Khi điều khiển các cho nút đơn với một hoặc hai loại chu kỳ đèn trong ngày sẽ xảy ra điều bất hợp lý là khi lưu lượng hướng này ít thì vẫn gặp đèn xanh còn lưu lượng hướng kia nhiều lại gặp đèn đỏ dẫn đến việc làm lãng phí thời gian.
Hoặc là khi người lái xe đi trên một trục đường có tốc độ trung bình nhỏ gặp nhiều đèn đỏ trên các nút của trục đường cũng có thể gây tâm lý khó chịu cho ng−ời lái xe.
Đ−ờng Đô Thị Và Tổ Chức Giao Thông 121 Khi công nghệ điều khiển giao thông phát triển cùng với việc áp dụng lĩnh vực công nghệ thông tin và tín hiệu thì ta sẽ có đ−ợc các biện pháp điều khiển tiên tiến. Đối với nút đơn thì có thể điều khiển với chu kỳ đèn thay đổi phù hợp với lưu lượng xe thực tế trên nút, đối với trục đường thì có thể thiết kế theo ‘làn sóng xanh’, tiếp theo để phát triển hơn nữa thì người ta điều khiển phối hợp các nút theo mạng l−ới nút của một vùng hoặc một thành phố. Tất cả các ch−ơng trình điều khiển này đều đ−ợc thiết lập và hoạt động tự động,đặt ở trung tâm điều khiển của thành phố.
Sau đây là một số các biện pháp điều khiển của các n−ớc tiên tiến:
Tổng hợp các biện pháp điều khiển đèn tín hiệu
Bảng 4.6.
®iÒu khiÓn thích ứng
Các nhân tố có thể thay đổi của chương trình tín hiệu
Mô tả ph−ơng pháp
®iÒu khiÓn
Chu kú cố định
Sù phèi hợp pha cố định
Số lợng pha cè
định
Thêi gian xanh cè
định
ThuËt ng÷
chung cấp độ điều khiển Ký hiệu
Phô thuéc
thêi gian
Phô thuéc
giao thông
cã k.o cã k.o cã k.o cã k.o
đặc trung chÝnh
đ−ợc thay
đổi của ch−ơng tr×nh
A1 X
Ch−ơng tr×nh tÝn hiệu phụ thuéc thêi
gian
Sù lùa chọn ch−ơng tr×nh tÝn hiệu
A: các biện pháp điều khiển vĩ mô A2 X
Các nhân tố có thể thay đổi của chương trình tín hiệu theo các biện pháp điều khiển nhóm
B Ch−ơng
tr×nh tÝn hiệu phụ thuéc
giao thông
B1 X X X X
Không thÓ thay
đổi
Ch−ơng tr×nh tÝn hiệu thêi gian cè
định
B: các biện pháp điều khiển vi mô
B2
Thực hiện theo các biện pháp
®iÒu khiÓn nhãm A
X X X X
®iÒu chỉnh thời
gian đèn xanh
Ch−ơng tr×nh tÝn hiệu thÝch ứng
Đ−ờng Đô Thị Và Tổ Chức Giao Thông 122
B3 X X X X ChuyÓn
đổi pha
B4 X X X X
Có các pha nhu cÇu
B5 X X X X
Cã thÓ thay đổi
tù do
Ch−ơng tr×nh tÝn hiệu đặc biệt
4.5.2. Điều khiển nút đơn có chu kỳ đèn thay đổi phù hợp với l−u l−ợng xe Yêu cầu mỗi đầu vào của nút phải có thiết bị đếm dò l−ợng xe vào và ra khỏi nút, thiết bị này vẫn đ−ợc goi là detector, trên mỗi làn xe đều phải có 2 detector (1 ở gần vạch dừng, và 1 cách vạch dừng 1 khoảng cách tuỳ theo chiều dài dải đỗ xe), thiết bị này sẽ tự động đếm số xe vào làn, các số liệu đ−ợc thông báo về trung tâm điều khiển để sử lý theo chương trình đã được lập trình sẵn.
Thông thường để đảm bảo an toàn giao thông người ta sử dụng chương trình với thứ tự các pha không thay đổi, chỉ kéo dài hay làm ngắn thời gian đèn xanh của các pha cho phù hợp với lưu lượng giao thông. ở mỗi pha thời gian đèn xanh thay
đổi từ giá trị nhỏ nhất tới giá trị lớn nhất đảm bảo thời gian chu kỳ thay đổi từ TPmin đến TPmax. Với phương pháp điều khiển này sẽ hạn chế được việc tổn thất thêi gian.
4.5.3. Điều khiển theo làn sóng xanh
- Điều khiển giao thông bằng làn sóng xanh tức là hệ thống đèn trên một trục đ−ờng đ−ợc nối về trung tâm điều khiển sao cho các xe trên trục luôn gặp đèn xanh trên các nút, và tổng thời gian chờ của các xe trên các trục
đ−ờng phụ là nhỏ nhất.
- Việc điều khiển bằng làn sóng xanh đối với đường 1 chiều là đơn giản.
