30 = 180 phỳt 43 Quy hoch mng li ng TS Chu Cụng Minh tL = 180 168.3 = 11.7 phỳt tl + tL = 11.7 + 15.3 = 27 phỳt S dng thi gian lờn xung xe buýt 14 phỳt ti A v 13 phỳt ti D (chỳ ý rng bt c t hp gia phỳt ti A v 20 phỳt ti D, 20 phỳt ti A v phỳt ti D u c) Xe A 8:00 8:30 9:00 9:30 10:00 10:30 11:00 11:30 12:00 B 8:20 8:50 9:20 9:50 10:20 10:50 11:20 11:50 12:20 C 8:35 9:05 9:35 10:05 10:35 11:05 11:35 12:05 12:35 D 9:15 9:45 10:15 10:45 11:15 11:45 12:15 12:45 1:15 Xe 6 D 7:58 8:28 8:58 9:28 9:58 10:28 10:58 11:28 11:58 C 8:36 9:06 9:36 10:06 10:36 11:06 11:36 12:06 12:36 B 8:54 9:24 9:54 10:24 10:54 11:24 11:54 12:24 12:54 A 9:16 9:46 10:16 10:46 11:16 11:46 12:16 12:46 1:16 Thut gii tỡm thi gian biu Thut gii thit lp thi gian biu s xỏc nh s lng xe buýt nh nht ca mt tuyn ng cho trc mt khong thi gian cho trc nhn ỏp ng nhu cu v tiờu chun cho trc Chu trỡnh: Xỏc nh nu ang l thi gian gión xe nh nht, HE ỏp ng cho nhu cu Nu khụng, tớnh toỏn li vi thi gian gión xe ln hn, HR , s lng xe N, chuyn sang bc 7; Nu HE khụng ỏp ng nhu cu, tớnh toỏn li s lng xe N ỏp ng nhu cu Q; Tớnh thi gian gión xe H cho N; Nu H ln hn thi gian gión xe ln nht, HMAX, gỏn N = N+1 v tr li bc 3; Chn li H, HR ó c lm trũn; Nu s c chn ln hn phỳt, cỏc s thn c dựng l 7.5, 10, 12, 15, 20, 30, 40, v 60 phỳt Nu HR khụng ỏp ng nhu cu, gỏn N = N+1 v tr li bc 3; Xut kt qu s lng xe N, thi gian gión xe HR 44