BÀI GIẢNG DỰ BÁO NHU CẦU GIAO THÔNG

BÀI GIẢNG DỰ BÁO NHU CẦU GIAO THÔNG ĐƯỢC BIÊN SOẠN BỞI THẦY NGUYỄN VĂN ĐĂNG VỚI NỘI DUNG ĐƯỢC PHÂN CHIA RÕ RÀNG THEO TỪNG ĐỀ MỤC, BÀI GIẢNG GIẢI THÍCH RÕ NHỮNG THUẬT NGỮ CHUYÊN NGÀNH GIÚP SINH VIÊN NẮM BẮT ĐƯỢC NỘI DUNG BÀI GIẢNG MỘT CÁCH NHANH CHÓNG VÀ HIỆU QUẢ

Trang 2

Tài liệu tham khảo (References)

[1] NCHRP Report 365, Travel Estimation Techniques for Urban

Planning, Washington, D.C 1998

[2] Nicholas J Garber, Lester A Hoel, Traffic and Highway Engineering,

Fourth Edition, University of Virginia

[3] B.G Hutchinson, Principles of Urban Transport Systems Planning,

University of Waterloo

[4] Institute of Transportation Engineers, Trip Generation Manual, 9 th

Edition – Volume 1: User’s Guide and Handbook.

[5] Eric J Tripi, P.E., PTOE, Basic of ITE Trip Generation and its role in calculating transportation impact fees, 2011

Trang 3

Why is traffic demand forecast?

Nâng cấp, cải tạo, quy hoạch, chính

sách

Trang 4

When is traffic demand forecast?

Projects on modes of travel (các dự án về giao thông)

Lines on existing roads Roads

Light rail Bus service Geometric design (Thiết kế hình học đường)

Pavement design (Thiết kế nền mặt đường)

Trang 5

Traffic Demand Forcast Models

Mô hình một bước (trực tiếp)

Mô hình bốn bước (Four Steps mode)

Trang 6

Mô hình bốn bước - Four Steps Mode

1 Trip generation

(Phát sinh chuyến

đi)

2 Trip distribution (Phân phối chuyến

đi)

3 Mode choice (Phân chia phương

thức)

4 Highway Assignment ( Phân

bổ giao thông trên

mạng lưới)

Trang 7

Một số thuật ngữ

• Trip = A single or one direction vehicle movement with either the

đi = một sự di chuyển từ một điểm này đến điểm khác trong khu vực nghiên cứu)

• Trip End = The Origin or Destination of a trip (Điểm bắt đầu hoặc kết thúc chuyến đi)

• Average Trip Rate = A weighted average of the number of trips or trip

ends per unit of related independent variable, i.e trip ends per

dwelling unit (Suất phát sinh chuyến đi trung bình)

• Average Weekday Vehicle Trip Ends (AWDVTE) = the weighted

24-hours total off all vehicle trips counted to and from a study site from Monday through Friday (Suất phá sinh chuyến đi trung bình ngày trong tuần tính trên đầu phương tiện)

Trang 8

• Average Trip Rate for Peak Hour of Adjacent Street Traffic = The

weighted average trip rate during the hour of the highest volume of traffic passing the site on adjacent streets between 7 and 9 A.M or

between 4 and 6 P.M (Suất phát sinh chuyến đi trung bình trong giờ

cao điểm trên các tuyến phố liền kề)

• Average Trip Rate for Peak Hour of Generator = The weighted trip

rate during the hour of highest volume of traffic entering and exiting

the study site in the A.M or in the P.M (Suất phát sinh chuyến đi

trung bình trong giờ cao điểm ở khu vực nghiên cứu)

Trang 9

Phase 1: Trip Generation

(Phát sinh chuyến đi)

Trang 10

Phase 1: Trip Generation

• Sự phát sinh chuyến đi chịu ảnh hưởng của đặc điểm sử dụng đất và

các đặc điểm kinh tế xã hội ( ví dụ: dân số, thu nhập, độ tuổi, giới

tính, việc làm …)

