Đề tài Đánh giá hiệu quả việc thay đổi hướngđi qua nút giao thông cùng mức ở Hà Nội

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ VIỆC THAY ĐỔI HƯỚNGĐI QUA NÚT GIAO THÔNG CÙNG MỨCỞ HÀ NỘI SINH VIÊN THỰC HIỆN :HOÀNG HUY TOÀN ĐỖĐÌNH MỪNG LỚP TĐHTKCĐ K50 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : LÊ QUỲNH MAI HÀ NỘI – THÁNG 4 NĂM 2012 Mục lục Chương I:Đặt vấn đề Trong thời gian qua ở Hà Nội, rất nhiều nút giao cùng mức đã được tổ chức giao thông theo cách thay đổi hướng đi của một số hướng chỉnh qua nút, mà cách gọi đơn giản là bịt nút, nhằm tăng khả năng thông qua của nút. Sự thay đổi này đã phát huy hiệu quả ở một số nút nhưng cũng gây ra kết quả ngược lại ở một số vị trí. Chính sự khác biệt này đã khiến cho nhiều ý kiến khác nhau xuất hiện xung quanh vấn đề trên, và một điều đặc biệt là, hầu hết các ý kiến chưa đưa ra được kết quả tính toán cụ thể nào để chúng tỏ cho những luận điểm của mình. Có thể thấy rằng, việc tính toán khả năng thông hành của nút giao cùng mức không hề đơn giản, nhất là đối với dòng xe hỗn hợp. Giải pháp bịt nút đã chuyển từ một nút giao thông thường thành một hệ thống nhiều nút giao liên hệ chặt chẽ với nhau trong một phạm vi hẹp, nên sự tác động giữa các nút nhỏ được hình thành từ giải pháp bịt nút này tương tác lên nhau khiến cho việc tính toán theo cách thông thường rất khó thực hiện. Phương pháp mô phỏng được biết đến như một giải pháp hữu hiệu để giải quyết các bài toán mang tính cụ bộ nhưng có độ phức tạp cao.Đối chiếu với điều kiện thực tế tại nút trước và sau khi bịt lại, thì có thể thấy độ phức tạp ở đây đạt mức cao và chỉ có thể giải quyết được với mức độ chính xác chấp nhận được bằng phương pháp mô phỏng. Do dòng xe qua nút giao là một dòng gồm nhiều loại xe, do đó để đơn giản hóa quá trình tính toán, người ta thực hiện việc quy đổi xe. Trong trường hợp nghiên cứu này, do công cụ mô phỏng không cho phép biểu diễn xe máy nên phải quy đổi xe máy về xe con, còn các loại xe ô tô khác vẫn giữ nguyên đặc tính như khảo sát. Cấu tạo hình học của nút giao trên thực tế, sau một số lần cải tạo, có cấu tạo khá phức tạp, do đó bắt buộc phải thực hiện việc mô hình hóa lại nút giao theo mô hình mà công cụ mô phỏng có thể chấp nhận được. Một yếu tố đặc trưng cho giải pháp mô phỏng là tính cục bộ của nó, tức là nó chỉ phù hợp với từng trường hợp cụ thể, do đó việc nghiên cứu phải được tính hành đối với trường hợp cụ thể, trong đề tài này, đối tượng nghiên cứu được chọn là nút giao Nguyễn Chí Thanh – Đường Láng – Trần Duy Hưng. Để có thể triển khai nghiên cứu, bắt buộc phải tiến hành khảo sát thực tế, bao gồm đo vẽ cấu tạo hình học nút và thu thập số liệu về dòng xe qua nút theo tất cả các hướng. Từ dữ liệu này sẽ tiến hành mô phỏng để đánh giá hiệu quả của việc thay đổi cách tổ chức giao thông qua nút với 2 trường hợp mô phỏng là mô hình nút chưa bịt và mô hình nút đã bịt. Đối tượng nghiên cứu ở đây là phương pháp mô phỏng, dòng xe qua nút, khả năng thông hành của nút và nút giao Nguyễn Chí Thanh – Đường Láng – Trần Duy Hưng. Phương pháp nghiên cứu được áp dụng trong đề tài này là kết hợp giữa nghiên cứu lý thuyết và khảo sát thực tế. Mục tiêu nghiên cứu là đưa ra được số liệu tính toán cụ thể về khả năng thông qua của nút cũng như một số các số liệu khác tương ứng với 2 trường hợp là đã bịt và chưa bịt nút. Chương II :Tổng quan về cách xác định khả năng thông hành của nút cùng mức Khi xây dựng hoặc cải tạo 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 sẽ được xây dựng hoặc cải tạo. Khả năng thông hành là một chỉ tiêu khai thác để đánh giá phương án nút lựa chọn.. Khái niệm khả năng thông hành của nút giao thông. 