- Phân nhóm làn xe Yếu tố giờ cao điểm
3.3.2.2 Điều kiện giao thông.
L−u l−ợng giao thông (trong điều kiện quá bão hoà, cần sử dụng l−u l−ợng yêu cầu) cho nút giao thông cần phải đ−ợc chỉ rõ cho mỗi h−ớng đi trên từng nhánh dẫn. Các giá trị l−u l−ợng này đ−ợc tính bằng số xe trong một giờ trong thời gian 15 phút của quá trình phân tích, là khoảng thời gian phân tích th−ờng đ−ợc sử dụng (T = 0.25). Nếu các dữ liệu cho 15 phút phân tích không có, có thể tính toán dựa trên l−u l−ợng xe theo giờ và hệ số giờ cao điểm (PHF). Trong tình huống mà tỷ số v/c lớn hơn khoảng 0.9, thời gian chờ điều khiển chịu ảnh h−ởng đáng kể vào độ dài khoảng thời gian phân tích. Trong những tr−ờng hợp đó, nếu l−u l−ợng trong 15 phút phân tích giữ nguyên là hằng số trong khoảng hơn 15 phút thì khoảng thời gian có l−u l−ợng xe không đổi cần phải đ−ợc sử dụng trong quá trình tính toán, T, tính theo giờ.
Sự phân bố các loại ph−ơng tiện đ−ợc định l−ợng dựa trên phần trăm xe nặng (%HV) trong mỗi h−ớng đi, trong đó, xe nặng đ−ợc định nghĩa là các ph−ơng tiện có nhiều hơn 4 bánh tiếp xúc với mặt đ−ờng. Số l−ợng các xe buýt khu vực trên các h−ớng dẫn cũng cần phải đ−ợc xác định, chỉ bao gồm các xe buýt dừng để đón và trả khách tại nút giao thông (bao gồm cả h−ớng nhánh dẫn và phía nhánh thoát). Các xe buýt không thực hiện việc dừng xe nh− vậy đ−ợc xem là xe nặng.
Dòng ng−ời đi bộ và xe đạp ảnh h−ởng đến h−ớng rẽ trái và phải trong thời gian đèn xanh (permitted right or left turn) cần phải đ−ợc xác định. Dòng ng−ời đi bộ và xe đạp sử dụng trong quá trình phân tích một nhánh dẫn là dòng băng ngang đ−ờng ảnh h−ởng đến dòng rẽ phải từ nhánh dẫn. Ví dụ, với nhánh dẫn về phía tây, dòng ng−ời đi bộ và xe đạp trên phần nhánh dẫn về phía bắc có thể phải cân nhắc trong quá trình phân tích.
Một đặc tính giao thông quan trọng cần phải đ−ợc xác định để hoàn thành quá trình phân tích hoạt động của nút giao thông là chất l−ợng của qúa trình tích luỹ dòng xe (quality of the progression). Tham số thể hiện đặc tính này là loại dòng đến (arrival type), AT, cho mỗi nhóm làn. Sáu loại dòng đến đ−ợc định nghĩa trong biểu 3-4.
Bảng 3-4. Các loại dòng đến
Loại dòng đến, AT Mô tả
1 Chùm xe (Platoon) 1 dày đặc, chiếm trên 80% l−u l−ợng của cả nhóm làn, đến vào
thời điểm bắt đầu của pha đèn đỏ. Loại dòng đến này đặc tr−ng cho loại mạng l−ới
liên kết có chất l−ợng tiến triển kém, là kết quả của các điều kiện chẳng hạn nh−
việc tối −u hoâ hệ thống điều khiển mạng l−ới đ−ờng.
2 Mật độ chùm xe trung bình, đến vào giữa pha đèn đỏ hoặc chùm xe phân tán và
chiếm khoảng 40% đến 80% tổng l−u l−ợng của nhóm làn, đến trong suốt pha đèn
đỏ. Loại dòng đến này đặc tr−ng cho sự tiến triển không thuận lợi trên đ−ờng hai
chiều.
3 Ph−ơng tiện đến ngẫu nhiên, và dòng chùm xe chính chỉ chiếm ít hơn 40% của tổng
l−u l−ợng nhóm làn. Loại dòng đến này thể hiện cho loại nút giao thông độc lập
hoặc không có sự liên kết với các nút giao thông khác, và đ−ợc đặc tr−ng bởi mức
độ phân tán chùm xe rất cao.
4 Mật độ chùm xe trung bình đến vào giữa pha đèn xanh hoặc chùm xe phân tán
chiếm 40% đến 80% tổng l−u l−ợng của nhóm làn, đến suốt pha đèn xanh. Loại
dòng đến này đặc tr−ng cho sự tiến triển thuận lợi trên đ−ờng 2 chiều.
5 Chùm xe dày đặc hoặc trung bình chiếm trên 80% tổng l−u l−ợng của nhóm làn,
đến vào thời điểm bắt đầu của pha đèn xanh. Loại dòng đến này đặc tr−ng cho chất
l−ợng tiến triển rất thuận lợi, có thể xuất hiện trên các tuyến đ−ờng có ít hoặc vừa
phải các đ−ờng nhánh2 và nhận đ−ợc sự −u tiên cao trong bố trí phân bố pha đèn.
