Bai giang lý thuyết dòng giao thông

Bai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thôngBai giang lý thuyết dòng giao thông

Lý thuyết dòng giao thơng Nhập mơn Lý thuyết dòng giao thông MỤC LỤC Chương Nhập môn Kỹ thuật giao thơng (Lý thuyết dòng giao thơng)1 1.1 Các khái niệm 1.2 Các mục tiêu kỹ thuật giao thông 1.3 Các chức hệ thống giao thông vận tải 1.3.1 Thỏa mãn nhu cầu vận tải 1.3.2 Đảm bảo khả tiếp cận khả vận động người hàng hóa 1.4 Mục tiêu nội dung nghiên cứu kỹ thuật giao thông Chương Người tham gia giao thông phương tiện giao thông vận tải 2.1 Tổng quan yếu tố dòng giao thơng 2.2 Người tham gia giao thông 2.2.1 Khái niệm 2.2.2 Khả nhìn người tham gia giao thơng 2.2.3 Thời gian quãng đường nhận thức - phản ứng người tham gia giao thông 2.2.4 Đặc điểm người 11 2.3 Phương tiện dòng giao thơng 12 2.3.1 Kích thước hình học phương tiện 12 2.3.2 Đặc điểm vận tốc rẽ phương tiện 12 2.3.3 Quãng đường phanh phương tiện 15 2.3.4 Quãng đường tăng tốc phương tiện 16 2.4 Tổng quãng đường dừng ứng dụng 17 2.4.1 Quãng đường dừng an toàn phương tiện 17 2.4.2 Áp dụng tính tốn thời gian chuyển trạng thái điều khiển đèn tín hiệu 18 2.4.3 Bố trí biển báo 18 2.4.4 Nghiên cứu tai nạn 19 2.5 Tổng kết 20 Bộ môn Quy hoạch & Quản lý GTVT Lý thuyết dòng giao thơng Nhập mơn Lý thuyết dòng giao thơng Chương Đặc điểm hình học đường 21 3.1 Chức đường phân cấp 21 3.1.1 Chức chuyến 21 3.1.2 Phân cấp đường 21 3.2 Các yếu tố thiết kế đường 22 3.2.1 Bình đồ tuyến 22 3.2.2 Trắc dọc 33 3.2.3 Trắc ngang 37 3.3 Tổng kết chương 37 Chương Nghiên cứu đặc tính dòng giao thơng .39 4.1 Tổng quan dòng giao thơng 39 4.1.1 Vai trò nghiên cứu dòng giao thơng quy hoạch 39 4.1.2 Khái niệm phân loại dòng giao thông 40 4.2 Phân tích chuyển động phương tiện 41 4.3 Phân tích chuyển động nhiều phương tiện 44 4.3.1 Quan trắc giao thông 44 4.3.2 Các tham số dòng giao thơng 45 4.4 Quy luật phân phối vận tốc phương tiện 57 4.4.1 Thống kê mô tả quy luật phân phối vận tốc phương tiện 57 4.4.2 Ứng dụng quy luật phân phối chuẩn để phân tích liệu vận tốc 58 4.5 Quy luật phân phối giãn cách thời gian 59 4.6 Quan hệ cường độ - vận tốc - mật độ 60 4.6.1 Mơ hình chuyển động dòng xe có mật độ thấp 61 4.6.2 Mơ hình tốn học cho chuyển động dòng xe đơng 66 Chương Năng lực thông qua sở hạ tầng Giao thông vận tải .90 5.1 Tổng quan lực thông qua 90 5.1.1 Các khái niệm 90 Bộ môn Quy hoạch & Quản lý GTVT Lý thuyết dòng giao thơng Nhập mơn Lý thuyết dòng giao thơng 5.2 Năng lực thông qua đường 90 5.2.1 Dòng liên tục 90 5.2.2 Dòng gián đoạn 94 5.3 Năng lực thông qua nút giao thông 100 5.4 Năng lực thông qua sở hạ tầng phục vụ VTHKCC 100 5.4.1 Dòng liên tục 100 5.4.2 Dòng gián đoạn 103 5.5 Năng lực thông qua sở hạ tầng dành cho người xe đạp 106 5.5.1 Năng lực thông qua sở hạ tầng dành cho người 106 5.5.2 Mức độ phục vụ dòng giao thơng xe đạp 110 Bộ môn Quy hoạch & Quản lý GTVT Lý thuyết dòng giao thơng Nhập mơn Lý thuyết dòng giao thơng Chương Nhập mơn Kỹ thuật giao thơng (Lý thuyết dòng giao thông) 1.1 Các khái niệm Kỹ thuật giao thông vận tải: Kỹ thuật giao thông vận tải việc áp dụng công nghệ nguyên tắc khoa học vào trình lập quy hoạch, thiết kế chức năng, khai thác quản lý sở hạ tầng & phương tiện phương thức GTVT nhằm thực mục tiêu thay đổi vị trí khơng gian người hàng hóa cách an tồn, nhanh chóng, tiện nghi, thuận tiện , kinh tế thân thiện môi trường (ITE, 1999) Kỹ thuật giao thông Là phận kỹ thuật giao thông vận tải bao gồm việc lập quy hoạch, thiết kế hình học khai thác cơng trình CSHT giao thông, mạng lưới CSHT phương thức GTVT, điểm trung