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 chất lượng dòng xe nhất định. Tính toán khả năng thông hành của nút giao thông. Tính toán khả năng thông hành của nút giao thông nhằm xác định năng lực làm của phương án nút được xây dựng mới hay cải tạo. Năng lực thông hành của nút là cơ sở để quyết định các chỉ tiêu kỹ thuật thiết kế nút như định kích thước hình học, số làn xe và bề rộng phần xe chạy trong nút Nó là một chỉ tiêu khai thác quan trong để đánh giá hiệu quả phương án nút lựa chọn. Khi tính toán khả năng thông hành của nút cần phân biệt các trường hợp nút không có đèn điều khiển và có đèn điều khiển, loại giao thông cùng mức hay khác mức, loại vòng xuyến hay ngã ba, ngã tư Khả năng thông hành của một nút giao thông và công thức chung. Là số lượng xe lớn nhất có thể thông qua nút theo tất cả các hướng trong một đơn vị thời gianthông thường đơn vị thời gian thường được chọn là 1 giờ (giờ cao điểm). Khả năng thông xe của nút phụ thuộc vào nhiều nhân tố như: cấu tạo của nút, tốc độ xe chạy trong nút, giải pháp tổ chức giao thông; tình hình mặt đường, thành phần và lưu lượng xe chạy theo các hướng chính, phụ; tỉ lệ các dòng rẽ trái, rẽ phải. Nnút= lđNđi Trong đó: Nđi – lưu lượng xe của đường phố thứ I vào nút. đ – số đường vào nút. Các phương pháp tính toán khả năng thông hành của nút giao thông. Phương pháp 1: Tính theo sơ đồ đơn giản của dòng xe được xếp đặt với các giả thuyết được chấp nhận. Phương pháp này chỉ đạt được kết quả gần đúng và không xét đến nhiều nhân tố ảnh hưởng điển hình như ảnh hưởng của dòng xe rẽ trái. Phương pháp 2 Xét khả năng giao cắt theo dòng xe trên đường phụ vào đường chính.Phươngpháp này tính toán theo sơ đồ xe chạy với việc sử dụng quy luật hình thành dòng xe. Tính theo phương pháp này phụ thuộc vào thời gian gián cách giữa các ô tô đi trong dòng chính. Phương pháp 3 Xách định khả năng thông xe bằng cách quan sát đếm xe trực tiếp chế độ xe ngay tại nút giao thông cần cải tạo. Công thức tính toán khả năng thông hành của nút giao của 2 đường cùng cấp. Với phương pháp 1: Khả năng thông xe của một đường có 2 làn xe vào nút: Nđ= 7200t1+ t2 + t3+∆t Trong đó: t1 – thời gian phản ứng tâm lý của lái xe. t2 – thời gian lái xe gài số đầu. t3 – thời gian lái xe cho tăng tốc độ ban đầu. ∆t – khoảng cách an toàn Khả năng thông xe của cả nút giao nhau của 2 đường phố cùng cấp: Nnút = 2Nđ = 3600t1+ t2 + t3+∆t Với phương pháp 2: Với phương pháp này có thể kể đến những kết quả nghiên cứu và đề nghị của E.M Labalov (Nga) Kết quả nghiên cứu của đường ô tô Anh năm 1986: Nnút= 100(Nđi +F) Trong đó: Nnút – Khả năng thông xe của cả nút, xe/h. Nđi – Khả năng thông xe của tất cả các đường vào nút. F – Diện tích nút giao thông, m2 Với phương pháp 3: Khả năng thông hành của mỗi đường là một hàm, hàm này lại