Đề xuất phương án tổ chức giao thông tại nút Đại La - Phố vọng thành phố Hà Nội

LỜI MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG I: Cơ sở lý luận về nút giao thông và tổ chức giao thông tại nút đồng mức 4 1.1 Cơ sở lý luận về nút giao thông đồng mức 4 1.1.1 Khái niệm về nút giao thông đồng mức .4 1.1.2 Yêu cầu và nguyên tắc cơ bản thiết kế nút giao thông đồng mức 5 1.1.3 Một số chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cơ bản khi thiết kế nút giao thông đồng 8 1.1.4. Đánh giá nút giao thông 12 1.2 Tổ chức giao thông tại nút đồng mức 21 1.2.1 Khái niệm .21 1.2.2 Các giải pháp tổ chức giao thông tại nút đồng mức (đèn tín hiệu, vòng xuyến, đảo .) .23 CHƯƠNG II: Đánh giá hiện trạng và dự báo lưu lượng tại nút giao Đại La – Phố Vọng .37 2.1. Hiện trạng hệ thống giao thông đường bộ Hà Nội 37 2.1.1. Hiện trạng hệ thống đường bộ 37 2.1.2. Hiện trạng hệ thống nút giao thông .38 2.1.3. Tình hình phương tiện giao thông 39 2.1.4. Người điều khiển phương tiện giao thông 41 2.1.5. Phương tiện tổ chức giao thông 41 2.1.6. Tình hình tai nạn giao thông 41 2.2. Hiện trạng nút giao thông Đại La – Phố Vọng 42 2.2.1. Vị trí và cấu trúc hình học nút Đại La – Phố Vọng 42 2.2.2. Tổ chức giao thông tại nút 45 2.2.3. Mức độ phức tạp ( M ) 47 2.2.4.Chuyển động sai và va chạm tại nút 49 2.2.5.Hệ thống biển báo vạch chỉ đường .51 2.2.6 Năng lực thông hành hiện tại của nút 51 2.3. Dự báo lưu lượng giao thông qua nút Đại La – Phố Vọng 55 2.3.1. Phương pháp dự báo lưu lượng giao thông .55 2.3.2. Dự báo lưu lượng qua nút Đại La – Phố Vọng trong 5 năm tương lai .57 CHƯƠNG III: Đề xuất và lựa chọn phương án tổ chức giao thông tại nút giao Đại La – Phố Vọng 59 3.1. Xây dựng các giải pháp tổ chức giao thông tại nút đồng mức Đại La – Phố Vọng 59 3.1.1. Cơ sở xây dựng giải pháp tổ chức giao thông tại nút Đại La – Phố Vọng 59 3.1.2. Xây dựng các giải pháp tổ chức giao thông cho nút Đại La – Phố Vọng 61 3.2.Đánh giá các giải pháp tổ chức giao thông .75

docChia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 07/01/2013 | Lượt xem: 4003 | Lượt tải: 18download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đề xuất phương án tổ chức giao thông tại nút Đại La - Phố vọng thành phố Hà Nội, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Mục lục Mục lục i Danh mục các từ viết tắt iii Danh mục bảng biểu iv Danh mục hình vẽ v MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG I : Cơ sở lý luận về thiết kế và tổ chức giao thông tại nút giao thông đồng mức 4 1.1. Khái niệm nút giao thông. 4 1.2. Phân loại nút giao thông. 4 1.3. Yêu cầu và nguyên tắc cơ bản khi thiết kế nút giao thông đồng mức. 5 1.3.1. Các yêu cầu khi thiết kế nút giao thông đồng mức. 5 1.3.2.Các nguyên tắc khi thiết kế 5 1.4. Đặc điểm giao thông tại nút đồng mức 7 1.4.1. Đặc điểm dòng xe 7 1.4.2. Tầm nhìn tại nút giao thông 7 1.5. Đánh giá nút giao thông. 9 1.5.1. Khả năng thông hành. 9 1.5.2. Độ phức tạp của nút giao thông 9 1.5.3. Độ nguy hiểm của nút giao thông 10 1.5.4. Hệ số tai nạn tương đối ( Ka ). 11 1.5.5. Kiểm tra năng lực phục vụ của nút giao thông 11 1.6. Các chỉ tiêu kỹ thuật khi thiết kế nút giao thông đồng mức 12 1.7 Các giải pháp tổ chức giao thông tại nút giao đồng mức 19 1.7.1. Khái quát chung 19 1.7.2. Tổ chức giao thông bằng đảo giao thông 20 1.7.3. Tổ chức giao thông bằng đèn tín hiệu 24 1.7.4. Một số giải pháp tổ chức giao thông để cải tạo nút giao đồng mức (ngã tư) 26 Chương II: ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ DỰ BÁO LƯU LƯỢNG GIAO THÔNG QUA NÚT GIẢNG VÕ – CÁT LINH 30 2.1. Khái quát giao thông vận tải đô thị Hà Nội 30 2.1.1. Hiện trạng giao thông đường bộ. 30 2.1.2. Hiện trạng phương tiện, vận tải và ATGT Hà Nội. 33 2.2. Hiện trạng cơ sở hạ tầng tại nút giao Giảng Võ – Cát Linh. 35 2.2.1. Vị trí, đặc điểm hình học của nút giao Giảng Võ – Cát Linh 35 2.2.2. Lưu lượng giao thông qua nút trong giờ cao điểm 38 2.3. Hiện trạng tổ chức giao thông tại nút 43 2.4. Đánh giá hiện trạng tổ chức giao thông tại nút 46 2.5. Dự báo lưu lượng giao thông qua nút Giảng Võ – Cát Linh 47 2.5.1. Phương pháp dự báo lưu lượng giao thông 47 2.5.2. Dự báo lưu lượng giao thông qua nút Giảng Võ – Cát Linh trong 5 năm tiếp theo( 2009-2014) 48 CHƯƠNG III 52 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ CẢI TẠO VÀ TỔ CHỨC GIAO THÔNG TẠI NÚT GIAO THÔNG GIẢNG VÕ – CÁT LINH 52 3.1. Cơ sở xây dựng phương án cải tạo và tổ chức giao thông tại nút. 52 3.2. Phương án cải tạo và tổ chức giao thông tại nút Giảng Võ – Cát Linh. 56 3.2.1. Thiết kế chu kỳ đèn tín hiệu nút Giảng Võ – Cát Linh 56 3.2.2. Thiết kế cải tạo lại nút để đáp ứng lưu lượng đến năm tương lai thứ 5. 67 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 76 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 Danh mục các từ viết tắt ATGT: An toàn giao thông. CSGT: Cảnh sát giao thông. CSHT: Cơ sở hạ tầng. CKĐTH: Chu kỳ đèn tín hiệu ĐTH: Đèn tín hiệu. GTĐT: Giao thông đô thị. GTVT: Giao thông vận tải. GTVTĐT: Giao thông vận tải đô thị. LLBH: Lưu lượng bão hòa. NGT: Nút giao thông. NGTĐM: Nút giao thông đồng mức. VTHKCC: Vận tải hành khách công cộng. TCGT: Tổ chức giao thông. TCVN 4054 – 05: Tiêu chuẩn Việt Nam số 4054 năm 2005 xcqđ: Xe con quy đổi. Danh mục bảng biểu Bảng 1.1: Phối hợp lưu lượng trên hai hướng khi đặt đèn tín hiệu theo tiêu chuẩn của Liên Xô 18 Bảng 2.1: Mặt cắt ngang các hướng vào nút 37 Bảng 2.2: Hệ số quy đổi ra xe con ( ) 39 Bảng 2.3: Lưu lượng qua nút Giảng Võ – Cát Linh trong 1 giờ cao điểm sáng theo các hướng (từ 7h – 8h). 40 Bảng 2.4: Lưu lượng qua nút Giảng Võ – Cát Linh trong 1 giờ cao điểm trưa theo các hướng (từ 12h – 13h). 41 Bảng 2.5: Lưu lượng qua nút Giảng Võ – Cát Linh trong giờ cao điểm chiều theo các hướng (từ 17 – 18h ). 