• Khối lượng hàng hóa cần vận chuyển được xác định chủ yếu từ các dự

báo về khả năng sản xuất và tiêu thụ, nhằm vào một số mặt hàng

chính

Trang 11

Trang 12

Trang 13

Phase 1: Trip Generation

Trang 14

Trang 15

Trang 16

Independent Variables? (Biến độc lập)

• An Independent Variable is defined as a physical, measurable and

predictable unit describing the study site or trip generators (e.g

Gross Floor Area, employees, seats, dwelling units )

(Một biến độc lập được xem là một nhân tố vật lý có thể đo đếm và dự đoán được để miêu

tả một khu vực nghiên cứu hoặc một nơi phát sinh hành trình ví dụ diện tích sàn, số lượng

lao động, số chỗ ngồi, số đơn vị ở….)

Trang 17

Time Period for Analysis (Khoảng thời gian phân tích)

• The time period that should be analyzed is the time period in which

the combination of site-generated traffic and adjacent street traffic is

at its maximum

(Khoảng thời gian lựa chọn để phân tích nên là khoảng thời gian mà tổng lượng phát sinh hành

trình ở khu vực nghiên cứu và các tuyến phố liền kề là lớn nhất)

Trang 18

ITE Land Use Code (Mã sử dụng đất của ITE)

ITE Land Use Code

Trang 19

ITE Land Use Code (Mã sử dụng đất của ITE)

Phase 1: Trip Generation Source: ITE

Trang 20

Công thức quy hồi

Trang 21

Phase 1: Trip Generation Source: Eric J Tripi, P.E., PTOE, Basic of ITE Trip Generation and its role in calculating

transportation impact fees, 2011

Trang 22

Source: NCHRP Report 365

Trang 23

Trang 24

Ví dụ

- Một khu đô thị có số dân là 150.000 và có 65000 hộ

- Hãy dự báo nhu cầu đi lại

- Các số liệu khác như sau:

Trang 25

Trang 26

Trang 27

 

p P P A CT

CTp = control total of productions

Pz = trip productions for each zone

Pe = trip productions at each external station

Ae = trip attractions at each external station

Trang 28

Cân bằng giữa Phát sinh và hấp dẫn

Trang 29

Phase 2: Trip Distribution

(Phân phối chuyến đi)

Trang 30

What is Trip Distribution?

Trang 31

Gravity Model (Mô hình hấp dẫn)

Phase 2: Trip Distribution

- Tịj = số chuyến đi từ vùng i sang vùng j

- Pi = số chuyến đi phát sinh ở vùng I

- Aj = số chuyến đi hấp dẫn ở vùng j

- Fij = Nhân tố F kể đến ảnh hưởng của cấu trúc không gian giữa vùng i và vùng j

- Kij = Hệ số điều chỉnh phân phối chuyến đi liên quan đến sự liên hệ giữa vùng i và j

Trang 32

Friction Factor (Nhân tố F)

ij

c t b

Trong đó:

- Fij = số chuyến đi từ vùng i sang vùng j

- a,b và c = các hệ số mô hình, các hệ số b và c thường âm, a là hệ số tỷ lệ có thể

có trị số khác nhau.

- tij = Thời gian hành trình giữa vùng i và vùng j

Trang 33

Traffic Impedances (Các trở kháng của chuyến đi)

1 Distance (Khoảng cách)

2 Travel Times (Thời gian đi lại)

3 Toll (Chi phí chuyến đi)

Trang 34

Intrazonal Travel Times (Thời gian di chuyển trong vùng

Trang 35

Terminal Times (Thời gian di chuyển ở đầu cuối)

Là thời gian hoặc giá trị thời gian đòi hỏi người đi lại phải đi bộ đến nơi hoặc từ chỗ

đón các phương tiện giao thông công cộng, thời gian dành cho việc đỗ xe hơi trong

khu đô thị

Terminal Times được ước tính thông dựa trên mật độ dân số và công việc của khu

đô thị Nếu không có nghiên cứu nào có thể tham khảo bảng sau

Trang 36

Everage Trips Lengths (Thời gian trung bình của chuyến đi)

