Đề tài Đề xuất và lựa chọn phương án tổ chức giao thông tại nút giao Ô Chợ Dừa

. Trước khi thông đường Kim Liên mới tại nút Ô Chợ Dừa đã thường xuyên xảy ra tình trạng ùn tắc, tình trạng ùn tắc lại xảy ra thường xuyên hơn từ khi thông đường Kim Liên mới . Nguyên nhân là do việc mở tuyến mới thu hút thêm lưu lượng từ Ngã tư Đại Cồ Viêt – Giải Phóng và Phạm Ngọc Thạch tới, với mằt bằng nút nhỏ cộng với lưu lượng phương tiện quá lớn nên tình trạng ùn tắc tại đây xảy ra hết sức nghiêm trọng. Bên cạnh đó, thì các đoạn đường qua nút là quá hẹp đặc biệt là Đê La Thành, Khâm Thiên do không có sự phân làn rõ rệt nên các dòng qua nút hết sức lộn xộn. Trên đoạn Tôn Đức Thắng do lưu lượng lớn nên hàng chờ xe qua nút dài tới 200m. Hệ thống đèn tín hiệu tại nút là tín hiệu 2 pha, không có pha đèn bảo vệ làn rẽ trái, chu kỳ đèn là 98s, được phân làm 2 pha cụ thể như sau: Pha I: Cho phép thông qua nút từ hướng A và D Trong đó: Hướng A Hướng D Đỏ 56 s Xanh 40 (s) Vàng 2 (s) Đỏ 46 (s) Xanh 32 (s) Vàng 2 (s) Pha II: Cho phép thông qua nút từ hướng B,C và E với Đỏ 64(s), xanh 32(s), vàng 2(s). Hướng Nguyễn Lương Bằng: đèn xanh được bật trước 10s so với hướng đối diện (Tôn Đức Thắng), cụ thể việc bố trí đèn tìn hiệu và các pha được thể hiện dưới hình 2.9 Hình 2.12: Sơ họa pha điều khiển giao thông tại nút Ô Chợ Dừa Pha II Pha I Trong đó: A – Tôn Đức Thắng B – Khâm Thiên C – Đê La Thành (nhỏ) D – Nguyễn Lương Bằng E – Đê La Thành 2.2.4. Hiện trạng tham gia giao thông tại nút a) Mức độ phức tạp của nút Nhìn vào sơ đồ phân pha tại hình 2.12 ta có thể tính được độ phức tạp hiện tại của nút Tại Pha II ta có Số điểm nhập dòng là : 3 Số điểm tách dòng là : 9 Số điểm cắt dòng là : 13 Vậy độ phức tạp lớn nhất của nút này là : M = 3 + 9*3 + 13*5 = 95 Theo lý thuyết thì với M = 95 > 55 thì nút Ô Chợ Dừa được đưa vào dạng nút phức tạp mặc dù vẫn có điểu khiển giao thông bằng hệ thống đèn tín hiệu. Thêm vào đó với dòng giao thông hỗn hợp nhiều loại phương tiện và hệ thống cơ sở hạ tầng kém cũng với ý thức của người tham gia giao thông kém càng làm cho độ phức tạp của nút ngày càng trở nên phức tạp hơn Hàng ngày, vào những giờ cao điểm, luôn luôn phải có lực lượng cảnh sát giao thông đứng ở đây để điều khiển dòng phương tiện, tuy nhiên cũng chưa đạt được hiệu quả cao, tình trạng tắc đường tuy có được cải thiện đôi chút nhưng vẫn chưa đáp ứng được nhu cầu của người dân. Vấn đề cần giải quyết tại nút này là làm sao để độ phức tạp giảm xuống, giảm thiểu các giao cắt mà đây là nguyên nhân chính gây nên tình trạng phức tạp của nút. b)Các chuyển động sai tại nút Tình trạng các xe chuyển động sai luật tại nút là rất nhiều, chính vì điều này mà đã xảy ra các xung đột cao với mức độ suýt tai nạn. Nguyên nhân khách quan của vấn đề trên là TCGT tại nút chưa tốt, lưu lượng phương tiện qua nút ngày càng tăng trong khi đó cơ sở hạ tầng của nút hạn chế, một nguyên nhân nữa đó là ý thức tham gia giao thông của người dân chưa tốt. Vào giờ cao điểm mạnh ai người ấy đi, lấn chiếm hết làn đường của các phương tiện khác. Tại hướng Khâm Thiên vào nút hướng dòng rẽ phải đi Đê La Thành đã rẽ sang là đương rẽ phải sang Tôn Đức Thắng để vượt lên trên, điều này làm cản trở dòng giao thông từ Nguyễn Lương Bằng đi thẳng sang Tôn Đức Thắng khiến tình trạng giao thông càng trở lên lộn xộn. Hình 2.13: Sơ họa các chuyển động sai trên nút CHÚ THÍCH: WS Đi thẳng sai WR1 Rẽ phải sai 1 WR2 Rẽ phải sai 2 WL1 Rẽ phải sai 2 WL2 Rẽ trái sai 2 WL3 Rẽ phải sai 3 Trong bảng (2.4) và (2.5) mô tả tổng hợp các phương tiện chuyển động sai và các loại chuyển động sai đếm được tại nút trong 2h cao điểm từ (7h – 9h). Bảng 2.2: Tổng hợp các phương tiện chuyển động sai Loại phương tiện TỔNG Tỷ lệ so với các CĐS ( % ) Tể lệ so với từng lọa PT XE MÁY 937 79.07 2,39 XE CON 5 0,42 0,92 XE BUÝT 0 0 0 XE TẢI 0 0 0 XE ĐẠP 243 20,51 1,79 Phương tiện khác 0 0 0 TỔNG CỘNG 1185 100% 5,1 Bảng 2.3: Các loại chuyển động sai Loại chuyển động sai KÝ HIỆU SỐ PT TỈ LỆ (% ) RẼ TRÁI SAI 1 WL1 1 475 40,08 RẼ TRÁI SAI 2 WL2 2 263 22,19 RẼ TRÁI SAI 3 WL3 3 76 6,42 RẼ PHẢI SAI 1 WR1 324 27,34 RẼ PHẢI SAI2 WR2 21 1,78 ĐI THẲNG SAI WS 2 26 2,19 TỔNG CỘNG 1185 100% .Nhận xét: Các chuyển động sai của nút tập trung chủ yếu là do phương tiện xe máy và xe đạp. Lý do chính dẫn đến điều này là do ý thức tham gia giao thông của người dân chưa tốt, ngoài ra cũng phải