42 Bảng 2.6: Cơ cấu dòng phương tiện qua nút Giảng Võ – Cát Linh 43 Bảng 2.7: Thời gian đèn điều khiển hiện tại của nút Giảng Võ – Cát Linh 45 Bảng 2.8: Lưu lượng qua nút trong 1h cao điểm sáng năm thứ 5 48 Bảng 2.9: Lưu lượng qua nút trong 1h cao điểm trưa năm thứ 5 49 Bảng 2.10: Lưu lượng qua nút trong 1h cao điểm chiều năm thứ 5 50 Bảng 3.1: Chiều dài đoạn mở rộng tương ứng với tốc độ thiết kế. 54 Bảng 3.2: Lưu lượng tính toán thời gian các pha đèn của giờ cao điểm 62 Bảng 3.3: Lưu lượng tại nút vào giờ cao điểm năm hiện tại 63 Bảng 3.4: Các thông số kỹ thuật của hệ thống đèn tín hiệu tại nút giờ cao điểm. 67 Bảng 3.5: Lưu lượng tính toán thời gian các pha đèn của giờ cao điểm 71 Bảng 3.6: Các thông số kỹ thuật của hệ thống đèn tín hiệu tại nút giờ cao điểm. 74 Danh mục hình vẽ Hình 1.1: Các dạng chuyển động tại nút giao thông 7 Hình 1.2. Sơ đồ tầm nhìn 8 Hình 1.3: Các giao dạng giao cắt tại nút giao thông 10 Hình 1.4: Đồ thị lựa chọn loại hình nút giao thông trên đường ôtô và đường đô thị của tác giả E.M.Labanov (Nga) 12 Hình 1.5: Đồ thị lựa chọn loại hình nút giao thông của A.A.Ruzkov 13 Hình 1.6 : Đồ thị lựa chọn lọai hình tổ chức giao thông của Thụy Sỹ 14 Hình 1.7: Sơ đồ lựa chọn đặt đèn tín hiệu tại nút giao thông 15 Hình 1.8: Sơ đồ lựa chọn đặt đèn tín hiệu đảm bảo an toàn cho người đi bộ 16 Hình 1.9 : Đảo dẫn hướng tam giác 20 Hình 1.10 : Minh họa sử dụng đảo dẫn hướng hình giọt nước 21 Hình 1.11 : Minh họa sử dụng đảo dẫn hướng trung tâm 21 Hình 1.12 : Minh họa sử dụng đảo phân cách trung tâm 22 Hình 1.13 : Minh họa sử dụng đảo phân cách trung tâm làm làn xe rẽ trái 23 Hình 1.14 : Minh họa sử dụng đảo phân cách trung tâm 23 Hình 1.15: Các pha của chu kỳ đèn hai pha 24 Hình 1.16. Các pha đèn của chu kỳ đèn 3 pha 24 Hình 1.17: Hai pha đèn của chu kỳ đèn 4 pha 25 Hình 1.18: Các pha đèn của chu kỳ đèn hai pha bắt đầu chậm 25 Hình 1.19: Các pha đèn của chu kỳ đèn của hai pha kết thúc sớm 25 Hình 1.20 : Minh họa sơ đồ tổ chức nút giao không đối xứng 26 Hình 1.21 : Minh họa phương án cải tạo mở rộng nút them làn xe rẽ phải 27 Hình 1.22 : Minh họa phương án chuyển làn xe rẽ trái sang phố khác 28 Hình 1.23 : Phương án chuyển làn xe rẽ trái ra ngoài phạm vi nút 29 Hình 1.24 : Phương án chuyển làn xe rẽ trái thành rẽ phải 29 Hình 2.1: Cơ cấu phương tiện đi lại năm 2008 Hà Nội 34 Hình 2.2: Biểu đồ về số vụ TNGT trên địa bàn Hà Nội từ năm 1995 đến 2007 35 Hình 2.3: Biểu đồ về số vụ TNGT theo loại phương tiện năm 2007 35 Hình 2.4 Góc rẽ vào Giang Văn Minh 36 Hình 2.5 Mặt bằng nút giao Giảng Võ – Cát Linh 36 Hình 2.6 Sơ đồ nút Giảng Võ – Cát Linh. 37 Hình 2.7. Mặt cắt các hướng đi vào nút (m) 38 Hình 2.8: Sơ họa lưu lượng theo các hướng của nút Giảng Võ – Cát Linh. 40 Hình 2.9: Sơ đồ lưu lượng thông hành tại nút Giảng Võ – Cát Linh vào giờ cao điểm sáng 41 Hình 2.10: Sơ đồ lưu lượng thông hành tại nút Giảng Võ – Cát Linh vào giờ cao điểm trưa 42 Hình 2.11: Sơ đồ lưu lượng thông hành tại nút Giảng Võ – Cát Linh vào giờ cao điểm chiều 43 Hình 2.12: Cảnh phương tiện ùn tắc vào giờ cao điểm 44 Hình 2.13. Biển cấm xe con và rẽ trái trên phố Giảng Võ và Cát Linh 45 Hình 2.14a: Pha thứ nhất của chu kì đèn hiện tại 46 Hình 2.14b: Pha thứ 2 của chu kì đèn hiện tại 46 Hình 2.15: Sơ đồ lưu lượng thông hành tại nút Giảng Võ – Cát Linh vào giờ cao điểm sáng năm thứ 5. 49 Hình 2.16: Sơ đồ lưu lượng thông hành tại nút Giảng Võ – Cát Linh vào giờ cao điểm trưa năm thứ 5. 50 Hình 2.17: Sơ đồ lưu lượng thông hành tại nút Giảng Võ – Cát Linh vào giờ cao điểm chiều năm thứ 5. 51 Hình 3.1: Sơ đồ thể hiện mở rộng góc rẽ tại nút và sự nhập dòng 52 Hình 3.2. Sơ đồ thể hiện kích thước mở rộng nút 54 Hình 3.3: Sơ đồ thể hiện đoạn mở rộng và vuốt nối 54 Hình 3.4: Sơ đồ thể hiện những điểm cần quan tâm ở nút 55 Hình 3.5: Sơ đồ các pha đèn cho nút Giảng Võ – Cát Linh 57 Hình 3.6: Sơ đồ các pha đèn cho nút Giảng Võ – Cát Linh 62 Hình 3.7: Sơ đồ thiết kế cải tạo nút Giảng Võ – Cát Linh trong tương lai. 68 Hình 3.8: Sơ đồ các pha đèn cho nút Giảng Võ – Cát Linh 70 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Giao thông vận tải là một yếu tố quan trọng thúc đẩy sự phát triển kinh tế - xã hội của cả đất nước nói chung và của một đô thị nói riêng. Hiện nay cùng với sự phát triển lớn mạnh của kinh tế- xã hội thì nhu cầu đi lại cũng như số lượng phương tiện tăng lên một cách mạnh mẽ. Trước thực tế đó thì hiện trạng ở các đô thị nói chung và Hà Nội nói riêng vấn đề ách tắc giao thông đang diễn ra hàng ngày trên các con đường và các nút giao thông , điều này là nguyên nhân chủ yếu dẫn đến mất an toàn giao và là nguyên nhân gây tai nạn giao thông. Hầu hết các giao lộ hiện nay đều là nút cùng mức,hệ thống điều khiển bằng đèn tín hiệu thiết kế chưa phù hợp bên cạnh đó nhiều nút do một số điều kiện khác nhau mà chưa có được chiều rộng cũng như bố trí phân luồng hợp lý. Đây là nguyên nhân làm hạn chế tốc độ của phương tiện khi tham gia giao thông gây ách tắc và tai nạn giao thông. Chính vì vậy, việc nghiên cứu cải tạo thiết kế nút giao thông đô thị đang đặt ra như một vấn đề cấp bách. Hiện nay chính phủ và ngành GTVT đã và đang có nhiều chiến lược, chính sách và biện pháp để cải thiện tình hình ùn tắc ở các nút giao chính trong phạm vi thành phố. Tuy nhiên từ việc nghiên cứu đưa ra các giải pháp đến thực tế vẫn còn gặp nhiều khó khăn. Trong điều kiện dòng giao thông phức tạp như ở thủ đô Hà Nội với chủ yếu là xe máy thì việc đưa ra các giải pháp để thiết kế và cải tạo nút là vấn đề cần phải được xem xét và giải quyết một cách chặt chẽ có khoa học. Nút giao thông Giảng Võ- Cát Linh là nút giao có lưu lượng phương tiện thông qua rất lớn. Cùng với sự hoạt động của dòng phương tiện chủ yếu là xe máy thì nút giao này có sự thông qua của 11 tuyến xe buýt lớn, trung bình. Vào giờ cao điểm sự quá tải của nút đã được thể hiện một cách rõ rệt ở chiều dài hàng chờ của các phương tiện trên các đường đi vào nút đặc biệt là trên đoạn từ Cát Linh và Liễu Giai vào nút. Hiện nay cùng những điểm chưa hợp lý về điều khiển thì một vấn đề lớn ảnh hưởng đến sự lưu thông của nút đó là cấu trúc hình học của tổng thể nút. Việc tổ chức giao thông tại nút vẫn còn gặp nhiều khó khăn, vì vậy em chọn đề tài thiết kế và cải tạo nút giao này là để áp dụng những kiến thức đã được đào tạo trong nhà trường cùng với kiến thức tiếp thu được trong thực tế nhằm có thể góp phần vào việc cải thiện được tình hình thực tế đang diễn ra. 2. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu a . Đối tượng nghiên cứu: - Hiện trạng hình học nút giao thông. - Nghiên cứu hiện trạng tổ chức giao thông bằng đèn tín hiệu tại nút. - Hình dạng kỹ thuật của nút. - Lưu lượng thông qua của nút. - Mức độ nguy hiểm của nút. b. Phạm vi nghiên cứu: - Nghiên cứu nút giao thông có điều khiển bằng đèn tín hiệu: Cụ thể là nút giao thông: Giảng Võ – Cát Linh. 3. Mục đích, mục tiêu của đề tài Mục đích: Nghiên cứu và đề xuất phương án cải tạo, thiết kế nút giao:Giảng Võ- Cát Linh sao cho phù hợp với thực tế cũng như đáp ứng được nhu cầu phát triển trong tương lai. Mục tiêu nghiên cứu: - Xác định hiện trạng hệ thống giao thông đường bộ của thành phố Hà Nội. - Điều tra hiện trạng nút giao thông, xác định khả năng thông hành của nut, xác định mức độ nguy hiểm của nút, điều tra nhận xét, đánh giá của người dân xung quanh nút, người tham gia giao thông tại nút. - Đề xuất phương án tổ chức giao thông tại nút. + Dự báo lưu lượng tham gia giao thông tại nút trong tương lai + Đề xuất phương án tổ chức giao thông tại nút + Xác định không gian và diện tích thích hợp cho nút. + Đề xuất các giải pháp thực hiện. 4. Phương pháp nghiên cứu - Sử dụng tài liệu sẵn có về nút giao thông: Thiết kế nút giao, tổ chức giao thông tại nút, thiết kế đèn tín hiệu… - Khảo sát thu thập số liệu tại hiện trường + Bố trí nhân lực điều tra lưu lượng giao thông qua nút vào giờ cao điểm. + Bố trị nhân lực, điều tra nhận xét của người dân sống xung quanh nút, người tham gia giao thông tại nút, từ đó nhìn ra những vấn đề cần cải tạo nút. - Xử lý và phân tích số liệu + Sử dụng một số phần mềm cần thiết, phục vụ cho công tác xử lý số liệu, thiết kế hình dạng nút, viết báo cáo… 5. Nội dung chính của đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 1: Cơ sở lý luận về cải tạo thiết kế nút giao thông đồng mức. CHƯƠNG 2: Đánh giá hiện trạng và dự báo lưu lượng vận tải qua nút Giảng Võ –Cát Linh. CHƯƠNG 3: Đề xuất phương án thiết kế cải tạo và tổ chức giao thông tại nút giao thông Giảng Võ – Cát Linh. Kết luận và kiến nghị. Do thời gian thực hiện đồ án có hạn và kinh nghiệm bản thân còn hạn chế nên đồ án của em không thể tránh được có những thiếu sót, em mong nhận được sự đóng góp chỉ bảo của các thày cô để đồ án của em được hoàn thiện hơn. Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến: Cô giáo, Thạc sĩ Nguyễn Thanh Tú, người đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện đồ án, giúp đỡ em tháo gỡ mọi khó khăn, vướng mắc để có thể hoàn thành tốt đồ án này. Đồng thời, em vô cùng biết ơn gia đình đã tạo mọi điều kiện tốt nhất cả về vật chất lẫn tinh thần, động viên em trong suốt thời gian làm đồ án. Và cuối cùng, cảm ơn các bạn trong lớp Quy hoạch đã ủng hộ, chia sẻ tài liệu cũng như giúp đỡ thu thập các số liệu, phục vụ cho quá trình nghiên cứu thực hiện đồ án. Hà Nội, ngày 20-04-2009 SV: Nguyễn Danh Điển. CHƯƠNG I : Cơ sở lý luận về thiết kế và tổ chức giao thông tại nút giao thông đồng mức 1.1. Khái niệm nút giao thông. Nút giao thông là nơi giao nhau giữa các đường ôtô, giữa đường ôtô với đường sắt, giữa đường ôtô với các đường phố, giữa các đường phố trong đô thị (Nguyễn Xuân Vinh, 2006). Nút giao thông là một bộ phận không thể tách rời khỏi mạng lưới đường trong các đô thị cũng như trong hệ thống các đường ô tô.Tại nút giao thông thường xảy ra hiện tượng ùn tắc xe chạy, và cũng là nơi thường xuyên xảy ra tai nạn giao thông . 1.2. Phân loại nút giao thông. Ta có thể phân loại NGT theo nhiều cách khác nhau như dưới đây: ( Phân loại theo cao độ mặt bằng của các tuyến hướng các luồng xe chạy ra vào nút. Theo cách phân loại này ta có hai loại hình giao nhau đồng mức và giao nhau khác mức (giao nhau lập thể). - Nút giao thông đồng mức thì tất cả các luồng xe ra vào nút từ các hướng đều đi lại trên cùng một mặt bằng (đây là vấn đề mà đề tài này nghiên cứu). - Nút giao thông khác mức thì người ta sử dụng các công trình cầu vượt, hầm chui có cao độ khác với cao độ mặt bằng để loại bỏ sự giao cắt (xung đột) giữa các luồng xe đi vuông góc hoặc cắt chéo nhau ( Phân loại theo các mức độ phức tạp của nút giao thông - Nút giao thông đơn giản: Đó là những ngã ba, ngã tư, xe chạy tự do với lưu lượng thấp. Trong nút không có đảo và các hình thức phân luồng xe chạy. Nút giao thông có đảo trên các tuyến phụ vào nút: Với mục đích ưu tiên xe chạy thông thoát với tốc độ thiết kế không đổi trên hướng tuyến chính qua nút. Nút giao thông phân luồng hoàn chỉnh: Nút được thiết kế với đầy đủ các đảo dẫn hướng cho các luồng xe rẽ, các dải phân luồng cho hai hướng ngược chiều, các dải tăng giảm tốc, các dải trung tâm dành cho xe chờ rẽ trái .v.v…Việc bố trí các đảo phân luồng trên tuỳ thuộc vào vị trí, địa hình, yêu cầu giao thông, tỉ lệ xe rẽ theo các hướng cùng nhiều nhân tố khác quyết định. Nút giao thông khác mức: nút được thiết kế cho các luồng xe giao cắt đi trên các cao độ khác nhau bằng các công trình: hầm chui hay các cầu vượt một tầng hoặc nhiều tầng. ( Phân loại theo sơ đồ tổ chức giao thông. Bao gồm các loại như sau: Nút giao thông không có điều khiển: đó là các nơi giao nhau đơn giản, lưu lượng xe chạy thấp, xe từ các hướng ra vào nút tự do. Nút giao thông có điều khiển cưỡng bức: (điều khiển bằng hệ thống đèn tín hiệu) nhằm tăng ATGT của các xe ra vào nút. Nút giao thông tự điều chỉnh: đó là vòng xuyến (vòng xoay), trong đó các luồng xe từ các ngả đường đi vào và ra nút theo dòng ngược chiều kim đồng hồ. Nút giao thông khác mức: để tách các luồng xe ở các hướng khác nhau đi theo những cao độ khác nhau. Nút giao thông tổ hợp: giải pháp kết hợp tổ chức giao thông vừa tách dòng vừa tự điều chỉnh… 1.3. Yêu cầu và nguyên tắc cơ bản khi thiết kế nút giao thông đồng mức. 1.3.1. Các yêu cầu khi thiết kế nút giao thông đồng mức. Khi thiết kế nút giao thông chúng ta phải chú ý để thỏa mãn đến mức cao nhất các yêu cầu sau: An toàn: Là tiêu chuẩn cao nhất, có thể dùng phương pháp dự báo tai nạn trong nút. Hiện tại chưa có nghiên cứu nào về an toàn tại nút, nhưng nếu xảy ra hai vụ tai nạn chết người một năm được coi là nút nguy hiểm cần có biện pháp giải quyết. Thông thoáng: Là về mặt năng lực thông hành, có một dự trữ cho đường phụ có thể qua đường chính không gây nên ách tắc. Tổ chức giao thông tại nút đơn giản, rõ ràng và dễ quản lý. Hiệu quả: Qua các chỉ tiêu tổng hợp về kỹ thuật và kinh tế, chứng minh tính khả thi của phương án về nhiều mặt: kinh tế, chính trị, xã hội…và đảm bảo dễ đầu tư xây dựng theo từng nấc quy hoạch. Mỹ quan: Nút giao thông phải là một điểm hòa hợp và tôn tạo cảnh quan khu vực ngoài đô thị cũng như trong đô thị. 1.3.2.Các nguyên tắc khi thiết kế Một nút giao đảm bảo cho