6 Loại dòng đến này bao gồm các loại chất l−ợng tiến triển ngoại lệ khác trên các
tuyến đ−ờng có đặc tính tiến triển gần nh− lý t−ởng. Đây là loại dòng đến đại diện
cho sự tiến triển chùm xe rất dày đặc do rất nhiều các nút giao gần nhau, với rất ít
đ−ờng nhánh.
Loại dòng đến tốt nhất là đ−ợc quan sát tại hiện tr−ờng, nh−ng cũng có thể đ−ợc xác định xấp xỉ bằng biểu đồ thời gian-không gian của tuyến đ−ờng cần xác định. Loại dòng đến cần phải đ−ợc xác định một cách chính xác nhất đến mức có thể vì nó có ảnh h−ởng rất lớn việc sự đoán thời gian tổn thất và xác định mức phục vụ. Mặc dù không có tham số định nghĩa để định l−ợng một cách chính xác loại dòng đến, nh−ng tỷ số chùm xe có thể đ−ợc xác định theo công thức (3.16). C g P R i P = (3.16) Trong đó:
P: Tỷ lệ của các xe đến trong khoảng thời gian xanh. C: Thời gian chu kỳ (s)
gi : Thời gian xanh có hiệu cho h−ớng đi hoặc nhóm làn (s)
P có thể xác định thông qua điều tra hiện tr−ờng, C và gi có thể xác định thông qua thời gian điều khiển.
Bảng 3.5 – Quan hệ giữa loại dòng đến và tỷ số chùm Rp.
Loại dòng đến Khoảng tỷ số chùm Rp Giá trị mặc định (Rp) Chất l−ợng tích luỹ xe
1 ≤ 0.50 0.333 Rất kém 2 > 0.50 - 0.85 0.667 Kém 3 > 0.85 - 1.15 1.000 Dòng đến ngẫu nhiên 4 > 1.15 - 1.50 1.333 Chấp nhận đ−ợc 5 > 1.50 - 2.00 1.667 Chấp nhận tốt 6 > 2.00 2.000 Rất tốt L−u l−ợng thiết kế
L−u l−ợng nhu cầu tốt nhất đ−ợc xem nh− là giá trị l−u l−ợng trung bình (xe/h) trong khoảng thời gian phân tích. Mặc dù khoảng thời gian phân tích th−ờng chỉ trong 15 phút, nh−ng h−ớng dẫn trong mục này cho phép tính toán với bất kỳ khoảng thời gian nào. Tuy nhiên, l−u l−ợng xe nhu cầu th−ờng đ−ợc cung cấp theo khoảng thời gian mà bao gồm nhiều giai đoạn phân tích khác nhau, chẳng hạn nh− l−u l−ợng giờ. Trong tr−ờng hợp đó, cần phải sử dụng hệ số cao điểm để chuyển các l−u l−ợng đó thành l−u l−ợng nhu cầu ứng với từng giai đoạn nghiên cứu.
Hình 3.20 minh hoạ ba ph−ơng án mà ng−ời phân tích có thể lựa chọn cho một nghiên cứu cụ thể. Tuy nhiên cũng còn có các ph−ơng án khác nữa. H−ớng A là h−ớng truyền thống th−ờng đ−ợc sử dụng trong HCM. Chiều dài của khoảng thời gian để phân tích th−ờng chỉ là 15 phút, và vì vậy khoảng phân tích (T) chỉ là 15 phút hay 0.25 giờ. Trong tr−ờng hợp này, đều có thể sử dụng l−u l−ợng 15 phút cao điểm hoặc sử dụng l−u l−ợng suy ra từ l−u l−ợng theo giờ sử dụng hệ số giờ cao điểm (PHF). Điểm khó khăn nếu chỉ sử dụng l−u l−ợng 15 phút giờ cao điểm là: nếu vẫn còn hàng đợi vào cuối giai đoạn phân tích do nhu cầu v−ợt quá khả năng. Trong những tr−ờng hợp nh− thế, có thể hàng xe chờ chuyển sang giai đoạn nghiên cứu sau sẽ gây ra thời gian chờ cho các xe đến trong giai đoạn sau.
Hình 3.20 – Các phơng pháp xác định lu lợng tính toán.
Chú ý: H−ớng A có thể sử dụng hệ số giờ cao điểm PHF, nh−ng h−ớng C thì không đ−ợc sử dụng hệ số
này.
