Đường Đô Thị Và Tổ Chức Giao Thông Phần 6

Chia sẻ: Qwdqwdfq Dqfwf | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:22

Thêm vào BST

Báo xấu

119
lượt xem 24
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Các kinh tế gia thường thích làm việc với các thống kê xã hội và kinh tế dựa vào các vùng đô thị. Các đô thị được dùng để thống kê thích hợp hơn trong việc tính toán việc sử dụng tỉ lệ đất quân bình trên đầu người và mật độ dân cư (theo Dumlao & Felizmenio 1976).

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đường Đô Thị Và Tổ Chức Giao Thông Phần 6

Vì các tham s trên là tính cho xe con vì v y lưu lư ng xe các lo i c n ñư c qui ñ i v xe con. Các h s qui ñ i k có th tham kh o như sau: - xe con k=1 - xe t i nh , xe buýt k=1.7 - xe t i l n k=2.7 - xe máy k=0.3 - xe ñ p k=0.2 4.4. TÍNH TOÁN ðI U KHI N NÚT ðƠN V I CHU KỲ C ð NH 4.4.1. Thu th p s li u ñ u vào ði u khi n nút ñơn là cơ s cho các phương pháp ñi u khi n theo tr c ñư ng hay m ng lư i ñư ng. Tính toán ñi u khi n giao thông cho m t nút bao g m vi c xác ñ nh các tham s ñi u khi n, kh năng thông qua t i ña c a nút, trong trư ng h p không ñ m b o yêu c u giao thông thì c n có bi n pháp c i t o. Mu n tính toán ñư c các nút ñơn này trư c tiên ta ph i thu th p s li u v giao thông các gi cao ñi m, gi bình thư ng, lưu lư ng xe t ng hư ng r và m t b ng c a nút giao. T các s li u ñó có th ñ nh ra m t ngày ñi u khi n theo m y lo i chu kỳ ñèn và phân pha cho t ng chu kỳ ? Và sau ñó là tính toán các tham s ñi u khi n cho t ng lo i chu kỳ ñèn ñó. 4.4.2. Tính th i gian chu kỳ ñèn Chu kỳ ñèn ñi u khi n trong ngày là khác nhau vì lưu lư ng xe trong các gi là khác nhau. Trong ngày có th ch n ñi u khi n 2 ho c 3 chu kỳ ñèn tương ng v i các gi cao ñi m sáng, chi u, gi bình thư ng, ban ñêm lưu lư ng xe th p có khi không c n s d ng ñèn tín hi u thì b t ch ñ ñèn vàng nh p nháy báo hi u có nút giao, ngư i tham gia giao thông ph i chú ý. Phương pháp trư c ñây thư ng s d ng là phương pháp th d n, d a vào công th c( 4-16): Tp = ∑ Tzi + ∑ Txi ñây ∑ Tzi tính d a trên quy mô nút và s pha. Tp tính theo phương pháp th d n b ng cách cho trư c Tp sau ñó xác ñ nh s xe ñ n m i pha trong , th i gian xanh cho m i pha, c ng l i g n b ng Tp cho trư c là ñư c. 113 §−êng §« ThÞ V Tæ Chøc Giao Th«ng
Hi n nay, các nư c hay dùng phương pháp xác ñ nh chu kỳ ñèn t i ưu c a WEBTER như sau: 1.5 * TV + 5 Top = (s) ( 4 –19) 1− Y Trong ñó: n TV = ∑ TZi là t ng th i gian chuy n pha, n là s pha ñèn n n Mi ∑ ∑ Y= yi = ( 4- 20) Si 1 1 V i Mi là lưu lư ng xe thi t k c a pha i (trong pha i có nhi u làn ñư c ch y xe, thì Mi chính là lưu lư ng c a làn nhi u xe nh t). Si là m c dòng bão hoà c a làn xe ñó. M c dòng bão hoà chính là s lư ng xe l n nh t có th vư t qua v ch d ng trong 1 gi th i gian ñèn xanh. Si ñư c nhi u nư c nghiên c u và tuỳ thu c vào ñ c ñi m xe giao thông nư c ñó. Nhưng nói chung, ngư i ta ñ u ñưa ra khái ni m và xác ñ nh dòng bão hoà lý tư ng, ví d ð c Si lý tư ng = 1800 xe/gi th i gian xanh, Nh t thì Si lý tư ng là 1800 xe/ gi th i gian xanh ñ i v i làn r ph i và r trái, và là 2000 xe/ gi th i gian xanh ñ i v i làn ñi th ng. Sau ñó m c dòng bão hoà th c t s b ng m c dòng bão hoà lý tư ng nhân v i các h s ñi u ch nh tuỳ thu c vào ñi u ki n hình h c và ñi u ki n giao thông c a nút. Công th c xác ñ nh chu kỳ ñèn c a WEBTER trên là d a theo nguyên t c ñ m b o th i gian ch trung bình c a các phương ti n là nh nh t. Quan h gi a th i gian ch trung bình và chu kỳ ñèn có th tham kh o ví d dư i ñây (hình 4-22). T ñó ta th y n u TP nh hơn TOP thì th i gian ch tăng lên nhi u, còn TP = ( 1 ÷ 1.5 ) * TOP thì th i gian ch tăng lên không nhi u, vì v y ngư i ta thư ng ch n chu kỳ ñèn trong kho ng này. 114 §−êng §« ThÞ V Tæ Chøc Giao Th«ng