phương tiện có thể thông qua dễ dàng và thông suốt thì khi thiết kế cần tuân theo các tiêu chuẩn thiết kế sâu đây: Trên vùng đường dẫn tới nút phải đảm bảo tầm nhìn thật tốt giữa các xe và nhìn rõ các đảo. Tầm nhìn này phải chỉnh lý khi độ dốc trên 3% và khi trong đường cong. Cấu tạo hình học phải tạo ưu tiên cho luồng ưu tiên, gây trở ngại, làm chậm các luồng không ưu tiên, tạo khó thậm chí buộc các luồng cấm xe phải dừng xe mà chưa cần tới biển cấm.. Ở gần điểm cắt, xe trong dòng không ưu tiên phải được bảo vệ để có thể dừng xe, chậm xe nhường đường ưu tiên cho luồng chính. Dung lượng của chỗ dừng xe phụ thuộc vào lưu lượng đường không ưu tiên. Khi cần thiết (tùy theo lưu lượng) phải làm các làn giảm tốc để tách dòng và làn nhập dòng Nâng cao năng lực thông hành bằng cách giãn cách các điểm xung đột. Quãng cách giữa các điểm xung đột đủ để chứa xe các luồng không ưu tiên, có tính tới tốc độ và thời gian giữa các xung đột. Các biển báo hiệu trong nút giao thông là quan trọng, đặc biệt là cấu tạo các nút mũi đảo. Trên đường chính, phải chiếu sáng các mũi đảo.ư Đảm bảo cho người điều khiển phương tiện phát hiện ra nút trong mọi điều kiện ban ngày, ban đêm và thời tiết. Đảm bảo các tuyến giao nhau tại nút thẳng góc. Trường hợp khác góc giao nhau không nhỏ hơn 600. Đặc biệt khi giao nhau với đường sắt góc giao không được nhỏ hơn 450. Cần làm rõ vị trí các điểm xung đột để người tham gia giao thông chú ý khi qua nút. Giảm nhỏ diện tích mặt đường qua nút để cố gắng giảm thời gian qua nút với mục đích an toàn cho người và phương tiện. Đơn giản hoá các đường xe chạy, giảm điểm xung đột bằng cách sử dụng xe chạy một chiều, biến NGT phức tạp thành NGT đơn giản. Đảm bảo toàn bộ nút được chiếu sang ban đêm. Cố gắng quy hoạch nút giao thông trên đoạn đường thẳng. Nếu phải giao nhau ở đoạn đường cong thì bán kính cong tối thiểu của đường cong sẽ là: + Đường cao tốc: 1500m + Đường chính thành phố: 800m + Đường chính khu vực: 500m + Đường nội bộ: 200m Bố trí hợp lý các đảo giao thông, vì các đảo giao thông có tác dụng dẫn hướng xe chạy, là nơi dừng chân cho người đi bộ ở nơi bề rộng đường quá lớn. Chú ý bố trí đảm bảo mĩ quan kiến trúc ở nút cho đô thị. 1.4. Đặc điểm giao thông tại nút đồng mức 1.4.1. Đặc điểm dòng xe Trong nút giao thông, xe có nhiều chuyển động khác với trên đường thường. Đặc điểm chuyển động các xe tại nút gồm: nhập dòng, tách dòng, cắt dòng và trộn dòng (hình 1.1 ).  Hình 1.1: Các dạng chuyển động tại nút giao thông Sự chuyển động của các xe trong nút tạo nên các điểm xung đột bao gồm 3 loại: Điểm cắt, điểm nhập, điểm tách đây là nguyên nhân dẫn đến tai nạn giao thông tại nút. Trong đó: điểm cắt là nơi xung đột nguy hiểm nhất, khi góc giao khác 90 độ thì hình thái đối đầu còn nguy hiểm hơn nữa. Điểm nhập là xe trong dòng phụ sẽ chiếm một không gian trên làn xe chính nhưng các lái xe trên dòng chính có thể quan sát được xe sẽ nhập nên có thể điều chỉnh vị trí. Điểm tách, xe phải giảm tốc nhưng xe sau không hiểu rõ ý đồ của xe trước nên nay va xe. Vì vậy điểm tách nguy hiểm hơn điểm nhập dòng.So với dòng chính, các chuyển động của dòng phụ có thể thực hiện từ phía tay trái hay phía tay phải. Các xung đột như vậy, khi thực hiện ở phía tay phải ít nguy hiểm hơn phía tay trái. 1.4.2. Tầm nhìn tại nút giao thông Tầm nhìn là khoảng cách ngắn nhất mà người lái xe có thể nhìn thấy được đoạn đường trước mặt mình để có thể xử lý kịp thời khi gặp chướng ngại vật. Điều kiện để xác định tầm nhìn là xe chạy với vận tốc tính toán có thể dừng kịp thời trước vật chướng ngại hay cho xe chạy vòng qua một cách an toàn. Trường hợp xe dừng lại kịp thời trước chướng ngại là để tránh tai nạn, trường hợp xe chạy vòng qua vật chướng ngại có thể vừa đảm bảo được an toàn, vừa đảm bảo cho xe chạy liên tục. Vật chướng ngại trên đường có thể có các dạng sau: Xe đỗ, người đi bộ, vật thể nào đó trên đường hay chỗ mặt đường bị hư hỏng. Xe chạy ngược chiều trên cùng một làn xe. Căn cứ vào tình hình chạy xe trên đường, có thể có bốn dạng sơ đồ tầm nhìn chủ yếu sau: Hình 1.2. Sơ đồ tầm nhìn  Ở đây ta chỉ xét sơ đồ tầm nhìn S1. Sơ đồ tầm nhìn S1: Khi xe gặp chướng ngại trên làn xe của mình, người láo xe phải hãm cho xe dừng lại, không đâm vào vật chướng ngại. Vì vậy phải đảm bảo cần thiết cho người lái xe để có thể xử lý kịp thời khi nhìn thấy chướng ngại vật. Chiều dài tầm nhìn gồm ba bộ phận cấu thành: a) Từ lúc người lái xe phát hiện chướng ngại đến lúc bắt đầu hãm xe có hiệu lực phải mất một thời gian nhất định. Thời gian này được gọi là thời gian phản ứng tâm lý của người lái xe (t1) trong khoảng thời gian này xe chạy được quãng đường là l1. l1=V. t1 Trong đó : V- vận tốc xe chạy (m/s) t1- thời gian phản ứng tâm lý(s), t1= 1~1,5 (s). b) Đoạn đường xe chạy được từ khi bắt đầu hãm xe cho tới khi xe dừng hẳn. Đó là chiều dài hãm Sh:  (m) c) Để đảm bảo an toàn trong trường hợp bất trắc xe không dừng hoàn toàn được theo như tính toán, cần có khoảng cách an toàn lo. lo=5~10 m Như vậy theo sơ đồ S1, chiều dài tầm nhìn 1 chiều (S1) có trị số như sau: S1= L1+ Sh+ lo =  1.5. Đánh giá nút giao thông. 1.5.1. Khả năng thông hành. Có thể hiểu một cách một cách đơn giản như sau: Khả năng thông hành của một nút giao thông cùng mức là số lượng xe lớn nhất có thể thông qua nút của một làn xe hoặc một nhóm làn xe trong một đơn vị thời gian (giờ) dưới một dòng xe nhất định. Khả năng thông hành của một nút giao thông có điều khiển bằng đèn tín hiệu là tổng khả năng thông hành của các đường dẫn vào nút trong một đơn vị thời gian (thường là giờ xanh). Khả năng thông hành của đường dẫn vào nút có đèn tín hiệu là số xe lớn nhất có thể thông qua nút trong một giờ xanh, trong điều kiện nhất định về giao thông, về đèn tín hiệu và điều kiện đường tại nút. Khi xây dựng nút giao thông, một trong những chỉ tiêu quan trọng và được người thiết kế quan tâm là xem xét khả năng thông hành của nút giao thông. Khả năng thông hành là một chỉ tiêu khai thác để đánh giá phương án lựa chọn nút. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng thông hành của một nút giao thông: Cấu trúc hình học của nút: Mặt bằng cùng với chiều rộng và hình dạng tạo cho mỗi nút có một cấu trúc hình học khác nhau. Sơ đồ tổ chức giao thông tại nút: Khi đã có một cấu trúc hình học hợp lý thì việc tổ chức giao thông tốt hay không sẽ góp phần quan trọng vào việc điều khiển dòng phương tiện tại nút. Một nút giao thông có cấu trúc hình học hợp lý và sơ đồ tổ chức tốt sẽ làm tốt được chức năng của nó. 1.5.2. Độ phức tạp của nút giao thông Để đánh giá mức độ an toàn, phức tạp, nguy hiểm của nút giao thông người ta dùng chỉ số M trong đó lấy điểm tách làm chuẩn với hệ số 1, Điểm nhập nhân hệ số quy đổi bằng 3, điểm giao cắt có hệ số quy đổi bằng 5 ta có: M = Nt + 3Nn + 5Nc ( Trong đó: Nt, Nn, Nc: số điểm tách – nhập – cắt trong nút) Theo tiêu chuẩn thiết kế trên thì độ phức tạp của nút được đánh giá như sau: Khi M<10 tương ứng với nút rất đơn giản Khi M = 10 – 25 tương ứng với nút giao thông đơn giản Khi M = 25 – 55 tương ứng với nút giao thông phức tạp vừa phải Khi M > 55 tương ứng với nút phức tạp 1.5.3. Độ nguy hiểm của nút giao thông  Hình 1.3: Các giao dạng giao cắt tại nút giao thông Mức độ nguy hiểm của nút giao thông được xác định bằng chỉ tiêu: Q =  Trong đó: : Mức độ nguy hiểm của điểm xét. Trị số được thể hiện ở bảng 2 phần phụ lục n: Số điểm nguy hiểm của nút : Hệ số căng thẳng, được xác định bằng công thức = M.N M, N: Lưu lượng xe của hai luồng gặp nhau tại điểm nguy hiểm. Để giảm bớt trị số Q quá lớn, công thức trên được đi 1000 lần. Khi đó ta có công thức: Q =  =>Ta sử dụng công thức này để đánh giá lựa chọn phương án thiết kế nút giao thông. Theo kết quả nghiên cứu của E.M.Lobanov (Nga) thì độ nguy hiểm của toàn nút giao thông ngang mức (trong vòng một năm) được đánh giá bằng tổng số tai nạn giao thông xảy ra ở nút trong năm, biểu thị bằng công thức: G = . Trong đó: n: Số điểm xung đột qi: Mức độ nguy hiểm của điểm xét, được đánh giá như sau: qi = Ki . Mi . Ni . (25/Kn) . 10-7 Ki: Hệ số tai nạn tương đối ( vụ/106 xe); Mi, Ni: Lưu lượng các dòng xe ở điểm xét; Kn: Hệ số không đều theo các hướng trong năm (lấy Kn = 1/12). 1.5.4. Hệ số tai nạn tương đối ( Ka ). Có thể đánh giá mức độ nguy hiểm của NGT bằng hệ số tai nạn tương đối Ka, xác định theo công thức sau: Ka =  Trong đó: Ka : hệ số tai nạn tương đối được đánh giá như sau; Khi Ka 12 rất nguy hiểm. NGT khi Ka > 8 vụ / 106 thì cần phải cải tạo và TCGT lại. G : Số tai nạn giao thông trong năm. Kn : Hệ số không đều trong năm. M; N : Lưu lượng xe chạy trên các đường nhập nút ( xe / ngày đêm). 1.5.5. Kiểm tra năng lực phục vụ của nút giao thông Để thiết kế và cải tạo một nút giao thông ta cần xác định hiện trạng khả năng thông xe thực tế của nút hiện trạng để quyết định bề rộng các đường phố vào nút và quy mô cải tạo nút, đảm bảo trong tương lai (ứng với thời gian tính toán) nút giao thông được xây dựng hoặc cải tạo mới luôn đáp ứng được yêu cầu về giao thông, nghĩa là thỏa mãn được lưu lượng giao thông thiết kế. Muốn vậy ta sử dụng hệ số phục vụ Z (còn gọi là độ bão hòa) xác định bằng công thức sau: Z =  Trong đó: N – Lưu lượng xe chạy thực tế trên đường phố vào giờ cao điểm (xe/giờ); Được xác định bằng cách trực tiếp đếm xe theo các hướng ra vào nút (bằng nhân lực, bằng máy đếm và quay camera). P – Năng lực thông xe lý thuyết. Theo công thức trên ta thấy, khi Z > 1 thì năng lực thông xe thực tế lớn hơn trị số tính toán; dòng xe quá bão hòa gây ùn tắc giao thông. Để dòng xe đi vào nút không bị bão hoà, yêu cầu trị số Z phải nằm trong giới hạn 0 < Z < 1; Z đạt trị số càng nhỏ thì khả năng thông hành của đường phố và của nút càng đảm bảo, xe càng thông thoát nhanh, không có hiện tượng ùn tắc, kẹt xe. Theo kinh nghiệm của các nước, với dòng xe thuần nhất là ôtô thì hệ số phục vụ Z(0,70 – 0,75) sẽ không cho phép đường hoạc nút giao thông làm việc, đây là “ngưỡng cửa ùn tắc”, là trị số giới hạn cải tạo nút giao thông. 1.6. Các chỉ tiêu kỹ thuật khi thiết kế nút giao thông đồng mức Để lựa chọn biện pháp tổ chức giao thông ở nút đảm bảo phù hợp với dòng xe ra vào nút là một vấn đề không đơn giản nó đòi hỏi cần phải nghiên cứu và tính toán một cách kỹ lưỡng sao cho phù hợp nhất với hiện trạng của nút. Dưới đây là một số tiêu chuẩn em thu thập được: Đồ thị lựa chọn loại hình nút giao thông trên đường ôtô và đường đô thị E.M.Labanov (Nga) Tác giả dựa trên cơ sở lưu lượng xe tiêu chuẩn trên đường chính và đường phụ (Nxe/ngày đêm) để xây dựng đồ thị 4 vùng (hình 1.4):  Hình 1.4: Đồ thị lựa chọn loại hình nút giao thông trên đường ôtô và đường đô thị của tác giả E.M.Labanov (Nga) - Vùng 1: Ứng với các nút giao thông đơn giản - Vùng 2: Ứng với các nút giao thông có xây dựng đảo dẫn hướng trên đường phụ - Vùng 3: Ứng với nút giao thông có xây dựng đảo dẫn hướng trên cả hai tuyến chính và phụ. - Vùng 4: Ứng với các nút giao thông giao nhau khác mức. Đồ thị lựa chọn loại hình nút giao thông của A.A.Ruzkov (Nga) Đối với các nút giao thông nằm trong thành phố cần lựa chọn loại hình nút giao thông theo các biện pháp tổ chức giao thông. Tác giả dựa vào lưu lượng xe giờ cao điểm theo các hướng ưu tiên và hướng không ưu tiên để lựa chọn nút giao thông theo đồ thị (hình 1.5). - Vùng 1: Ứng với nút giao nhau không điều chỉnh - Vùng 2: Ứng với nút giao nhau tự điều chỉnh - Vùng 3: Ứng với nút giao thông có điều chỉnh - Vùng 4: Ứng với nút giao thông khác mức  Hình 1.5: Đồ thị lựa chọn loại hình nút giao thông của A.A.Ruzkov c, Đồ thị lựa chọn loại hình tổ chức giao thông của Thụy Sỹ Theo hướng dẫn của các chuyên gia Thụy Sỹ, thì căn cứ vào lưư lượng xe giờ cao điểm trên đường chính ( Nc, xe/giờ) và đường phụ ( Np, xe/ giờ ), đồ thị được chia thành 3 vùng :  Hình 1.6 : Đồ thị lựa chọn lọai hình tổ chức giao thông của Thụy Sỹ Trong đó : - Vùng (1) ứng với nút giao thông đơn giản không điều khiển tín hiệu, khi đó Nc 900 (xe/h) và Np  200 (xe/h). - Vùng (2) ứng với nút giao thông có đảo dẫn hướng và phân luồng,hoặc nút giao thông điều khiển tín hiệu. Khi đó Nc > 900-1400 (xe/h) hoặc Np > 200-500 (xe/h). - Vùng (3) nút giao thông có điều khiển tín hiệu, hoặc nút giao thông khác mức. Khi đó Nc > 1400 (xe/h), Np > 500 ( xe/h). d, Tiêu chuẩn đặt đèn điều khiển giao thông tại nút giao nhau Tại những nút giao thông có: Dòng giao thông trên đường chính lớn các xe trên đường phụ không thể cắt qua mà phải chờ lâu; Lưu lượng giao thông các hướng khác nhau không lớn và thành phần giao thông phức tạp; Nút có yếu tố hình học không đảm bảo tầm nhìn,… thì điều khiển bằng đèn tín hiệu là một trong những