kể đến do phương thức tổ chức giao thông tại nút còn chưa hợp lý. Vì vậy, cần thiết phải tổ chức cải tạo lại Ô Chợ Dừa để giảm đi những chuyển động sai này tới mức thấp nhất. 2.2.5. Lưu lượng giao thông tại nút Lưu lượng phương tiện các hướng vào giờ cao điểm Dòng giao thông ở Hà Nội nói chung cũng như ở nút Ô Chợ Dừa nói riêng có những đặc điểm chung là: Dòng giao thông không có luật ưu tiên ở cả những nút có đèn tín hiệu lẫn nút không có đèn tín hiệu. Dòng giao thông là dòng hỗn hợp và xe máy chiếm phần lớn, trên 87%. Giao thông đi thẳng ít khi được tổ chức để được ưu tiên nên dễ gây xung đột với dòng rẽ trái ngược chiều, làm giảm khả năng thông hành của nút. Sự phân luồng riêng rẽ cho các loại phương tiện là hoàn toàn chưa có. Đây cũng là đặc điểm mà chỉ ở Việt Nam mới có. Lưu lượng phương tiện qua Ô Chợ Dừa là rất lớn, thậm chí không chỉ ở trong giờ cao điểm. Nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng này là do nút giao thông này nằm trên tuyến đường vành đai 1 của Thành phố, vì thế nó phải đáp ứng một lưu lượng phương tiện rất lớn giữa các khu vực trong nội thành với nhau. Vào những giờ cao điểm, trên nút thường xuyên xảy ra tình trạng ùn tắc kéo dài do dòng giao thông từ các hướng đổ về rất lớn, chủ yếu là người đi làm và đi học… Hơn nữa cũng có một lượng đáng kể tuyến xe buýt đi qua nút như 01,02,09 25,28,30,44. Sơ họa dòng lưu lượng theo các hướng được thể hiện bởi hình 2.14 Hình 2.14 : Sơ họa dòng lưu lượng giao thông theo các hướng tại Nút Ô Chợ Dừa A: Hướng Tôn Đức Thắng vào nút B: Khâm Thiên C: Đê La Thành D: Nguyễn Lương Bằng E: Đê La Thành Do cấu tạo hình học của nút có giao cắt chéo góc, và gồm 5 hướng vào nút và ra nút, vì vậy dòng giao thông đi từ các hướng ra vào nút là không hoàn toàn thẳng, mà dong đi thẳng được táhc làm 2 hướng và có lưu lượng tương đối câm bằng: Như từ D sang A và B. Bảng 2.4: Lưu lượng phương tiện theo các hướng từ (7h – 9h) Bảng 2.5: Lưu lượng trong 1h cao điểm theo các hướng Nguồn TEDI (2008) Bảng 2.6: Tổng lưu lượng theo các hướng vào nút vào giờ cao điểm Xe đạp Xe máy Xe buýt nhỏ & xe tải nhỏ Xe con Xe buýt & Xe tải lớn Xe buýt lớn Tổng A 1223 3921 25 77 25 0 5270 B 1221 3870 18 78 14 0 5200 C 442 583 2 1 0 0 1028 D 3054 8068 25 130 26 0 11304 E 1075 3217 13 64 14 1 4383 Hình 2.15: Lưu lượng phương tiện giao thông trên nút trong 1h cao điểm Hình 2.16: Tỷ lệ phương tiện giao thông trên nút trong 1 giờ cao điểm Nhận xét: Nhìn vào bảng số liệu và hình vẽ ta thấy: Lưu lượng giao thông trung bình qua nút Ô Chợ Dừa là rất lớn, đặc biết là hai hướng đối diện: Nguyễn Lương Bằng và Tôn Đức Thắng, với cấu tạo hình học phức tạp và lưu lượng qua nút lớn vì vậy mà ùn tắc giao thông thường xuyên xảy ra ngay khi không phải giờ cao điểm. Lưu lượng qua nút so sánh qua các trục đối xứng nói chung có tương quan khá đồng đều Lưu lượng từ Nguyễn Lương Bằng đi các hướng là rất lớn khoảng 9350PCU/H gấp 2 lần các hướng còn lại. Có nhiều loại phương tiện tham gia giao thông qua nút, trong đó chiếm ưu thế vượt trội là xe máy, ta cần phải chú ý tới đặc điểm này để có những thiết kế phù hợp với đặc điểm dòng giao thông qua nút. 2.3. Đánh giá hiện trạng nút giao thông Ô Chợ Dừa 2.3.1. Đánh giá cơ sở hạ tầng phục vụ giao thông của nút Ô Chợ Dừa a) Ưu điểm - Đã có bố trí giải phân cách đoạn gần nút và phân làn cho phương tiện khi nhập nút nhằm phân luồng cho phương tiện trước khi qua nút - Hệ thống biển báo và biển hướng dẫn khá đầy đủ và rõ ràng, thuận tiện cho phương tiện khi qua nút. - Hệ thống đèn chiếu sáng ban đêm tương đối đầy đủ. - Tại hướng đường Khâm Thiên vào nút đã có đảo tam giác thuận tiện cho việc dẫn hướng cho các phương tiện rẽ phải sang Tôn Đức Thắng. b) Nhược điểm Mặc dù có những ưu điểm trên, nhưng bên cạnh đó hiện trạng cơ sở hạ tầng tại nút vẫn còn tồn tại rất nhiều hạn chế như: - Mặt bằng của nút dù đã được mở rộng nhưng chỉ là về phía tuyến đường Nguyến Lương Bằng, về phía tuyến đường Tôn Đức Thắng và Khâm Thiên mặt cắt khi qua nút vẫn còn rất nhỏ hẹp, dẫn đến tình trạng ách tắc tại nút vào giờ cao điểm là khó tránh khỏi. - Mặt đường đường xấu, có nhiều ổ gà, ổ trâu ảnh hưởng đến năng lực thông qua của nút và không đảm bảo an toàn cho người và phương tiện khi qua nút. - Việc đồng bộ hoá giữa các công trình chưa hợp lý, như hệ thống đường dây điện qua nút xuống cấp và lắp đặt không đúng quy định dễ gây nguy hiểm cho phương tiện qua lại, hệ thống thoát nước cũng yếu kém nên khi trời mưa thoát nước không kịp làm ngập lụt tại nút, ảnh hưởng đến phương tiện qua nút. - Hệ thống vạch sơn kẻ đường, hệ thống đèn tín hiệu hoạt động không mang lại hiệu quả cao. 2.3.2. Đánh giá tình hình tổ chức giao thông tại nút Ô Chợ Dừa Mặc dù đã có nhiều cố gắng khắc phục tình trạng ùn tắc tại nút nhưng vấn đề tổ chức giao thông tại nút vẫn còn mắc phải những khuyết điểm: - Hệ thống đèn tín hiệu không hiệu quả trong vai trò điều khiển dòng giao thông tại nút. Dù có lực lượng cảnh sát giao thông đứng điều khiển giao thông nhưng việc này chỉ mang tính chất tạm thời, không thể lâu dài. Khi không có sự điều khiển của cảnh sát GT thì người điều khiển phương tiện qua nút một cách cẩu thả dẫn đến sự lộn sộn của nút. - Hệ thống các vạch sơn kẻ đường hoạt động không hiệu quả, không còn phù hợp với hiện trạng của nút càng làm cho tình hình giao thông tại nút thêm lộn xộn và phức tạp. Tóm lại : Với lưu lượng giao thông lớn đặc biệt là hướng Nguyễn Lương Bằng vào nút đã gióng lên hồi chuông báo động về tình hình quá tải tại nút Ô Chợ Dừa. Đến lúc này ta cần phải tìm ra hướng để giải quyết triệt để tình trang ùn tắc giao thông tại nút trong hiện tại và tương lai. Với lưu lương giao thông lớn, nhiều điển xung đột, độ phức tạp cao thì ta cần phải có sự phân luồng rõ ràng trước khi vào nút, kết hợp các hình thức tổ chức giao thông một cách hiệu quả nhất nhằm đáp ứng nhu cầu đi lại của người dân cũng như giảm thiểu ô nhiễm môi trường và tăng cường cảnh quan đô thị. Vấn đề thiết kế và cải tại nút tác giả xin được trình bày cụ thể tại chương 3. Chương 3: Đề xuất và lựa chọn phương án tổ chức giao thông tại nút giao Ô Chợ Dừa 3.1. Dự báo lưu lượng giao thông qua nút Ô Chợ Dừa 3.1.1. Phương pháp dự báo lưu lượng giao thông a) Lựa chọn phương pháp dự báo. Việc thiết kế đường đô thị hay thiết kế pha đèn tín hiệu cho nút giao đồng mức là dựa vào lưu lượng xe chạy của năm tương lai. Để dự báo (tính toán) được lưu lượng xe chạy của năm tương lai ta có một số phương pháp: Phương pháp 1: Điều tra số liệu về sự phát triển hệ thống giao thông của khu vực và các vùng thu hút, các nhân tố khác như phát triển công nghiệp du lịch dịch vụ, kinh tế văn hoá, nhu cầu ăn mặc .v.v…Qua đó lập hàm dự báo lưu lượng phương tiện của năm tương lai phụ thuộc các nhân tố trên. Phương pháp 2: Có thể dụng mô hình ngoại suy theo thời gian ra lưu lượng xe của năm tương lai. Mô hình ngoại suy có hai loại: (Đỗ Bá Chương, 2004) - Mô hình tuyến tính Nt = N0* (1 + q) (3.1) - Mô hình theo hàm mũ Nt = N0* (1 + q)t ( 3.2 ) Trong đó: Nt: Cường độ xe chạy TB ngày đêm, hoặc giờ cao điểm năm tương lai thứ t. N0: Cường độ xe chạy TB ngày đêm, hoặc giờ cao điểm của năm xuất phát. t: Thời gian dự báo của năm tương lai thứ t. q: Hệ số công bội (hệ số kinh nghiệm); hệ số này phụ thuộc vào các nhân tố về sự phát triển kinh tế xã hội, đặc biệt là tốc độ tăng trưởng GDP hàng năm. Trong đề tài này ta lựa chọn phương pháp 2 để dự báo lưu lượng phương tiện quy đổi ra xe con cho 5 năm tương lai của từng loại phương tiện. Vì đây là phương pháp dễ tính toán và phù hợp với điều kiện thực hiện đề tài. Hơn nữa, phương tiện qua nút Ô Chợ Dừa là hỗn hợp các loại giao thông cục bộ và giao thông nội đô. Dòng phương tiện qua nút chiếm đại đa số là xe máy với tỉ lệ chiếm tới 75%. Mặt khác, theo kết quả thống kê ta thấy rằng hàng năm ở Hà Nội tốc độ tăng trưởng của xe máy là rất cao. Năm 2007, thành phố có thêm 300 nghìn xe máy đăng ký mới, nâng tổng số phương tiện trên địa bàn lên tới 2.063.374 xe máy, 201.933 ôtô. Đó là chưa kể số phương tiện của khoảng 200 nghìn người từ các địa phương khác hiện đang sinh sống, học tập trên địa bàn thủ đô. Mức tăng số phương tiện của Hà Nội tính từ năm 2000 trở lại đây trung bình khoảng 15 - 17% năm (Phòng CSGT Hà Nội). Như vậy, tốc độ tăng tưởng của phương tiện ở Hà Nội là rất cao, cao hơn cả tốc độ tăng trưởng GDP của Thủ đô. Do vậy, theo kinh nghiệm của các chuyên gia, ta có thể sử dụng mô hình hàm mũ (công thức 3.2) để dự báo lưu lượng qua nút cho năm tương lai, với hệ số công bội theo kinh nghiệm áp dụng cho Hà Nội: q = 10% = 0,1; thời gian dự báo t = 5 năm. Khi đó ta có hàm dự báo là: Nt=N0*(1 + 0,1)5 =1,61*N0 (3.3) b) Hệ số quy đổi phương tiện ra xe con. Theo tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam 104 : 2007 Đường ĐT – Yêu cầu thiết kế ta có hệ số quy đổi ra xe con (PCU) cụ thể tại bảng 3.1 Bảng 3.1: Hệ số quy đổi ra xe con () Loại xe Tốc độ thiết kế km/h ³ 60 30, 40, 50 £ 20 Xe đạp Xe máy Xe tải con Xe tải 2 trục và xe buýt dưới 25 chỗ Xe tải có từ 3 trục trở lên và xe buýt lớn Xe kéo mooc và xe buýt có khớp nối 0,5 0,5 1,0 2,0 2,5 3,0 0,3 0,25 1,0 2,5 3,0 4,0 0,2 0,15 1,0 2,5 3,5 4,5 Ghi chú : - Trường hợp sử dụng làn chuyên dụng, đường chuyên dụng (xe buýt, xe tải, xe đạp…) thì không cần quy đổi - Không khuyến khích xe đạp chạy chung đường với xe ô tô trên các đường có tốc độ thiết kế 60 km/h (Nguồn: TCXDVN 104 : 2007 Đường đô thị - Yêu cầu thiết kế) Các nghiên cứu thực tế về dòng giao thông ở Hà Nội đã rút ra hệ số ()như sau: Bảng 3.2: Hệ số quy đổi ra xe con thực tế ( ) Loại xe Xe đạp Xe máy xe con Buýt nhỏ & Tải nhỏ Xe buýt & khách Buýt lớn Hệ số 0,18 0,24 1 1,5 2,4 3 Từ số liệu quan sát lưu lượng các loại phương tiện qua nút, tính toán lưu lượng các loại phương tiện của năm tương lai theo công thức (3.3), sau đó quy đổi ra xe con bằng cách nhân với hệ số quy đổi. Cộng tổng để ra tổng lưu lượng xe con quy đổi (xcqđ) các loại theo công thức N = (3.4) Trong đó: N: Tổng lưu lượng xcqđ của năm tương lai. Ni: Lưu lượng xe loại i của năm tương lai. : Hệ số quy đổi của xe loại i. 3.1.2. Dự báo lưu lượng qua nút Tôn Ô Chợ Dừa trong 5 năm tương lai Dựa vào bảng lưu lượng giao thông qua nút tại 1h cao điểm, công thức (3.3), (3.4) và bảng hệ số quy đổi ra xe con (3.2) ở trên, ta tính toán được lưu lượng giao thông qua nút như sau: Bảng 3.3: Lưu lượng qua nút quy đổi 1h hiện tại Xe đạp Xe máy Xe buýt nhỏ & tải nhỏ Xe con Xe buýt & Xe tải lớn Xe buýt lớn Tổng A - B 37 161 5 16 5 0 224 A - C 11 32 0 0 1 0 44 A - D 136 621 20 48 53 0 878 A - E 36 127 12 14 0 0 188 Tổng 220 941 37 77 59 0 1334 B - A 71 179 9 15 0 0 274 B - C 4 8 1 0 0 0 13 B - D 66 345 14 32 22 0 477 B - E 79 397 4 31 11 0 521 Tổng 220 929 27 78 32 0 1285 C - A 12 22 0 1 0 0 35 C - B 8 8 0 0 0 0 16 C - D 19 44 2 0 0 0 65 C - E 40 66 2 0 0 0 107 Tổng 80 140 3 1 0 0 223 D - A 4 866 17 76 34 0 996 D - B 250 910 19 49 29 0 1256 D - C 19 44 0 0 0 0 63 D - E 41 116 0 6 0 0 163 Tổng 314 1936 36 130 62 0 2478 E - A 33 137 5 12 1 0 188 E - B 78 469 3 48 19 0 617 E - C 41 64 2 0 0 0 106 E - D 41 103 9 5 12 3 173 Tổng 194 772 20 64 32 3 1084 Bảng 3.4: Lưu lượng dự báo qua nút 1h cao điểm tương lai Xe đạp Xe máy Xe buýt nhỏ & xe tải nhỏ Xe con Xe buýt & xe tải lớn Xe buýt lớn Tổng A - B 334 1083 6 25 3 0 1451 A - C 99 213 0 0 1 0 312 A - D 1217 4167 21 77 35 0 5517 A - E 318 851 13 22 0 0 1203 Tổng 1968 6313 39 124 39 0 8484 B - A 637 1200 10 24 0 0 1871 B - C 35 56 1 0 0 0 92 B - D 589 2313 14 51 14 0 2982 B - E 704 2661 4 50 7 0 3427 Tổng 1965 6231 29 125 61 0 8371 C - A 111 147 0 1 0 0 258 C - B 71 55 0 0 0 0 126 C - D 169 298 2 0 0 0 469 C - E 361 440 2 0 0 0 802 Tổng 712 939 3 1 0 0 1654 D - A 2143 5808 19 122 23 2 8115 D - B 2238 6105 20 78 19 0 8461 D - C 169 298 0 0 0 0 467 D - E 366 778 2 10 0 0 1156 Tổng 4916 12989 40 209 42 2 18199 E - A 297 920 6 19 1 0 1242 E - B 701 3144 3 76 13 0 3937 E - C 362 427 2 0 0 0 791 E - D 370 688 10 8 8 2 1086 Tổng 1731 5179 21 103 22 2 7057 Bảng 3.5: Lưu lương quy đổi dự báo 1h cao điểm trong tương lai ( 5 năm) Xe đạp Xe máy Xe buýt nhỏ & xe tải nhỏ Xe con Xe buýt & Xe tải lớn Xe buýt lớn Tổng A- B 60 260 8 25 8 0 361 A - C 18 51 0 0 2 0 71 A - D 219 1000 31 77 85 0 1413 A - E 57 204 19 22 0 0 303 Tổng 354 1515 59 124 95 0 2147 B - A 115 288 14 24 0 0 441 B - C 6 14 1 0 0 0 21 B - D 106 555 22 51 35 0 768 B - E 127 639 6 50 17 0 839 Tổng 354 1495 43 125 52 0 2069 C - A 20 35 0 1 0 0 56 C- B 13 13 0 0 0 0 26 C - D 30 71 2 0 0 0 104 C - E 65 105 2 0 0 0 173 Tổng 128 225 5 1 0 0 359 D - A 386 1394 28 122 54 5 1988 D - B 403 14 30 78 46 0 571 D - C 30 71 0 0 0 0 102 D - E 66 187 2 10 0 0 265 Tổng 885 1666 60 209 100 5 2926 E - A 53 221 8 19 2 0 303 E - B 126 754 5 76 31 0 993 E - C 65 102 4 0 0 0 171 E - D 67 165 14 8 19 5 279 Tổng 312 1243 31 103 52 5 1746 Hình 3.1: Sơ họa lưu lượng tương lai quy đổi tại các hướng nhập nút 3.2 Xây dựng các giải pháp tổ chức giao thông tại nút đồng mức Ô Chợ Dừa 3.2.1. Cơ sở xây dựng giải pháp tổ chức giao thông tại nút Ô Chợ Dừa Cơ sở xây dựng giải pháp TCGT cho nút Ô Chợ Dừa bao gồm cơ sở lý thuyết và thực tiễn như