Nghiên cứu đánh giá đặc trưng giao thông xe máy trên địa bàn hà nội

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ============ ĐỖ QUANG QUẢNG NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ ĐẶC TRƯNG GIAO THÔNG XE MÁY TRÊN ĐỊA BÀN HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Hà Nội – Năm 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ============ ĐỖ QUANG QUẢNG NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ ĐẶC TRƯNG GIAO THÔNG XE MÁY TRÊN ĐỊA BÀN HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS LÊ ANH TUẤN Hà Nội – Năm 2014 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu độc lập không chép người khác Các nguồn tài liệu trích dẫn, số liệu sử dụng nội dung chuyên đề trung thực Đồng thời tơi xin cam đoan kết q trình nghiên cứu chưa công bố chương trình nghiên cứu khác Tác giả luận văn Đỗ Quang Quảng ss MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT KÝ HIỆU DANH MỤC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN XE MÁY Ở HÀ NỘI 10 1.1 Địa giới khu vực Hà Nội 10 1.2 Đặc điểm tình hình kinh tế, xã hội, môi trường 11 1.2.1 Dân số 11 1.2.2 Đặc điểm kinh tế xã hội 12 1.2.3 Môi trường 12 1.3 Đặc điểm giao thông đô thị 13 1.4 Tình hình phát triển xe máy Hà Nội 16 CHƯƠNG II : NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CÁC ĐẶC TRƯNG LÁI TRÊN ĐƯỜNG 19 2.1 Lựa chọn tuyến đường loại phương tiện đặc trưng phục vụ thử nghiệm đường 19 2.1.1 Lựa chọn tuyến đường đặc trưng 19 2.1.2 Lựa chọn loại xe máy đặc trưng 21 2.1 Lập kế hoạch thử nghiệm đường 22 2.2 Hệ thống thiết bị thu thập liệu đo thời gian - tốc độ đường xe máy 24 2.2.1 Cảm biến cho thiết bị đo 25 2.2.2 Lắp đặt thiết bị lên xe vận hành thử 27 2.2.3 Phần mềm quản lý sở liệu đo đạc 28 2.3 Xây dựng đặc trưng lái 32 2.3.1 Theo dõi thử nghiệm 32 2.3.2 Xây dựng đặc trưng giao thông 33 a) Xây dựng đặc trưng giao thông vào cao điểm buổi sáng 33 b) Xây dựng đặc trưng giao thông vào công sở 36 c) Xây dựng đặc trưng giao thông vào cao điểm buổi chiều 40 d) Đặc trưng giao thông vào thời điểm khác ngày nghỉ cuối tuần 46 2.3.3 Đặc trưng giao thông tuyến đường khác 54 2.3.4 Đặc trưng điều khiển phương tiện 58 CHƯƠNG III: ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG GIAO THÔNG THỰC TẾ CỦA XE MÁY TRÊN ĐỊA BÀN HÀ NỘI 60 3.1 Đánh giá thực trạng giao thông thực tế xe máy địa bàn Thủ đô Hà Nội 60 3.2 So sánh thực trạng giao thông xe máy địa bàn Thủ đô Hà Nội với số nước giới 61 3.2.1 Giới thiệu chu trình lái đặc trưng lái 61 3.2.2 Chu trình lái Hà Nội cho xe máy (chu trình lái HMDC)[12] 65 3.3 So sánh chu trình lái HMDC với chu trình lái giới 68 3.4 Kết luận chương 71 CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 72 4.1 Kết luận 72 4.2 Hướng phát triển 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT KÝ HIỆU CD20”: Chassis Dynamometer 20” - Băng thử khí thải xe máy ECE R40: Chu trình lái Châu Âu dùng cho xe máy US 75 (FTP 75): Chu trình lái Liên bang Mỹ HMDC: Chu trình lái thực tế dùng cho xe máy thành phố Hà Nội KHM: Kaoshiung Motorcycle driving cycle - Chu trình lái Cao Hùng HK: Chu trình lái Hồng Kơng v1: Tốc độ trung bình tồn chu trình lái kể giai đoạn khơng tải, (m/s) v2: Tốc độ trung bình tồn chu trình lái khơng kể giai đoạn khơng tải, (m/s) a: Gia tốc trung bình tất giai đoạn gia tốc, (m/s2) d: Gia tốc trung bình tất đoạn giảm tốc, (m/s2) c: Độ dài trung bình cung đoạn chu trình, (s) pi: Tỷ lệ thời gian giai đoạn không tải, (%) pa: Tỷ lệ thời gian giai đoạn tăng tốc, (%) pc: Tỷ lệ thời gian giai đoạn tốc độ không đổi, (%) pd: Tỷ lệ thời gian giai đoạn giảm tốc, (%) RMS: Căn bậc hai trung bình bình phương gia tốc, (m/s2) DANH MỤC BẢNG Bảng Các đặc tính 10 tuyến đường lựa chọn 21 Bảng Bảng