giải pháp khả thi. Mục đích của điều khiển bằng đèn tín hiệu là tăng khả năng an toàn giao thông tránh tình trạng ùn tắc, tăng vận tốc cho xe chạy trên đường chính trong trường hợp điều khiển theo làn sóng xanh. Người ta sử dụng hệ thống đèn màu xanh – vàng – đỏ để điều khiển quá trình giao thông tại nút. Hệ thống đèn có thể được bố trí trên cột đứng hoặc treo đặt cố định trên phần lề bộ hành của đường. - Tín hiệu xanh có nghĩa là được phép đi. - Tín hiệu vàng có nghĩa là chuẩn bị dừng lại. - Tính hiệu đèn đỏ có nghĩa là dừng lại Điều khiển giao thông bằng đèn tín hiệu là một biện pháp tổ chức giao thông cưỡng bức nhằm bảo đảm an toàn cho phương tiện giao thông qua lại các nút giao thông có lưu lượng giao thông vào nút tương đối cao. Các tiêu chuẩn giới hạn bắt buộc phải điều khiển giao thông bằng đèn tín hiệu ở nút giao nhau cùng mức ở mỗi nước khác nhau cùng mức ở mỗi nước có quy định khác nhau dựa trên các thông số như: Lưu lượng xe chạy trên các đường chính, đường phụ, số tai nạn giao thông trong năm, độ phức tạp của nút hiện tại, môi trường và cũng có khi do ý nghĩa chính trị. Hiện tại có một số tiêu chuẩn cơ bản sau: Sử dụng vùng 3 của đồ thị do Ruzkov đề nghị khi đó lưu lượng xe đi trên đường ưu tiên phải đạt từ 600 – 1.600 xe/giờ và lưu lượng đi trên đường không ưu tiên tương ứng từ: 600 – 1.100 xe/giờ. Tiêu chuẩn thiết kế đường Cộng hòa Liên bang Đức đặt đèn khiển khi tổng lượng xe quy đổi vào nút là Tại Mỹ nghiên cứu các nút giao thông của thành phố dưới sự chủ trì của A.Weis đã đưa ra kết luận: Phải đặt đèn tín hiệu điều khiển giao thông khi tổng lưu lượng xe quy quy đổi vào nút đã quy đổi ra xe con tiêu chuẩn là (xe/giờ) và số tai nạn xảy ra tại nút là 4 – 5 vụ/năm. Nghiên cứu của T.V.Mascalevoi (Nga) cho thấy việc đặt đèn điều khiển giao thông là có lợi khi: Bảo đảm xe chạy trên đường chính an toàn và tổn thất thời gian qua nút của dòng xe trên đường phụ là nhỏ nhất đồng thời đảm bảo an toàn cho người đi bộ đi qua phần xe chạy ở tất cả các hướng vào nút. Theo điều kiện 1: Ta biểu diễn trên hình 1.7. Điều kiện cần đặt đèn khi Nc 420 xe/giờ và Nf 300 xe/giờ. Đồ thị này chỉ phù hợp với đường có 2 làn đến 4 làn.  Hình 1.7: Sơ đồ lựa chọn đặt đèn tín hiệu tại nút giao thông No, Nt: Lưu lượng xe chạy trên đường chính phụ, (xe/giờ) 1 – Khi xe chạy ngược chiều trên đường chính 2 – khi xe chạy hai chiều trên đường chính Theo điều kiện 2 (an toàn cho người đi bộ) là các đồ thị trên hình… được lập khi mật độ người đi bộ f=0,8; 1; 1,2 người/m2. Bề rộng mặt đường thay đổi Bmặt = 6; 8; 10; 12; 14 m. Bề rộng dành cho người đi bộ là 3m.    Hình 1.8: Sơ đồ lựa chọn đặt đèn tín hiệu đảm bảo an toàn cho người đi bộ a – f = 0.8 người/m2; b – f = 1.0 người/m2; c – f = 1.2 người/m2; M.F.Phisenson đưa ra tiêu chuẩn đặt đèn khi lưu lượng dòng xe theo mỗi hướng là 200 – 250 xe/giờ. Quy phạm đặt đèn của Liên Xô cũ đã đưa ra tiêu chuẩn đặt đèn thỏa mãn 1 trong 4 điều kiện sau: Điều kiện 1: Phối hợp lưu lượng xe chạy trên đường chính và đường phụ thể hiện ở bảng 1.1 Số làn theo một hướng  Lưu lượng xe trên đường chính (cả hai hướng) Nc xe/giờ  Lưu lượng xe trên đường phụ (ở hướng có lưu lượng xe lớn nhất) Nf xe/giờ   Chính  Phụ     1  2  750  75     670  100     580  125     500  150     410  175     380  190     1  900  75     800  100     700  125     600  150     500  175     400  200       900  100     825  125     750  150     675  175     600  200     525  225     480  240   Bảng 1.1: Phối hợp lưu lượng trên hai hướng khi đặt đèn tín hiệu theo tiêu chuẩn của Liên Xô Điều kiện 2: Kết hợp giữa lưu lượng xe qua nút và lưu lượng người bộ hành cụ thể cần đặt đèn khi: Nnút > 600 xe con tiêu chuẩn/giờ. Nbộ = 150 người ( ở hướng lớn nhất ) Điều kiện 3: Đặt đèn hợp lý khi điều kiện 1 và điều kiện 2 thỏa mãn bằng hoặc lớn hơn 80% Điều kiện 4: Đặt đèn tín hiệu khi số vụ tai nạn xảy ra 3 vụ/năm và điều kiện 1, điều kiện 2 thỏa mãn lớn hoặc bằng 80%. - Tiêu chuẩn đặt đèn của Việt Nam theo đề nghị của Bộ Nội Vụ công văn số 201/cv.1986 như sau: - Trên các tuyến phân bố có yêu cầu về mặt chính trị. - Giao nhau của đường phố nằm trên trục chính của giao thông Thành phố. - Tại nút giao thông có lưu lượng cao và mức độ phức tạp M > 52 nhưng lưu lượng phải đạt >600 xe/giờ trong các hướng riêng của xe cơ giới phải đạt 200 xe/giờ - Có 3 vụ tai nạn giao thông trong một năm và 80% lưu lượng xe nói trên. Kinh nghiệm cho thấy khi điều khiển giao thông bằng đèn tín hiệu thì thời gian một chu kỳ đèn thường từ 45 – 80 giây trong điều kiện bình thường. Quy trình của cộng hòa Liên bang Đức quy định thời gian một chu kỳ đèn là 35 – 50 giây (trong điều kiện bình thường), còn khi có lưu lượng xe rẽ trái đáng kể thì thời gian trong một chu kỳ đèn từ 45 – 60 giây. Còn nước Mỹ quy định Tck = 30 -50 giây. Pháp Tck = 40 -70 giây. Nga Tck = 50 -70 giây. Đối với Việt Nam do dòng xe thành phần phức tập nên thời gian một chu kỳ đèn có thể kéo dài hàng trăm giây. Người ta đã tính toán được lượng tiêu hao nhiên liệu do tổn thất thời gian khi xe chạy qua nút có điều khiển bằng đèn tín hiệu với chu kỳ đèn là 60 giây tính cho 1.000 xe như sau: Xe con: 3,06 lít, Xe tải : 4,75 lít, Xe buýt : 6 lít Vì vậy để hạn chế tổn thất thời gian hành trình qua nút nhiên liệu tiêu hao và ô nhiễm môi trường thì cần cẩn trọng trong việc chọn số pha trong một chu kỳ và tính toán thời gian cho một chu kỳ đèn tối ưu hợp lý. 1.7 Các giải pháp tổ chức giao thông tại nút giao đồng mức 1.7.1. Khái quát chung a, Khái niệm về tổ chức giao thông trong đô thị - Động từ “ tổ chức ” có nghĩa là sắp xếp, bố trí phối hợp các bộ phận để cùng thực hiện một nhiệm vụ hoặc một chức năng chung một cách có trật tự và nề nếp. - Như vật tổ chức giao thông trong đô thị là việc sắp xếp, bố trí phối hợp các bộ phận của hệ thống giao thông đô thị nhằm thực hiện các chức năng chung của nó một cách có trật tự và hiệu quả. Các chức năng cơ bản của hệ thống giao thông đô thị bao gồm : + Chức năng về giao thông : Đảm bảo sự liên hệ giao thông thuận lợi nhanh chóng và an toàn giữa các khu vực trong đô thị. + Chức năng kỹ thuật : Trong các đô thị hiện đại, đường phố là một công trình kỹ thuật phức tạp, gồm các công trình ngầm và công trình trên mặt đất ... + Chức năng mỹ quan kiến trúc : Đường phố là một bộ phận của tổng