phụ thuộc vào lượng giao thông các đường dẫn khác.Các ham số trong công thức dưới đây được kí hiệu trên sơ đồ hình bên. Khả năng thông hành được xác định theo công thức: C =1000VPS + 700VP0 +200LS – 100L0 – 300LTP0 + 200RTP0 - 300 LTPc + 300 LTPc VPS- Tỷ lệ lưu lượng xe trên đường dẫn đang xét so với lưu lượng xe trong nút; VPS= VSVS+ V0+ VC VS=VSl+VSt+ VSr VP0 – tỷ lệ lưu lượng xe trên đường dẫn đối diện. VP0 = VSVS+ V0+ VC V0=V0l+V0t+ V0r LS – số lần xe trên đường dẫn đang xét; L0 – số làn xe trên đường dẫn đối diện; LTP0- tỷ lệ lưu lượng xe rẽ trái trên đường dẫn đối diện sơ với lưu lượng trên đường dẫn đối diện; RTP0 – tỷ lệ lưu lượng xe rẽ phải trên đường dẫn đối diện; LTPc – tỷ lệ xe rẽ trái ở các đường dẫn xung đột; LTPc – tỷ lệ xe rẽ phải ở các đường dẫn xung đột; Chương III: Xây dựng mô hình mô phỏng 1.Giới thiệu chung về mô phỏng Mô phỏng là việc mô tả lại một quá trình, hệ thống nào đó trong thực tế thông qua một quá trình hay hệ thống khác, có thể là với qui mô khác, có thể là ảo trên môi trường máy tính. Mô phỏng giao thông đã có từ rất sớm, vào những năm 1960 và 1970. Cho đến nay, các mô hình mô phỏng (hay các phần mềm mô phỏng) đã có những bước tiến vượt bậc và đang được áp dụng rộng rãi, nhất là ở các nước phát triển và đã thể hiện được vai trò nổi bật của mình trong các vấn đề về quản lý và quy hoạch giao thông. Các mô hình mô phỏng nhìn chung đi theo 2 hướng lớn: mô hình mô phỏng vĩ mô và mô hình mô phỏng vi mô. Mô hình mô phỏng vĩ mô: coi các phương tiện giao thông như là dòng, hoạt động có quy luật, cũng giống như phương pháp cổ điển, nhưng thêm vào đó là rất nhiều yếu tố có ảnh hưởng đến quá trình hoạt động của dòng giao thông được biểu diễn thông qua các phương trình vi phân và được tính toán với sự trợ giúp của máy tính điện tử. Mô hình mô phỏng vĩ mô, một khi đã được hoàn thành có thể được áp dụng nhanh chóng trong thực tiễn, thích hợp cho mục đích quản lý toàn mạng lưới giao thông với yêu cầu về độ chính chính xác không quá khắt khe. Mô hình mô phỏng vi mô: các phương tiện giao thông được xem xét như là từng thực thể trong dòng giao thông, có tương tác với các đối tượng khác trong dòng giao thông và chịu sự chi phối của các điều kiện về chất lượng, yếu tố hình học, của tuyến đường. Loại mô hình này có độ chính xác rất cao, có thể mô tả gần đúng với quá trình giao thông thực tế.Tuy nhiên, để xây dựng hoàn chỉnh mô hình này, cần tốn rất nhiều thời gian, nhân lực và đầu tư tài chính.Ngoài ra, cần phải có hệ thống máy tính đủ mạnh để thực hiện mô hình này. Tuy nhiên, xu thế hiện nay trên thế giới đang dần chuyển sang loại mô hình này, bởi ưu điểm về khả năng tính toán với độ chính xác cao, cũng như các kết quả xuất đa dạng, đáp ứng cho các nhu cầu nghiên cứu khác nhau. Bên cạnh đó, với sự phát triển của ngành công nghiệp phần cứng máy tính thì hạn chế về tốc độ tính toán là điều không đáng lo ngại. 2.