mã hóa xe thử nghiệm 23 Bảng Mã hóa thời gian thử nghiệm 23 Bảng Mã hóa tuyến đường thử nghiệm 23 Bảng Triển khai thử nghiệm đường loại xe 24 Bảng Kết đánh giá độ xác thiết bị đo 31 Bảng Tổng hợp số lượt thử so với kế hoạch 32 Bảng Tổng hợp thông số đặc trưng lượt thử vào cao điểm buổi sáng 33 Bảng Các thông số đặc trưng lượt thử vào công sở 36 Bảng 10 Các thông số đặc trưng lượt thử thực vào cao điểm buổi chiều 40 Bảng 11 Tổng hợp kết đánh giá 10 thông số đặc trưng theo thời gian thử, ngày công sở 44 Bảng 12 Thống kê 10 thông số đặc trưng lượt chạy vào buổi sáng cuối tuần 46 Bảng 13 Thống kê 10 thông số đặc trưng lượt chạy vào buổi chiều cuối tuần 49 Bảng 14 Thống kê 10 thông số đặc trưng lượt chạy vào buổi tối 51 cuối tuần 51 Bảng 15 Tổng hợp kết đánh giá 10 thông số đặc trưng theo thời gian thử, ngày cuối tuần 53 Bảng 16 Thống kê 10 thông số đặc trưng giao thông tuyến đường khác 54 Bảng 17 Chênh lệch 10 thông số đặc trưng người điều khiển xe so với xe có chở thêm người 58 Bảng 18 Quy luật sang số người điều khiển xe máy Hà Nội 66 Bảng 19 So sánh thông số chu trình lái HMDC với chu trình lái giới 68 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình Địa giới thành phố Hà Nội 10 Hình Đồ thị gia tăng dân số Hà Nội 11 Hình Khoảng cách lại theo phương tiện 14 Hình Km Hành khách theo loại phương tiện 15 Hình Mạch PCB dùng để đo tốc độ 26 Hình Mạch PCB dùng để đo tốc độ 26 Hình Cảm biến tốc độ vòng quay cảm biến độ cao lắp xe 27 Hình Giao diện phần mềm tính tốn, lưu giữ vẽ đồ thị tốc độ tức thời xe máy 28 Hình Hộp chứa mạch đo tốc độ hiển thị LED 29 Hình 10 Thiết bị đo lắp đặt vào bánh trước xe hoạt động hiệu chỉnh thiết bị thực băng thử CD20” xe máy 30 Hình 11.Đồ thị so sánh tốc độ trung bình vào cao điểm buổi sáng 35 Hình 12 Đồ thị so sánh vận tốc trung bình loại xe vào công sở 39 Hình 13 Đồ thị so sánh vận tốc trung bình vào cao điểm buổi chiều loại xe máy khác 44 Hình 14 Đồ thị so sánh vận tốc trung bình loại xe theo thời điểm ngày45 Hình 15 Đồ thị so sánh số vào thời điểm khác ngày 45 Hình 16 Đồ thị so sánh vận tốc trung bình loại xe khác vào buổi sáng cuối tuần 48 Hình 17 Đồ thị so sánh số đặc trưng khác xe máy vào buổi sáng cuối tuần 49 Hình 18 Đồ thị so sánh vận tốc trung bình vào thời gian khác ngày cuối tuần 54 Hình 15 Đồ thị so sánh vận tốc trung bình xe máy tuyến đường khác 56 Hình 19 Đồ thị so sánh số a, d tuyến đường khác 57 Hình 20 Trích đoạn chu trình lái ECE R40 dành cho xe máy 63 Hình 21 Chu trình thử FTP-75 cho xe máy xe 63 Hình 22 Chu trình lái (KHM) dành cho xe máy 64 Hình 23 Chu trình lái HMDC 66 Hình 24 Chu trình lái HMDC (giai đoạn từ đến 580 giây) quy luật chuyển số 67 Hình 25 Chu trình lái HMDC (giai đoạn từ 580 đến 1250 giây) quy luật chuyển số 67 Hình 26 Đồ thị so sánh độ dài trung bình cung đoạn chu trình lái khác nhau68 Hình 27 Đồ thị so sánh vận tốc chu trình lái khác 69 Hình 28 Đồ thị so sánh gia tốc trung bình (a) giảm tốc trung bình (d) chu trình lái khác 70 MỞ ĐẦU Châu Á thị trường tiêu thụ xe máy lớn chiếm 80% tồn giới, Trung Quốc khoảng 10 triệu xe/năm, Ấn Độ triệu xe/năm, Indonexia triệu xe/năm, Thái Lan triệu xe/năm, Việt Nam triệu xe/năm, Nhật Bản Đài Loan khoảng 10 triệu xe/năm Hơn nữa, thị trường xe máy giới tăng trưởng với mức từ 5-6%/năm, nước phát triển khu vực sản xuất tiêu thụ xe máy lớn có Việt Nam Đài Loan, Malaysia Việt Nam ba quốc gia Châu Á có số lượng xe máy lớn Ba nước phải đối mặt với tình hình giao thơng xe máy với số lượng, khó khăn , thuận lợi riêng quốc gia có mức độ phát triển kinh tế khác Đài Loan quốc gia có thu nhập cao , Malaysia thuộc mức thu nhập trung bình hay cịn gọi nước cơng nghiệp hóa, Việt Nam quốc gia điển hình có thu nhập thấp với tiềm năng, tính