vF = tổng lưu lượng yờu cầu đường cao tốc phớa trờn đường nhỏnh. vR = tốc độ dũng yờu cầu đường nhỏnh.
vU = lưu lượng nằm trờn đường nhỏnh phớa trờn. vD = lưu lượng nằm trờn đường nhỏnh phớa dưới.
Đầu vào
Dữ liệu hỡnh học
Vận tốc dũng tự do đường nhỏnh
Nhu cầu
Điều chỉnh dũng theo nhu cầu Hệ số giờ cao điểm
Hệ số xe hạng nặng Hệ số mật độ người lỏi Tớnh toỏn tốc dộ dũng Nhỏnh ra (ảnh hưởng tỏch dũng) Nhỏnh vào (ảnh hưởng nhập dũng) Tớnh toỏn tốc độ dũng yờu cầu trực tiếp phớa trờn của khu vực ảnh hưởng nhập dũng
Làn 1 và 2 của đường chớnh
Tớnh toỏn tốc độ dũng yờu cầu trực tiếp phớa trờn của khu vực ảnh hưởng tỏch dũng
Làn 1 và 2 của đường chớnh Tớnh toỏn năng lực phục vụ
Tổng lưu lượng dời khỏi khu vực nhập dũng
Lưu lượng lớn nhất khi vào khu vực nhập dũng
Tớnh toỏn năng lực phục vụ
Tổng lưu lượng ra khỏi khu vực tỏch dũng
Lưu lượng lớn nhất đi vào làn 1 và 2 trước khi vào làn giảm tốc
Tồn tại ở cỏc chõn đường cao tốc
Tớnh toỏn mật độ
Tốc độ dũng yờu cầu được điều chỉnh ≥ năng lực phục vụ
Tốc độ dũng yờu cầu được điều chỉnh < năng lực phục vụ LOS F Xỏc định mức phục vụ Tớnh toỏn vận tốc Tớnh toỏn mật độ
Tốc độ dũng yờu cầu được điều chỉnh ≥ năng lực phục vụ
Tốc độ dũng yờu cầu được điều chỉnh < năng lực phục vụ LOS F Xỏc định mức phục vụ Tớnh toỏn vận tốc
Ldown: khoảng cỏch tới nhỏnh phớa dưới (từ mũi đường nhỏnh tới mũi đường nhỏnh).
Lup = khoảng cỏch tới nhỏnh phớa trờn (từ mũi đường nhỏnh tới mũi đường nhỏnh).
SFR = vận tốc dũng tự do trờn trờn nhỏnh mà nú tiếp cận tới đường cao tốc.
Bảng 2.14 và 2.15 là chỡa khoỏ cho việc lựa chọn phương trỡnh gần đỳng với
cỏc điờu kiện đó biết. Tuy nhiờn cần chỳ ý rằng đối với cỏc đường cao tốc bốn làn, sự tớnh toỏn PFM và PFD là khụng quan trọng, do chỉ cú hai làn đường trong một hướng. Chỳ ý rằng trong trường hợp cỏc nhỏnh vào đường cao tốc 6 làn ở phớa trờn hoặc phớa dưới cỏc nhỏnh ra và cỏc nhỏnh ra khỏi đường cao tốc sỏu làn ở phớa trờn nhỏnh vào hoặc phớa dưới nhỏnh thoỏt, hai hoặc ba phương trỡnh khỏc nhau cú thể ỏp dụng. Với cỏc nhỏnh thoỏt, nếu lựa chọn giữa phương trỡnh 1 và 2, thỡ phương trỡnh 1 nờn được sử dụng nếu L lớn hơn hoặc tương đương với khoảng cỏch ở trạng thỏi cõn bằng LEQ, Trong đú.