Điều tra và nghiên cứu thực tế giao thông trong nút. Nghiên cứu thực tế giao thông tại nút là nhằm thu thập những số liệu liên quan đến dòng xe thực tế cũng như rút ra các đặc điểm hoạt động cửa chúng trong nút. Đây là cơ sở cho việt thiết kế nút cũng như số liệu đầu vào cho các chương trình mô phỏng. Nút được chọn để triểu khai nghiên cứu thực tế là nút giao Láng –Nguyễn Trí Thanh – Trần Duy Hưng. Tại nút giao này đã có 2 phương án được đưa ra để điều khiển giao thông: Điều khiển bằng đèn khi chưa bịt nút. Như kết quả điều tra, vào giờ cao điểm, lượng xe lưu thông qua nút là rất lớn. Và có sự khác nhau giữa giờ cao điểm buổi sáng và giờ cao điểm buổi chiều. Một số hướng rẽ không đáp ứng được nhu cầu đi lại. Thành phần dòng xe đa dạng, xe máy chiếm phần lớn. Xảy ra xung đột tại nút vào giờ cao điểm do một lượng lớn các xe rẽ trái. Nó làm cản trỏ dòng đi thẳng của hướng đối diện. Điều khiển giao thông bằng thay đổi hướng đi khi đã bịt nút Các xe di chuyển trong nút độc lập. Dòng xe không có sự xung đột. Trong nút, các phương tiện lưu thông khá ổn định. Dựa trên 2 phương án đã trình bày, chúng tôi đã xây dựng 2 mô hình mô phỏng giao thông trong nút sử dụng chương trình TrafficWare của Mỹ. 3.Mô hình hóa nút. Khi mô hình hóa nút chúng ta làm trên Module Synchro: Giao diện chính của chương trình: Menu chính: Công dụng: Thực hiện các thao tác về tập tin ( tạo mới, lưu trữ), soạn thảo, các cấu hình chung cho chương trình. Thanh công cụ: Chuyển đổi giữa các cửa số nhập liệu khác nhau phục vự cho công tác mô hình hóa,bao gồm: Mô hình hóa hình học trên mặt bằng. Mô hình hóa làn xe. Nhập dữ liệu làn xe. Thiết lập các pha đèn Thiết lập thời gian cụ thể cho từng pha đèn. Thực hiện mô phỏng. Mô phỏng dưới dạng hình ảnh động. Chọn nút giao. Giúp thực hiện 1 số thao tác như phóng to, thu nhỏ hay hiện các thông số trên mô hình. Các bước thực hiện quá trình mô hình hóa nút giao thông: Mô hình hóa cấu tạo hình học trên mặt bằng. Nút giao thông đã được mô hình hóa tương ứng với thực tế Mô hình hóa nút giao thông điều khiển bằng đèn. Thực hiện mô hình hóa 1 nút giao thông, chọn biểu tượng để thêm 1 đoạn đường: Nếu 2 đoạn đường có giao cắt thì điểm giao cắt sẽ được phát sinh 1 nút tương ứng: Mô hình hóa làn xe. Thiết lập các thông số chủ yếu cho từng làn xe: Lanes and sharing: Thiết lập số làn xe là kiểu làn xe cho từng hướng đi cự thể của nút. Lane Width(ft) : Thiết lập bề rộng làn (tính the oft, 1ft = 0,3048 mét) Grade( %) : thiết lập độ dốc dọc. Storage Length (ft): Thiết lập chiều dài làn chờ. Storage Lanes : Thiết lập số làn chờ tương ứng. Right Turn Channelized: Làn rẽ phải liên tục. Curb Radius(ft) : Bán kính của đường cong làm làn rẽ phải liên tục. Add Lanes: Số làn cần phải thêm vào cho hướng rẽ phải liên tục. Right Turn on Red: cho phép rẽ phải liên tục khi được chọn. Nhập các thông số về dòng xe Nhập vào thông số về dòng xe từ giữ liệu mà chúng ta thu thập được: Traffic volume: lưu lượng từng hướng rẽ tương ứng (xe /h). Ngoài ra chúng ta có thể nhập số lượng xe khi mô hình hóa làn xe. Ở giao diện này chúng ta cũng chỉnh được làn xe của mỗi đoạn đường. Khai báo đèn Nhập các thông số cần thiết cho điều khiển quá trình giao thông: Control type: Loại nút giao thông bao gồm các loại nút chủ yếu sau: + Pretimed: Điều khiển giao thông bằng đèn. + Unsignalize: Nút giao thông không có đèn. + Roundabout: Nút giao thông có vòng xuyến. Để điều khiển giao thông bằng đèn, chọn loại nút là Pretimed Turn Type: Cho phép thiết lập cách ứng xử của tùng hướng rẽ trái hoặc phải. + Protected: Hướng rẽ có 1 đèn pha đèn dành riêng, không có giao cắt với bất kí hướng nào trong toàn bộ thời gian của pha đèn. + Permitted: Không có pha rẽ riêng, các hướng rẽ phải ưu tiên cho hướng đang đi tới. + Custom: Ngưới sử dụng có thể tùy biến hoạt động của 1 pha. + Free: Dành tiêng cho hướng rẽ phải, hướng rẽ phải được hoạt động liên tục nhưng phải ưu tiên cho người đi bộ. Protected Phases: Nhập vào số thứ tự của pha đèn ứng với dòng di chuyển của giao thông trên hướng này. Premitted Phases: Nhập vào số thứ tự của từng pha đèn ứng với dòng di chuyển của giao thông trên hướng này. Chú ý trong quá trình thiết lập các pha đèn, người dung cần phải vạch sẵn các pha đèn và các hướng đi trong pha đèn đó, Nếu một hướng đi có tham gia nhiều hơn một pha đèn, người sử dụng có thể nhập vào số thứ tự của các pha, cách nhau bởi dấu cách trắng. Thiết lập thời gian cho từng pha đèn Thiết lập thời gian cho từng pha đèn. Yellow Time (s): Thời gian đèn vàng của một pha tính bằng giây. All – Red Time (s): Thời gian đèn đỏ cho tất cả các pha, ngay tiếp sau thời gian đèn vàng. Khoảng thời gian này đủ để cho lượng xe trong nút thoát hết trước khi dòng xe từ các hướng khác đi vào nút. Minimun Spit (s): Thời gian ngắn nhất cho một pha đèn tính bằng giây. Khoảng thời gian này đã bao gồm cả thời gian đèn vàng và thời gian đèn đỏ chung cho các pha. Maximum Split (s): Thời gian dài nhất cho một pha đèn, tính bằng giây. Khoảng thời giàn này đã bao gồm cả thời gian đèn vàng và thời gian đèn đỏ chung của các pha. Để cố định thời gian cho từng pha đèn, chọn Minimun Spit và Maximum Split bằng nhau. Thực hiện mô phỏng: Nhán tổ hợp phím Ctrl + G để thực hiện quá trình mô phỏng hoạt động giao thông của nút mà người sử dụng đã thiết lập. Thao tác này sẽ tiến hành thực thi chương trình Sim Traffic. Thiết lập các thông số của quá trình mô phỏng Xuất giữ liệu đầu ra. Vào file chọn Create report Chương IV: Đánh giá hiệu quả việc thay đổi hướng đi qua nút giao thông cùng mức ở Hà Nội 1 Hệ số quy đổi và kích thước xe theo tiêu chuẩn tiêu chuẩn Trong tiêu chuẩn thiết kế đường đô thị TCXDVN 104-2007 đã quy định hệ số quy đổi các loại xe thành xe con quy đổi và kích thước của tường loại xe tương ứng . Và được thể hiện trong bảng sau (trích dẫn nội dung liên quan đến đề tài): Loại xe Tốc độ thiết kế, km/h ³ 60 30, 40, 50 £ 20 Xe máy Xe ô tô con Xe buýt lớn 0,5 1,0 3,0 0,25 1,0 4,0 0,15 1,0 4,5 Bảng 1. Các kích thước của xe thiết kế (đơn vị: m) Loại xe thiết kế Kích thước chung Độ nhụ WB1 WB2 S T WB3 Bỏn kớnh rẽ tối thiểu Ký hiệu Chiều cao (h) Chiều rộng (w) Chiều dài (L) Trước (f) Sau (r) Xe con PCU 1,3 2,1 5,8 0,9 1,5 3,4 7,3 Xe buýt đơn BUS 4,1 2,6 12,1 2,1 2,4 7,6 12,8 2. Mô tình hóa nút giao Nguyễn Chí Thanh –Đường Láng- Trần Duy Hưng với hệ số quy đổi theo tiêu chuẩn 2.1.Trường hợp nút giao thông chưa bịt Để mô hình hóa nút giao thông này trong phần mềm Traffic Ware, ta sử dụng công cụ “Add link” trên thanh công cụ ở góc trái màn hình. Vẽ hai link tạo thành một ngã tư. Chọn nút đó bằng cách kéo thả con chỏ chuột. Sau đó chọn mục “Lane seting” trên thanh công cụ phía trên hoặc ấn phím F3 Một bảng hộp thoại xuất hiện và lựa chọn các thông số (số làn, lưu lượng các hướng, tín hiệu đèn) dựa