chuyển, diện tích đất liền kề cơng trình GTVT mối quan hệ phương thức GTVT khác (ITE, 1999- có điều chỉnh) Hệ thống giao thông vận tải Trên quan điểm kỹ thuật, hệ thống giao thông vận tải bao gồm sở hạ tầng, dòng đối tượng tham gia giao thơng, thiết bị điều khiển môi trường mối quan hệ thành phần trình thực mục tiêu thay đổi vị trí khơng gian người hàng hóa cách an tồn, nhanh chóng, tiện nghi, thuận tiện , kinh tế thân thiện môi trường Các mục tiêu kỹ thuật giao thơng 1.2 - An tồn giao thơng: Mục tiêu chủ yếu - Tốc độ - Thuận tiện - Tiện nghi - Hiệu - Thân thiện với môi trường Bộ môn Quy hoạch & Quản lý GTVT Lý thuyết dòng giao thơng Nhập mơn Lý thuyết dòng giao thơng Đây mong muốn hiển nhiên người tham gia giao thông Hầu hết muốn thực chuyến nhanh chóng, hiệu quả, linh hoạt, rẻ hài hòa với mơi trường Tất mục tiêu có liên quan mật thiết cân với Trong tốc độ di chuyển tiêu xem xét cả, lại bị giới hạn kỹ thuật giao thông vận tải, yếu tố người cần thiết phải đảm bảo an toàn Mức độ thuận tiện, tiên nghi xem xét góc độ khác Mức độ tiện nghi có liên quan đến đặc điểm hình học phương tiện sở hạ tầng đường sá bị ảnh hưởng nhận thức mức độ an tồn người tham gia giao thơng Sự thuận tiện có liên quan nhiều đến mức độ thoải mái thực chuyến khả đáp ứng mặt thời gian hệ thống giao thông vận tải Yếu tố kinh tế có liên quan, chi phí cho hệ thống giao thơng vận tải bao gồm chi phí xây dựng, tu chi phí vận hành, nguồn thu thơng qua việc thu thuế phí sử dụng đường Thân thiện với môi trường vấn đề phức tạp, ngày trở lên quan trọng theo thời gian Mọi hệ thống giao thơng vận tải có số tác động tiêu cực đến mơi trường: nhiễm khơng khí tiếng ồn, nguồn sử dụng đất Ở nhiều thành phố đại, hệ thống giao thông vận tải đáp ứng 25% diện tích sử dụng đất “Thân thiện” hiểu hệ thống giao thông vận tải thiết kế nhằm giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường 1.3 1.3.1 Các chức hệ thống giao thông vận tải Thỏa mãn nhu cầu vận tải Nhu cầu vận tải có liên quan trực tiếp đến vấn đề sử dụng đất, khả đáp ứng hệ thống giao thông vận tải (cơ sở hạ tầng GTVT) Hình 1.1 minh họa mối liên hệ tuần hoàn ba tham số Nhu cầu vận tải phân theo loại, số lượng, mật độ sử dụng đất vị trí Hình 1-1: Mối liên hệ nhu cầu vận tải, sở hạ tầng GTVT sử dụng đất Bộ môn Quy hoạch & Quản lý GTVT Lý thuyết dòng giao thơng Nhập mơn Lý thuyết dòng giao thơng Nhu cầu vận tải Cơ sở hạ tầng Sử dụng GTVT đất Các nhà quy hoạch kỹ thuật giao thông xây dựng hệ thống giao thông vận tải dựa việc quan sát dự báo nhu cầu lại nhằm đáp ứng công suất Tuy nhiên, việc cải thiện hệ thống giao thông làm cho khu đất liền kề trở nên dễ dàng tiếp cận thu hút phát triển tương lai Vì vậy, việc xây dựng sở hạ tầng GTVT dẫn tới việc sử dụng đất ngày gia tăng kết nhu cầu vận tải lại gia tăng Tại nhiều đô thị lớn, người ta tìm kiếm hệ thống GTVT hiệu hơn, vận tải công cộng, cho phép phương tiện quyền sử dụng đường hạn chế vị trí thắt nút cổ chai Một cách tiếp cận khác bố trí lệch làm việc ngày làm việc để giảm nhu cầu cao điểm, cách phát triển trung tâm vệ tinh bên trung tâm thương mại để phân tán nhu cầu vận tải ra/vào trung tâm thành phố 1.3.2 Đảm bảo khả tiếp cận khả vận động người hàng hóa Khả tiếp cận khả vận động có liên quan chặt chẽ với hai khái niệm khác biệt hồn tồn Khả vận động có liên quan đến khả di chuyển tới nhiều điểm đến khác khả tiếp cận liên quan đến khả tới khu vực tuyến đường đặc thù Bộ môn Quy hoạch & Quản lý GTVT Lý thuyết dòng giao thơng Nhập mơn Lý thuyết dòng giao thông Khả vận động tạo cho người lại có nhiều lựa chọn nơi cần để thỏa mãn nhu cầu Ví