80 Tp (s) tw (s) thêi gian chê Tw (s) 70 40 68.1 60 50 31.8 50 60 27.3 70 26.5 40 80 26.9 Tw min 30 90 27.9 20 100 29.2 10 110 30.4 0 120 32.1 Tpo 0 20 40 60 80 100 120 140 chu kú ®Ìn Tp (s) Hình 4-22. Quan h gi a th i gian chu kỳ và th i gian ch trung bình Th i gian chu kỳ ñèn t i ña ñ i v i ñi u khi n 2 pha trong th c t là 80 s, 3 pha tr lên là 120 s, n u th i gian chu kỳ ñèn mà l n hơn thì th i gian ch s tăng lên nhi u. Như ta ñã bi t th i gian chu kỳ ñèn cũng b ng t ng th i gian xanh và th i gian chuy n pha: TP = ∑ TXi + ∑ TZi ( 4- 21) ∑T Vi c tính ph i căn c vào y u t hình h c c a nút, v n t c dòng vào Zi nút, ra nút như ñã ñư c nêu trong ph n trên. Sau ñó ta s tính ñư c t ng th i gian ñèn xanh c a các pha: ∑T = TP − ∑ TZi (4-22a) Xi Th i gian ñèn xanh cho t ng pha ñư c phân b theo lưu lư ng thi t k c a pha ñó theo t l như sau: TX1 : TX2 : TX3 = M1 : M2 : M3 (4-22) T ñó ta gi i h phương trình (4-22a) và (4-22), b ng cách g n ñúng( th d n) ta s ñư c th i gian xanh c a các pha, th i gian xanh thư ng l y s ch n. 4.4.3. Th i gian ch trung bình c a các xe t i nút Th i gian ch c a xe t i nút là th i gian xe ph i d ng trư c v ch d ng so v i trư ng h p xe t i nút ñư c ñi th ng. Sơ ñ các xe ph i d ng trư c v ch trên hình 4.23 dư i ñây. Trên sơ ñ ta th y, khi xe ñ u tiên g p ñèn ñ ph i ch lâu nh t và gi m d n cho t i khi có xe g p ñèn xanh và kho ng th i gian ch b ng 0. 115 §−êng §« ThÞ V Tæ Chøc Giao Th«ng
ð tính th i gian ch , ngư i ta dùng sơ ñ ñơn gi n hoá hình 4-23 b và tính th i gian ch trung bình (tW) cho các xe theo công th c sau:  Tp .(1 − λ) 2 x2  t w = 0. 9 *  + (s) ( 4-23)   2(1 − y) 2q (1 − x )    a. Th i gian ch th c t b. Th i gian ch ñơn gi n hoá Hình 4-23. Sơ ñ miêu t th i gian ch t i nút Trong ñó: tW là th i gian ch trung bình c a m t xe (s) Tx λ là t s gi a th i gian xanh và th i gian chu kỳ: λ = Tp M y= như ñã ñư c ñ nh nghĩa trên S M q= là lưu lư ng xe ch y trong 1 giây (xe/giây) 3600 M x= là m c ñ ñ y c a dòng xe vào nút λ *S Th i gian ch trung bình dùng ñ ñánh giá l a ch n phương án ñi u khi n h p lý, phương án nào có th i gian ch nh là phương án t t. Ngoài ra, t th i gian ch trung bình có th tính ñư c s lư ng xe trung bình ph i ch trên ñư ng d n vào nút. N = q * t w (xe) (4-24) 116 §−êng §« ThÞ V Tæ Chøc Giao Th«ng
T ñó tính ra chi u dài d i ñ xe: L = l * N(90%) ( 4-25) Trong ñó: L là chi u dài c n cho 1 xe ñ m b o an toàn (10 m) N(90%) là s lư ng xe ch v i xác xu t 90% tính t s xe trung bình 4.4.4. Tính kh năng thông qua xe r trái a) Trư ng h p không có pha riêng r trái Khi không có pha riêng r trái, t c là trư ng h p có xét ñ n nh hư ng c a dòng r trái t i dòng xe ñi th ng ngư c chi u, công th c chung ñ xác ñ nh kh năng c a dòng r trái trong trư ng h p này là: C m = C tr1 + C tr 2 (xe/h) ( 4-26) Trong ñó: + Ctr2 : là s lư ng xe có th ñi qua trong th i gian chuy n pha, m i l n chuy n pha có t i ña 2 xe có th r trái, vì v y s lư ng xe có th r trái th i gian chuy n pha trong 1 gi s là: 3600 C tr 2 = 2 * (xe/h) ( 4-27) TP + Ctr1 : là s lư ng xe có th r trái trong th i gian ñèn xanh, nó ph thu c vào lưu lư ng c a dòng xe ñi th ng ngư c chi u, và kho ng th i gian ñèn xanh, ñư c tra b ng dư i ñây: Kh năng thông qua c a dòng r trái B ng 4.4a Giá tr Ctr1 tương ng v i λi =Txi /TP Lưu lư ng xe ñi th ng theo 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 hư ng ngư c chi u (xe/h) 85 115 145 175 205 240 270 100 65 95 125 155 185 215 245 150 50 80 105 135 165 195 225 200 250 25 50 75 100 120 140 170 15 25 55 80 100 115 135 300 10 15 40 60 75 85 100 350 10 30 45 55 65 75 400 117 §−êng §« ThÞ V Tæ Chøc Giao Th«ng