động cao để phát triển kinh tế nhanh chóng tương lai Ở nước này, hệ thống đường bộ, đường phố thiết kế xây dựng ảnh hưởng nhiều công nghệ kỹ thuật xây dựng có nguồn gốc từ nước phương Tây, Đài Loan chủ yếu từ Mỹ, Malaysia chủ yếu từ Anh thiết kế Việt Nam chủ yếu từ Pháp Luật giao thông Đài Loan Việt Nam quy định lái xe phía bên phải, giao thơng Malaysia lái xe phía bên trái Tuy nhiên, khác biệt lái xe phía bên trái hay bên phải không ảnh hưởng đến đặc điểm giao thơng xe gắn máy, việc xử lý xe gắn máy không khác biệt lái xe bên trái hay bên phải Tuy nhiên, xe máy tham gia giao thông tuyến đường với loại phương tiện khác nên tình trạng giao thông hỗn hợp gây xung đột phương tiện lái xe tuyến đường liên kết với nút giao thông Cuộc xung đột xe máy loại phương tiện khác trở nên nghiêm trọng địa điểm gần trạm xe buýt xe dừng, đỗ bên lề đường điều làm cho giao thông bị ách tắc Đây chủ đề cần phải nghiên cứu tình hình giao thơng ba quốc gia Các nghiên cứu Đài Loan phát triển nhiều biện pháp quản lý giao thông để đáp ứng nhu cầu xe máy với số lượng lớn giao thông đường cao tốc hỗn hợp Các chương trình quản lý hướng dẫn cho xe gắn máy vào đường dành riêng, có vị trí chờ riêng cho xe gắn máy giao lộ tín hiệu đèn, triển khai hệ thống giao thông thông minh cho xe máy Từ kết thực tế với tình hình giao thơng hỗn hợp ba quốc gia này, đặc điểm chung giao thơng xe máy xác định mô tả sau: - Xe máy tương đối nhỏ kích thước, di chuyển linh hoạt người điều khiển tự đỗ xe nơi - Xe máy nhanh chóng vượt qua khu vực ùn tắc giao thông - Trọng lượng xe máy tương đối nhỏ di chuyển xe ô tô - Giá xe máy thấp giá phải nên lựa chọn nhiều người trong nước có kinh tế thu nhập thấp - Xe máy coi tác nhân lớn gây ô nhiễm môi trường Mặc dù có nhiều điểm tương đồng, có số khác biệt giao thơng xe máy Đài Loan, Malaysia Việt Nam sau: - Lưu lượng giao thông xe máy quốc gia có thành phần khác cho loại đường khác hệ thống đường phân cấp khác - Sự tham xe máy dịng chảy giao thơng biểu ý thức người dân tham gia giao thông Như lượng xe máy tham gia giao thông Việt Nam lớn theo báo cáo thống kê cho thấy xe máy tập trung chủ yếu hai thành phố lớn Hà Nội thành phố Hồ Chí Minh Theo số liệu thống kê công an thành phố Hà Nội, tổng số ôtô, xe máy Hà Nội triệu phương tiện, có 368.325 ơtơ (chiếm 1/6 nước) khoảng 3,8 triệu xe máy (chiếm 1/8 nước) Thống kê rằng, tháng đầu năm 2011, có 28 nghìn xe ơtơ 155 nghìn xe máy đăng ký Ngồi ra, Hà Nội cịn thường xun có khoảng 50 nghìn phương tiện giao thơng vãng lai Mặt khác, hệ thống giao thơng thành phố Hà Nội có đặc điểm riêng biệt Chính điều làm cho giao thơng xe máy Hà Nội có đặc trưng riêng so với nước khác giới khu vực Vì việc “Nghiên cứu đánh giá đặc trưng giao thông xe máy địa bàn Hà Nội” cần thiết để đưa đặc trưng giao thông xe máy đường phố Hà Nội so sánh đặc trưng với giao thông xe máy nước khác giới Qua đó, đưa giải pháp cho thực trạng giao thông xe máy đường phố Hà Nội Mục tiêu nghiên cứu: Đánh giá đặc trưng xe máy địa bàn Hà Nội thông qua kết từ thực nghiệm đo thiết bị đo kiểm thực tế Từ so sánh với đặc trưng giao thông xe máy với nước khu vực để đánh giá tình trạng giao thông xe máy địa bàn thành phố Hà Nội Phạm vi nghiên cứu: Đề tài giới hạn việc nghiên cứu khuôn khổ thủ đô Hà Nội trước mở rộng, với đối tượng nghiên cứu xe máy, loại phương tiện phổ biến nước ta Phương pháp nghiên cứu: Quy trình xây dựng đặc trưng giao thông xe máy đề tài bao gồm bước: Đánh giá hệ thống sở hạ tầng giao thông Hà Nội, qua lựa chọn tuyến đường đặc trưng; thử nghiệm xây dựng đặc trưng lái đường theo phương pháp đuổi theo dịng giao thơng, nhờ thiết bị đo lưu giữ tốc độ tức thời xe máy gắn vào bánh trước xe; dựa sở liệu thực nghiệm đường