dụ, khả vận động cho phép người mua bán lựa chọn nhiều trung tâm cửa hàng mua sắm Tương tự, khả vận động cho phép người lại lựa chọn mục đích chuyến đi: mục đích học, làm, đến hiệu thuốc,… Khả tiếp cận nhân tố việc xác định giá trị đất Khi khu đất tiếp cận nhiều người với xuất phát khác nhau, đáng xem xét để phát triển có giá trị cao Vì vậy, gần gũi với sở hạ tầng vận tải công cộng đường cao tốc nhân tố chủ yếu xác định giá trị khu đất 1.4 Nội dung nghiên cứu kỹ thuật giao thơng Các yếu tố kỹ thuật giao thông Nghiên cứu giao thông đặc điểm dòng giao thơng Đánh giá việc thực thi Thiết kế sở hạ tầng Kiểm soát thiết bị điều khiển Vận hành giao thông (Traffic Operation) Quản lý hệ thống GTVT Nghiên cứu giao thơng đặc điểm dòng giao thông bao gồm việc đánh giá xác định tác động hệ thống giao thông Nghiên cứu nhấn mạnh đến việc thu thập phân tích liệu sử dụng để mô tả đặc điểm giao thông: lưu lượng nhu cầu giao thông, vận tốc thời gian lại, thời gian trễ, tai nạn, O-D, sử dụng phương thức vận tải tham số khác Đánh giá việc thực thi cách thức mà kỹ thuật giao thơng ước lược đặc điểm hoạt động yếu tố sở hạ tầng riêng biệt toàn Thường đánh giá thông qua “mức độ phục vụ”, mức độ phục vụ theo cấp từ A đến F, A mức độ tốt, F mức độ Thiết kế sở hạ tầng bao gồm việc thiết kế hình học khu chức đường hệ thống sở hạ tầng khác Lưu ý kỹ thuật giao thông không nhấn mạnh đến việc thiết kế xây dựng Bộ môn Quy hoạch & Quản lý GTVT Lý thuyết dòng giao thơng Nhập mơn Lý thuyết dòng giao thơng Kiểm sốt thiết bị điều khiển chức kỹ thuật giao thông, bao gồm việc đưa quy tắc giao thông thông tin liên lạc với người lái xe thông qua việc sử dụng thiết bị kiểm sốt giao thơng đèn tín hiệu, biển báo, marking Vận hành giao thông bao gồm biện pháp nhằm ảnh hưởng đến vận hành sở hạ tầng giao thông, hệ thống đường chiều, vận tải công cộng, hệ thống giám sát kiểm sốt mạng lưới giao thơng Quản lý hệ thống giao thông vận tải nhấn mạnh đến việc tối ưu hóa cơng suất vận hành hệ thống Các khía cạnh quản lý hệ thống giao thơng vận tải bao gồm hệ thống ưu tiên phương tiện sức chứa lớn, chiến lược giá để quản lý nhu cầu,… Bộ môn Quy hoạch & Quản lý GTVT Lý thuyết dòng giao thơng Chương - Người tham gia giao thông phương tiện GTVT Chương Người tham gia giao thông phương tiện giao thông vận tải 2.1 Tổng quan yếu tố dòng giao thông Để bắt đầu hiểu chức khía cạnh hoạt động dòng giao thơng đường, cần phải hiểu yếu tố hệ thống giao thơng Đặc điểm dòng giao thơng bị ảnh hưởng lớn bỏi đặc điểm giới hạn yếu tố Trong hệ thống giao thơng, có yếu tố tương tác với nhau:  Người tham gia giao thông: Người lái xe, người bộ, người điều khiển xe đạp hành khách  Phương tiện: Cá nhân thương mại  Yếu tố đường sá  Các thiết bị kiểm sốt giao thơng  Mơi trường nói chung Chương cung cấp tổng quan đặc điểm người tham gia giao thông phương tiện giao thông vận tải 2.2 2.2.1 Người tham gia giao thông Khái niệm Người tham gia giao thông bao gồm người điều khiển xe giới, hành khách VTHKCC, người điều khiển xe đạp người bộ, người sử dụng cơng trình, phương tiện dịch vụ điều khiển nhằm thực chuyến Có hai đặc điểm quan trọng người tham gia giao thơng, khả nhìn q trình phản ứng, hai đặc điểm chồng khớp lên nhau, để phản ứng đòi hỏi người tham gia giao thơng phải quan sát 2.2.2 Khả nhìn người tham gia giao thông Yêu cầu tối thiểu để người tham gia giao thơng điều kiện bình thường phải có khả nhìn thấy vật tượng Để đánh giá lực thị giác Bộ môn Quy hoạch & Quản lý GTVT Lý thuyết dòng giao thơng Chương - Người tham gia giao thông phương tiện GTVT người tham gia giao thông, người