sau: Cơ sở lý thuyết. Các khái niệm và kiến thức chung về tổ chức giao thông bằng đảo giao thông, bằng đèn tín hiệu và các phương pháp đơn giản khác đã được trình bày ở chương 1 của đề tài này. Sử dụng các đồ thị lưu lượng của các chuyên gia để làm cơ sở lựa chọn giải pháp Đồ thị lựa chọn nút giao thông của E.M Lobanov. Được xây dựng trên cơ sở lưu lượng xe quy đổi chạy trên đường chính và trên đường phụ hoặc hướng phụ (N xe/ngày đêm). Đồ thị chia làm 4 vùng (hình 3.1) Vùng 1: Ứng với nút giao thông đơn giản. Vùng 2: Ứng với nút cần xây dựng đảo dẫn hướng trên đường phụ. Vùng 3: Ứng với nút có đảo phân cách và dẫn hướng trên cả đường chính và phụ. Vùng 4: Ứng với nút giao thông khác mức. Hình 3.2 Đồ thị của E.M Lobanov (Nga). 3 Nc (Xe/n.đêm) Np (xe/n.đêm) 2500 2000 1500 1000 500 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 2 4 1 Đồ thị lựa chọn loại hình nút giao thông của A.A Ruzkov (Nga). Đối với nút giao thông trong thành phố nếu tổ chức giao thông cần lựa chọn loại hình nút theo đồ thị hình (3.2) của A.A Ruzukov căn cứ vào lưu lượng giờ cao điểm theo hướng ưu tiên và không ưu tiên. Hình 3.3 Đồ thị của A.A Ruzkov (Nga) 0 400 600 1000 1400 2200 Nưt xe/giờ 1200 1000 800 600 400 200 4 3 2 1 Noưt xe/giờ Vùng 1: Nút giao không điều chỉnh. Vùng 2: Nút giao tự điều chỉnh. Vùng 3: Nút giao có điều chỉnh. Vùng 4: Nút giao khác mức. Nưt: Lưu lượng xe quy đổi xe theo hướng ưu tiên (Xe/giờ). Noưt: Lưu lượng xe quy đổi theo hướng không ưu tiên (Xe/giờ). Cơ sở thực tiễn. Để tổ chức giao thông cho nút Ô Chợ Dừa thì cần phải căn cứ vào: Lưu lượng giao thông quy đổi ra xe con qua nút của năm tương lai. Đặc điểm hình học (bề rộng làn đường, số làn đường tại mặt cắt qua nút, cách bố trí giải phân cách, sơn kẻ vạch phân luồng giao thông…). Tình hình quy hoạch các NGT. Tính chất của các tuyến đường hình thành nút giao. Hiện trạng các trục giao thông và hiện trạng các nút. Cơ cấu phương tiện, trình độ dân trí, mức độ phát triển đô thị và quy luật đi lại của các phương tiện, các giao cắt nguy hiểm mà nút hay xảy ra. Tình hình ùn tắc giao thông, các xung đột và những chuyển động sai tại nút. Tiêu chuẩn đặt đèn tín hiệu điều khiển giao thông tại nút. Ta sử dụng một trong hai đồ thị như đã nêu. Vậy nếu nút giao thông có lưu lượng xe trên đường ưu tiên đạt lớn hơn 600 - 1600 xe/giờ. Thông thường ở Việt Nam sử dụng đồ thị của A.A Ruzkov và kinh nghiệm khi tổ chức giao thông bằng đèn tín hiệu là: Khi lưu lượng ở ngã tư không quá 500 xe/giờ thì không dùng đèn tín hiệu. Khi lưu lượng lớn hơn 500 xe/giờ thì phải dùng đèn tín hiệu. Ngoài tiêu chuẩn trên thì theo tiêu chuẩn của Cộng hoà Liên bang Đức khi thiết kế đèn tín hiệu cho nút giao thông trên đường thành phố nếu lưu lượng qua nút quy đổi theo hướng vào nút lớn hơn 750 xe/giờ (TS. Vũ Thị Vinh, 2001) 3.2.2. Xây dựng các giải pháp tổ chức giao thông cho nút Ô Chợ Dừa Căn cứ vào các cơ sở nêu trên ta thấy nút giao thông Ô Chợ Dừa cần thiết phải tổ chức giao thông lại cả cho phương tiện cơ giới lẫn phi cơ giới và người đi bộ. Để đảm bảo dòng phương tiện qua nút được an toàn và hiệu quả. Qua nghiên cứu tác giả xây dựng hai giải pháp sau: A) Tổ chức giao thông cho nút bằng đảo vòng vuyến. Dựa vào mặt bằng và đặc điểm hình học của nút ta đề xuất giải pháp TCGT bằng đảo vòng xuyến kết hợp với các đảo dẫn hướng và các vạch chỉ dẫn như sau: Đây là hình thức sử dụng một đảo lớn ở trung tâm của nút để TCGT theo kiểu nút giao thông tự điều chỉnh. Ưu điểm của loại hình này là tất cả các giao cắt được biến thành các điểm nhập và tách như hình (3.3). Người ta sử dụng nút giao thông hình xuyến khi lưu lượng quy đổi lớn hơn 500 xe/h. Đối với nút Ô Chợ Dừa vì lưu lượng hiện tại là vào khoảng 6400 pcu/h, vì vậy giải pháp tổ chức giao thông bằng đảo vòng xuyến cũng mang lại những hiệu quả nhất định (Đặc biệt đây là một ngã 5 với các giao cắt chéo góc và dòng giao thông hốn hợp). Hình 3.4 Tổ chức giao thông bằng vòng xuyến Khi thiết kế nút giao thông hình xuyến thì những vấn đề cơ bản cần thực hiện là: Vận tốc thiết kế: Vận tốc thiết kế phụ thuộc vào cấp đường thiết kế, đối với các đường phố để đảm bảo an toàn giao thông người ta chỉ quy định vận tốc xe 40 – 50 km/h, khu dân cư vận tốc tối đa là 30km/h vì vậy vận tốc vào nút có thể thiết kế thấp hơn. Theo khuyến cáo của AASHTO thì vận tốc thiết kế phù hợp với lợi nút theo bảng 3.5 Bảng 