trên kết quả khảo sát thực tế ta có nút giao thông như sau: (H1) 2.2 Trường hợp nút giao thông đã đặt giải phân cách (bịt nút) Sử dụng công cụ “Add link” trên thanh công cụ vẽ các điểm giao nhau ( ngã ba ). Sử dụng công cụ di chuyển “Move Node” di chuyển các nút về vị trí thích hợp sao cho khoang cách giữa các nút đúng như trong thực tế ( dựa vào tọa độ của từng nút hiển thị trên màn hình) Từ đó ta có được mô hình hóa nút giao thông đã đặt giải phân cách như sau: (H.2) 2.3. Kết quả và so sánh đánh giá Sau khi mô hình hóa ngã tư Trần Duy Hưng – Láng – Nguyễn Chí Thanh trong hai trường hợp: Chưa có giải phân cách và có giải phân cách ta tiến hành mô phỏng. Trường hợp nút giao chưa có giải phân cách (chưa bịt): Trường hợp nút giao đã có giải phân cách (đã bịt): Từ Kết quả mô phỏng như sau: STT Đặc trưng Đơn vị Nút chưa bịt Nút đã bịt 1 Số xe đưa vào mô phỏng Xe/h 7754 7754 2 Số xe qua được nút Xe/h 4256 3989 3 Số xe không qua được nút Xe 3498 3765 4 Tổng thời gian các xe đi qua nút Giờ 1781.3 2629.2 5 Tổng quãng đường ác xe đi qua nút Km 3637 3618 6 Vận tốc trung bình Km/h 14kph 17kph Kết quả mô phỏng trên được thực hiện với số liệu đầu vào là số liệu khảo sát từ thực tế (sử dụng hệ số quy đổi theo tiêu chuẩn đối với xe máy). Tuy nhiên có thể thấy rằng lượng xe không qua được nút khá lớn (chiếm khoảng trên 40%), trong khi đó thực tế lượng xe qua được nút là xấp xỉ số trên. Do đó có thể thấy rằng hệ số quy đổi được sử dụng ở đây chưa hợp lý, mà cụ thể là hệ số quy đổi xe máy thành xe ô tô con. Đã có nhiều nghiên cứu đề xuất thay đổi hệ số quy đổi này, và thực tế hệ số quy đổi theo tiêu chuẩn khác xa so với thực tế, do đó bắt buộc phải xác định lại hệ số này. Trong trường hợp nghiên cứu này, việc xác định lại hệ số quy đổi xe máy thành xe con được thực hiện trên nguyên tắc sau: Đảm bảo lượng xe thoát qua nút phải phù hợp với thực tế, tức là lượng xe thoát qua nút theo mô phỏng và lượng xe thoát qua nút trong thực tế phải tương ứng với nhau về tỷ lệ. Giữ nguyên tỷ lệ thành phần xe theo các hướng vào nút và ra khỏi nút Thay đổi dần lượng xe con được quy đổi ra từ xe máy (tức là thay đổi hệ số quy đổi xe máy thành xe con) cho đến khi lượng xe không qua được nút giảm xuống phù hợp với thực tế. Xét đến sự khác biệt trong mô hình mô phỏng với thực tế đối với các dòng xe rẽ trái. 3.Tính hệ số quy đổi mới của xe máy ra xe con quy đổi 3.1.Sử dụng mô hình hóa nút giao thông trong trường hợp chưa có giải phân cách ở giữa. Từ số liệu là lượng xe đầu vào nút giao có giải phân cách quan điều tra thực tế, chúng ta tính được lưu lượng xe qua nút chưa bịt , tỷ lệ phần trăm các loại xe và phần trăm các hướng rẽ đối với nút giao thông chưa bịt nút. Kết quả được thể hiện trong bảng sau: Hướng % Hướng Hướng đi Loại xe Xe máy Xe con Xe bus %hướng rẽ Lưu lượng % trong hướng A %hướng rẽ Lưu lượng % trong hướng A %hướng rẽ Lưu lượng % trong hướng A I 25 Trái 3.26 196 80.1 0.81 12 19.6 16.67 4 0.3 Thẳng 88.47 5326 89.77 1325 70.83 17 Phải 8.27 498 9.42 139 12.50 3 II 18 Trái 24.27 1222 91.6 24.12 110 8.3 25.00 2 0.1 Thẳng 55.10 2775 55.26 252 50.00 4 Phải 20.63 1039 20.61 94 25.00 2 III 28 Trái 6.84 489 83.2 11.53 166 16.8 0.00 0 0.1 Thẳng 80.76 5773 79.65 1147 100.00 