ta thường sử dụng tiêu như: Khả nhìn người tham gia giao thơng, thị lực, tầm nhìn ngoại vi, … Khả nhìn người tham gia giao thơng Bảng 2-1: Các tham số khả nhìn người tham gia giao thông Các tham số Định nghĩa Ví dụ liên quan tham gia giao thông Thị lực tĩnh Thay đổi độ nét thủy tinh thể để đưa đối tượng vào tiêu điểm Khả nhìn rõ vật thể nhỏ KHả thích nghi Thay đổi độ nhạy theo mức độ ánh sáng Chuyển động góc Nhìn đối tượng chạy cắt ngang qua thị trường Đánh giá vận tốc xe chạy ngang qua quan sát Chuyển động sâu Nhận biết thay đổi kích thước hình ảnh Đánh giá vận tốc phương tiện đến Khả điều chỉnh Màu Chuyển tiêu điểm từ bảng đồng hồ sang mặt đường Đọc biển báo khoảng cách Khả điều chỉnh thay đổi ánh sáng chạy vào hầm Nhận biết màu sắc thiết bị phát hiệu lệnh điều khiển giao thơng Nhận biết đối tượng có màu sắc tương tự màu Nhận biết người có trang phục tối màu đêm Vượt đường có xe chạy ngược Đánh giá khoảng cách đến đối tượng chiều Khả nhìn rõ vật thể chuyển động Đọc biển báo chạy xe tương mắt Chuyển hướng đường tâm nhìn Đánh giá môi trường Khả chịu đựng phục hồi ảnh hưởng Sự suy giảm thị lực ánh sáng đèn pha ngược ánh sáng chói chiều Nhận biết đối tượng khu vực tầm Nhìn thấy xe đạp tới từ bên trái nhìn bao qt Góc đường tâm nhìn mắt Chuyển tiêu điểm từ bảng đồng hồ sang đường Phân biệt màu sắc Độ nhạy tương phản Nhận biết sâu Thị lực động Chuyển động mắt Độ nhạy với ánh sáng chói Thị trường lân cận Vergence? Tầm nhìn lái xe: Hình 2-1 minh họa ba trạng thái khác tầm nhìn lái xe  Nhìn rõ: Thường có góc nhìn khoảng từ 30 đến 100, đảm bảo đọc chữ viết  Nhìn tương đối rõ: Có góc nhìn từ 100 đến 120, có khả nhìn tương đối rõ, phân biệt hình dạng, màu sắc Bộ mơn Quy hoạch & Quản lý GTVT Lý thuyết dòng giao thơng Chương – Năng lực thông qua sở hạ tầng Giao thơng vận tải Hình 5-2: Minh họa chu kỳ đèn tín hiệu pha (a), pha (b) pha Bộ môn Quy hoạch & Quản lý GTVT 97 Lý thuyết dòng giao thơng Chương – Năng lực thông qua sở hạ tầng Giao thơng vận tải Ví dụ sau minh họa việc tính tốn thời gian đèn tín hiệu Hình 5-3 hiển thị nút giao thông giả định không bố trí đèn tín hiệu Do lưu lượng giao thơng cao điểm lớn nên cần phải bố trí điều khiển đèn tín hiệu Hướng Bắc – Nam đường chiều, gồm bốn đường Làn phía ngồi bên phải phía ngòai bên trái sử dụng cho thẳng rẽ Hướng Đông – Tây đường hai chiều Đây tuyến phố nhỏ với làn/hướng lưu lượng thấp Tất đề có bề rộng 3.6m Hình 5-3: Ví dụ minh họa tính tốn chu kỳ đèn tối ưu Bước tính tốn số lượng pha Hai pha dường chấp nhận được; đường gạch đại diện cho mức độ phục vụ đồng thời người Khi hướng di chuyển đại diện pha xác định Nó tương ứng với nhóm có tỷ lệ dòng cao Đố với pha A, hướng đại diện hướng phía Tây, pha B hướng đại diện dòng thẳng hướng Nam Hệ số CS xác định việc cơng tỷ lệ dòng tối đa XÁC ĐỊNH TỶ LỆ DÒNG ĐẠI DIỆN  250 365  Pha A: max  ,   max0.147,0.203  0.203 1600 1800   700 850  820 725  Pha B: max  , ,   max0.438,0.464,0.426  0.464 1600 * 1800 1700  CS = 0.203 + 0.464 =0.667 Bộ môn Quy hoạch & Quản lý GTVT 98 Lý thuyết dòng giao thơng Chương – Năng lực thông qua sở hạ tầng Giao thông vận tải THỜI GIAN MẤT Giả sử thời gian giây/pha, tổng thời gian mất/chu kỳ là: L = * = giây CHIỀU DÀI CHU KỲ ĐÈN TỐI ƯU C0  1.5 *   51s  0.667 Chiều dài chu kỳ tính 51 giây Kinh nghiệm chiều dài chu kỳ đèn với a  30% chiều dài chu kỳ đèn tối ưu tính theo cơng thức Webster hiệu Do đó, chiều dài chu kỳ đèn nằm 35 65 giây tương đối thỏa mãn nút Theo HCM, chiều dài chu kỳ đèn thường thay đổi khoảng từ 60 giây đến 120 giây, điều kiện tắc nghẽn thời gian đạt tới 150 giây Phân bổ thời gian xanh Sau tính tốn chiều dài chu kỳ, thời gian xanh thời gian giải tỏa phân bố theo pha Cách thích hợp để xác định khoảng thời gian giải tỏa thông qua việc tính tốn vùng lưỡng lự Thời gian giải tỏa bao gồm thời gian vàng đỏ Bảng thứ hình 5-4 trình bày việc phân bố thời gian xanh Thời gian xanh bố trí tỷ lệ với tỷ lệ dòng đại diện pha Tổng thời gian xanh thời gian giải tỏa với chiều dài chu kỳ Đối với ví dụ thấy thời gian vàng (Y) giây pha thời gian toàn đỏ (AR) giây pha A giây pha B Pha Chiều dài chu kỳ Y + AR A Chiều dài chu Tỷ lệ Tổng đại Phân kỳ thích hợp dòng diện bổ 42 0.203 51 Kiểm tra Xanh Gp 30.4% 12.8 14 Không 69.6% 29.2 9.0 Có NĐB 0.667 B 42 0.464 Tăng chiều dài chu kỳ bước lên giây yêu cầu người thỏa mãn Pha Chiều dài chu kỳ Y + AR Chiều dài chu Tỷ lệ Tổng đại Phân kỳ thích hợp dòng diện bổ Bộ mơn Quy hoạch & Quản lý GTVT Xanh Kiểm tra Gp NĐB 99 Lý thuyết dòng giao thơng Chương – Năng lực thơng qua sở hạ tầng Giao thông vận tải A 46 0.203 46 0.464 55 30.4% 14 14 Có 69.6% 32 9.0 Có 0.667 B Hình 5-4: Phân bổ thời gian xanh Trước chấp nhận thời gian thích hợp, cần phải kiểm tra xem người có phục vụ an tồn hay không Trong pha A, người phải phục vụ băng qua bốn Theo HCM 1997 phiên trước, thời gian yêu cầu tối thiểu là: G  7 W * 3.6 Y     14 s 1.2 1.2 Trong đó: W - Bề rộng khu vực băng qua, m Y - Tổng thời gian giải tỏa, giây 5.3 Năng lực thông qua nút giao thông 5.4 Năng lực thông qua sở hạ tầng phục vụ VTHKCC 5.4.1 5.4.1.1 Dòng liên tục Quy mơ đồn xe Số lượng phương tiện cần phải phù hợp với tuyến VTHKCC Cường độ q phương tiện/giờ khoảng thời gian T bị ảnh hưởng thực tế số phương tiện di chuyển tuyến nhiều lần khoảng thời gian T Số lượng xe đếm khoảng thời gian Tlà: N=qT phương tiện (5-4-1) Một số N phương tiện đếm nhiều lần Giả sử thời gian chuyến khép kín phương tiện Trt, phương tiện trung bình di chuyển xấp xỉ T/Trt lần Do đó, để có N phương tiện qua suốt khoảng thời gian T, đoàn xe F với: T  F  N  rt   qTrt T  (5-4-2) cần thiết Bộ môn Quy hoạch & Quản lý GTVT 100 Lý thuyết dòng giao thông Chương – Năng lực thông qua sở hạ tầng Giao thơng vận tải Trung bình thời chuyến khép kín tổng trung bình thời gian lại điểm dừng cộng với thời gian dừng đỗ điểm dừng nhân với số lượng điểm dừng Thời gian dừng đỗ thay đổi từ 20 đến 90 giây, phụ thuộc vào đặc điểm hình học cửa tiếp cận (ví dụ số lượng, bề rộng cửa, bậc lên xuống,…), số lượng hành khách lên/xuống Ví dụ: Một tuyến VTHKCC sử dụng phương tiện không lề kỳ vọng chuyên chở 10.000 hành khách 2h cao điểm Thời gian chuyến khép kín 30 phút sức chứa trung bình phương tiện 75 hành khách, tính cường độ cao điểm q số lượng phương tiện F cho dòng Số lượng phương tiện cần thiết để đáp ứng nhu cầu là: N 10,000  133.3 134 phương tiện 2h 75 Cường độ q 134  67 phương tiện/giờ Số lượng phương tiện cần thiết là: F = 67 phương tiện/giờ * 0.5 = 33.5 hay 34 phương tiện 5.4.1.2 Quy mơ đồn xe mạng lưới VTHKCC Cơng thức 5-4-2 nêu sử dụng để tính số lượng phương tiện cần phải cung cấp trường hợp biết nhu cầu hành khách tuyến vận tải đơn lẻ Việc tính tốn quy mơ đồn xe để cung cấp dịch vụ cho mạng lưới VTHKCC rộng gồm nhiều tuyến VTCC phức tạp nhiều nhu cầu lại người thay đổi theo thời gian ngày theo khơng gian Do đó, việc lựa chọn tuyến vận tải thích hợp nhiệm vụ khó khăn, thường hay xảy trùng lặp tuyến Hình 5-4 minh họa trường hợp đơn giản hai tuyến trùng lắp Dòng phương tiện cần thiết tuyến mạng lưới dấu ngoặc đơn hướng di chuyển từ phía ngồi vào (ví dụ, hướng tới nút 3) dấu ngoặc vng hướng di chuyển từ phía (đi nút 3) Hai tuyến Bộ môn Quy hoạch & Quản