20 35 45 55 65 450 15 25 35 45 55 500 (Chú ý: cho phép n i suy các giá tr theo b ng này) Trong quy ph m 22TCN – 273-01 kh năng r trái khi ñèn xanh có công th c sau: Ctr1 = 1400. λ - f.M xe/h ( 4-28) Trong ñó - λ t s th i gian xanh - M t ng lưu lư ng xe ñi th ng và r ph i hư ng ngư c l i F h s ph thu c s làn xe hư ng ngư c l i. (b ng 4-3b) - H s f ph thu c vào s làn xe hư ng ngư c l i. B ng 4-4b S làn xe hư ng ngư c 1 2 3 4 Hsf 1,0 0,65 0,5 0,44 Khi t s gi a lưu lư ng xe r trái th c t và kh năng r trái nh hơn 0.9 (Mtr/Ctr < 0.9) thì không c n thi t ph i thi t k pha riêng cho xe r trái. b) Trư ng h p có pha riêng r trái Trong trư ng h p này thì kh năng thông qua c a làn r trái ñư c tính theo th i gian ñèn xanh, theo công th c sau: C tr = λ * S (xe/h) ( 4-29) Trong ñó: Tx λ= là t s gi a th i gian ñèn xanh và th i gian chu kỳ ñèn Tp S là m c dòng bão hoà c a làn r trái ñó. 4.4.5. Tính kh năng thông xe c a nút ñi u khi n b ng ñèn tín hi u Kh năng thông qua c a c nút ph thu c vào kh năng thông qua c a m i làn xe và b ng t ng kh năng thông qua c a t t c các làn xe. Vì v y tăng s làn xe thì cũng tăng kh năng thông qua c a nút, tuy nhiên ngư i ta thư ng gi i h n m i ñ u vào c a nút không quá 6 làn xe. Vì n u tăng nhi u làn xe thì lúc ñó th i gian chuy n pha s tăng và t n th t th i gian s l n khi ñó kh năng thông qua c a t ng làn s gi m xu ng d n ñ n t ng kh năng thông qua c a nút gi m. Công th c t ng quát xác ñ nh t ng kh năng thông qua c a nút: 118 §−êng §« ThÞ V Tæ Chøc Giao Th«ng
k C m = ∑ C mi (xe/h), ( 4- 30) i =1 v i k là t ng s làn xe các ñ u vào nút. C mi = λ i * Si , là kh năng thông qua c a làn th i, trong ñó Si là dòng bão hoà c a làn i, λi ñã ñư c ñ nh nghĩa như trên. Kh năng thông xe th c t b ng kho ng 80% kh năng thông xe lý thuy t: Ctt = 0.8 * Cm ( 4-31) 4.4.6. M t s v n ñ thi t k ñèn tín hi u Hà N i Hà N i, t năm 1997 l n ñ u tiên ñư c chính ph Pháp ñ u tư v i 106 nút ñi u khi n b ng ñèn tín hi u (con s này m i ñ t 1/4 s lư ng c n l p ñ t), và lúc ñó ñư c thi t k h u h t b ng ñi u khi n 2 pha. ði u này bư c ñ u có m t l i là d s d ng, làm cho ngư i tham gia giao thông d ti p c n (nh t là Hà N i, m t thành ph c chưa ñư c ti p c n nhi u v i văn minh ñô th ), phù h p v i dòng xe h n h p ph c t p, tuy nhiên nó v n không tránh kh i nh ng xung ñ t nguy hi m c a dòng r trái và ñi th ng ngư c chi u và ñi u này làm nh hư ng nhi u ñ n năng l c c a nút. Vì v y, qua th i gian lưu lư ng xe ngày m t tăng, nó càng th hi n ñi u b t h p lý ñó, t c là t c ngh n giao thông t i các nút ngày m t tăng, trong khi k thu t ñi u khi n tín hi u h u như d m chân t i ch , không có gì thay ñ i. Và ñây là v n ñ c n gi i quy t cho giao thông ñô th Hà N i. Năm 2004, Hà N i ñã ñư c Ngân hàng th gi i (WB) ñ u tư v n l p ñ t thêm 78 nút giao thông b ng ñèn tín hi u (trong ñó có 23 nút là nh ng nút cũ c n c i t o nâng c p), con s này cũng chưa ñáp ng ñ , song nó cũng góp ph n c i thi n ñi u ki n giao thông m t cách ñáng k . Tuy nhiên, các nút này cũng ch ñư c thi t k ñi u khi n 2 pha, mà chưa có c i thi n ñáng k v k thu t ñi u khi n. Cũng Hà N i, v i s h p tác c a cơ quan h p tác qu c t Nh t B n, lĩnh v c qu n lý giao thông và an toàn giao thông cũng có nh ng chuy n bi n ñáng k . ð c bi t, bi n pháp ñi u khi n 3 pha ñ u tiên ñư c thi t l p nút Kim Mã - Li u Giai, và bư c ñ u nó ñã th hi n ưu vi t c a nó, t c ngh n giao thông ñã gi m h n nút này so v i trư c ñó. 119 §−êng §« ThÞ V Tæ Chøc Giao Th«ng