để phân tích đánh giá đặc trưng giao thông xe máy vào thời điểm khác ngày ngày tuần Việc so sánh đặc trưng giao thông xe máy với nước thực dựa so sánh thông số đặc trưng chu trình lái Ngoại trừ tốc độ trung bình lượt thử vào buổi tối cao so với buổi sáng buổi chiều ngày nghỉ khơng có khác biệt rõ nét thơng số đặc trưng xe máy vận hành vào thời điểm khác ngày nghỉ cuối tuần Đặc trưng đường sá có ảnh hưởng rõ nét đến 10 thông số đặc trưng lượt thử Các tuyến đường thuộc phố cổ tuyến đường Trường Chinh có tốc độ di chuyển trung bình thấp so với cung đường khác, tuyến đường Phạm Hùng có tốc độ di chuyển cao Tuy nhiên, nhìn chung đặc trưng di chuyển, chủng loại phương tiện tâm lý người điều khiển phương qua gia tốc trung bình tỷ lệ thời gian gia tốc giống phương tiện thử nghiệm đường thơng thống hay đường tắc nghẽn Khơng có nhiều khác biệt 10 thơng số đặc trưng xe máy vận hành 01 người lái hay có người ngồi thêm phía sau Tuy nhiên, tâm lý người lái thể rõ thời gian giữ tốc độ ổn định xe vận hành 01 người lái cao so với có thêm người ngồi sau 3.2 So sánh thực trạng giao thông xe máy địa bàn Thủ đô Hà Nội với số nước giới Để so sánh thực trạng giao thông xe máy địa bàn thủ đô Hà Nội với số nước giới ta so sánh chu trình lái đặc trưng lái xe máy Hà Nội với chu trình lái đặc trưng lái số nước khác 3.2.1 Giới thiệu chu trình lái đặc trưng lái Chu trình lái đơn giản đường cong thể mối quan hệ tốc độ di chuyển phương tiện theo thời gian, nhiên, lại mang vai trị quan trọng tình trạng giao thơng, chủng loại phương tiện, văn hóa người lái, vùng hay nước Chu trình lái tiêu chuẩn thường sử dụng rộng rãi Các nhà sản xuất phương tiện cần có chu trình lái để xây dựng sở dài hạn cho việc thiết kế, chế tạo quảng bá sản phẩm thị trường Các kỹ sư giao thơng cần chu trình lái thực tế thiết kế hệ thống quản lý giao thông mơ dịng giao thơng tín hiệu giao thơng, cịn chun gia mơi trường quan tâm đến tính 61 phương tiện thơng qua lượng ô nhiễm mà chúng thải môi trường theo đặc trưng vận hành phương tiện Các chu trình lái phương tiện phát triển dựa đặc trưng lái Có hai phương pháp tiếp cận để phát triển chu trình lái Một số chu trình lái phát triển dựa liệu vận hành đường chu trình lái FPT 75 Mỹ chu trình lái Melbourne , chu trình lái khác sử dụng mơ hình chu trình lái dạng đa giác chu trình lái Nhật Bản chu trình lái Châu Âu (ECE) Những chu trình lái xây dựng từ chế độ vận hành với tốc độ gia tốc không đổi Tuy nhiên ln có khác biệt rõ nét đặc trưng lái thành phố so với thành phố khác Sự khác biệt dẫn tới chu trình lái thành phố hay vùng khác xa so với chu trình lái thành phố hay vùng khác, chí đặc trưng lái vùng khác thành phố khác Về bản, chu trình lái chia thành hai loại : chu trình lái tiêu chuẩn chu trình lái thực tế (khơng tiêu chuẩn) 3.2.1.1 Chu trình lái tiêu chuẩn Chu trình lái tiêu chuẩn cho phép nhà nước kiểm sốt phát thải phương tiện giao thơng Phát thải phương tiện thử nghiệm phịng thí nghiệm theo chu trình lái tiêu chuẩn phải nằm giới hạn phát thải quy định Các chu trình lái US 75 (FTP 75) Mỹ, ECE Châu Âu 10-15 mode Nhật Bản chu trình lái tiêu chuẩn áp dụng để kiểm sốt phát thải nơi Các chu trình lái coi yếu tố mang tính đại diện rộng rãi cho điều kiện lái khuôn khổ quy định tiêu chuẩn Tuy nhiên, chu trình lái địi hỏi phải có cập nhật thường xun Ví dụ chu trình lái 10-15 mode Nhật Bản chu trình lái dùng để thay cho chu trình lái 10 mode 11 mode phát triển 20 năm đến 30 năm trước Như việc giới thiệu chu trình lái 10-15 mode nhằm để phản ánh thay đổi tổng quan điều kiện giao thông phát triển hệ thống đường sá giao thơng 62 Hình 20 thể phần chu trình lái ECE R40 dành cho xe máy Châu Âu (tương ứng với tiêu chuẩn TCVN 7357-2003) Trên thể