lý GTVT 101 Lý thuyết dòng giao thơng Chương – Năng lực thơng qua sở hạ tầng Giao thông vận tải trùng lặp đoạn nối 2-3; hành khách đoạn lựa chọn tuyến Để đáp ứng nhu cầu cho trước, tuyến phải thỏa mãn điều kiện sau: Và NI ≥ 30 phương tiện (5-4-3a) NII ≥ 20 (5-4-3b) NI + NII ≥ 80 (5-4-3c) Sau tiến hành phân bổ đoạn 2-3 (ví dụ, 80 – 30 – 20 = 30) hai tuyến Điều thực việc tối thiểu hóa quy mơ đồn xe, ví dụ: NT  F    i rt ,i   T  [10] (30) [80] (40) [10] Tuyến Dịch vụ 1:1, 2, (20) 2:3, 2, 3:4, 2, 4:3, 2, Hình 5-4: Sự trùng lắp tuyến VTHKCC Việc xác định mức độ phục vụ VTHKCC quy mơ lớn phức tạp Nó kết hợp nhiều yếu tố mức độ bao phủ hình học, chạy thời gian, theo biểu đồ tần suất phục vụ, tốc độ, thỏai mái, an toàn HCM 1994/1997 giới thiệu số bảng vận tải quy mô lớn Bảng 5-4: Đánh giá mức độ phục vụ vận tải quy mô lớn Bộ môn Quy hoạch & Quản lý GTVT 102 Lý thuyết dòng giao thơng Chương – Năng lực thông qua sở hạ tầng Giao thông vận tải Mức độ phục vụ Hành khách M2/pass Pass/ghế ngồi A 0-26 1.2 0.00-0.50 B 27-40 1.2-0.79 0.51-0.75 C 41-53 0.78-0.59 0.76-1.00 D 54-66 0.58-0.48 1.01-1.25 E (Tải trọng tối đa) 67-80 0.47-0.40 1.26-1.50 81-85 < 0.40 1.51-1.60 Mức độ phục vụ cao điểm M2/pass Pass/ghế ngồi A 1.2 0.00-0.65 B 1.2-0.79 0.66-0.1.00 C 0.78-0.59 1.01-1.50 D 0.58-0.48 1.51-2.00 E -1 0.47-0.40 2.01-2.50 E – (Tải trọng dự kiến tối đa) < 0.40 2.51-3.00 cao điểm F (Tải trọng cưỡng bức) F (Crush load) a 3.01-3.80 Crush load tối đa chấp nhận ô tô đơn Nguồn: Transportation Research Board [4.7] 5.4.2 5.4.2.1 Dòng gián đoạn Tổng quan Sự di chuyển phương tiện VTCC trạm mơ tả cơng thức chuyển động chương Một phương tiện đặc thù tàu rời khỏi nhà ga tăng tốc để đạt tới tốc độ tiết kiệm xăng trì giá trị vận tốc Bộ môn Quy hoạch & Quản lý GTVT 103 Lý thuyết dòng giao thơng Chương – Năng lực thơng qua sở hạ tầng Giao thông vận tải điểm phải bắt đầu giảm tốc để dừng ga Quãng đường thời gian trì tốc độ tiết kiệm xăng phụ thuộc vào khoảng cách hai nhà ga Tiếp theo thời gian dừng nhà ga, phương tiện lại bắt đầu chu trình tăng tốc Hình 5-5 minh họa đồ thị quãng đường – thời gian theo biểu đồ vận hành Để đơn giản hóa, đơn vị VTCC cá nhân điểm biểu đồ Các pha giảm tốc, dừng tăng tốc hai đơn vị liên tiếp hình 5-5 (a) trường hợp có đơn vị phép chiếm dụng nhà ga thời điểm Giãn cách thời gian hai đơn vị, xác định trục hồnh, cố định đo lường điểm hai phương tiện trạng thái (ví dụ vào ga, rời ga, …) Ở khía cạnh khác, giãn cách khơng gian đơn vị, xác định trục tung, thay đổi theo thời gian Hình 5-5(b) hai đơn vị liền kề phép đỗ nhà ga đồng thời Khoảng thời gian bắt đầu pha dừng đỗ đơn vị kết thúc với việc xuất phát đơn vị Trước đó, đơn vị đến khu vực xuất phát đơn vị Phương pháp đo lường giãn cách thời gian giãn cách không gian trường hợp minh họa hình 5-5 Hình 5-5: Hoạt động ga VTHKCC Bộ môn Quy hoạch & Quản lý GTVT 104 Lý thuyết dòng giao thơng Chương – Năng lực thông qua sở hạ tầng Giao thông vận tải Giãn cách thời gian tối thiểu mà đơn vị vào khỏi nhà ga bị ảnh hưởng kết hợp nhân tố ảnh hưởng thời gian dừng đỗ, số lượng đơn vị phục vụ đồng thời nhà ga 5.4.2.2 Ga trung chuyển Yếu tố trạm trung chuyển sân ga, phương tiện tàu dừng để đón, trả hành khách Mặc dù có khác biệt thiết kế hình học kể thuật ngữ sử dụng, nhà ga phục vụ hành khách bao gồm: điểm dừng đỗ cho xe buýt (bus stops), ga dành cho hệ thống GTCC nhanh thành phố (rapid transit stations, bến cảng (harbors), cảng hàng không (airport terminals) hiểu chung ga phục vụ cho việc dừng đỗ phương tiện Thuật ngữ terminal hàm ý nhà ga rộng phục vụ lưu lượng lớn vào, trung