Bài tập lớn đường thành phố Đề Bài: Cải thiện bố trí điều khiển giao thông cho nút giao thông Biết lưu lượng xe quy đổi theo hướng hình vẽ Bài Làm I-Số LIỆU ĐẦU VÀO Dien Bien Phu 1669 92 869 28 T n P h u 965 815 1942 94 1577 2361 989 690 Dien Bien Phu Hướng Đi Bắc Nam Đông Tây SV : Trần Văn Lâm Phải 690 92 Hướng Thẳng 1914 1577 869 Lưu Lượng Trái 125 94 28 tổng cộng 2014 2361 989 Lớp: LT-K14-Thái Nguyên T n P h u 125 T n P h u 2041 1914 1577 Bài tập lớn đường thành phố 6.8 DIE U PH IEN NB 7.5 N 2.0 6.1 6.0 4.5 TRAN PHU 4.1 3.5 11.6 5.5 TRAN PHU 2.0 6.1 4.7 DIE NB IEN U PH 7.9 6.8 II-TÍNH TOÁN MỨC ĐỘ NGUY HIỂM CỦA NÚT Gọi nt , nn , nc số điểm tách, nhập cắt nút giao thông Lấy điểm tách làm chuẩn, có hệ số để đánh giá mứ độ phức tạp(nguy hiểm) nút, người ta tính: M = × nt + × n n + × nc Từ ta có: - Nếu M55 : nút phức tạp Từ hình vẽ 1, ta có thông số sau: + Số điểm tách SV : Trần Văn Lâm nt =3 Lớp: LT-K14-Thái Nguyên Bài tập lớn đường thành phố + Số điểm nhập nn =4 + Số điểm cắt nc = Do bậy ta : M= 55 Đánh giá mức độ phức tạp nút : NÚT PHỨC TẠP VỪA PHẢI III- ĐỀ XUẤT CÁC PHƯỚNG ÁN ĐIỀU KHIỂN TÍN HIỆU GIAO THÔNG 1- Phương án điều khiển tín hiệu giao thông: Do hướng Bắc Nam rẽ trái có lưu lượng tương đối lớn Vì ta vố trí pha riêng cho dòng xe Dự kiến điều khiển 3pha sau: Pha Pha Pha a= Tính thời gian chuyển pha TZ Thời gian chuyển pha TZ khoảng thời gian tính từ lúc kết thúc pha đến lúc bắt đầu pha Khoảng thời gian phải đảm bảo trình giao thông diễm an toàn, xe không vị va chạm xung đột TZ=Tr+Tk+Tv - Te Trong đó: -Tz : thời gian chuyển pha (s) - Tr+Tk : khoảng thời gian xe hết phạm vi xung đột SV : Trần Văn Lâm Lớp: LT-K14-Thái Nguyên Bài tập lớn đường thành phố Tr + Tk = Lr + Lk Vr Lr : Khoảng cách từ điểm dừng đến hết phạm vi xung đột(m) Lk : Chiều dài xe, lấy Lk= 6m Tv : Thời gian đèn vàng, lấy Tv=3s Te : Khoảng thời gian xe pha tiếp đến phạm vi xung đột Te = Le Ve Vr : Vận tốc xe khỏi nút, lấy Vr=36km/h = 10m/s Ve : Vận tốc xe vào nút, lấy Ve=Vr=10m/s Le : Khoang cách từ vạch dừng tới phạp vi xung đột (m) Tuy nhiên, để đơn giản, lấy thời gian chuyển pha pha Ta lựa chọn : Tz = 6s b- Tính toán thời gian điều khiển Từ số liệu tính toán trên, ta suy tổng thời gian chuyển pha : Tz = ∑ t Zi = × TZi = × = 18s Do nhánh nút có nhiều xe, nên khả thông qua nút lớn, lưu lượng dòng bão hòa Si lớn Vì Vậy chọn Si = 6000 (xe\h) Dự kiến đầu vào có xe, cho rẽ trái, cho xe thẳng rẽ phải SV : Trần Văn Lâm Lớp: LT-K14-Thái Nguyên Bài tập lớn đường thành phố Híng T©y Híng §«ng Híng B¾c Híng Nam Hướng Bắc Nam Đông Tây Hướng Th + Ph Trái 1916 125 2267 94 961 28 0 Ta có bảng lưu lượng xe tính toán sau : Pha Hướng SV : Trần Văn Lâm Mi (xe\h) Số xe Si (xe\h) Yi = Lớp: LT-K14-Thái Nguyên Mi Si Bài tập lớn đường thành phố Nam thẳng+rẽ 2267 6000 0.378 phải Bắc rẽ trái