rõ phụ thuộc tốc độ xe (km/h) vào thời gian vận hành, thời điểm không tải (I), tăng tốc (A), giảm tốc (D), giữ ngun tốc độ (C) Hình 20 Trích đoạn chu trình lái ECE R40 dành cho xe máy Chu trình lái FTP 75 dùng cho xe máy xe chu trình tiêu chuẩn phát triển dựa liệu vận hành thực tế đường Theo đó, vận tốc xe thay đổi liên tục theo thời gian (Hình 21) Hình 21 Chu trình thử FTP-75 cho xe máy xe 63 3.2.1.2 Chu trình lái thực tế (chu trình lái khơng tiêu chuẩn) Chu trình lái thực tế (chu trình lái không tiêu chuẩn) phát triển nhằm xác định mức độ phát thải tiêu thụ nhiên liệu Chu trình Sydney, chu trình Châu Âu cải tiến chu trình Melboume chu trình Perth ,chu trình lái Hồng Kơng, chu trình lái ADC thành phố Athen-Hy Lạp, KHM thành phố Cao Hùng, Đài Loan ví dụ loại chu trình lái Chu trình Châu Âu cải tiến phát triển cho thử nghiệm phát thải thực tế Chu trình lái Sydney phát triển sở đặc trưng giao thông cao điểm buổi sáng nhằm đánh giá phát thải khoảng thời gian Chu trình lái Melbourne, tương tự chu trình lái Sydney, phát triển dựa nghiên cứu giao thông cao điểm buổi sáng vùng nhằm hướng tới sở quan trọng cho việc đánh giá phát thải tiêu thụ nhiên liệu thông qua mơ hình Do có nhiều liệu tiêu thụ nhiên liệu thu thập dự án xây dựng chu trình lái Melbourne trên, chu trình Perch xây dựng để đánh giá mơ hình tiêu thụ nhiên liệu Các chu trình lái thành phố Cao Hùng, Đài Loan (KHM) dành cho xe máy (Hình 22) ví dụ chu trình lái thực tế Hình 22 Chu trình lái (KHM) dành cho xe máy 64 Các thông số sau thường sử dụng để so sánh chu trình lái với : - Tốc độ trung bình tồn chu trình lái kể giai đoạn không tải:v1 (m/s) - Tốc độ trung bình tồn chu trình lái khơng kể giai đoạn khơng tải: v2(m/s) - Gia tốc trung bình tất giai đoạn gia tốc : a (m/s2) - Gia tốc trung bình tất đoạn giảm tốc : d (m/s2) - Độ dài trung bình cung đoạn chu trình : c (s) - Tỷ lệ thời gian giai đoạn không tải : pi (%) - Tỷ lệ thời gian giai đoạn tăng tốc : pa (%) - Tỷ lệ thời gian giai đoạn tốc độ không đổi : pc (%) - Tỷ lệ thời gian giai đoạn giảm tốc : pd (%) - Căn bậc hai trung bình bình phương gia tốc, RMS (m/s2) Một chu trình lái đặc trưng định nghĩa đường đặc tính thể mối quan hệ tốc độ thời gian với chiều dài giới hạn, đó, có nhiều đặc tính tương đồng với mơ hình lái thực tế tốt Điều có nghĩa mặt, tất ảnh hưởng tương quan người lái, phương tiện, giao thơng phải tích hợp chu trình khía cạnh đặc trưng chúng Mặt khác, khía cạnh sử dụng chu trình lái đặc trưng đo đạc, chu trình lái không dài Thông thường, chiều dài chu trình lái nằm khoảng từ đến 60 phút 3.2.2 Chu trình lái Hà Nội cho xe máy (chu trình lái HMDC)[12] Chu trình lái HMDC gồm có cung đoạn xếp theo trình tự tăng dần tốc độ trung bình cung đoạn Các giai đoạn dừng không tải thêm vào trước sau cung đoạn phù hợp với thời gian dừng không tải thực tế thông qua tỷ lệ thời gian dừng không tải tổng lượt thử Chu trình lái đặc trưng HMDC phát triển có độ dài 1250 giây có khoảng cách di chuyển 7.076 mét (Hình 23) 65 Hình 23 Chu trình lái HMDC Chu trình lái HMDC có tốc độ cực đại 39,41 km/h, đáp ứng tốc độ giới hạn 40 km/h quy định tốc độ di chuyển cực đại xe máy thành phố Tốc độ trung bình chu trình lái 20,4 km/h Tay số chu trình lái có thơng qua thống kê quy luật sang số thực tế từ 343 lượt thử đường Kết thống kê quy luật chuyển số phản ánh tâm lý thói quen người điều khiển xe máy Hà Nội Tuy nhiên để phù hợp với điều kiện lái băng thử, quy luật cần phải hiệu chỉnh thông qua trình thực nghiệm nhiều lần băng thử Quy luật chuyển số sau hiệu chỉnh thể Bảng 18 Bảng 18 Quy luật sang số người điều khiển xe máy Hà Nội TT Chuyển số Khoảng tốc độ (km/h) Ghi Trước thời điểm tăng tốc - giây Số sang số Số sang số 9-15 Số sang