Nh ng v n ñ v dòng giao thông Hà N i có th tóm t t như sau: m t trong nh ng ñ c tính c a dòng giao thông Hà N i ñó là không có lu t ưu tiên c nút có ñèn tín hi u l n nút không ñèn. ðây là m t ví d : giao thông ñi th ng c n ñư c ưu tiên, vì v y nên tách bi t dòng xe r trái n u lưu lư ng dòng r trái l n, ñ tránh x y ra xung ñ t gi a xe ñi th ng và xe r trái ngư c chi u mà ñi u này làm gi m năng l c c a nút m t cách ñáng k . V n ñ th 2, ñó là dòng giao thông h n h p: ñây ch y u là h n h p gi a xe 4 bánh và xe 2 bánh. Hai lo i xe này có kích thư c r t khác nhau, và ñ c tính ch y xe cũng khác nhau. Ôtô l n hơn xe máy nhi u l n, vì v y nó chi m d ng di n tích m t ñư ng l n hơn, và nó cũng không th chuy n làn m t cách nhanh chóng. Trong khi ñó xe máy l i chuy n ñ ng d dàng và nhanh nh n hơn. Vì v y hai lo i phương ti n này v i hai ñ c tính khác nhau, l i chung m t dòng xe, như v y xung ñ t ch c ch n s x y ra, ñó là xe máy nhi u ñã làm nh hư ng ñ n ch ñ ch y xe c a ôtô, và ôtô c n tr dòng xe máy. Như v y, ý ki n ñưa ra là nên tách bi t 2 lo i phương ti n này các làn xe khác nhau ñ nâng cao an toàn giao thông và có ñư c dòng giao thông tr t t hơn. 4.4.7. Ví d tính toán Tính toán th i gian ñi u khi n và xác ñ nh s làn xe cho nút giao thông ñi u khi n b ng ñèn tín hi u v i s li u v lưu lư ng giao thông các ñ u vào như b ng dư i ñây: Lưu lư ng xe các hư ng B ng 4.5 Lưu lư ng xe Lưu lư ng Hư ng Lưu lư ng xe Lưu lư ng xe t ng c ng xe r trái vào r ph i (xe/h) ñi th ng (xe/h) (xe/h) (xe/h) 520 70 340 110 Nam 500 180 220 100 Bc 620 110 280 230 ðông 700 80 200 420 Tây Th i gian chuy n m i pha ñư c cho là b ng nhau và b ng tZ = 6 s, dòng bão hoà c a các làn là b ng nhau và b ng Si = 1700 xe/h. Gi i: 120 §−êng §« ThÞ V Tæ Chøc Giao Th«ng
Phương án 1: Hình 4-24. B trí pha cho các hư ng c a phương án 1 Do hư ng ðông và hư ng Tây có lưu lư ng r trái l n vì v y d ki n b trí pha riêng r trái cho hư ng r này, d ki n ñi u khi n 3 pha v i t ng th i gian 3 TZ = ∑ t Zi = 18s . chuy n pha i Cũng d ki n m i ñ u vào có 2 làn xe, m t làn cho xe r trái, 1 làn cho xe ñi th ng và r ph i. T ng h p s li u ñư c th hi n b ng dư i ñây: B ng lưu lư ng xe tính toán phương án 1 B ng 4.5a Lưu lư ng Dòng bão Mi yi = Pha Hư ng ñi tính toán Mi Si hoà Si (xe/h) 1 Nam ñi th ng và r ph i 410 1700 0.241 2 ðông ñi th ng và r ph i 390 1700 0.229 3 Tây r trái 420 1700 0.247 Như v y Y = ∑ y i = 0.718 . 1.5 * ∑ t Zi + 5 1.5 * 18 + 5 Th i gian chu kỳ ñèn t i ưu: Top = = = 113s 1− Y 1 − 0.718 Ch n chu kỳ ñèn thi t k : TP = 115 s 3 3 ∑T = TP − ∑ t Zi = 115 − 18 = 97s T ng th i gian ñèn xanh : Xi 1 1 121 §−êng §« ThÞ V Tæ Chøc Giao Th«ng
Gi i h phương trình: TX1 + TX2 + TX3 = 97 TX1 : TX2 : TX3 = 410 : 390 : 420 Ta ñư c k t qu : TX1 = 33 s, TX2 = 31 s, TX3 = 33 s TX1 33 λ1 = = = 0.29 TP 115 TX 2 TX 2 31 33 λ2 = = = 0.27 , λ2 = = = 0.29 TP 115 TP 115 Ti p theo ta tính th i gian ch trung bình, và kh năng thông qua c a t ng pha: • Xét pha 1 - Kh năng thông qua c a pha 1 (có 4 làn xe , 2 cho ñi th ng+ r ph i, 2cho xe r trái): C m1 = 2.