H−ớng B nghiên cứu toàn bộ hoạt động của khu vực trong khoảng thời gian phân tích T = 60 phút. Trong tr−ờng hợp này, công tác phân tích có thể bao gồm các giai đoạn hoạt động quan trọng mà trong h−ớng A đã không xét đến, nh−ng do l−u l−ợng sử dụng là l−u l−ợng xác định trong 1 giờ, nghĩa là cần phải giả thiết rằng các ph−ơng tiện đến là phân bố đều trong toàn bộ khoảng thời gian nghiên cứu. Chính vì vậy, ảnh h−ởng của thời gian cao điểm trong khoảng một giờ đó có thể không xác định đ−ợc, nhất là nếu cuối khoảng thời gian một giờ không còn hàng chờ xe. Và vì thế, ng−ời phân tích có thể là mạo hiểm trong việc −ớc l−ợng không đúng mức thời gian tổn thất suốt khoảng thời gian một giờ phân tích. Nếu hàng đợi còn d− lại vẫn tồn tại ở cuối thời gian phân tích, cần phải sử dụng tiếp 60-phút thứ 2 để phân tích (và tiếp tục nh− thế) cho đến khi đến cuối khoảng thời gian phân tích không còn hàng đợi thừa ra.
H−ớng C cũng nghiên cứu toàn bộ khoảng thời gian một giờ nh−ng chia thành 4 giai đoạn phân tích có T=15 phút. Các b−ớc thực hiện trong ph−ơng pháp này cho phép ng−ời phân tích có thể tính toán đến cả hàng chờ kéo dài đến cả khoảng thời gian phân tích tiếp theo. Vì thế, khi nhu cầu v−ợt quá khả năng đáp ứng trong khoảng phân tích, ta có thể xác định đ−ợc một cách chính xác hơn thời gian tổn thất, nếu có, bằng h−ớng phân tích này.
Khoảng thời gian nghiên cứu L − u l − ợng nhu cầ u Một khoảng phân tích T=15 phút Một khoảng phân tích T=60 phút
Nhiều khoảng phân tích T=15 phút Khoảng thời gian phân tích
nhánh dẫn, hoặc cho từng h−ớng di chuyển khác nhau. Suất dòng có thể đ−ợc xác định sử dụng ph−ơng trình 3.17: PHF V vP = (3.17) Trong đó:
vP : suất dòng trong 15 phút cao điểm (xe/h) V: L−u l−ợng xe giờ (xe/h)
PHF: hệ số giờ cao điểm.
Hiệu chỉnh cho làn rẽ phải liên tục (cho phép rẽ phải khi đèn đỏ)
Khi cho phép rẽ phải liên tục, l−u l−ợng xe rẽ phải dử dụng trong quá trình phân tích cần phải đ−ợc giảm đi một l−ợng bằng l−u l−ợng xe rẽ phải trong khoảng thời gian đèn đỏ. Sự cắt giảm này phải đ−ợc thực hiện ngay trên số liệu về l−u l−ợng theo giờ tr−ớc khi chuyển đổi thành suất dòng.
Số ph−ơng tiện có thể rẽ phải trong thời gian đèn đỏ là một hàm phụ thuộc vào vài yếu tố, bao gồm:
• Vị trí làn tiếp cận (làn rẽ phải dùng chung hoặc dành riêng), • Nhu cầu của dòng rẽ phải,
• Tầm nhìn của nhánh dẫn vào nút,
• Mức độ bão hoà của dòng xe đi thẳng mà gây ra xung đột, • Loại dòng đến trong thời gian chu kỳ,
• Thời gian pha đèn của h−ớng rẽ trái gây ra xung đột, • Xung đột với khách bộ hành.
Với một nút giao đã có, thích hợp nhất là phải xem xét hiện t−ợng rẽ phải khi đèn đỏ xảy ra trên thực tế. Trong cả điều kiện làn rẽ phải dùng chung và dành riêng, số l−ợng các ph−ơng tiện rẽ phải khi đèn đỏ có thể phải đ−ợc trừ ra khỏi l−u l−ợng rẽ phải tr−ớc khi phân tích về khả năng thông hành và Mức phục vụ của nhóm làn đó. ở các nút giao hiện tại, số l−ợng các ph−ơng tiện rẽ phải khi đèn đỏ nên đ−ợc xác định bằng cách quan sát ngoài thực địa.
Nếu quá trình phân tích thực hiện với các điều kiện dự đoán trong t−ơng lai, hoặc nếu l−u l−ợng xe rẽ phải khi đèn đỏ không xác định đ−ợc từ số liệu thực địa, cần phải dự đoán số ph−ơng tiện rẽ phải khi đèn đỏ. Khi thiếu các số liệu
thực địa, tốt hơn là nên dùng trực tiếp l−u l−ợng rẽ phải mà không cần phải giảm bớt l−u l−ợng rẽ phải khi đèn đỏ, ngoại trừ tr−ờng hợp dòng xe từ làn rẽ phải dành riêng chuyển động đồng thời với pha rẽ trái dành riêng của các nhánh vuông góc. Trong tr−ờng hợp đó, tổng l−u l−ợng rẽ phải dùng phân tích có thể đ−ợc giảm đi một l−ợng bằng số ph−ơng tiện theo sau với xe rẽ trái. Dòng rẽ phải tự do không chịu điều khiển của tín hiệu đèn nên đ−ợc loại bỏ hoàn toàn khỏi quá trình phân tích.