8 Phải 12.40 886 8.82 127 0.00 0 IV 29 Trái 12.91 1025 89.6 33.67 299 10.0 31.25 10 0.4 Thẳng 72.09 5724 51.35 456 46.88 15 Phải 15.00 1191 14.98 133 21.88 7 Chú thích: I : Hướng đi Nguyễn Chí Thanh à Nút giao II : Hướng đi Cầu Giấy à Láng à Nút giao III : Hướng đi Trần Duy Hưngà Nút giao IV : Hướng đi Ngã Tư Sở à Láng à Nút giao Với tổng lượng xe đầu vào là 30476 xe các loại. Tuy nhiên trên thực tế lượng xe lưu thông qua nút chưa bịt không thể đạt giá trị này mà là một lưu lượng bằng 30476 * A% 3.1a . Tính A% Để tính giá trị A% cần sử dụng biện pháp thử dần. Tức là tăng lưu lượng xe con quy đổi qua nút trong hai trường hợp chưa bịt nút và bịt nút theo tỷ lệ phần trăm các hướng (sử dụng một hệ số quy đổi bất kỳ, chúng tôi lấy bằng 0.11) đến khi nào một hướng trong nút bị ùn lại. *Nút giao chưa bịt nút Để phù hợp giữa việc mô hình hóa và thực tế lưu thông của các phương tiện qua nút ta cần sử dụng hệ số điều chỉnh các hướng như sau: Hướng đi Hê số điều chỉnh Hướng rẽ trái 0.3 Hướng đi thẳng 1 Hướng rẽ phải 1 Sử dụng hệ số xe con quy đổi từ xe máy là 0.11 và tỷ lệ phần trăm các hướng tính ở bảng trên ta tăng lưu lương xe các hướng đến khi có một hướng tắc kết quả thu được như sau: HSQD Hướng đi 0.11 I II III IV Trái Thẳng Phải Trái Thẳng Phải Trái Thẳng Phải Trái Thẳng Phải 37 1928 197 74 560 209 66 1790 224 40 660 151 Từ số liệu trên ta tính được tổng lưu lương xe con quy đổi qua nút là 5936 xe *Nút có giải phân cách (đã bịt nút) Từ số liệu điều tra thực tế ta tính được tỷ lệ phần trăm các hướng rẽ so vơi tỏng lưu lượng qua nút tại các vị trí khảo sát. Và được thể hiện trong bảng sau: %các huong Nút 2 Nút 4 Nút 5 Nút 9 Nút 10 Nút 11 Nút 12 Nút 13 Nút 14 Nút 15 Trái - - 0.11 0.11 0.13 - - 0.02 0.02 0.02 - - Thẳng - 0.33 - 0.36 0.34 0.33 0.34 0.33 0.35 0.36 - 0.33 Phải 0.14 0.14 - - - - - - - - 0.14 0.16 (Vị trí các nút được đánh dấu như trong H.2) Từ bảng số liệu trên ta tăng lưu lượng xe ở nút đã bịt đến khi có một hướng trên nút đó bị tắc lại. Ta có kết quả sau: Lưu lượng Nút 2 Nút 4 Nút 5 Nút 9 Nút 10 Nút 11 Nút 12 Nút 13 Nút 14 Nút 15 Rẽ Trái - - 737 737 842 - - 141 155 155 - - Đi Thẳng - 2,121 - 2,348 2,209 2,159 2,209 2,159 2,295 2,348 - 2,159 Rẽ Phải 929 902 - - - - - - - - 926 1,014 (Vị trí các nút được đánh dấu như trong H.2) Tổng lưu lượng trong trường hợp này là 6523 xe con quy đổi Vậy hệ số A% = Như vậy tổng lưu lượng xe qua nút giao chưa đặt giải phân cách là : LL = 30476 x 91% = 27733 ( xe các loại ) 3.1b .Tính hệ số quy đổi Để tính hệ số quy đổi ta sử dụng phương pháp thử đần. Tức là thay đổi hệ số quy đổi xe máy ra xe con quy đổi để nút giao không bị tắc . Với phương pháp trên ta thu được kết quả sau: HSQĐ Hướng 0.130 I II III IV Trái Thẳng Phải Trái Thẳng Phải Trái Thẳng Phải Trái Thẳng Phải 37 1852 188 74 561 209 63 1734 220 42 704 159 à Hệ số quy đổi xe máy ra xe con đề xuất là 0.13 4 .