LEQ = 0.0675(vF + vR) + 0.46LA + 10.24SFR - 757 (2.13) Nếu lựa chọn giữa phương trỡnh 1 và 3 thỡ phương trỡnh 1 được dựng khi nếu Ldown lớn hơn LEQ, trong đú:
0.3596 0.001149 D EQ A v L L (2.14)
Nếu mà cả nhỏnh ra ở phớa trờn và dưới đang tồn tại, giỏ trị PFM sẽ được tớnh toỏn cho cả hai trường hợp và giỏ trị lớn nhất sẽ được sử dụng. Với cỏc nhỏnh ra, thỡ LEQ được xỏc định bởi:
0.2337 0.000076 0.0025 D EQ A R v L L v (2.15)
và Phương trỡnh này được sử dụng nếu Lup ≥ LEQ. Hoặc khi lựa chọn xỏc định bởi:
3.79 0.000658 D EQ F R v L v v (2.16)
và Phương trỡnh này được sử dụng nếu Ldown ≥ LEQ. Nếu cả nhỏnh ra phớa dưới liền kề và nhỏnh vào phớa trờn liền kề tồn tại thỡ cỏc giỏ trị PFD được tớnh toỏn bằng tất cả cỏc phương trỡnh thớch hợp và giỏ trị lớn nhất được sử dụng.
Với nhỏnh vào, lưu lượng trong làn 1 và 2 được tớnh bởi:
Với nhỏnh ra, lưu lượng trong làn 1 và 2 được tớnh bởi:
v12 = vR + (vF-vR) PFM (2.18)
Bảng 2.14. Lựa chọn cỏc phương trỡnh PFM cho đường cao tốc 6 làn Nhỏnh phớa Nhỏnh phớa trờn gần kề Nhỏnh khụng độc lập Nhỏnh phớa dưới gần kề Phương trỡnh được sử dụng Khụng Vào Khụng Phương trỡnh 1
Khụng Vào Vào Phương trỡnh 1
Khụng Vào Thoỏt Phương trỡnh 3 hoặc 1
Vào Vào Khụng Phương trỡnh 1
Thoỏt Vào Khụng Phương trỡnh 2 hoặc 1
Vào Vào Vào Phương trỡnh 1
Vào Vào Thoỏt Phương trỡnh 2 hoặc 1
Thoỏt Vào Vào Phương trỡnh 1
Thoỏt Vào Thoỏt Phương trỡnh 3, 2 hoặc 1
Nguồn: Sổ tay năng lực thụng qua của đường năm 2000 (hệ đơn vị một). Tỏi bản năm 2000 bởi Ủy ban nghiờn cứu vận tải, hội đồng nghiờn cứu quốc gia, Washington, D.C.
Bảng 2.15. Lựa chọn cỏc phương trỡnh của PFD cho đường cao tốc 6 làn Nhỏnh phớa trờn Nhỏnh phớa trờn gần kề Nhỏnh khụng độc lập Nhỏnh phớa dưới gần kề Phương trỡnh được sử dụng Khụng Thoỏt Khụng Phương trỡnh 5
Khụng Thoỏt Vào Phương trỡnh 5
Khụng Thoỏt Thoỏt Phương trỡnh 7 hoặc 5
Vào Thoỏt Khụng Phương trỡnh 6 hoặc 5
Thoỏt Thoỏt Khụng Phương trỡnh 5
Vào Thoỏt Vào Phương trỡnh 6 hoặc 5
Vào Thoỏt Thoỏt Phương trỡnh 7, 6 hoặc 5
Thoỏt Thoỏt Vào Phương trỡnh 1
Thoỏt Thoỏt Thoỏt Phương trỡnh 7 hoặc 5
Nguồn: Sổ tay năng lực thụng qua của đường năm 2000 (hệ đơn vị một). Tỏi bản năm 2000 bởi Ủy ban nghiờn cứu vận tải, hội đồng nghiờn cứu quốc gia, Washington, D.C.
Do lưu lượng trong làn 1 và 2 đó được tớnh toỏn nờn cỏc tốc độ dũng thớch hợp cú thể được so sỏnh với cỏc năng lực phục vụ và cỏc lưu lượng mong muốn lớn
nhất đi vào khu vực ảnh hưởng mà được cho bảng 2.16, bảng 2.17, bảng 2.18. Trong trường hợp nhập dũng, lưu lượng đường cao tốc tới hạn sẽ nằm dưới chỗ nối đường nhỏnh, được cho bởi:
vFO = vF + vR (2.19)
Giỏ trị này được so sỏnh với cỏc giỏ trị giới hạn trong Bảng 2.16. Nếu giỏ trị giới hạn phự hợp với số làn và vận tốc dũng tự do vượt quỏ thỡ việc nhập dũng vượt quỏ năng lực phục vụ và mức phục vụ là F. Nếu khụng lưu lượng trong làn 1 và 2 trực tiếp nằm phớa dưới của sự nhập dũng được cho bởi:
v12R = vR + v12 (2.20)
Giỏ trị này được so sỏnh giỏ trị cột cuối của bảng 2.16 để xỏc định lưu lượng trong dũng một và hai cú vượt quỏ giỏ trị lớn nhất mong muốn khụng. Nếu vượt quỏ, mật độ cao mang tớnh cục bộ cú khuynh hướng xuất hiện, nhưng sự xếp hàng khụng được mong chờ trờn đường quốc lộ. Nếu vFQ nhỏ hơn giỏ trị giới hạn thỡ mức phục vụ sẽ phụ thuộc vào mật độ trong làn 1 và 2 ở khu vực ảnh hưởng, khụng chỳ ý tới giỏ trị vR12 cú vượt quỏ giỏ trị lớn nhất mong muốn khụng.
Trong trường hợp tỏch dũng, lưu lượng đường quốc lộ tới hạn thường nằm phớa trờn của đường nhỏnh, tuy nhiờn, nú cần thiết để tiến hành năng lực phục vụ cho lưu lượng đường phớa dưới của tỏch dũng (trong cỏc trường hợp mà số làn giảm) và cho vR. Việc kiểm tra lần cuối này là quan trọng bởi vỡ cỏc khu vực tỏch dũng thường phỏ vỡ do năng lực phục vụ đường nhỏnh ra bị vượt quỏ. Cỏc lưu lượng đường quốc lộ hoặc đường cao tốc được kiểm tra lại năng lực phụ vụ đó cho trong bảng 2.17 và lưu lượng nhu cầu nhỏnh được kiểm tra lại năng lực phụ vụ trong bảng 2.18. Chỳ ý rằng việc kiểm tra lần cuối này cú thể khụng thớch hợp, do năng lực phục vụ của đường nhỏnh là nhỏ phự họp với năng lực phục vụ giới hạn hơn là năng lực phục vụ của một nỳt giao thụng ở phớa cuối đường nhỏnh. Nếu số lưu lượng này vượt quỏ giỏ trị giới hạn của lưu lượng thỡ thức phụ vụ là F. Nếu khụng, lưu lượng đi vào khu vực tỏch dũng v12 được so sỏnh với giỏ trị cột cuối của bảng 2.17 để xỏc định liệu nú cú vượt quỏ giỏ trị lớn nhất mong muốn; như trong trường hợp cỏc khu vực nhập dũng, sự hư hỏng của việc kiểm tra này biểu thị khả năng cú thể dẫn dũng mật độ cao trong khu vực này, nhưng khụng thể hiện được rằng chỗ nối đường nhỏnh vượt quỏ năng lực thụng hành. Như trong trường hợp của nhập dũng, nếu khụng kiểm tra năng lực thụng hành phỏ huỷ thỡ mức phục vụ sẽ phụ thuộc vào mật độ trong làn 1 và 2 ở khu vực ảnh hưởng.
Bảng 2.16. Cỏc giỏ trị khả năng thụng qua cho cỏc khu vực nhập dũng Vận tốc dũng Vận tốc dũng
tự do đường cao tốc, km/h
Lưu lượng giao thụng đường cao tốc lớn nhất ở phớa dưới nỳt, pc/h
Lưu lượng giao thụng mong muốn lớn nhất đi
vào khu vực ảnh hưởng, vR12, pc/h Số làn trong một hướng 2 3 4 >4 120 1.800 7.200 9.600 2.400/ln 4.600 110 4.700 7.050 9.400 2.350/ln 4.600 100 4.600 6.900 9.200 2.300/ln 4.600 90 4.500 6.750 9.000 2.250/ln 4.600
Nguồn: Sổ tay năng lực thụng qua của đường năm 2000 (hệ đơn vị một). Tỏi bản năm 2000 bởi Ủy ban nghiờn cứu vận tải, hội đồng nghiờn cứu quốc gia, Washington, D.C.