số 18 - 24 Số sang số 27 ÷ 33 Số sang số 30 ÷ 25 Số sang số 20 ÷ 13 Số sang số ÷ 66 Việc điều chỉnh khoảng tốc độ chuyển số so với kết thống kê quy luật chuyển số có từ thực nghiệm cần thiết cho việc vận hành chu trình lái băng thử nhằm thực thao tác gia tốc giảm tốc nhanh hay lần chuyển số không cần thiết Sau nhiều lần thử nghiệm băng thử, quy luật chuyển số cho chu trình lái cố định tất lần thử nghiệm sử dụng chu trình lái để xác định hệ số phát thải tiêu thụ nhiên liệu băng thử Chu trình lái HMDC sau gắn với quy luật chuyển số thể Hình 24 (giai đoạn từ đến 580 giây) Hình 25 (giai đoạn từ 580 đến 1250 giây) Hình 24 Chu trình lái HMDC (giai đoạn từ đến 580 giây) quy luật chuyển số Hình 25 Chu trình lái HMDC (giai đoạn từ 580 đến 1250 giây) quy luật chuyển số 67 3.3 So sánh chu trình lái HMDC với chu trình lái giới Trên Bảng 19, chu trình lái đặc trưng HMDC so sánh với chu trình lái giới chu trình lái Châu Âu (ECE), chu trình lái Mỹ (US 75), chu trình lái Nhật Bản (10-15 mode), chu trình lái Hồng Kơng (HK cycle), chu trình lái Taipei Đài Loan (TMDC) chu trình lái Cao Hùng Đài Loan (KHM) Bảng 19 So sánh thơng số chu trình lái HMDC với chu trình lái giới Thơng số Chu trình lái v1 v2 a (kmh-1) (kmh-1) (m/s2) Tham khảo d (m /s2) c(s) pi (%) pa (%) pc (%) pd RMS (%) ECE 18,7 27,1 0,75 0,75 45,0 30,8 18,5 32,3 18,5 US 75 34,1 41,6 0,61 0,71 70,0 18,0 33,1 20,4 28,5 10-15 mode KH cycle TMDC 22,7 32,7 0,55 0,66 64,3 31,4 25,9 21,2 21,5 15,4 22,2 0,55 0,59 49,6 31,4 30,6 9,4 28,6 19,4 23,8 0,80 0,93 77,3 19,5 31,5 18,7 30,3 KHM 21,0 29,0 0,58 0,61 111,3 27,7 32,6 8,7 31,0 HMDC 20,4 23,1 0,40 0,44 136,6 13,2 36,4 18,2 32,2 0,770 Tong et al., 1999 0,753 Tong et al., 1999 0,596 Tong et al., 1999 0,670 Tong et al., 1999 _ Tsai et al., 2005 0,590 Tsai et al., 2005 0,431 Nghiên cứu 160 140 120 c(s) 100 80 60 40 20 c(s) ECE US 75 45 70 10-15 mode 64.3 KH cycle 49.6 TMDC KHM HMDC 77.3 111.3 136.6 Hình 26: Đồ thị so sánh độ dài trung bình cung đoạn chu trình lái khác 68 Từ đồ thị bảng thông số ta thấy độ dài trung bình cung đoạn chu trình HMDC 136,6 giây lớn nhiều so với chu trình lái khác Điều phù hợp với thực tế bố trí hệ thống tín hiệu giao thơng tốc độ di chuyển trung bình xe máy Hà Nội 40 35 v1 (km/h) 30 25 20 15 10 v1 ( km/h) ECE US 75 18.7 34.1 10-15 mode 22.7 KH cycle 15.4 TMDC KHM HMDC 19.4 21 20.4 Hình 27: Đồ thị so sánh vận tốc chu trình lái khác Tốc độ trung bình tồn chu trình vi chu trình lái HMDC 20,4 km/h Điều thể mức độ tắc nghẽn giao thông tăng lên cuối năm tính từ tháng đến tháng 12 thời gian thực thử nghiệm đường Tốc độ gần với chu trình 10-15 mode chu trình KHM, nhiên tốc độ di chuyển trung bình v2 23,1 km/h khơng lớn nhiều so với tốc độ trung bình tồn chu trình v1 chiều dài đoạn dừng ngắn (chỉ chiếm 13,2% tổng chiều dài chu trình) Chiều dài đoạn dừng ngắn kết chu kỳ đèn hiệu giao thông thành phố Hà Nội nhìn chung ngắn, thường khơng vượt 45 giây Tốc độ di chuyển trung bình thấp so với chu trình lái ECE (27,1 km/h) cho phép rút nhận định mức độ tiêu thụ nhiên liệu (lít/100 km) thực tế xe máy vận hành đường phố Hà Nội cao so với thử nghiệm theo chu trình thử tiêu chuẩn ECE Châu Âu áp dụng Việt Nam 69 a (m/s2), d(m /s2) 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 a (m/s2) d (m /s2) ECE US 75 0.75 0.75 0.61 0.71 10-15 mode 0.55 0.66 KH cycle 0.55 0.59 TMDC KHM HMDC 0.8 0.93 0.58 0.61 0.4 0.44 Hình 28: Đồ thị so sánh gia tốc trung bình (a) giảm tốc trung bình (d) chu trình lái khác Gia tốc trung bình (a) giảm tốc trung bình (d) theo m/s2 nhỏ so với chu trình khác Điều kết mật độ giao thơng lớn xe máy khơng thể tăng tốc, giảm tốc nhanh Phần tốc độ không đổi chiếm 18,2% tồn chu trình, thấp nhiều so với chu trình