Đánh giá hiệu quả sự thay đổi hướng đi qua nút Với hệ số quy đổi xe máy là 0.13 ta có tính được lưu lượng các hướng rẽ tại nút giao thông chưa bịt. Ta có bảng kết quả như sau: HSQĐ Hướng 0.130 I II III IV Trỏi Thẳng Phải Trỏi Thẳng Phải Trỏi Thẳng Phải Trỏi Thẳng Phải 40 2034 207 81 616 230 69 1905 242 46 774 175 Từ số liệu điều tra thực tế ta tính được lưu lượng qua các vị trí khảo sát đối với trường hợp nút đã bịt ta tính được lưu lượng các hướng qua nút. Kết quả thể hiện trong bảng sau: Lưu lượng Nút 2 Nút 4 Nút 5 Nút 9 Nút 10 Nút 11 Nút 12 Nút 13 Nút 14 Nút 15 Rẽ Trái - - 672 672 845 845 128 128 141 141 - - Đi Thẳng - 1,871 - 2,139 1,931 2,077 1,931 2,077 2,017 2,139 - 1,967 Rẽ Phải 905 818 - - - - - - - - 844 955 Dưới đây là kết qua mô hình hóa 2 nút với hệ số quy đổi là 0.13 *Nút giao đã bịt *Nút giao chưa bịt Sau khi đã mô hình hóa ngã tư Nguyễn Chí Thanh-Trần Duy Hưng-Láng trong 2 trường hợp, kết quả được thể hiện trong bảng sau: STT ĐẶC TRƯNG ĐƠN VỊ NÚT CHƯA BỊT NÚT ĐÃ BỊT 1 Số xe đưa vào mô phỏng Xe/h 6419 6419 2 Số xe qua được nút Xe/h 5365 6293 3 Số xe không qua được nút Xe 1054 126 4 Tổng thời gian các xe đi qua nút Giờ 714.6 432.7 5 Tổng quãng đường ác xe đi qua nút Km 4795.3 6318.2 6 Vận tốc trung bình Km/h 10 17 Từ bảng so sánh trên, chúng ta có thể thấy trường hợp bịt nút có hiệu quả lưu thông cao hơn trường hợp chưa bịt nút. Với tổng lưu lượng đầu và giống nhau nhưng lương xe lưu thông qua nút trong trường hợp chưa bịt chỉ đạt 83.6%, trường hợp nút giao đã bịt tỷ lệ này cao hơn đạt hơn 98%. Không những thế thời gian lưu thông qua nút và vận tốc di chuyển trung bình của xe trong hai trường hợp cũng có sự chênh lệch lớn. Tổng thời gian xe qua nút chưa bịt lớn hơn 1.65 lần tổng thời gian xe qua nút đã bịt. Và vận tốc trong nút đã bịt cũng cao hơn 1.7 lần nút chưa bịt. Kết quả phân tích trên cho thấy phương án bịt nút giao Nguyễn Chí Thanh – Láng – Trần Duy Hưng cho hiệu quả cao hơn. Đây cũng là một nút giao thông cùng mức điển hình tại Hà Nội vì vậy phương án này cần được khảo sát và phân tích đối với nhiều nút giao thông trên địa bàn để tình trạng ùn tắc giao thông không còn xảy ra. Chương V: Kết luận Kết quả nghiên cứu đối với nút giao Nguyễn Chí Thanh – Đường Láng – Trần Duy Hưng cho thấy rằng giải pháp bịt nút sẽ giúp nâng cao khả năng thông qua nhưng cũng khiến cho thời quãng đường mà xe phải đi qua nút tăng lên nhưng lại giảm được thời gian đi qua nút do tốc độ được cải thiện. Kết quả này phù hợp với thực tế quan sát. Do phương pháp mô phỏng phụ thuộc chặt chẽ vào số liệu đầu vào, bao gồm số lượng và thành phần xe vào nút, nên chỉ có thể khẳng định rằng kết quả trên chỉ phù hợp với trường hợp nghiên cứu chứ không thể khái quát cho tất cả các nút khác được. Thực tế cũng đã chứng tỏ rằng lưu lượng và thành phần xe sẽ ảnh hưởng đáng kể đến khả năng thông qua của nút, do đó điều này giải thích được tại sao giao thông trong một số nút trở nên tồi tệ hơn khi triển khai bịt nút trong khi một số nút lại mang có được hiệu quả tốt. Hệ số quy đổi xe máy về xe con tiêu chuẩn trong quy trình chỉ phù hợp với dòng xe không qua nút, do đó đối với mỗi nút, cần tiến hành xác định hệ số quy đổi riêng tương ứng với điều kiện về dòng xe thực tế của nó. Phương pháp mô phỏng có thể dùng để xác định được cụ thể các thông số liên quan đến các đặc trưng của nút, cho dù đó là nút đơn hay là cả một hệ thống các nút liên hệ chặt chẽ với nhau, do đó có thể khẳng định rằng cần sử dụng phương pháp mô phỏng để nghiên cứu tính toán cụ thể trước khi đưa ra giải pháp tổ chức giao thông mới.