chuyển hành khách hàng hóa Phần sở hạ tầng trước sau sân ga, phục vụ cho tăng tốc giảm tốc phương tiện xem phần nhà ga Thêm vào đó, số nhà ga thiết kế khu vực đỗ xe bên cạnh sân ga để phục vụ cho phương tiện đợi giải tỏa vào nhà ga Số lượng phương tiện (hành khách) tối đa mà nhà ga phục vụ khoảng thời gian định gọi công suất ga (năng lực thông qua ga), số lượng phụ thuộc vào số lượng loại sân ga, độ an toàn quy tắc hoạt động Chiều dài sân ga giới hạn số lượng phương tiện tối đa phục vụ đồng thời 5.4.2.3 Năng lực thông qua ga đơn giản Loại đơn giản ga VTHKCC sân ga đơn giản phục vụ chuyến tàu với N phương tiện có chiều dài L cho phép tàu chiếm dụng sân ga thời điểm cho trước Hình 5-6 minh họa hoạt động hai tàu liền kề có chiều dài NL Từ thời điểm chiều tàu bất đầu giảm tốc vào ga tới thời điểm tàu thứ hai hoàn toàn dừng ga, vị trí chúng trục tung (quãng đường) Mỗi tàu biểu thị hai đường vận tốc trước sau song song với Giãn cách thời gian hai tàu chia thành ba phần: Thời gian dừng đỗ, thời gian để tàu thoát khỏi sân ga, khoảng thời gian giải tỏa an toàn Khoảng thời gian giải tỏa = biểu thị trạng thái giới hạn tàu thứ hai chạm tới đầu sân ga thời điểm tàu rời khỏi Chiều dài khoảng thời gian giải tỏan có liên Bộ mơn Quy hoạch & Quản lý GTVT 105 Lý thuyết dòng giao thơng Chương – Năng lực thông qua sở hạ tầng Giao thông vận tải quan đến an tồn q trình vận hành Giãn cách tối thiểu xác định sau: 1/  NL   hs (min)  Tdd    an   v v NL  x0         v 2d f 2d1   (5-4-4) Trong vế thứ hai biểu thời gian tàu với N phương tiện rời khỏi sân ga tăng tốc với giá trị an vế thứ ba giãn cách thời gian tối thiểu điều kiện liên túc Hình 5-6: Thời gian sân ga VTHKCC 5.5 Năng lực thông qua sở hạ tầng dành cho người xe đạp 5.5.1 5.5.1.1 Năng lực thông qua sở hạ tầng dành cho người Mơ hình nghiên cứu dòng người Các mơ hình dòng người xây dựng gần với phương trình dòng xe Vận tốc đo lường đơn vị quãng đường chia cho thời gian, ví dụ m/s Cường độ xác định số lượng người / đơn vị chiều rộng đường/đơn vị thời gian, cường độ đo lường phương pháp đo lường điểm phương tiện Mật độ người xác định số lượng người đơn vị diện tích, ví Bộ môn Quy hoạch & Quản lý GTVT 106 Lý thuyết dòng giao thơng Chương – Năng lực thơng qua sở hạ tầng Giao thông vận tải dụ, số lượng người bộ/m2 Mối quan hệ cường độ, mật độ vận tốc thể q = vk 5.5.1.2 Mối quan hệ tiêu dòng người Hình 5- đại diện cho mối quan hệ vận tốc - mật độ thu từ ba nghiên cứu Ủy ban nghiên cứu giao thơng Mỹ Biểu đồ có hình dạng giống trường hợp dòng phương tiện, là, giảm từ vận tốc tự mật độ gần tới đến vận tốc mật độ đạt tới giá trị mật độ tắc nghẽn Hình 3.12 đại diện cho mối quan hệ cường độ - vận tốc tương ứng với đường cong v-k: cường độ người tối đa (công suất) xảy điểm trung gian nằm trạng thái tắc nghẽn trạng thái dòng giao thơng tự Vận tốc (m/ft) Mật độ (người/ft2) Hình 5- :Mối quan hệ vận tốc - mật độ Bộ môn Quy hoạch & Quản lý GTVT 107 Lý thuyết dòng giao thơng Chương – Năng lực thông qua sở hạ tầng Giao thơng vận tải Hình 5- :Mối quan hệ cường độ - vận tốc 5.5.1.3 Mức độ phục vụ người Bảng 5- trình bày mức độ phục vụ người theo khía cạnh khơng gian diện tích hàng người Mức độ phục vụ nút giao thơng có bố trí đèn tín hiệu cho sẵn Bảng 5- : Mức độ phục vụ dòng người Đường dành Vận tải đầu cuốib,d cho người bộa,d Khơng gian Diện tích Mức độ xếp phục vụ hànga,d (LOS) (m /người) Nút có đèn tín hiệuc,d Khả năngc,d Thời gian chậm (s/người bộ) > 62 > 15.85 > 13 A < 10 Thấp > 41-62 > 8.53-15.85 > 10-13 B ≥ 10-20 > 24-41 > 6.71 – 8.53 > 7-10 C > 20-30 > 16-24 > 5.49-6.71 > 3-7 