thể toàn đô thị, nó còn là một trong những yếu tố để tổ chức không gian đô thị. Đường phố là những công trình được hình thành và tồn tại hàng chục, có khi hàng trăm năm và là phần ổn định nhất của đô thị. Việc thay đổi hướng hoặc mở rộng các đường phố đã có thường là một việc rất khó khăn vì phải phá vỡ nhiều nhà cửa, công trình tốn nhiều tiền của. b, Mục tiêu của tổ chức giao thông Các mục tiêu chung của việc tổ chức hệ thống giao thông đô thị bao gồm 4 mục tiêu - Đảm bảo giao thông thông suốt. - Đảm bảo hiệu quả kinh tế. - Đảm bảo giao thông an toàn. - Thân thiện môi trường. Các mục tiêu cụ thể của việc tổ chức hệ thống giao thông đô thị là : - Sử dụng có hiệu quả hệ thống đường, các trang thiết bị kỹ thuật trên đường để tăng khả năng thông qua của mạng lưới đường, tránh ùn tắc giao thông trong thành phố. - Nâng cao chất lượng phục vụ cho người tham gia giao thông đặc biệt cho người sử dụng phương tiện giao thông công cộng. - Đảm bảo an toàn giao thông, nhằm giảm số lượng các vụ tai nạn giao thông. - Giảm tiêu hao nhiên liệu của phương tiện, giảm lượng khí thải, giảm tiếng ồn, bụi trong không khí, đảm bảo vệ sinh môi trường sống cho nhân dân thành phố. - Tổ chức giao thông còn có nhiệm vụ góp phần thực hiện các mục tiêu chính trị, kinh tế, xã hội của địa phương và của ngành. 1.7.2. Tổ chức giao thông bằng đảo giao thông Đảo giao thông có vai trò quan trọng và được sử dụng phổ biến khi tổ chức giao thông tại nút, các đảo giao thông được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau, theo mục đích sử dụng có thể chia đảo giao thông thành các loại : Đảo dẫn hướng, đảo phân cách và tạo làn cho xe rẽ trái. a ) Đảo dẫn hướng Các đảo dẫn hướng có vai trò phân tách các luồng giao thông, dẫn các luồng xe đi theo những hướng nhất định nhằm nâng cao an toàn xe chạy và khả năng thông xe của nút. Nhờ việc phân tách các luồng giao thông qua đó làm giảm bớt các điểm xung đột nguy hiểm, phân tán các điểm xung đột và giảm độ phức tạp của nút. Hình dạng đảo và vị trí của chúng phụ thuộc vào đặc điểm hình dạng, địa hình và phương án tổ chức giao thông tại nút quyết định. Thông thường đảo dẫn hướng có các dạng sau : Tròn, elip, tam giác, hình giọt nước, dạng kéo dài… Các hình vẽ dưới đây minh hoạ sử dụng một số loại đảo dẫn hướng : - Đảo dẫn hướng hình tam giác :  Hình 1.9 : Đảo dẫn hướng tam giác Đảo tam giác có vai trò dẫn hướng, tách làn xe rẽ phải và nơi trú chân cho người đi bộ. Thông thường đảo tam giác được bố trí tại các vị trí góc nhằm diều khiển dòng xe rẽ phải đi đúng quỹ đạo, ngoài ra đối với nút giao có điều khiển bằng tín hiệu thì việc bố trí đảo nhằm tạo không gian cho các phương tiện đi thẳng dừng đỗ khi đèn đỏ, rút ngắn quãng đường qua nút, trong khi vẫn cho phép các phương tiện rẽ phải hoạt động. - Đảo dẫn hướng hình giọt nước :  Hình 1.10 : Minh họa sử dụng đảo dẫn hướng hình giọt nước Đảo giọt nước dẫn hướng cho dòng xe rẽ trái và là nơi trú chân cho người đi bộ. Thông thường đảo giọt nước được sử dụng trên các nhánh phụ dẫn vào nút. Đảo được bố trí tại vị trí trung tâm và thường được kết hợp với các đảo tam giác. Với cách bố trí này, các dòng xe rẽ từ đường phụ vào đường chính, và từ đường chính rẽ vào đường phụ sẽ được điều chỉnh đi theo quỹ đạo nhất định. - Đảo trung tâm :  Hình 1.11 : Minh họa sử dụng đảo dẫn hướng trung tâm Đảo trung tâm ( xuyến ) nhằm dẫn hướng cho các dòng xe tham gia giao thông trong nút chuyển động theo quỹ đạo nhất định, có tác dụng chuyển các xung đột cắt dòng thành các xung đột tách, nhập nhằm nâng cao an toàn giao thông và khả năng thông hành của nút. Hình dạng đảo trung tâm phụ thuộc vào địa hình và việc tổ chức giao thông tại nút. Thông thường đảo có dạng hình tròn,elip, hoặc chữ nhật vát cạnh. b ) Đảo phân cách Đảo phân cách có vai trò phân cách các dòng xe ngược chiều, phân tách các dòng xe thô sơ với xe cơ giới, phân cách dòng giao thông xuyên suốt với dòng giao thông địa phương hoặc để tạo làn xe cho các phương tiện rẽ trái. Tuỳ theo vai trò của nó, đảo phân cách được phân loại thành đảo phân cách giữa, đảo phân cách biên, đảo phân tách làn xe rẽ trái. Các hình vẽ dưới đây minh hoạ việc sử dụng đảo phân cách  Hình 1.12 : Minh họa sử dụng đảo phân cách trung tâm Đảo phân cách trung tâm có tác dụng phân tách các dòng xe ngược chiều, phân chia bề rộng phần xe chạy, đảo còn là nơi chủ yếu bố trí các công trình kỹ thuật khác như chiếu sáng, tín hiệu, kiến trúc, cảnh quan đô thị … Trong xây dựng, đảo phân cách giữa thường được sử dụng để dự trữ hành lang phát triển giao thông trong tương lai.  Hình 1.13 : Minh họa sử dụng đảo phân cách trung tâm làm làn xe rẽ trái Tại các nút giao thông thường có yêu cầu được mở rộng để phục vụ việc tổ chức giao thông, nâng cao khả năng thông hành và an toàn giao thông. Trong trường hợp đảo phân cách giữa đủ rộng thì sẽ được cải tạo để xây dựng làn xe riêng cho các phương tiện rẽ trái. Hình (… ) Minh hoạ việc cải tạo dải phân cách giữa để tạo các làn xe rẽ trái tại nút giao thông.  Hình 1.14 : Minh họa sử dụng đảo phân cách trung tâm Đảo phân cách biên được sử dụng chủ yếu trên các đường trục chính hoặc đường cao tốc thành phố. Mục đích sử dụng đảo phân cách biên nhằm phân tách dòng giao thông cơ giới tốc độ cao với các dòng giao thông địa phương và dòng giao thông phương tiện thô sơ nhằm nâng cao chất lượng và an toàn giao thông. Việc phân tách giao thông này có thể sử dụng đảo hoặc các loại hình phân tách khác như dải phân cách cứng bằng Bê Tông Cốt Thép, bằng nhựa hoặc đơn giản bằn vạch sơn liền. Tuy nhiên khi thiết kế cần chú ý sự ra vào của phương tiện, đặc biệt là tại các nút giao thông. 