3.6 Tốc độ thiết kế vào nút Loại nút đảo Tốc độ thiết kế (Km/h) Vòng xuyến nhỏ 25 Nút trong đô thị 35 Làn đơn trong đô thị 35 Làn đôi trong đô thị 40 Làn đơn ngoài đô thị 40 Làn đôi ngoài đô thị 50 Khả năng thông qua của nút: Đối với nút giao thông hình xuyến muốn xác định khả năng thông qua thì các xe phải chạy theo luật định. Luật này được Liên hợp quốc (UNO) họp năm 1968 tại Viên, quy định “phải trước, trái sau” tức là ưu tiên các xe chạy quanh đảo, xe ở các nhánh muốn vào phải chờ. Để xá định khả năng thông xe của nút ở Anh, Nhật người ta dung công thức thực nghiệm: Một nút có sơ đồ hình xuyến thì khả năng thông qua của nút: Q = K( ) (3.5) Trong đó - Tổng chiều rộng các đường vào nút (m) A – Tổng diện tích mở rộng (m2) K – Hệ số thông xe tùy thuôc vào số nhánh. Nút 3 nhánh K = 80 Xeqđ/h Nút 4 nhánh K = 60 Xeqđ/h Nút 5 nhánh K = 55 Xeqđ/h Về thời gian chờ trung bình của các xe áp dụng theo công thức T = e3,15R Trong đó R là tỉ số giữa số xe thực tế và khả năng thông qua cho phép. Đường kính đảo trung tâm: Kích thước đảo phụ thuộc vào tốc độ thiết kế, lưu lượng xe vào nút, chiều dài đoạn trộn dòng, số lượng và góc giao nhau giữa các trục đường phố vào nút. Đường kính của đảo trung tâm có thể xác định theo bảng sau: Bảng 3.7: Bán kính đảo và số làn xe trong vòng xuyến Đường kính đảo trung tâm (m) 20 40 60 80 100 Số làn xe chạy trong vòng xuyến 1 1 2 2 2 Bề rộng phần xe chạy 6,0 5,8 9,5 9,5 9,0 Theo A.A Ruzkov (Nga) thì ta có thể lựa chọn bán kính vòng xuyến như sau + Ở các phố dân cư thì Rđảo = 10m + Giữa các đường phố chính toàn thành phố và đường phố khu vực khi: Lưu lượng xe thấp thì Rđảo = 25m Lưu lượng xe cao thì Rđảo = 40m + Tại các khu công nghiệp, kho tang thì Rđảo = 25 40m + Nút giao của các đường trục có xe điện bánh hơi Rđảo = 40m Các yếu tố khác Bề rộng phần xe chạy của vòng xuyến và số làn xe Chiều dài đoạn trộn dòng ( lấy Ltrộn dòng = (34)V m với V(Km/h)). Các đảo dẫn hướng Bán kính đường cong ra vào nút Các vạch sơn, biển báo hướng dẫn cho người đi bộ Ngoài cách bố trí vòng xuyến theo kiểu vòng tròn ta có thể bố trí vòng theo hình dạng Elíp kết hợp với các đảo dẫn hướng tam giác ở các góc giao của các ngã đường, hoặc bố trí đảo trung tâm có hình vuông với các góc được vút trơn. Dù bố trí theo kiểu nào cũng phải căn cứ vào mặt bằng diện tích của nút và phần diện tích đảo phải đảm bảo tương đương như bố trí đảo tròn. Tại các đảo trung tâm này thường được trồng hoa để tăng thêm phần mỹ quan cho nút giao thông. Cụ thể thiết kế vòng xuyến tại nút được thể hiện trên hình 3.5 Hình 3.5: Tổ chức giao thông bằng đảo vòng xuyến tại nút Ô Chợ Dừa Với độ rộng của nút nhỏ và điều kiện mở rộng nút là hết sức khó khăn vì vậy ta áp dụng những biện pháp tối đa có thể để bố trí bán kính đảo hợp lý cùng với các đảo dẫn hướng. Ở đây tác giả đã nghiên cứu kỹ các tiêu chuẩn về bán kính đảo trong đô thị cũng như vận tốc thiết kế và bề rộng làn xe chạy trong đảo. Tác giả đưa ra giải pháp - Vòng xuyến bán kính 20 m. - Sẽ có 2 làn mỗi làn rộng 5m - Tốc độ thiết kế 25km/h - Chiều dài đoạn trộn dòng 30m - Các đảo dẫn hướng dài 15m. Ta sử dụng các đảo tam giác, đảo giọt nước và dải phân cách kết hợp sơn kẻ vạch để phân luồng xe nhập và tách dòng và hướng dẫn cho người đi bộ Với vòng xuyến được bố trí như vậy ta có thể tính được khă năng thông qua của nút dựa theo công thức (3.5) Diện tích mặt bằng nút trước khi mở rộng là : A1 = 1200m2 Diện tích mặt bằng nút sau khi mở rộng là : A2 = 3600m2 Vậy diện tích mở rộng A = A1 – A2 = 3600 – 1200 = 2400m2 K = 60 xeqđ = 56 m Q = 60(60+ ) = 6540 xeqđ/h Thời gian chờ trung bình của các xe T = Với khả năng thông hành này thì nó có thể đáp ứng lưu lượng hiện tại nhưng ta cần phải có những biện pháp vĩ mô nhằm điều chỉnh dòng giao thông khu vực quanh nút, hoặc cần những biện pháp tổ chức giao thông khác để đáp ứng nhu cầu đi lại trong tương lai. Tại nút Ô Chợ Dừa lưu lượng lớn với bề rộng lòng đường tại các hướng còn hạn chế vì vậy để hướng có thể tổ chức giao thông qua nút một cách hiệu quả và an toàn thì việc bố trí các đảo dẫn hướng và kẻ vạch sơn một cách hợp lý là hết sức cần thiết. Tuy vậy, việc bố trí này cần phải đảm bảo điều kiện là diện tích chiếm dụng của các đảo là nhỏ và thuận tiện trong quá trình rẽ trái, rẽ phải cũng như phập và tách dòng. Vạch sơn dành cho người đi bộ và các chỉ dẫn trên nút cho người điều khiển