Đông thẳng + rẽ 125 961 2 6000 6000 0.021 0.16 phải Y= ∑ Yi = 0.559 Như : Thời gian chu kỳ đèn tối ưu : TOP = 1.5 × ∑ t zi + 1− Y = 72.535 Thời gian chu kỳ đèn thiết kế : TP = (1 → 1.5) × TOP = (72.535 → 108.802) Chọn chu kỳ đèn thiết kế : TP = 91s Tổng thời gian đèn xanh : 3 1 ∑ Txi = TP − ∑ Tzi = 73s Giải hệ phương trình : Tx1 + Tx + Tx = 73s Tx1 : Tx : Tx = 2267 : 125 : 961 Ta kết : Tx1 = 49s Tx2 = 3s Tx3 = 21s Vậy ta tính tỷ số thời gian đèn xanh thời gian chu kỳ : λ1 = SV : Trần Văn Lâm Tx1 = 0.538 TP Lớp: LT-K14-Thái Nguyên Bài tập lớn đường thành phố λ2 = Tx = 0.033 TP λ3 = Tx = 0.231 TP C- Tính thời gianchờ trung bình khả thông qua * Xét pha : - Pha gồm có xe cho xe thẳng rẽ phải - Khả thông qua pha : Cm1 = Cm1ph + Cmth1 + Cm 2ph + Cmth2 Trong : Cm1ph = λ1 × S1 = 3231 (xe\h) Cmth1 = λ1 × S1 = 3231 (xe\h) Cm 2ph = λ1 × S1 = 3231 (xe\h) Cmth2 = λ1 × S1 = 3231 (xe\h) Vậy ta : Cm1 = 12924 (xe\h) - Thời gian chờ trung bình pha 1: t w1 TP × (1 − λ1 ) x12 = 0.9 × + 2q1 (1 − x1 ) × (1 − Y1 ) Ở ta có : λ1 = 0.538 y1 = 0.378 q1 = M1 = 0.63 3600 x1 = M1 = 0.702 λ1 × S1 Thay vào công thức ta : SV : Trần Văn Lâm Lớp: LT-K14-Thái Nguyên Bài tập lớn đường thành phố t w1 = 15.2 s *Xét pha : - Pha gồm có xe cho xe rẽ trái - Khả thông qua pha : Cm = Cmtr1 + Cmtr2 Trong : Cmtr1 = λ2 × S = 198 (xe\h) Cmtr2 = λ2 × S = 198 (xe\h) Vậy ta : Cm = 396 (xe\h) -Thời gian chờ trung bình pha : t w2 ( TP × − λ22 = 0.9 × × (1 − Y2 ) ) + x 22 q (1 − x ) Ở ta có : λ = 0.033 y = 0.021 q1 = M2 = 0.035 3600 x1 = M2 = 0.632 λ2 × S Thay vào công thức ta : t w = 53.171 s *Xét pha : - Pha gồm có xe, cho xe thẳng, rẽ phải rẽ trái - Khả thông qua pha : Cm3 = Cmth1 + Cm1ph + Cmtr1 + Cmtr2 + Cm 2ph + Cmtr2 SV : Trần Văn Lâm Lớp: LT-K14-Thái Nguyên Bài tập lớn đường thành phố Trong : Cm1ph = Cm 2ph = λ3 × S = 1384.6 (xe\h) Cmth1 = Cmth2 = λ3 × S = 1384.6 (xe\h) Cmtr1 = Cmtr1 + Cmtr1 Ta có : C tr1 = × 3600 = 79.121 TP C tr1 : Tra bảng phụ thuộc vào : λ3 = 0.231 M th2 = Ta : C tr1 = 103 Ta có : C tr2 = × 3600 = 79.121 TP C tr2 : Tra bảng phụ thuộc vào : λ3 = 0.231 M th1 = 869 Ta : Ctr21 = Vậy ta : Cm3 = 5641 (xe\h) -Thời gian chờ trung bình pha : t w3 ( TP × − λ32 = 0.9 × × (1 − Y3 ) ) + x32 q (1 − x ) Ở ta có : SV : Trần Văn Lâm Lớp: LT-K14-Thái Nguyên Bài tập lớn đường thành phố λ3 = 0.231 y = 0.16 q3 = M3 = 0.267 3600 x3 = M3 = 0.694 λ3 × S Thay vào công thức ta : t w3 = 31.506 s * Khả thông xe lý thuyết nút : Cm = Cm1 + Cm2 + Cm3 = 18961 (xe\h) * Khả thông xe thực nút : C tt = 80% × Cm = 15169 (xe\h) * Thời gian chờ trung bình phương tiện : TW = ∑(M i × t wi ) ∑M = 21.29 s i * Nhận xét kiến nghị : - Phương án điều khiển tín hiệu giao thông cho kết chấp nhận - Tuy nhiên, ta tăng số xe đầu vào đầu tuyến cho ta kết tốt đáng tin cậy SV : Trần Văn Lâm 10 Lớp: LT-K14-Thái Nguyên