Châu Âu ECE (32,3%), tương đồng với chu trình thể Bảng 23 Ngoài ra, tỷ lệ thời gian đoạn tăng tốc (36,4%), giảm tốc (32,2%) lớn nhiều so với nhiều chu trình lái khác lại tương đồng với chu trình lái thực tế KHM, US 75 Đây yếu tố phản ánh mức độ biến đổi lớn tốc độ xe máy đường phố Hà Nội 70 3.4 Kết luận chương Chương giới thiệu số chu trình lái giới so sánh chu trình lái giới với chu trình lái HMDC Theo kết so sánh ta thấy chu trình lái đặc trưng HMDC phát triển có độ dài 1250 giây có khoảng cách di chuyển 7,076 mét, tốc độ di chuyển cực đại 39,41 km/h tốc độ trung bình chu trình 20,4 km/h Ngồi chu trình lái HMDC cịn bao hàm tính chất sau: - Có độ xác cao, thể sai lệch lớn thông số đặc trưng so với chu trình lái tham khảo 1,168% Ngồi ra, sai lệch bình phương trung bình tất sai số thông số đặc trưng 0,505% - Tốc độ trung bình tồn chu trình chu trình lái HMDC thể rõ mức độ tắc nghẽn giao thông tăng lên cuối năm 2008, tính từ tháng đến tháng 12 Trong mức độ chênh lệch chu trình lái ECE lớn nhiều Ngoài ra, tốc độ di chuyển trung bình (23,1 km/h) chu trình HMDC thấp nhiều so với chu trình lái ECE (27,1 km/h) 71 CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 4.1 Kết luận Đề tài đánh giá chu trình lái xe máy địa bàn Hà Nội, qua mang lại cho cộng đồng hiểu biết, cách nhìn nhận trực quan đơn giản thực trạng giao thông thực tế xe máy địa bàn thành phố Hà Nội phương pháp có chúng thơng qua thực nghiệm Đây yếu tố quan trọng việc xây dựng mô hình gần với thực tế, đồng thời mang lại tính khả thi cao cho viễn cảnh giao thông tương lai Bên cạnh đó, sở cho việc tư vấn cho quan chức trình đưa tiêu chuẩn, lộ trình kiểm sốt nhiễm mơi trường phương tiện giao thơng Góp phần bảo vệ mơi trường phát triển bền vững Kết nghiên cứu đề tài có tác động tích cực đến chiến lược phát triển giao thơng thủ Hà Nội nói riêng nước nói chung Các nghiên cứu chứng tỏ chu trình lái thực tế phản ảnh xác đặc trưng lái vùng, miền Trên sở phân tích mạng lưới giao thơng Thành phố Hà Nội, tiêu chí lựa chọn tuyến đường đặc trưng cho giao thông xe máy xây dựng Từ đó, lựa chọn 10 tuyến đường đặc trưng phục vụ cho trình thử nghiệm xây dựng đặc trưng lái đường Ngoài ra, số lượng xe máy lựa chọn phục vụ cho việc thử nghiệm đường 04 xe, đại diện cho chủng loại xe máy phổ biến Hà Nội Kết tổng hợp phân tích kết thử nghiệm đường cho thấy mật độ giao thông mức độ tắc nghẽn giao thơng vào cơng sở có cải thiện so với cao điểm buổi sáng buổi chiều Tuy nhiên, mức độ cải thiện khơng đáng kể (tốc độ trung bình chênh lệch khoảng đến km/h) Điều phản ánh tình trạng giao thơng xe máy thực tế thành phố Hà Nội Ngoại trừ tốc độ trung bình lượt thử vào buổi tối cao so với buổi sáng buổi chiều ngày nghỉ khơng có khác biệt rõ nét thơng số 72 đặc trưng xe máy vận hành vào thời điểm khác ngày nghỉ cuối tuần Đặc trưng đường sá có ảnh hưởng rõ nét đến 10 thông số đặc trưng lượt thử Các tuyến đường thuộc phố cổ tuyến đường Trường Chinh có tốc độ di chuyển trung bình thấp so với cung đường khác, tuyến đường Phạm Hùng có tốc độ di chuyển cao Tuy nhiên, nhìn chung đặc trưng di chuyển, chủng loại phương tiện tâm lý người điều khiển phương qua gia tốc trung bình tỷ lệ thời gian gia tốc giống phương tiện thử nghiệm đường thơng thống hay đường tắc nghẽn Khơng có nhiều khác biệt 10 thông số đặc trưng xe máy vận hành người lái hay có người ngồi thêm phía sau Tuy nhiên, tâm lý người lái thể rõ thời gian giữ tốc độ ổn định xe vận hành người lái cao so với có thêm người ngồi sau Thời gian dừng đèn đỏ nút giao thông Hà Nội ngắn, thường không 45 giây, dẫn tới chênh lệch không đáng kể tốc độ tồn chu trình lái tốc độ di chuyển trung bình Trong mức độ chênh lệch chu trình lái ECE lớn nhiều Ngồi ra, tốc