phương tiện quan sát và làm theo chỉ dẫn nhằm tạo sự nhanh chóng trong quá trình nhập nút và thoát nút cũng như an toàn cho người qua đường. B) Tổ chức giao thông bằng đèn tín hiệu. a) Trình tự thiết kế tổ chức giao thông bằng đèn tín hiệu. Bao gồm các bước sau đây: Bước 1: Xác định lưu lượng xe chạy (hiện tại và tính toán cho tương lai) của các đường dẫn vào nút. Bước 2: Theo điều kiện địa hình thực tế bố trí mặt bằng điều khiển giao thông. Trên cơ sở nghiên cứu mặt bằng có thể có những ý kiến sửa chữa đơn giản để thỏa mãn mọi vấn đề và vị trí đặt các cột đèn, vị trí và kích thước của làn xe ra vào nút. Bước 3: Dựa vào lưu lượng xe chạy của các luồng, tỷ lệ của các luồng xe rẽ để quyết định số pha điều khiển trong 1 chu kỳ đèn và phương pháp điều khiển chu kỳ đèn cố định (cứng) hay chu kỳ thay đổi (mềm) theo ngày hoặc theo vị trí của nút giao thông. Các phương án cắt sớm hay mở muộn đối với chu kỳ đèn hai pha cũng được nghiên cứu ở bước này. Bước 4: Tính lưu lượng xe bão hòa Si của dòng xe theo vị trí của các làn. Bước 5: Xác định hệ số lưu lượng yi của các luồng xe và chọn hệ số lưu lượng lớn nhất cho mỗi pha (yimax với i – số thứ tự của pha, i = I, II, III). Tiếp theo tính tổng của các hệ số lưu lượng lớn nhất của các luồng xe đại diện của các pha (Y =, với n – số pha điều khiển trong 1 chu kỳ đèn). Bước 6: Tính thời gian tổn thất cho từng pha (lj) và tổng thời gian tổn thất L của 1 chu kỳ đèn (L=). Bước 7: Tính toán thời gian cho 1 chu kỳ đèn tối thiểu (Cmin), tối ưu (Co) và chu kỳ đèn thực tế (Cttế). Bước 8: Lựa chọn trị số chu kỳ đèn (C) để lập pha. Bước 9: Tính toán phân bổ thời gian đèn xanh cho các luồng xe, trước hết là cho các luồng xe đại diện của mỗi pha. Sau đó phân bổ thời gian đèn xanh cho các luồng còn lại. Bước 10: Tính dự trữ năng lực thông hành của nút giao thông theo thời gian chu kỳ đèn đã chọn (và dự trữ khả năng thông hành tối đa ứng với thời gian chu kỳ đèn bằng 120s). Bước 11: Xác định thời gian chậm xe trung bình của 1 xe và chiều dài dòng xe (số xe) xếp hàng chờ đèn xanh nhằm xác định chiều dài chờ xe trước khi vào nút. Bước 12: Kiểm tra lại các chỉ tiêu năng lực thông hành và thời gian chờ trung bình từ đó lựa chọn phương án tốt nhất. b) Tổ chức bố trí lại luồng giao thông tại nút: Nhìn vào hiện trạng giao thông nút Ô Chợ Dừa ta có thể thấy, cách bố trí vạch dừng xe, dải phân cách và đảo giao thông đã không còn hợp lý và hiệu quả, vì vậy ta cần phải bố trí lại cho phù hợp với hiện trạng của nút. Tại hướng Tôn Đức Thắng vào nút, có dải phân cách cứng mỗi chiều gồm 2 làn chính và 1 làn phụ cho xe thô sơ, nhưng vì lưu lượng xe quá lớn, mỗi khi có đèn đỏ thì hàng chờ xe rất dài ( khoảng 200m vào giờ cao điểm), chính vì vậy ta cần bố trí mở rộng thêm 1 làn cho xe rẽ trái, làn mở rộng này có chiều dài 40m và bề rộng 2m, như vậy khi bố trí mở rông làn rẽ trái thì hướng Tôn Đức Thắng vào nút có bề rồng là 11m, được phân làm 3 làn (hình 3.7). Tại hướng Đê La Thành tuy đoạn vào nút đã được mở rộng thành 3 làn (mở rộng làn rẽ phải), tuy vậy thì hầu như làn này bị phương tiện của hướng đi thắng tràn sang, khi vào nút gây ra nhiều xung đột làm giảm khư năng giải phóng luồng xe khi qua nút. Vì vậy đối với hướng này ta sẽ bố trí mở rộng làn rẽ trái thêm 2m. Như vậy ta sẽ dịch chuyển dải phân cách dài 25m thêm 2m về phía trái nhằm tạo điều kiện cho dòng xe rẽ trái qua nút một cách thuận tiện. Trên mặt bằng nút hiện tại do chiều dài nút hướng từ Tôn Đức Thắng tới Nguyễn Lương Bằng là dài hơn rất nhiều so với hướng còn lại vì vậy nó sẽ kéo dài thời gian thoát nút của các phương tiện. Mặt khác tại hướng Khâm Thiên vào nút do lưu lượng lớn nên dòng xe rẽ trái tràn sang phần đường rẽ phải đã được bố trí đảo dẫn hướng làm càn trở dòng rẽ phải và đồng thời cản trở dòng đi thẳng từ Nguyễn Lương Bằng tới. Để khắc phục hai yếu điểm này ta sẽ tổ chức dịch chuyển vạch dừng lại gần nút trên cả hai hướng Tôn Đức Thắng và Nguyễn Lương Bằng với khoảng dịch chuyển là 3m. Hình 3.7: Bố trí lại luồng giao thông tại nút b) Làn mở rộng hướng Tôn Đức Thắng a) Đảo dẫn hướng Thiết kế lại pha đèn cho nút Ô Chợ Dừa Mặt bằng nút là ngã năm nhưng do lưu lượng vào nút tại C (Đê La Thành kéo dài) là không đáng kể nên khi bố trí đèn tín hiệu, để đơn giản cho việc tính toán ta không xét đến hướng này, khi bố trí đèn tìn hiệu thì pha đèn của hướng này sẽ được bố trí