λ1 * S1 + (C trn1 + C trn 2 ) + (C trb1 + C trb 2 ) Chú ý: S h ng ñ u kh năng xe ñi th ng+ r ph i c hư ng Nam và B c, s h ng th 2 s xe r trái hư ng Nam, s h ng th 3 s xe r trái hư ng B c. Ctr2 c a hư ng Nam và hư ng B c là b ng nhau và b ng: 3600 3600 C tr 2 = *2 = * 2 = 63 (xe/h) TP 115 Ctrn1 c a hư ng Nam ñư c tra b ng v i λ1 = 0.29, và lưu lư ng xe hư ng B c ñi th ng là 220 xe/h ta có: Ctr1 = 84 (xe/h). Ctrb1 c a hư ng B c ñư c tra b c v i λ1 = 0.29, và lưu lư ng xe c a hư ng Nam ñi th ng là 340 xe/h, ta có: Ctr1 = 37 (xe/h). Như v y: C m1 = 2 * 0.29 * 1700 + (84 + 63) + (37 + 63) = 1233 (xe/h) - Ta tính th i gian ch trung bình c a pha 1 như sau: λ1 = 0.29, y1 = 0.241, q1 = M1/3600 = 410/3600 = 0.114, x1 = M1/(λ1*S1) = 410/(0.29*1700) = 0.832 Như v y 115 * (1 − 0.29) 2  0.8322 t w1 = 0.9 *  +  = 50.63s  2 * (1 − 0.241) 2 * 0.114 * (1 − 0.832)    122 §−êng §« ThÞ V Tæ Chøc Giao Th«ng
• X t pha 2 - Kh năng thông qua c a pha 2 (có 2 làn xe ñi th ng + r ph i hư ng ðông- Tây ho t ñ ng có cùng Tx): C m 2 = 2 * λ 2 * S 2 = 2 * 0.27 *1700 = 918 (xe/h) - Ta tính th i gian ch trung bình c a pha 2 như sau: λ2 = 0.27, y2 = 0.229, q2 = M2/3600 = 390/3600 = 0.108, x2 = M2/(λ2*S2) = 390/(0.27*1700) = 0.850 Như v y: 115 * (1 − 0.27) 2  0.850 2  = 55.83 s t w 2 = 0.9 *  + 2 * (1 − 0.229) 2 * 0.108 * (1 − 0.850)   • Xét pha 3 - Kh năng thông qua c a pha 3 (có 2 làn xe: ðông, Tây r trái ho t ñ ng, có cùng Tx): C m3 = 2 * λ3 * S 3 = 2 * 0.29 * 1700 = 986 (xe/h) - Ta tính th i gian ch trung bình c a pha 2 như sau: λ3 = 0.29, y3 = 0.247, q3 = M3/3600 = 420/3600 = 0.117, x3 = M3/(λ3*S3) = 420/(0.29*1700) = 0.852, Như v y: 115 * (1 − 0.29) 2  0.852 2 t w 3 = 0.9 *  + = 53.50s 2 * 0.117 * (1 − 0.852)   2 * (1 − 0.247)  - Như v y t ng kh năng thông qua lý thuy t c a nút là: (xe/h) C m = C m1 + C m 2 + C m 3 = 1233 + 918 + 986 = 3137 - Th i gian ch trung bình c a phương ti n trong phương án này 3 ∑ (M * t wi ) i 410 * 50.63 + 390 * 55.83 + 420 * 53.50 là: TW = = = 53.28s 1 410 + 390 + 420 3 ∑M i 1 Chú ý: ñây ch tính th i gian ch trung bình cho các làn xe có lưu lư ng l n nh t dùng tính Tp, không tính cho t t c các xe. Phương án 2. 123 §−êng §« ThÞ V Tæ Chøc Giao Th«ng
V th i gian ch trung b nh c c xe cũn l n n n ki n ngh m r ng nút m i ñ u vào có 3 làn xe, 1 làn cho xe r trái, 2 là cho xe r ph i và ñi th ng (riêng hư ng tây dành 2 làn cho xe r trái 1 làn cho xe ñi th ng và r ph i). V n ñi u khi n 3 pha như phương án 1, lư ng xe cho làn xe tính toán l y b ng 0,55 lưu lư ng xe t ng c ng, ta có b ng sau: B § T Pha 1 Pha 2 Pha 3 N a) C u t o nút b) Sơ ñ pha Hình 4-25. B trí pha ñi u khi n theo phương án 2 B ng lưu lư ng xe tính toán phương án 2 B ng 4.5b Lưu lư ng tính Dòng bão Mi yi = Pha Hư ng ñi Si toán Mi (xe/h) hoà Si Nam ñi th ng và r 1 ph i 220 1700 0.129 2 Tây ñi th ng và r ph i 280 1700 0.164 3 Tây r trái 230 1700 0.135 Như v y Y = ∑ yi = 0.428 . 1.5 * ∑ t Zi + 5 1.5 * 18 + 5 Th i gian chu kỳ ñèn t i ưu: Top = = = 55s 1− Y 1 − 0.428 Ch n chu kỳ ñèn thi t k : TP = 80 s vì ñi u khi n 3 pha n u ch n 55 s quá ng n, 80 s v n n m trong kho ng 1,5 Tpo. 3 3 ∑T = TP − ∑ t Zi = 80 − 18 = 62s T ng th i gian ñèn xanh : Xi 1 1 124 §−êng §« ThÞ V Tæ Chøc Giao Th«ng