1.7.3. Tổ chức giao thông bằng đèn tín hiệu Điều khiển giao thông bằng đèn tín hiệu tức là phân chia thời gian cho các luồng xe qua một nút giao thông để giảm bớt hoặc triệt tiêu các xung đột. ( Cách lập pha và lệnh điều khiển Cách lập pha Có thể điều khiển bằng đèn theo chu kỳ hai pha hoặc ba pha, bốn pha. Nếu triệt để các xung đột giữa hai luồng xe chính (vuông góc) ta điều khiển theo chu kỳ hai pha, được thể hiện ở hình 1.13  Hình 1.15: Các pha của chu kỳ đèn hai pha Nếu hai hướng nào có luồng xe rẽ trái lớn thì thêm một pha rẽ trái theo hướng đó và điều khiển đèn theo chu kỳ ba pha. Hình 1.14  Hình 1.16. Các pha đèn của chu kỳ đèn 3 pha Hoặc bốn pha nếu hai hướng có rẽ trái với lưu lượng xe rẽ cao hay tổ chức lần lượt cho từng hướng thoát xe ở ngã tư hình 1.15  Hình 1.17: Hai pha đèn của chu kỳ đèn 4 pha Với chu kỳ hai pha có 3 cách tổ chức lập pha: Lập hai pha thông thường cho hai hướng xe chạy vuông góc Hai pha bắt đầu chậm: Thực hiện bật đèn xanh trước đối với luồng xe có lưu lượng xe lớn hơn luồng xe đối diện Hình 1.16  Hình 1.18: Các pha đèn của chu kỳ đèn hai pha bắt đầu chậm Hai pha kêt thúc sớm: Cùng lúc bật đèn xanh cho cả hai luồng xe đối diện nhưng kéo dài đèn xanh ở luồng có lưu lượng xe cao hơn. Hình 1.17  Hình 1.19: Các pha đèn của chu kỳ đèn của hai pha kết thúc sớm Lệnh điều khiển Ý đồ tổ chức pha được thực hiện bằng lệnh thể hiện qua các mầu đèn: Đèn đỏ dừng xe trước vạch dừng; đèn xanh cho xe đi qua; đèn vàng báo trước sẽ chuyển sang đèn đỏ. Các xe nhận đèn xanh trước đó tiếp tục qua nút. Thời gian bật đèn vàng là 2 giây không nên vượt quá 4 giây vì tăng thêm tổn thất và làm lái xe sốt ruột dễ dẫn đến phạm luật. Lệnh cho nguời đi bộ qua đường : thường sử dụng hình người đứng (màu đỏ) để cấm đi bộ qua đường, hình người đi (màu xanh) để cho phép người đi bộ qua đường. 1.7.4. Một số giải pháp tổ chức giao thông để cải tạo nút giao đồng mức (ngã tư) 1 ) Phân làn xe theo hướng và tổ chức nút giao thông đối xứng Thông thường, theo thống kê, tại ngã tư đa số là lượng xe đi thẳng ( chiếm 70-75 % tổng lưu lượng xe qua nút), còn lại là 25-30 % là lưu lượng xe rẽ trái và rẽ phải. Vì vậy trong trường hợp không thể mở rộng được ngã tư nếu tổ chức giao thông tại nút bình thường như trên tuyến phố thì do lưu lượng xe chạy theo hướng thẳng quá cao nên xảy ra tình trạng các xe đi thẳng lấn chiếm làn xe của các dòng xe rẽ phải tại các mặt cắt vào nút, gây cản trở và ùn tắc dòng xe rẽ này. Để khắc phục tình trạng trên có thể cải thiện tổ chức giao thông tại ngã tư bằng cách sử dụng sơ đồ “ Ngã tư không đối xứng ” , khi đó tính chất làm việc của các mặt cắt ra vào nút sẽ khác nhau : Tại mặt cắt vào nút sẽ được tăng cường thêm làn xe đi thẳng, để đảm bảo sao cho đồng thời thông xe toàn bộ các dòng đi theo hướng thẳng và rẽ phải. Phương án tổ chức giao thông theo sơ đồ không đối xứng được minh hoạ bằng các hình vẽ dưới đây :  Hình 1.20 : Minh họa sơ đồ tổ chức nút giao không đối xứng 2 ) Giải pháp mở rộng ngã tư Các ngã tư phải có đủ mặt bằng để thực hiện các chức năng như : Bảo đảm tầm nhìn quan sát tại nút,bảo đảm khả năng thông xe, an toàn… - Khi xe chạy đến gần ngã tư, lái xe cho xe chạy chậm dần đi vào làn xe định hướng cần đi. Thông thường có 3 hướng dành cho 3 luồng xe đi thẳng, rẽ phải, rẽ trái. Vì vậy trong trường hợp đường vào nút, mỗi hướng có 2 làn xe thì khi đến gần ngã tư nên có giải pháp mở rộng thêm thành 3 làn xe tại các mặt cắt vào nút ( thêm một làn dành cho xe rẽ phải ). Chiều dài của đoạn mở rộng không nhỏ hơn 60m.  Hình 1.21 : Minh họa phương án cải tạo mở rộng nút them làn xe rẽ phải - Tại các ngã tư không điều khiển bằng đèn tín hiệu hoặc luật ưu tiên thì nhất thiết phải đảm bảo tầm nhìn quan sát cho người điều khiển phương tiện vào nút từ các hướng và các chướng ngại vật che khuất tầm nhìn cần phải được giải toả. 3 ) Một số biện pháp điều khiển dòng xe rẽ trái tại nút Đối với các nút giao có đèn tín hiệu điều khiển, một trong những điều quan tâm là xử lý các dòng xe rẽ trái, nhất là khi lưu lượng xe này chiếm tỷ lệ đáng kể. Bởi, nếu điều khiển bằng tín hiệu đèn 2 pha cho phép rẽ trái cùng với hướng đi thẳng, khi có đèn xanh thì các xe rẽ trái sẽ cản trở hướng đi của các xe đi thẳng và tạo nên những điểm xung đột nguy hiểm. Nếu bố trí thêm một pha phụ cho riêng dòng xe rẽ trái để đảm bảo an toàn thì sẽ làm tăng thời gian một chu kỳ đèn và có thể làm giảm khả năng thông hành của nút. Vì vậy, để giải quyết vấn đề trên nhằm triệt tiêu xung đột ( giao cắt ) xảy ra trong nút cần có các biện pháp điều khiển dòng rẽ trái. Một số biện pháp đơn giản thường dùng là : * ) Khi các đường phố song song và có lưu lượng xe thấp có thể chuyển dòng xe rẽ trái sang phố khác. Biện pháp thay đổi tổ chức giao thông này khá đơn giản nhưng có một nhược điểm là kéo dài hành trình của dòng xe rẽ trái.  Hình 1.22 : Minh họa phương án chuyển làn xe rẽ trái sang phố khác *) Phương án đẩy vị trí xe rẽ trái ra khỏi phạm vi nút bằng cách cho các xe rẽ trái quay đầu xe tại một vị trí khác cách xa nút giao. Thứ tự lần lượt như sau : 1. Các xe rẽ trái được chuyển thành rẽ phải và cho xe lách dần vào làn xe trong cùng ( sát dải phân cách ) 2. Đến vị trí quay xe thì quay đầu xe 180 3. Xếp hàng vào làn xe để vượt nút. Khoảng cách đủ để quay đầu xe được xác định từ 2 yêu cầu sau : + Đủ chiều dài để lách xe vào làn trong cùng : L1 = B/2 + (n-1).l + r Trong đó : - n : Là số làn xe theo một hướng - l : Chiều dài cần thiết để xe chuyển từ làn này sang làn khác, thường lấy bằng 12m. - r : Bán kính quay đầu xe tại dải phân cách + Đủ chiều dài cho xe sau quay đầu xếp hàng chờ tín hiệu qua nút L2 = r + l + m + B/2. Trong đó : l = l(N + N).k / (n-1) l : Chiều dài một ôtô ( thường lấy bằng 8 m ) N, N : Số ôtô đi thẳng và rẽ trái K : hệ số phân phối không đều giữa các làn xe ( xác định từ quan trắc ) n : số làn xe theo một hướng Từ 2 công thức trên ta chọn trị số lớn nhất để xác định vị trí (Khoảng cách đến ngã tư) để bố trí cho xe quay đầu.  Hình 1.23 : Phương án chuyển làn xe rẽ trái ra ngoài phạm vi nút Áp dụng giải phápnày đã loại bỏ được các xe rẽ trái tại các ngã tư theo một hướng nhất định. Nhưng để thực hiện được giải pháp này thì bề rộng phần xe chạy của các đường phố vào nút phải đủ rộng để đảm bảo bán kính quay xa tối thiểu R = 8m, như thế dải phân cách tại chỗ quay xe phải có bề rộng B = 2 R = 16m. * ) Giải pháp chuyển rẽ trái thành rẽ phải : Giải pháp này sử dụng các đảo ở góc bằng cách bố trí thêm 4 đảo ở 4 góc và khi xe muốn rẽ trái bắt buộc phải đi thẳng qua nút rồi rẽ phải qua đảo nhập vào dòng xe đang chạy thẳng của hướng vuông góc ( phương án này có thể được sử dụng khi kết hợp với điều khiển bằng đèn tín hiệu giao thông ).  Hình 1.24 : Phương án chuyển làn xe rẽ trái thành rẽ phải Chương II: ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ DỰ BÁO LƯU LƯỢNG GIAO THÔNG QUA NÚT GIẢNG VÕ – CÁT LINH

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docNguyễn Danh Điển.doc