Thời gian di chuyển trung bình cho các chuyến đi có mục đích là HBW rơi vào khoảng 15 đến 20 phút đối với đô

thị nhỏ, và khoảng 25 đến 30 phút đối với các đô thị lớn Hoặc có thể tính toán theo công thức sau:

Thời gian đi lại trung bình cho các chuyến đi có mục đích khác (HBO, NHB) thường khó tính toán bởi vì nó thường

không cố định Theo FHWA, thời gian đi lại trung bình cho các chuyến đi không phải là HBW thường ít hơn so với

HBW Một cách tương đối có thể lấy thời gian đi lại trung bình của các chuyến đi non-HBW bằng xấp xĩ 75% đến

85% của HBW khi đô thị <1 triệu dân và xấp xĩ 60 đến 70% HBW khi đô thị > 1 triệu dân

Trang 37

Trip – Length Frequency Distribution (Phân phối tần suất chuyến đi)

Thời gian di chuyển trung bình cho các chuyến đi có mục đích là HBW

Trang 39

Bài tập ví dụ

Xác định hệ số F (Friction Factors versus time)

F (HBW) 88,25 76,81 67,24 58,99 51,83 45,57 40,1 35,29 31,07 27,36

F (HB-nonW) 90,48 33,25 17,76 11,06 7,48 5,34 3,96 3,01 2,34 1,84 F(nHBW) 90,48 32,12 16,81 10,32 6,91 4,89 3,59 2,71 2,09 1,64

Trang 40

Examples (Bài tập ví dụ)

Xác định số chuyến đi giữa các vùng sử dụng mô hình hấp dẫn Ví dụ Kij=1 cho tất

Trang 41

Bài tập ví dụ

Hiệu chỉnh Hấp dẫn chuyến đi

Trang 43

External Travel Estimation

External – External Trips/ Through Trips

(EE Trips) – Quá Cảnh

Trang 44

Khảo sát External Trips

Trang 45

Ước tính chuyến đi quá cảnh

Các nghiên cứu đã thực hiện cho thấy tỷ lệ chuyến đi quá cảnh ở các trạm khảo sát có mốitương quan với chức năng của tuyến đường, sự liện hệ của các khu vực đối ngoại, lưu lượng giao

thông trung bình ngày ở các trạm khảo sát, số dân của khu vực nghiên cứu và thành phần dòng xe

Trang 46

D.G Modlin Jr phát triển một mô hình để ước tính chuyến đi quá cảnh:

76, 76 11, 22 25, 74 042,18 0, 00012 0, 59 0, 48 0, 000417

Trong đó:

Yi = phần tram của lưu lượng trung bình ngày (ADT) tại trạm khảo sát i là chuyến đi quá cảnh

I = Đường liên bang hay quốc lộ (0 hoặc 1)PA= Đường trục chính chủ yếu (0 hoặc 1)MA= Đường trục thứ yếu (0 hoặc 1)

ADTi= Lưu lượng xe trung bình ngày tại trạm khảo sát thứ iPTKSi= phần tram xe tải (không tính xe bán tải và xe con loại 7 chỗ)PPSi= tỷ lệ xe con loại 7 chỗ và xe bán tải tại trạm i

POP= dân số trong khu vực nghiên cứu

Trang 47

Ví dụ: Cho số liệu khảo sát ở các trạm khảo sát lưu lượng từ 101 đến 105 như bảng dưới Dân số 50000 dân

Ký hiệu chức năng

ADT Tỷ lệ xe

tải, %

Tỷ lệ xe bán tải và xe 7 chỗ,%

Tỷ lệ xe quá cảnh

Tỷ lệ xe đối nội và đối ngoại

Số lượng xe quá cảnh

Số lượng

xe đối nội, đối ngoại

1 0 2

1 0 5

1 0 3

1 0 4

Trang 48

Xác định ma trận quan hệ của các chuyến đi quá cảnh giữa các trạm khảo sát

TAZ

Y3

Y4 Y5

Đường liên bang (quốc lộ)