Gi i h phương trình: TX1 + TX2 + TX3 = 62 TX1 : TX2 : TX3 = 220 : 280 : 230 Ta ñư c k t qu : TX1 = 20 s, TX2 = 22 s, TX3 = 20 s TX1 20 TX 2 22 TX 2 20 λ1 = = = 0.25 , λ2 = = = 0.27 , λ2 = = = 0.25 TP 80 TP 80 TP 80 Ti p theo ta tính th i gian ch trung bình, và kh năng thông qua c a t ng pha: • Xét pha 1 - Kh năng thông qua c a pha 1 (có 4 làn xe ho t ñ ng): C m1 = ∑ 4 *λ 1 * S1 + (C trn1 + C trn 2 ) + λ 1 * S1 + (C trb1 + C trb 2 ) Chú ý: Có 4 làn xe có ñi th ng và r ph i cùng có λ1 Ctr2 c a hư ng Nam và hư ng B c là b ng nhau và b ng: 3600 3600 C trb 2 = C trn 2 = *2= * 2 = 90 (xe/h) TP 80 Ctrn1 c a hư ng Nam ñư c tra b ng v i λ1 = 0.22, và lưu lư ng xe hư ng B c ñi th ng là 220 xe/h ta có: Ctr1 = 50 (xe/h). Ctrb1 c a hư ng B c ñư c tra b c v i λ1 = 0.22, và lưu lư ng xe c a hư ng Nam ñi th ng là 340 xe/h, ta có: Ctr1 = 10 (xe/h). Như v y: Cm1 = 4.0.22 * 1700 + (90 + 50) + (90 + 10) = 1736 (xe/h) - Ta tính th i gian ch trung bình c a pha 1 như sau: λ1 = 0.22, y1 = 0.129, q1 = M1/3600 = 220/3600 = 0.06, x1 = M1/(λ1*S1) = 220/(0.22*1700) = 0.588 Như v y:  80 * (1 − 0.22) 2  0.5882 t w1 = 0.9 *  +  = 31.05s  2 * (1 − 0.129) 2 * 0.06 * (1 − 0.588)  • Xét pha 2 - Kh năng thông qua c a pha 2 (có 2 làn xe phía ðông và 1 làn phía Tây ñi th ng +r ph i) cùng có λ2 Cm 2 = 3. * λ2 * S 2 = 2 * 0.225 *1700 = 1147 (xe/h) - Ta tính th i gian ch trung bình c a pha 2 như sau: 125 §−êng §« ThÞ V Tæ Chøc Giao Th«ng
λ2 = 0.225, y2 = 0.164, q2 = M2/3600 = 280/3600 = 0.078, x2 = M2/(λ2*S2) = 280/(0.225*1700) = 0.73 Như v y:  80 * (1 − 0.225) 2  0.732 t w 2 = 0.9 *  +  = 39,1  2 * (1 − 0.225) 2 * 0.078 * (1 − 0.73)  • Xét pha 3 - Kh năng thông qua c a pha 3 (có 3 làn xe 1 làn hư ng ðông ,2làn hư ng Tây): Cm 3 = 3 * λ3 * S3 = 3 * 0.22 * 1700 = 1122 (xe/h) - Ta tính th i gian ch trung bình c a pha như sau: λ3 = 0.22, y3 = 0.135, q3 = M3/3600 = 230/3600 = 0.064, x3 = M3/(λ3*S3) = 230/(0.22*1700) = 0.61, Như v y:  80 * (1 − 0.22) 2  0.612 t w 3 = 0. 9 *  +  = 31s  2 * (1 − 0.22) 2 * 0.064 * (1 − 0.61)  - Như v y t ng kh năng thông qua lý thuy t c a nút là: Cm = Cm1 + Cm 2 + Cm 3 = 1736 + 1147 + 1122 = 4005 (xe/h) Th i gian ch trung bình c a phương ti n trong phương án này là: 3 ∑ (M * t wi ) i 220 * 31 + 280 * 39 + 230 * 31 TW = = = 34,54s 1 220 + 280 + 220 3 ∑M i 1 K t lu n: V i vi c tăng m i ñ u vào m t làn xe và thay ñ i th i gian ñi u khi n ñã làm tăng kh năng thông xe t 3137 xe/h lên 4005 xe/h, l i gi m th i gian ch trung bình các xe qua nút t 53,28 s xu ng 34, 54 s. Như v y rõ ràng ph i ki n ngh ch n phươngán 2. 4.5. ðI U KHI N GIAO THÔNG V I CHU KỲ THAY ð I THEO LƯU LƯ NG XE T I NÚT VÀ ðI U KHI N THEO LÀN SÓNG XANH 126 §−êng §« ThÞ V Tæ Chøc Giao Th«ng
4.5.1. Kh i ni m chung Khi ñi u khi n các cho nút ñơn v i m t ho c hai lo i chu kỳ ñèn trong ngày s x y ra ñi u b t h p lý là khi lưu lư ng hư ng này ít thì v n g p ñèn xanh còn lưu lư ng hư ng kia nhi u l i g p ñèn ñ d n ñ n vi c làm lãng phí th i gian. Ho c là khi ngư i lái xe ñi trên m t tr c ñư ng có t c ñ trung bình nh g p nhi u ñèn ñ trên các nút c a tr c ñư ng cũng có th gây tâm lý khó ch u cho ngư i lái xe. Khi công ngh ñi u khi n giao thông phát tri n cùng v i vi c áp d ng lĩnh v c công ngh thông tin và tín hi u thì ta s có ñư c các bi n pháp ñi u khi n tiên ti n. ð i v i nút ñơn thì có th ñi u khi n v i chu kỳ ñèn thay ñ i phù h p v i lưu lư ng xe th c t trên nút, ñ i v i tr c ñư ng thì có th thi t k theo ‘làn sóng xanh’, ti p theo ñ phát tri n hơn n a thì ngư i ta ñi u khi n ph i h p các nút theo m ng lư i nút c a m t vùng ho c m t thành ph . T t c các chương trình ñi u khi n này ñ u ñư c thi t l p và ho t ñ ng t ñ ng,ñ t trung tâm ñi u khi n c a thành ph . Sau ñây là m t s các bi n pháp ñi u khi n c a các nư c tiên ti n: T ng h p các bi n pháp ñi u khi n ñèn tín hi u B ng 4.6. ñi u khi n Các nhân t có th thay ñ i c a chương trình Mô t phương pháp thích ng tín hi u ñi u khi n c p ñ ñi u khi n ñ c trung Th i Ký hi u S ph i S l ng Thu t chính Ph Ph gian Chu kỳ h p pha pha c ng thu c thu c ñư c thay c ñ nh xanh c c ñ nh ñ nh chung th i giao ñ ic a ñ nh gian thông chương trình có k.o có k.o có k.o có k.o A: các bi n pháp ñi u khi n vĩ mô Chương S la trình tín ch n A1 hi u ph chương X thu c th i trình tín gian hi u Các nhân t có th thay ñ i c a chương trình tín hi u theo các bi n pháp ñi u khi n nhóm Chương B trình tín hi u ph A2 X thu c giao thông 127 §−êng §« ThÞ V Tæ Chøc Giao Th«ng