độ di chuyển trung bình (23,1 km/h) chu trình HMDC thấp nhiều so với chu trình lái ECE (27,1 km/h) rút nhận định mức độ tiêu thụ nhiên liệu xe máy thực tế lớn so với thử nghiệm chu trình lái Châu Âu ECE Tỷ lệ thời gian gia tốc chu trình lái HMDC lớn nhiều so với chu trình lái ECE tương đồng so với chu trình lái thực tế khác US 75 KHM Điều thể thay đổi vận tốc lớn thực tế vận hành xe máy đường Cuối cùng, mật độ giao thông lớn yếu tố dẫn tới mức độ tăng tốc trung bình chu trình lái HMDC thấp nhiều so với chu trình lái ECE Châu Âu thấp so với tất chu trình lái thực tế đưa vào so sánh khác 73 4.2 Hướng phát triển Trên sở thành công việc phát triển phương pháp xây dựng đặc trưng chu trình lái thực tế HMDC cho xe máy Hà Nội nghiên cứu cần mở rộng quy mô, đối tượng theo hướng sau: - Hoàn thiện phương pháp phát triển chu trình lái thực tế cho tất phương tiện giao thông Việt Nam - Xây dựng chu trình lái thực tế cho xe máy, ơtơ phương tiện khác Việt Nam - Xây dựng liệu hệ số phát thải cho loại phương tiện xe máy, ôtô, xe buýt, xe tải 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Andre’, (April 2001): Driving cycles derived from real-world in- vehicle measurements for passenger cars and light duty vehicles : principles, database and main results - Particular case of the ARTEMIS driving cycles INRETS, WP-300 ARTEMIS, [2] Asian Development Bank, (2002): Integrated Action Plan To Reduce Vehicle Emissions in Vietnam [3] Debbie A Niemeier, et al., ( 1999): Data collection for driving cycle development: evaluation of data collection protocols; íínal report, CAMP [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] Initiative, University of California, Davis Enstrat International LTD, (2004): The Emission reduction potential of low sulphur diesel fuels in Asian countries, June 2004 Ergeneman, M., et al., (1997) Development of a drivingcycle for the prediction of pollutant emission and fuel consumption International Journal of Vehicle Design 18, 391-399 E.Tzirakis, et al., (2006): vehicle emissions and driving cycles: comparison of the Athens driving cycle (ADC) with ECE-15 and european driving cycle (EDC); Global NEST Journal, Vol 8, No 3, pp 282-290, 2006 European Communities (1999): Commission Directive 1999/100/EC Official Journal of the European Communities, 1999 H.Y Tong, W.T.Hung, C.S.Cheung, 1999: Development of a driving cycle for Hong Kong; Atmospheric Environment 33(1999) 2323-2335 Japan International Cooperation Agency (JICA): Hanoi People’s Committee The Comprehensive Urban Development Programme in Hanoi Capital City of the Socialist Republic of Vietnamn (HAIDEP) 206/2004/QĐ-TTg: Quyết định Thủ Tướng Chính Phủ Về việc phê duyệt Chiến lược Phát triển giao thông vận tải Việt Nam đến năm 2020; Hà Nội ngày 10 tháng 12 năm 2004 249/2005/QĐ-TTg: Quy định lộ trình áp dụng tiêu chuẩn phát thải phương tiện giao thơng giới đường Thủ Tướng Chính Phủ; Hà Nội ngày 10 tháng 10 năm 2005 Lê Anh Tuấn, (2009): Xây dựng chu trình thử nghiệm khí thải tiêu hao nhiên liệu đặc trưng cho xe máy Hà Nội (HMDC driving cycle) liệu hệ số phát thải cho xe máy 75 ... giao thơng xe máy Hà Nội có đặc trưng riêng so với nước khác giới khu vực Vì việc ? ?Nghiên cứu đánh giá đặc trưng giao thông xe máy địa bàn Hà Nội? ?? cần thiết để đưa đặc trưng giao thông xe máy đường... TRẠNG GIAO THÔNG THỰC TẾ CỦA XE MÁY TRÊN ĐỊA BÀN HÀ NỘI 60 3.1 Đánh giá thực trạng giao thông thực tế xe máy địa bàn Thủ đô Hà Nội 60 3.2 So sánh thực trạng giao thông xe máy địa bàn. .. phố Hà Nội so sánh đặc trưng với giao thông xe máy nước khác giới Qua đó, đưa giải pháp cho thực trạng giao thông xe máy đường phố Hà Nội Mục tiêu nghiên cứu: Đánh giá đặc trưng xe máy địa bàn Hà