Trục chính chủ yếu (Principal Arterial)

Trong đó: Yij = phần tram chuyến đi quá cảnh từ trạm i sang trạm j

PPTDESj= phần tram chuyến đi quá cảnh ở trạm j RTECONij= tính liên tục từ trạm i sang trạm j (Yes=1, No=0) Trục chính thứ yếu (Minor Arterial)

Trang 49

Phân phối chuyến đi quá cảnh

Trạm đích CN

Trang 50

Cân băng chuyến đi giữa 2 trạm khảo sát

Không giống mong đợi

Trang 51

Điều chỉnh ma trận bằng phương pháp của Fratar

Trạm KS Tính toán Mong muốn Hệ số điều chỉnh

ix

j

x x

Tij = Số chuyến đi ước tính

ti = số chuyến đi phát sinh hiện tại từ zone i

Gx= hệ số điều chỉnh của zone x

Ti = tiGi = số chuyến phát sinh mong muốn của zone i

tix = số chuyến đi giữa zone i và zone x

tij= số chuyến đi hiện tại giữa zone i và zone j

Gj = Hệ số điều chỉnh của zone j

Trang 52

Trạm KS Tính toán Mong muốn Tỷ số hiệu chỉnh

Trang 53

Trang 54

Trang 55

Ước tính phát sinh và hấp dẫn chuyến đi đối nội và đối ngoại

Giả thiết : Tổng số chuyến đi vào khu vực nghiên cứu

tương đương với tổng số chyến đi ra khỏi vùng nghiên

cứu (trên thực tế đếm xe cho thấy con số này không

bằng nhau trong 1 ngày đếm Tuy nhiên xét trên phương

diện tổng thể giả thiết này có thể chấp nhận được

Nếu không có dữ liệu khảo sát để ước tính sự phân phối chuyến đi liên các vùng quy hoạch có thể ướctính số chuyến đi dự trên mục đích như sau: Các chuyến đi có mục đích HBW: từ 25-50%, HBO từ 30-

50% và NHB từ 15 đén 25%

Sự ước tính phát sinh và hấp dẫn chuyến đi phụ thuộc vào mức độ hiểu biết về quy hoạch sử dụng đất

và hình thức đi lại trong và xung quanh khu vực nghiên cứu Các chuyến đi phát sinh từ 1 trạm khảo sátchính là các chuyến đi của người có nhà ở ngoài khu vực nghiên cứu, còn hấp dẫn chuyến đi từ một

trạm chính bằng số chuyến của người có nhà ở trong khu vực nghiên cứu

Trang 56

Ước tính phát sinh và hấp dẫn chuyến đi đối nội và đối ngoại

ADT

Số lượng

xe quá cảnh

Số lượng

Tỷ lệ hấp dẫn,%

Phát sinh, chuyến

Thu hút, chuyến

Trang 57

Phân phối chuyến đi đối nội và đối ngoại của khu vực nghiên cứu

ADT

Số lượng

xe quá cảnh

Số lượng

Tỷ lệ hấp dẫn,%

Phát sinh, chuyến

Thu hút, chuyến

Trang 58

Ví dụ thực tế.

Station Description ADT

(1989)

Classificati on

Percent Through

External

External- External

Internal-108 Route 251 1800 Minor 0 0 1800

109 Routes 19 & 23 Bypass 27700 Interstate 30 8310 19390

110 Routes 19 & 23 Business 7000 Minor 0 0 7000

122 Leicester Highway 14000 Principal 10 1400 12600

123 Bear Creek Road 3940 Minor 0 0 3940

Source: NCHRP Report 365

Station CN ADT

(1989)

Percent Through

External

External- External

Trang 59

C N

ADT (1989)

Percent Throug h

Số hiệu chỉnh

Total

Statio n

C N

ADT (1989)

Percent Throug h

Trang 60

Số hiệu chỉnh Total

Statio n

C N

ADT (1989)

Percent Throug h

Statio n

C N

ADT (1989)