Chương trình tín Không hi u B1 th thay X X X X th i ñi gian c ñ nh B: các bi n pháp ñi u khi n vi mô ñi u ch nh th i B2 X X X X gian ñèn Chương Th c hi n theo xanh trình tín các bi n pháp hi u ñi u khi n Chuy n B3 X X X X thích nhóm A ñ i pha ng Có các B4 pha nhu X X X X cu Chương Có th trình tín thay ñ i B5 X X X X hi u ñ c t do bi t 4.5.2. ði u khi n nút ñơn có chu kỳ ñèn thay ñ i phù h p v i lưu lư ng xe Yêu c u m i ñ u vào c a nút ph i có thi t b ñ m dò lư ng xe vào và ra kh i nút, thi t b này v n ñư c goi là detector, trên m i làn xe ñ u ph i có 2 detector (1 g n v ch d ng, và 1 cách v ch d ng 1 kho ng cách tuỳ theo chi u dài d i ñ xe), thi t b này s t ñ ng ñ m s xe vào làn, các s li u ñư c thông báo v trung tâm ñi u khi n ñ s lý theo chương trình ñã ñư c l p trình s n. Thông thư ng ñ ñ m b o an toàn giao thông ngư i ta s d ng chương trình v i th t các pha không thay ñ i, ch kéo dài hay làm ng n th i gian ñèn xanh c a các pha cho phù h p v i lưu lư ng giao thông. m i pha th i gian ñèn xanh thay ñ i t giá tr nh nh t t i giá tr l n nh t ñ m b o th i gian chu kỳ thay ñ i t TPmin ñ n TPmax. V i phương pháp ñi u khi n này s h n ch ñư c vi c t n th t th i gian. 4.5.3. ði u khi n theo làn sóng xanh - ði u khi n giao thông b ng làn sóng xanh t c là h th ng ñèn trên m t tr c ñư ng ñư c n i v trung tâm ñi u khi n sao cho các xe trên tr c luôn g p ñèn xanh trên các nút, và t ng th i gian ch c a các xe trên các tr c ñư ng ph là nh nh t. 128 §−êng §« ThÞ V Tæ Chøc Giao Th«ng
- Vi c ñi u khi n b ng làn sóng xanh ñ i v i ñư ng 1 chi u là ñơn gi n. Tuy nhiên ñ i v i ñư ng 2 chi u thì ph i có các ñi u ki n sau: + ðư ng ph i có ít nh t 4 làn xe và m t d i phân cách + T i các nút giao ph i có làn dành riêng cho xe r trái và b trí ñ th i gian ñèn xanh cho xe r trái. N u không thì có th c m xe r trái. + Thành ph n xe ch y trên ñư ng ph i tương ñ i ñ ng ñ u, ñ m b o v n t c tương ñ i gi ng nhau, ñi u này ph i có bi n báo v n t c ven ñư ng + T i các nút giao thư ng ñư c ñi u khi n v i cùng m t chu kỳ. • Cách tính làn sóng xanh cho ñư ng m t chi u: Các nút ñi u khi n cùng m t chu kỳ và th i gian b t ñ u xanh c a nút sau ch m L hơn th i gian b t ñ u xanh c a nút trư c m t kho ng th i gian t = v i L là V kho ng cách gi a 2 nút (m), V là v n t c xe ch y (m/s). • ð i v i ñư ng 2 chi u - Các nút ñư c ñi u khi n v i cùng m t chu kỳ TP và chu kỳ này ñư c tính toán cho nút chính c a tr c ñư ng: TV + 2∑ t f TP = (s) (4-33) 1− Y Trong ñó TV = ∑ t Zi là t ng th i gian chuy n pha, tf = 2 s, Y như ñã ñư c ñ nh nghĩa trên. Sơ ñ cơ b n miêu ta th i gian 1 chu kỳ như hình 4.26 Trong ñó: lm = TP/2.V (m) v i V (m/s) là v n t c làn sóng xanh. Trên sơ ñ ta th y r ng n u kho ng cách gi a các nút giao thông ñ u b ng lm thì r t d dàng cho vi c tính toán và b trí ñi u khi n. Trong th c t kho ng cách các nút không ñ ng ñ u vì v y ph i thay ñ i th i gian xanh hay v n t c cho phù h p. 129 §−êng §« ThÞ V Tæ Chøc Giao Th«ng
