5. Tóm Tắt Đề Tài Nghiên Cứu
1.8Các công thức tính toán
Tính toán năng lực thông hành
Trang 36 (1)Vòng xoay được đặc trưng bởi cấu tạo hình học, được biểu thị bằng số làn
đường vòng và làn đường nhánh tiếp cận vòng xoay. (2)Hình học vòng xoay được tính toán theo cách chi tiết.
(3)Cùng với các khía cạnh hình học, hành vi của người sử dụng nhờ vào thời gian tâm lý-kỹ thuật Tc, khoảng hở tới hạn, và thời gian theo dõi Tf.
Để cung cấp một số ví dụ về loại mối quan hệ của đề cập ở trên phân loại (1; 2; 3), ba công thức năng lực thông hành hiện nay được trình bày và thực hiện.
Công thức Brilon – Bondzio (Đức)
C = A – B.Qc, (PCU/giờ) (1.1) Trong đó
A và B tra Bảng 1.3, phụ thuộc vào số lượng nhánh đường vào và làn đường tuần hoàn
Công thức (1.1) phù hợp với vòng xoay có đường kính ngoài trong phạm vi từ 28 – 100m.
Trong công thức (1.1), lưu lượng giao thông cản trở Qd trùng khớp với dòng lưu thông Qc phía trước lối vào mà C được xác định.
Hình 1.17 cho thấy biểu diễn của công thức (1.1) cho tất cả các cấu hình hình học phù hợp.
Bảng 1. 3 Phạm vi đường kính phổ biến cho các loại vòng xoay Số làn đường vòng Số làn đường lối vào A B Kích thước mẫu 3 2 1409 0.42 295 2 2 1380 0.50 9574 2 – 3 1 1250 0.53 879 1 1 1218 0.74 1504
Trang 37 Nguồn: FHWA Roundabout Guide (2006) Hình 1. 17 Năng lực thông hành C với lưu lượng đường tuần hoàn Qc theo phương
trình năng lực thông hành Brilon – Bondzio
Công thức Bovy et al. (Thụy Sĩ)
Công thức này được đề nghị cho vòng xoay (được sử dụng trong đô thị và ngoại ô) với một hòn đảo trung tâm không thể dựng lên, có kích thước nhỏ (đường kính bên trong lớn nhất Dint = 18 - 20 m). Đường kính ngoài Dext thay đổi thường từ 24 đến 34 m.
Năng lực thông hành lối vào được xác định bằng mối liên hệ giữa các thông số sau:
C = 1
. (1500 - 8
9.Qd), (PCU/giờ) Trong đó
Trang 38 - γ = 1 đối với một làn
- γ = 0.6 – 0.7 đối với hai làn (theo kích thước lối vào nhỏ hơn hoặc lớn hơn), thông thường lấy trị số này là 0.667
- γ = 0.5 đối với ba làn
Qd – lưu lượng giao thông cản trở được xác định như sau:
Qd = α . Qu + β . Qc , (xe/giờ) Qu – Lưu lượng giao thông lối ra
Qc – Lưu lượng giao thông đường tuần hoàn trước lối ra được xem xét
Nguồn: FHWA Roundabout Guide (2006) Hình 1. 18 Khoảng cách l giữa điểm xung đột lối ra (A) và lối vào (B)
Các hệ số α và β liên quan đến hình học của vòng xoay và để tính khoảng cách l giữa điểm xung đột lối ra (A) và lối vào (B) được xác định theo quy ước trên vòng tròn (hình 1.18) và số làn đường tuần hoàn tương ứng.
α là hàm của khoảng cách l và tốc độ trong vòng xoay V
Hình 1.19 biểu diễn giá trị của α theo l tương ứng với ba cấp độ của giá trị α. Dòng "a" tương ứng với tốc độ lưu thông trong đường tuần hoàn 20-25 km/h; đường viền "b" và "c" trên và dưới "a" khi V > 20 - 25 km/h (nhiễu loạn lớn hơn) và khi V < 20 - 25 km/h (ít nhiễu loạn) tương ứng.
Trang 39 Nguồn: FHWA Roundabout Guide (2006) Hình 1. 19 Giá trị thông số với khoảng cách l giữa điểm xung đột lối vào và lối ra
Đối với β, có tính đến hiệu quả giảm sự hiện diện của nhiều hơn một làn đường tuần hoàn có trên dòng xung đột gây ra bởi lưu lượng lưu thông đường tuần hoàn, các giá trị sau được cung cấp:
- β = 0.9 - 1.0 cho một làn; - β = 0,6 - 0,8 cho hai làn xe; và - β = 0.5 - 0.6 cho ba làn xe.
Để tính toán số đơn vị xe con quy đổi (pcu), sau đây giá trị được gợi ý:
- Một chiếc xe đạp hoặc xe máy trong vòng tròn đường tuần hoàn = 0.8 PCU - Một xe đạp đi vào hoặc xe máy = 0.2 PCU
- Một phương tiện hạng nặng hoặc xe buýt = 2.0 PCU Công thức TRL (Anh)
Trang 40 Với công thức TRL, năng lực thông hành C của một lối vào chung được xác định như một hàm của nhánh đường và các thông số hình học đường tròn và dòng phương tiện lưu thông trong đường tuần hoàn (Qc) ở phía trước lối vào.
Mối quan hệ đã được phát triển bởi Kimber, và nó dựa trên các quan sát thực nghiệm về một số lượng lớn các vòng xoay vận hành ở Anh. Nó có dạng tuyến tính sau đây: C = k . (F – fc.Qc), (PCU/giờ) Trong đó F = 303.x2 fc = 0.210 . tD . (1+0.2 . x2) k = 1 – 0.00347 . (Φ-30) – 0.978 . (1/r-0.05) tD = 1 + 1 2.[1 exp(( D60) /10)] x2 = v + ( ) (1 2. ) e v S S = 1.6 (e-v)/l’ = (e-v)/l
Trang 41 Bảng 1. 4 Các thông số hình học sử dụng trong công thức TRL
Thông số Mô tả Phạm vi giá trị
e Bề rộng lối vào 3.6 – 16.5m
v Bề rộng làn đường 1.9 – 12.5 m
e’ Bề rộng lối vào trước 3.6 – 15.0 m
v’ Bề rộng làn đường trước 2.9 – 12.5 m
u Bề rộng đường tròn 4.9 – 22.7 m
l,l’ Chiều dài trung bình đoạn
chuyển tiếp 1 - ∞ m
S Độ xiên của đoạn chuyển tiếp
0 – 2 – 9 r Bán kính đường cong lối
vào
3.4 - ∞ m
Φ Góc lối vào 0 - 77◦
D = Dext
Đường kính đường tròn nội
tiếp 13.5 – 171.6 m
W Bề rộng phần chuyển đổi 7.0 – 26.0 m L Chiều dài phần chuyển đổi 9.0 – 86.0 m
Trang 42
CHƯƠNG 2
HIỆN TRẠNG MẠNG LƯỚI GIAO THÔNG ĐƯỜNG BỘ - ĐỒNG NAI