D > 30-40 > 8-16 > 4.88-5.49 > 2-3 E > 40-60 Cao 60 Rất cao Trung bình a Nguồn: Viện nghiên cứu GTVT Nguồn: Davis, D J.Braaksma, “Mức độ phục vụ hàng người vận tải đầu cuối”, tạp chí ITE, Tháng 8-1987 c Nguồn: Dunn, R R.Pretty, “Đảo trú cho người băng qua: Một ví dụ chậm b xe” Bộ môn Quy hoạch & Quản lý GTVT 108 Lý thuyết dòng giao thơng Chương – Năng lực thông qua sở hạ tầng Giao thông vận tải Mức độ phục vụ A Không gian dành cho người bộ: ≥ 79.35m2/người Cường độ: ≤ người bộ/phút/m Với mức độ phục vụ A, người di chuyển tự hoàn toàn phần đường dành cho họ mà khơng có tương tác với người khác Vận tốc thường vận tốc lớn xung đột người khơng có Mức độ phục vụ B Khơng gian dành cho người bộ: ≥ 23.38m2/người Cường độ: ≤ 23 người bộ/phút/m Với mức độ phục vụ B, diện tích phù hợp để người tự lựa chọn vận tốc để qua người khác tránh xung đột với họ Tại mức độ này, người bắt đầu phải chia với người khác phản ứng với diện họ việc lựa chọn đường Mức độ phục vụ C Không gian dành cho người bộ: ≥ 14.6m2/người Cường độ: ≤ 33 người/phút/m Với mức độ phục vụ C, không gian phù hợp để người lựa chọn vận tốc thơng thường qua người khác dòng giao thơng hướng hướng ngược lại nơi giao nhau, xung đột nhỏ xảy ra, vận tốc lưu lượng số nơi thấp Mức độ phục vụ D Không gian dành cho người bộ: ≥ 9.14m2/người Cường độ: ≤ 49 người/phút/m Tại mức độ phục vụ D, việc tự lựa chọn vận tốc vượt qua người khác bị hạn chế, xác suất xảy xung đột cao để tránh đòi hỏi người phải thay đổi vận tốc vị trí Mức độ phục vụ E Khơng gian dành cho người bộ: ≥ 3.66m2/người Bộ môn Quy hoạch & Quản lý GTVT 109 Lý thuyết dòng giao thông Chương – Năng lực thông qua sở hạ tầng Giao thông vận tải Cường độ: ≤ 82người/phút/m Tại mức E, hầu hết người bị hạn chế vận tốc thơng thường, đòi hỏi có điều chỉnh liên tục dáng di Hướng di chuyển dòng đối diện ngày gặp khó khăn Mức độ phục vụ F Khơng gian dành cho người bộ: ≥ 3.66m2/người Cường độ: thay đổi Tại mức F, tất vận tốc bị hạn chế Người thường xuyên phải tránh người khác, hướng đối diện không di chuyển Cường độ rời rạc không ổn định Khơng gian đường có đặc điểm người có xu hướng xếp hàng nhiều di chuyển 5.5.2 Mức độ phục vụ dòng giao thơng xe đạp Hệ số chủ yếu xác định mức độ phục vụ xe đạp MP, định nghĩa toàn số lượng kiện (gặp qua)/giờ mà trung bình người lái xe trải qua Các kiện bao gồm người lái xe hướng gặp người lái xe đạp khác di chuyển hướng đối diện MP tính tốn sau: MPdành riêng = V0 + 0.118 Vs (3.54) MPchung = 2.5 Vpo + Vbo + Vps + 0.118 Vbs (3.55) Trong đó: MP – Tồn chuyển động gặp qua V0 - Cường độ xe đạp hướng đối diện Vs - Cường độ xe đạp hướng Vpo - Cường độ người hướng đối diện Vbo - Cường độ xe đạp hướng đối diện Vps - Cường độ người hướng Vbs - Cường độ xe đạp hướng Sử dụng MP, sau xem bảng 3.5 để xác định mức độ phục vụ Thêm vào đó, mức độ phục vụ xe đạp nút giao thơng có đèn tín hiệu xác định thơng qua tính tốn chậm xe trung bình miêu tả phần Bảng 3-5: Mức độ phục vụ dòng xe đạp Tần suất Kiểm sốt chậm xe Bộ mơn Quy hoạch & Quản lý GTVT 110 Lý thuyết dòng giao thông Chương – Năng lực thông qua sở hạ tầng Giao thông vận tải kiện (MP) Xe đạp phục vụ riêng chung với Nút giao thơng có bố trí người a,c (2 đèn tín hiệu b,c Kháng trở (%)b,c Mức độ phục vụb,c chiều, làn) ≤ 38 38-60 ≥ 5-10 > 10-20 B > 60-102 >10-20 > 20 - 40 C > 102-144 >20-30 >40-70 D >144-180 >30-45 >70-100 E >180 >45 F a Nguồn: Botma,H., “Phương pháp xác định mức độ phục vụ xe đạp” Báo cáo nghiên cứu GTVT 1503:38-44, Viện nghiên cứu GTVT, Washington, DC,1995 b Nguồn: Viện nghiên cứu GTVT Bộ môn Quy hoạch & Quản lý GTVT 111