Hiệu quả của việc xây dựng các nút giao thông khác mức là rõ rệt cải thiện đợc tính an toàn lu thông xe, tránh ùn tắc, tăng khả năng thông hành.. I.2 - Chọn số pha điều khiển+ Số pha điề
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ
MINH
KHOA CÔNG TRÌNH – NGÀNH XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG
-
-BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC:
GVHD: ThS HUỲNH ÁNH TUYẾT SVTH: NGUYỄN QUANG ĐẠI LỚP: CD04A
MSSV: CD04016
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 12 tháng 5 năm 2008.
Trang 2PHẦN I - SỐ LIỆU ĐỀ BÀI
+ Số đề bài: 1-2.1.a-2.2.a-3.2
+ Tốc độ thiết kế:
AB: 60 km/h.
CD: 60 km/h.
+ Số làn xe nối vào nút:
AB: 4 x 3.5 mét.
CD: 4 x 3.5 mét.
+ Số liệu điều tra lưu lượng nối vào nhánh:
Hướng Lưu lượng xe
q i (xcqđ/h) B
Thẳng 400
Trái 200
Phải 100
N
Đ
Thẳng 500
Trái 200
Phải 120
T
PHẦN II – BÀI LÀM Ngày nay, giao thông đô thị đã trở thành một bài toán cấp bách cần đợc giải quyết Với tình hình phát triển của các phơng tiện giao thông cá nhân, các yêu cầu về qui hoạch kiến trúc - dân c, định hớng phát triển kinh tế - xã hội khu vực
Trang 3giao khác mức) đã trở thành một giải pháp đợc u tiên lựa chọn Hiệu quả của việc xây dựng các nút giao thông khác mức là rõ rệt cải thiện đợc tính an toàn lu thông xe, tránh ùn tắc, tăng khả năng thông hành Tính mỹ quan của công trình cũng đem lại những cảnh quan kiến trúc đẹp cho đô thị
I.1 - Bố trí mặt bằng nút giao thông
+ Các xe đi thẳng và rẽ phải được đi cùng một làn
+ Các xe rẽ trái có làn riêng
+ Điều khiển giao thông theo chu kỳ 2 pha
+ Thời gian xen kẽ giữa hai xanh là 6 s (xem phần tính toán mục I.3)
Trang 4I.2 - Chọn số pha điều khiển
+ Số pha điều khiển trong một chu kỳ được chọn trước rồi tính toán kiểm tra xem có đạt yêu cầu hay không Ban đầu ta chọn số pha điều khiển là nhỏ nhất, chọn số pha điều khiển là 2 pha trong một chu kỳ đèn
I.3 - Tính thời gian xen kẹp giứa hai xanh
1
2*
16.67 32.4 5.8
2* 2.5 16.67
xe
xk pu
xk
B l V
t t
→ Thỏa mãn nằm trong khoảng từ 4 đến 12 giây.
Trong đó:
1
pu
t s Thời gian phản ứng
16.67 /
V m s Vận tốc xe chạy vào nút
2
a m s Gia tốc hãm xe Ta chọn 2
32.4
B m Bề rộng nút (khoảng cách giữa hai vạch dừng xe)
5.8
xe
l m Chiều dài xe
I.4 - Tính lưu lượng dòng xe bão hòa
+ Đối với làn xe ở sát lề và chỉ có luồng xe đi thẳng:
S = 1940 + 100*(W-3.25) = 1940 + 100*(3.5-3.25) = 1965 (xcqđ/h)
+ Đối với làn xe không ở vị trí sát lề và chỉ có luồng xe đi thẳng:
S = 2080 + 100*(W-3.25) = 2080 + 100*(3.5-3.25) = 2105 (xcqđ/h)
+ Đối với làn xe chỉ rành riêng cho rẽ trái hoặc rẽ phải:
Trang 5
r
230 2105 230
1 1.5 / 1 1.5 /15
S
r
Trong đó:
S = 2105 (xcqđ/h) Lưu lượng dòng xe bão hòa trong trường hợp làn xe không ở sát lề chỉ có luồng đi thẳng
r - bán kính quỹ đạo vệt bánh xe rẽ (m) Lấy r = 15 m với xe rẽ trái + Đối với làn xe hỗn hợp (các luồng xe rẽ và đi thẳng cùng lưu thông trên một làn xe) trong trường hợp có dòng xe đối diện:
m
230 S
1 1.5* /
S
f r
Trong đó:
S = 1965 (xcqđ/h) Lưu lượng dòng xe bão hòa trong trường hợp làn xe ở sát lề và chỉ có luồng đi thẳng
f - Tỷ lệ xe rẽ trong làn
r - bán kính quỹ đạo vệt bánh xe rẽ (m).) Lấy r = 10 m với xe rẽ phải
Lập bảng tính cho tầng làn xe ở sát lề gồm hai luồng rẽ phải và đi thẳng, ta có kết quả sau đây:
Trang 6Hướng Dòng xe qi
(xcqđ/h)
Tổng qi
(xcqđ/h)
Tỉ lệ xe
rẽ (f)
Sm (xcqđ/h)
Đi thẳng 400
Rẽ phải 100
Đi thẳng 700
Rẽ phải 200
Đi thẳng 500
Rẽ phải 120
Đi thẳng 490
Rẽ phải 80
500 900 620 570
Bắc
Nam
Đông
Tây
0.2000 0.2222 0.1935 0.1404
1684 1679 1686 1699
I.5 - Hệ số lưu lượng
+ Hệ số lưu lượng là tỷ số giữa lưu lượng xe trung bình đến nút (qi) và lưu lượng bão hòa (Si) của luồng xe
+ Hệ số lưu lượng thể hiện mức độ chi phối của luồng xe khi tính toán thời gian thời gian cho đèn tín hiệu giao thông
+ Công thức tính hệ số lưu lượng: i i
i
q y
S
+ Trong tất cả các luồng xe của một pha, luồng xe nào có hệ số lưu lượng lớn nhất (luồng xe đại diện) cần phải được thiết kế thoát hết qua nút Hệ số lưu
lượng lớn nhất là yk m ax y i
+ Kết hợp với lưu lượng dòng xe bão hòa của tầng làn xe đã tính ở trên, ta lập bảng tính toán hệ số lưu lượng như dưới đây
Trang 7STT pha q i
(xcqđ/h)
S i
(xcqđ/h) y i y i,max
Đi thẳng+rẽ phải 500 1684 0.297
rẽ trái 200 1705 0.117
Đi thẳng+rẽ phải 900 1679 0.516
rẽ trái 150 1705 0.088
Đi thẳng+rẽ phải 620 1686 0.368
rẽ trái 190 1705 0.111
Đi thẳng+rẽ phải 570 1699 0.335
rẽ trái 80 1705 0.047
0.884
I
II
0.516
0.368 Tổng Y =
Hướng của các luồng xe Bắc
Nam Đông Tây
I.6 - Tính tổn thất thời gian cho một chu kì
+ Tổn thất thời gian cho một chu kỳ đèn:
1
n xk
Trong đó:
6
xk
t s là thời gian xen kẹp giữa hai xanh
2
n là số pha điều khiển
I.7 - Xác định thời gian cho một chu kì đèn
+ Thời gian cho một chu kì đèn tối ưu:
1.5* 5 1.5*10 5
86 120
o
L
Y
I.8 - Tính thời gian đèn xanh cho các pha
+ Pha I:
Thời gian đèn xanh có hiệu của luồng xe đại diện:
* 86 10 * 0.516 44
0.884
xh
Y
Trang 8Trong đó:
86
o