Percent Throug h

Trang 61

Percent Through,

Trang 62

Số chuyến đi quá

cảnh giữa các trạm

khi chưa cân bằng

Trang 63

Trang 64

Ví dụ thực tế. Số chuyến đi đối nội đối ngoại của các trạm khảo sát theo mục đích chuyến đi

HBW HBO NHB HBW HBO NHB HBW HBO NHB HBW HBO NHB

Number of Vehicle Trip Production

Number of Vehicle Trip Attractions

Number of Person Trip Production Station

External (vehicle trip)

Internal-Ghi chú: Tỷ lệ chuyến đi theo mục đích là HBW (40%); HBO (40%), NHB (40%) Trong mỗi loại mục đích

chuyến đi thì tỷ lệ phát sinh và hấp dẫn như sau HBW (70-30), HBO (60-40); NHB (50-50) Hệ số chất tải

của các chuyến đi theo mục đích: HBW là 1,11; HBO là 1,67 và NHB là 1,66

Trang 65

Phase 3: Mode Choice

(Phân chia phương thức)

Trang 66

Các nhân tố ảnh hưởng đến sự phân chia phương thức

 Sự lựa chọn một phương thức giao thông phụ thuộc rất nhiều yếu tố như là thu nhập, sự sẵn sàng của hệ thống giao thông công cộng, tình

trạng giao thông, sự sở hữu xe cá nhân cũng như những ưu việt của các

loại hình giao thông sẵn có trên các tiêu chí : chí phí đi lại (Cost), thời gian

đi lại (Travel times), sự tiện nghi (Comfort), sự thuận tiện (Convinience)

và tính an toàn (Safety)

Trang 67

Sơ đồ lựa chọn phương thức

Phase 3: Mode choice

Mode choice

Motorized

Xe riêng

(Drive Alone)

Toll

HOV

Non-HOV

Toll

Non-HOV

(Share Ride)

Toll

HOV Non

HOV

Non – Toll

Non-Xe đạp Đi bộ

Ghi chú: PNR = Park and Ride

KNR= Kiss and Ride Toll = Có thu phí HOV= High Occupancy Vehicle

Source: CAMPO Report – Travel Demand Model Peer Review

Trang 68

Các thuật ngữ

Park and Ride: Hình thức quản lý phương tiện để hạn chế lượng phương tiện vào một khu vực nhất định bằng cách buộc hành khách muốn đi vào khu vực đấy phải đỗ xe ở một khu vực định trước sau đó sử dụng hệ thống GTCC để tiếp tục hành trình

Kiss and Ride: Hình thức quản lý phương tiện để hạn chế lượng phương tiện vào một khu vực nhất định bằng cách sử dụng các phương tiện trung chuyển ghé đón hành khách tại các trạm cố định đến sử dụng các hệ thống giao thông công cộng.

Bike and Ride: Tương tự Park and Ride tuy nhiên hành khách đến và đi từ trạm dừng xe bus, metro được khuyến khích sử dụng xe đạp để đi lại

Trang 69

Các mô hình phân chia phương thức

Phase 3: Mode choice

Mode choice Models

Nested Logit

Transit estimating Models

Direct Generation Model

Trip End Model

Trip Interchange Model

Mô hình phức tạp

Độ tin cậy cao hơn vì xét đến nhiều yếu tố Mô hình đơn giảnĐộ tin cậy thấp

Trang 70

Transit Estimating Models - Direct of Mode Choice Models

Hình 1: Số chuyến đi bằng GTCC theo mật độ dân số và sở hữu xe ô tô trên hộ

gia đình

Source: Nicholas J.Garber & Lester A Hoel, Traffic & Highway Engineering

Ví dụ: Xác định số chuyến đi bằng phương tiện công cộng trong một

ngày biết rằng có 5000 người sống trong khu vực 50 arces (mật độ

100 người/arce) Tỷ lệ sở hữu xe trong vùng tính toán: 40% hộ

không có xe riêng, 60% hộ có 1 xe.

Giải:

Tra toán đồ hình bên:

- Số chuyến đi của hộ hộ không có xe riêng:

Định dạng
Số trang	81
Dung lượng	3,69 MB