Hình 4-26. Quan h gi a th i gian xanh và quãng ñư ng khi tính làn sóng xanh Trên sơ ñ ta cũng d dàng th y r ng n u v trí các nút cách ñi m mút trong kho ng l0 thì s d dàng cho vi c phân chia th i gian gi a các pha. Trư ng h p v trí nút l i v trí cách mút m t kho ng l thì ph i ki m tra ñi u ki n b o ñ m th i gian xanh cho dòng xe c t qua tr c ñư ng ñư c ñi u khi n b ng làn sóng xanh. Trên hình v GA1, GE1 là th i gian xanh b t ñ u và k t thúc cho hư ng ñi GA2, GE2 là th i gian b t ñ u và k t thúc cho hư ng v Th i gian xanh cho các hư ng không ñư c ñi u khi n b ng làn sóng xanh ch có th ñ ơc b trí trong các kho ng GE2 (chu kỳ trư c) ñ n GA1, GE1 ñ n GA2, GE2 ñ n GA1 (c a chu kỳ ti p). Tính toán ñi u khi n theo làn sóng xanh( ñi u khi n ph i h p) r t ph c t p vì vưa ưu tiên cho hư ng chính l i ñ m b o thông xe cho hư ng căt qua, khi kho ng cách các nút không ñ u nhau. Các nư c tiên ti n ngư i ta tính theo phương pháp chuy n, ngư i ta l p phương án v i m t chu kỳ ñi u khi n v i v trí ban ñ u sau ñó cho d ch chuy n d n ñ tim phương án t i ưu. Trư ng h p trên tr c ñư ng không nhi u nút dùng phương pháp v xác ñ nh th i gian b t ñ u và k t thúc cho t ng c m ñèn. Hình 4-27 130 §−êng §« ThÞ V Tæ Chøc Giao Th«ng
Hình 4-27. Ví d v s d ng phương pháp v xác ñ nh th i gian t ng ñèn Như trên ñã nêu, ñi u khi n theo làn sóng xanh ph i có ñi u ki n phù h p, trong tình hình giao thông, nư c ta hi n nay vi c th c hi n ñi u khi n theo làn sóng xanh ch có th th c h ên trên các ñư ng m t chi u, và ñ n ñ u năm 1999 nư c ta m i có duy nh t m t tr c ñư ng ñư c ñi u khi n theo làn sóng xanh Hà N i, ñó là tr c ñư ng Tràng Thi. ð i v i các thành ph l n, ngư i ta cũng có th thi t l p các trung tâm ñi u khi n giao thông, n i v i h th ng camera theo dõi tình hình giao thông t i các nút và các v trí quan tr ng. Tình hình giao thông t i các nút nh ñó ñư c thông báo v trung tâm, ñ có bi n pháp ch huy phù h p ñ ng th i góp ph n b o v an ninh tr t t xã h i. 4.6. THI T K NÚT GIAO THÔNG CÙNG M C 4.6.1. Các yêu c u chung Nút giao thông cùng m c chi m v trí ch y u trong t ng s các nút giao thông c a thành ph vì có nh ng ưu ñi m sau: - Không phá v không gian ki n trúc c a thành ph v m t b ng cũng như m t ñ ng. ð i v i nư c ta càng có ý nghĩa vì các thành ph c a ta h u h t n m trong vùng ñ ng b ng và hi n t i các nhà là th p t ng. 131 §−êng §« ThÞ V Tæ Chøc Giao Th«ng
- Giá thành xây d ng các nút cùng m c cũng th p hơn các nút khác m c. - Trong thành ph thư ng h n ch t c ñ xe không quá 60 km/h ñ ch ng n, qua khu dân cư không quá 30 km/h. V i ưu ñi m trên trong thành ph thư ng s d ng nút giao thông cùng m c có ñi u khi n b ng ñèn tín hi u. Yêu c u chung khi thi t k nút giao cùng m c là: ñơn gi n, d nh n bi t hư ng vào và hư ng ra c a nút, trên tr c ñư ng thì sơ ñ nút nên th ng nh t ñ t o ñi u ki n thu n l i cho ngư i lái xe d ñi l i. Nói chung, m t s các yêu c u sau ph i ñ m b o khi thi t k lo i nút giao này: + Ph i ñ m b o an toàn giao thông, + Giao thông qua nút ph i thông thoát, + B o v môi trư ng, + Chi phí xây d ng và chi phí khai thác nút là ít nh t, Khi thi t k nút giao cùng m c c n chu ý các ñi m sau: - Nút nên ñ t ch b ng ph ng, trong trư ng h p ph i ñ t ño n d c thì ñ d c không quá 4% - Các góc giao t t nh t là góc vuông, n u không thì cũng ph i n m trong ph m vi t 600 ÷ 1200. Trư ng h p hai nhánh nút c t nhau theo góc nh thì t t nh t là c i t o thành 2 ngã ba ho c là c i tuy n ñ ñ t góc l n hơn. T m nhìn ph i ñ m b o ưu tiên cho ñư ng chính, ph m vi ñ m b o t m nhìn như trên hình 4.28 L L 3m Hình 4-28. ð m b o t m nhìn trong nút k.V 2 V L= + ( m) 3.6 254.(ϕ + i) Trong ñó: V : v n t c thi t k km/h 132 §−êng §« ThÞ V Tæ Chøc Giao Th«ng