C C s là thời gian cho một chu kì đèn tối ưu
10
L s là tổn thất thời gian cho một chu kì đèn
0.516
k
y là hệ số lưu lượng của luồng xe đại diện trong pha I 0.884
Y là tổng hệ số lưu lượng của các luồng xe đại diện Thời gian đèn xanh thực tế của luồng xe đại diện:
1 44 1 43
I I
t t s
+ Pha II:
Thời gian đèn xanh có hiệu của luồng xe đại diện:
0.884
xh
Y
Thời gian đèn xanh thực tế của luồng xe đại diện:
1 32 1 31
II II
Trang 9I.9 - Vẽ biều đồ phân pha
Kết luận
Nút giao cùng mức dạng ngã tư hay ngã ba, là dạng gặp nhiều nhất trong các khu đô thị Trong bài này giới thiệu các bước tiến hành thiết kế nút dạng
Chọn tính năng thiết kế nút
Khai báo đường nào được ưu tiên khi vào nút, để làm cơ sở lựa chọn cao độ cho nút giao
Khai báo các thông số bề rộng đường và độ dốc ngang đường trước nút và vào nút giao
Nếu nút có mở rộng làn xe rẽ trái và rẽ phải, chọn thêm tính năng này
Hình dạng nút ngã tư thể hiện dưới dạng Corridor
Thể hiện dưới dạng đường đồng mức
Tiếp tục thực hiện cho các nút còn lại trong đô thị, như vậy sẽ được mạng lưới đường
Trang 10Từ kết quả đường đồng mức này sẽ là dữ liệu tiếp theo để tiến hành thiết kế mạng lưới thoát nước và tính toán san lấp
Khi sử dụng tính năng này có thể có được dữ liệu cho các hạng mục thiết kế đường, san lấp, thoát nước
Thiết kế nút giao thông lập thể là một công tác phức tạp, tỷ mỷ, đòi hỏi rất nhiều công sức của người kỹ sư thiết kế Hiện nay, công việc này còn tương đối mới
mẻ nhưng là một xu thế tất yếu của việc xây dựng các công trình giao thông trong thành phố Bài báo này mới chỉ dừng lại ở việc lập nên một mô hình cơ bản, sơ lược làm nền móng cho việc xây dựng một hệ thống chương trình phần mềm phục vụ công tác thiết kế nút giao thông lập thể Được ứng dụng bằng các chương trình phần mềm phổ biến hiện nay, hệ thống này sẽ tạo được sự thân thiện với người sử dụng, giúp cho công tác thiết kế trở nên nhanh chóng, thuận tiện và khoa học hơn trước Chúng tôi hy vọng sẽ đi sâu vào việc xây dựng hệ thống phần mềm có ích này trong các nghiên cứu sau
Kiến nghị
Thời gian là bài tập lớn không được nhiều, tài liệu tham khảo ít và cũng do lần đầu làm bài tập lớn không thể tránh những sai sót mong được sự đóng góp ý kiến của các Thầy cô và các bạn
Trang 11TÀI LIỆU THAM KHẢO
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Hướng dẫn sử dụng chương trình TOPO, HS, HS - Mỏ, Công ty phần mềm
Hài Hoà, Hà Nội 2003
[2] Hướng dẫn sử dụng các phần mềm C, AutoCAD, CAD Overlay
[3] Lưu Nguyễn Hải Nam, STAAD Pro 2001 căn bản phân tích cấu trúc và
thiết kế, Nhà xuất bản Đại Hoạc Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, 2001.
[4] PGS.TS Nguyễn Viết Trung, Vũ Văn Toản, Hướng dẫn sử dụng SAP 2000
tính toán cầu và kết cấu, Nhà xuất bản Giao Thông Vận Tải, Hà Nội 2000.
[5] PGS.TS Nguyễn Xuân Vinh, Thiết kế nút giao thông và tổ chức giao thông
đô thị, Nhà xuất bản Giao Thông Vận Tải, Hà Nội 1999.