Tuy nhiên đối với đường 2 chiều thì phải có các điều kiện sau:
+ Đ−ờng phải có ít nhất 4 làn xe và một dải phân cách
+ Tại các nút giao phải có làn dành riêng cho xe rẽ trái và bố trí đủ thời gian đèn xanh cho xe rẽ trái. Nếu không thì có thể cấm xe rẽ trái.
+ Thành phần xe chạy trên đường phải tương đối đồng đều, đảm bảo vận tốc tương đối giống nhau, điều này phải có biển báo vận tốc ở ven đường +Tại các nút giao th−ờng đ−ợc điều khiển với cùng một chu kỳ.
Đ−ờng Đô Thị Và Tổ Chức Giao Thông 123
• Cách tính làn sóng xanh cho đ−ờng một chiều:
Các nút điều khiển cùng một chu kỳ và thời gian bắt đầu xanh của nút sau chậm hơn thời gian bắt đầu xanh của nút tr−ớc một khoảng thời gian
V
t= L với L là khoảng cách giữa 2 nút (m), V là vận tốc xe chạy (m/s).
• §èi víi ®−êng 2 chiÒu
- Các nút đ−ợc điều khiển với cùng một chu kỳ TP và chu kỳ này đ−ợc tính toán cho nút chính của trục đ−ờng:
Y 1
t 2 TP TV f
−
= + ∑ (s) (4-33)
Trong đó TV =∑tZilà tổng thời gian chuyển pha, tf = 2 s, Y nh− đã đ−ợc
định nghĩa ở trên.
Sơ đồ cơ bản miêu ta thời gian 1 chu kỳ nh− hình 4.26
Trong đó: lm = TP/2.V (m) với V (m/s) là vận tốc làn sóng xanh.
Trên sơ đồ ta thấy rằng nếu khoảng cách giữa các nút giao thông đều bằng lm thì rất dễ dàng cho việc tính toán và bố trí điều khiển. Trong thực tế khoảng cách các nút không đồng đều vì vậy phải thay đổi thời gian xanh hay vận tốc cho phù hợp.
Hình 4-26. Quan hệ giữa thời gian xanh và quãng đ−ờng khi tính làn sóng xanh
Đ−ờng Đô Thị Và Tổ Chức Giao Thông 124 Trên sơ đồ ta cũng dễ dàng thấy rằng nếu vị trí các nút cách điểm mút trong khoảng l0 thì sẽ dễ dàng cho việc phân chia thời gian giữa các pha. Tr−ờng hợp vị trí nút lại ở vị trí cách mút một khoảng l thì phải kiểm tra điều kiện bảo
đảm thời gian xanh cho dòng xe cắt qua trục đường được điều khiển bằng làn sãng xanh.
Trên hình vẽ GA1, GE1 là thời gian xanh bắt đầu và kết thúc cho h−ớng đi GA2, GE2 là thời gian bắt đầu và kết thúc cho h−ớng về
Thời gian xanh cho các h−ớng không đ−ợc điều khiển bằng làn sóng xanh chỉ có thể đựơc bố trí trong các khoảng GE2 (chu kỳ trước) đến GA1, GE1 đến GA2, GE2 đến GA1 (của chu kỳ tiếp).
Tính toán điều khiển theo làn sóng xanh( điều khiển phối hợp) rất phức tạp vì vưa ưu tiên cho hướng chính lại đảm bảo thông xe cho hướng căt qua, khi khoảng cách các nút không đều nhau.
Các n−ớc tiên tiến ng−ời ta tính theo ph−ơng pháp chuyển, ng−ời ta lập phương án với một chu kỳ điều khiển với vị trí ban đầu sau đó cho dịch chuyển dần để tim phương án tối ưu.
Tr−ờng hợp trên trục đ−ờng không nhiều nút dùng ph−ơng pháp vẽ xác
định thời gian bắt đầu và kết thúc cho từng cụm đèn. Hình 4-27
Hình 4-27. Ví dụ về sử dụng phương pháp vẽ xác định thời gian từng đèn
Đ−ờng Đô Thị Và Tổ Chức Giao Thông 125 Nh− trên đã nêu, điều khiển theo làn sóng xanh phải có điều kiện phù hợp, trong tình hình giao thông, ở n−ớc ta hiện nay việc thực hiện điều khiển theo làn sóng xanh chỉ có thể thực hịên trên các đường một chiều, và đến đầu năm 1999 n−ớc ta mới có duy nhất một trục đ−ờng đ−ợc điều khiển theo làn sóng xanh ở Hà Nội, đó là trục đường Tràng Thi.
Đối với các thành phố lớn, ng−ời ta cũng có thể thiết lập các trung tâm
điều khiển giao thông, nối với hệ thống camera theo dõi tình hình giao thông tại các nút và các vị trí quan trọng. Tình hình giao thông tại các nút nhờ đó đ−ợc thông báo về trung tâm, để có biện pháp chỉ huy phù hợp đồng thời góp phần bảo vệ an ninh trật tự xã hội.