Bảng 2.17. Cỏc giỏ trị khả năng thụng qua cho cỏc khu vực tỏch dũng Vận tốc dũng Vận tốc dũng
tự do đường cao tốc, km/h
Lưu lượng giao thụng đường cao tốc lớn nhất ở phớa dưới nỳt, pc/h
Lưu lượng giao thụng mong muốn lớn nhất đi
vào khu vực ảnh hưởng, vR12, pc/h Số làn trong một hướng 2 3 4 >4 120 1.800 7.200 9.600 2.400/ln 4.600 110 4.700 7.050 9.400 2.350/ln 4.600 100 4.600 6.900 9.200 2.300/ln 4.600 90 4.500 6.750 9.000 2.250/ln 4.600
Chỳ ý: với khả năng thụng qua của đường nhỏnh ra, xem bảng 2.18
Nguồn: Sổ tay năng lực thụng qua của đường năm 2000 (hệ đơn vị một). Tỏi bản năm 2000 bởi Ủy ban nghiờn cứu vận tải, hội đồng nghiờn cứu quốc gia, Washington, D.C.
Bảng 2.18. Khả năng thụng qua của đường nhỏnh Khả năng thụng qua, pc/h Khả năng thụng qua, pc/h
Vận tốc dũng tự do, SFR, km/h Đường nhỏnh một làn Đường nhỏnh hai làn
> 80 2.200 4.400
> 65 - 80 2.100 4.100
> 50 - 65 2.000 3.800
≥ 30 - 50 1.900 3.500
> 30 1.800 3.200
Nguồn: Sổ tay năng lực thụng qua của đường năm 2000 (hệ đơn vị một). Tỏi bản năm 2000 bởi Ủy ban nghiờn cứu vận tải, hội đồng nghiờn cứu quốc gia, Washington, D.C.
Với khu vực nhập dũng, mật độ trong khu vực ảnh hưởng đường nhỏnh được cho bởi:
DR = 3.402 + 0.00456vR + 0.0048v12 - 0.01278LA (2.21) Với cỏc khu vực tỏch dũng, nú được cho bởi:
DR = 2.642 + 0.0053v12 - 0.0183LA (2.22) Để xỏc định mức phục vụ, DR được so sỏnh với cỏc giỏ trị giới hạn được cho bởi bảng 2.19.
Bảng 2.19. Tiờu chuẩn mức phục vụ cho khu vực nối đường cao tốc và đường nhỏnh về mức ảnh hưởng Mức phục vụ Mật độ lớn nhất, pc/mi/ln A < 6 B > 6 - 12 C > 12 - 17 D > 17 - 22 E > 22
F Nhu cầu vượt quỏ năng lực phục vụ
Nguồn: Sổ tay năng lực thụng qua của đường năm 2000 (hệ đơn vị một). Tỏi bản năm 2000 bởi Ủy ban nghiờn cứu vận tải, hội đồng nghiờn cứu quốc gia, Washington, D.C.
Cỏc hướng dẫn được phỏc thảo bờn trờn thớch hợp với cỏc đường nhỏnh làn đơn. Hơn nữa, trờn cơ sở nghiờn cứu cỏc hiệu chỉnh của cỏc hướng dẫn cho cỏc trường hợp 1 quan sỏt tới cỏc chỗ nối đường nhỏnh 2 làn, cỏc lối vào tay trỏi hoặc cỏc lối ra, và cỏc đường cao tốc nhiều hơn bốn làn trong một hướng.
2.2.5. Năng lực thụng hành và mức độ phục vụ đối với cỏc tuyến đường ụ tụ hai làn.
Qua nghiờn cứu của tài liệu Highway Capacity Manual thảo luận về năng lực thụng hành và mức phục vụ cho cỏc tuyến đường ụ tụ hai làn. Những bước nghiờn cứu và đề cập trong phần này cũng tương tự như những bước đề cập việc sử dụng cho cỏc đoạn đường cao tốc, ngoại trừ cỏc trường hợp cỏc tuyến đường ụ tụ hai làn bị ảnh hưởng bởi sự cần thiết cho cỏc phương tiện vượt qua trước mặt cỏc phương tiện giao thụng đi tới.
Hỡnh 2.5 minh hoạ hệ phương phỏp cho phõn tớch cỏc tuyến đường ụ tụ hai làn và thể hiện hai bước hướng dẫn cho việc phõn tớch cỏc tuyến đường ụ tụ hai làn,