dựa vào tín hiệu các hướng còn lại. Nhìn vào bảng (3.3) ta thấy lưu lượng làn xe rẽ trái tại các hướng vào nút là không đáng kể so với hướng đi thẳng vì vậy nếu ta bố trí thêm pha để bảo vệ làn rẽ trái là không cần thiết và sẽ gây lãng phí về thời gian qua nút. Vì vậy ta vẫn chọn giải pháp tổ chức 2 pha cho nút. Tuy vậy lưu lượng hướng đi thẳng Nguyễn Lương Băng – Tôn Đức Thắng và Nguyễn Lương Bằng - Khâm Thiên là lớn hơn nhiều so với hướng đối diện. Chính vì vậy ta có thể xét đến phương án “cắt sớm” hay “mở muộn” cho nút. Ở đây ta chọn phuơng án mở muộn tại hướng Tôn Đức Thắng vào nút. Theo quan trắc vào các giờ không phải cao điểm thì lưu lượng tại nút vẫn lớn, vì vậy ta sẽ tổ chức pha chung cho cả giờ cao điểm và giờ bình thường dựa vào lưu lượng của giờ cao điểm. d) Lưu lượng bão hoà (S) Khi bật đèn xanh, các xe cần có một thời gian để khởi động và tăng tốc để đạt đến tốc độ bình thường. Sau một vài giây các xe nối đuôi nhau lưu thông với một mức độ gần như không đổi gọi là lưu lượng bão hòa. Như vậy, lưu lượng bão hoà (S) là lưu lượng xe tối đa đi qua vạch dừng xe của 1 tuyến vào nút khi có các xe xếp hàng nối đuôi nhau liên tục và chạy trong thời gian có đèn xanh (PGS.TS. Nguyễn Xuân Vinh, Thiết kế nút giao thông và điều khiển giao thông bằng đèn tín hiệu 2006). Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4054 - 98 thì lấy LLBH lý tưởng S = 1800 xcqđ/h.làn và theo tiêu chuẩn của Đức hoặc của Nhật thì S = 2000 xcqđ/h.làn. Tuy nhiên, con số trên không thể áp dụng cho nút Ô Chợ Dừa vì gặp phải nhiều mâu thuẫn và bế tắc khi thiết kế đèn tín hiệu cho nút, không phù hợp với đặc điểm dòng xe qua nút và điều kiện CSHT của nút. Như vậy, cần thiết phải xác định lại LLBH qua nút. Bởi vì, dòng phương tiện của các đô thị lớn của Việt nam nói chung và tại nút Ô Chợ Dừa nói riêng là dòng hỗn hợp nhiều xe máy có vận tốc và khả năng cơ động nhanh, do vậy chắc chắn LLBH qua nút lớn hơn rất nhiều so với TCVN quy định. Sau khi tổ chức bố trí lại luồng giao thông tại nút, ta có làn xe tại các hướng như sau: - Hướng Tôn Đức Thắng – Nguyễn Lương Bằng vào nút có 3 làn xe: 1 làn rẽ trái rộng 3.5m, 1 đi thẳng rộng 3.5m, 1 làn cả đi thẳng và rẽ phải rộng 4m . - Hướng Khâm Thiên vào nút có 2 làn: 1 làn đi thẳng rộng 4,5m, 1 làn rẽ phải rộng 4,5m - Hướng Nguyễn Lương Bằng – Tôn Đức Thắng vào nút có 3 làn: 1 làn ngoài đi thẳng và rẽ trái 4m, 1 làn đi thẳng 4,5m, 1 làn rẽ phải rộng 4,5m. - Hướng Đê La Thành – Khâm Thiên vào nút có 3 làn: 1làn sát lề rẽ phải rộng 4m, 1 làn đi thẳng rộng 3.5m, 1 làn đi thẳng và rẽ trái rộng 3.5m. Áp dụng các công thức thực nghiệm của Viện nghiên cứu đường bộ Anh trong tài liệu “Thiết kế nút giao thông và điều khiển giao thông bằng đèn tín hiệu” của PGS.TS Nguyễn Xuân Vinh ta tính toán được lưu lượng bão hòa của các hướng vào nút như sau: Hướng Tôn Đức Thắng - Làn xe sát lề (đi thẳng và rẽ phải) S1 = (xeqđ/h) - Làn xe đi thẳng S2 = 2080 + 100.(W – 3,25) = 2080 + 100.(3.5 – 3,25) = 2105 (xeqđ/h) - Làn xe phía ngoài ( đi thẳng và rẽ trái) S3 = (xeqđ/h) Vậy tổng lưu lượng bão hòa của hướng ngày là: 1875 +2105 +1958 = 5848 (xeqđ/h) Hướng Khâm Thiên - Làn xe đi thẳng S2 = 2080 + 100(W – 3,25) = 2205 (xeqđ/h) - Làn xe rẽ phải S2 = (xeqđ/h) Vậy tổng lưu lượng bão hòa hướng này là = 2205 +1830 = 4035 (xeqđ/h) Hướng Nguyễn Lương Bằng - Làn xe rẽ phải S1 = (xeqđ/h) - Làn xe đi thẳng S2 = 2080 + 100(4,5 – 3,25) = 2205 (xeqđ/h) - Làn xe đi thẳng và rẽ trái S3 = (xeqđ/h) Vậy tổng lưu lựong bão hòa hướng này là = 1796 +2205 +2051 = 6052 (xeqđ/h) Hướng Đê La Thành - Làn xe đi thẳng S1 = 2080 + 100(3,5 – 3,25) = 2105 (xeqđ/h) - Làn xe đi thẳng và rẽ trái S2 = (xeqđ/h) - Làn xe rẽ phải S3 = (xeqđ/h) Vậy tổng lưu lượng bão hòa hướng này là = 2105 +1958 +1708 = 5571 (xeqđ/h) e) Thời gian xen kẽ giữa 2 xanh (txk) Thời gian xen kẽ giữa 2 xanh (intergreen period) hay còn gọi là thời gian dọn sạch nút: là khoảng thời gian tính từ lúc kết thúc đèn xanh của pha trước đến bắt đầu thời gian đèn xanh của pha sau. Khoảng thời gian này nhằm đảm bảo cho các xe qua nút được an toàn và không va chạm nhau trong vùng xung đột. Olsen – Rotherry đã thiết lập được công thức tính thời gian xen kẽ giữa 2 xanh như sau: txk = tpư + ( s ) ( 3.7) Trong đó: tpư: Thời gian phản ứng của lái xe, lấy bằng 1s. v: Vận tốc của xe chạy qua nút (m/s). a: Gia tốc hãm xe thường lấy từ 2,5 - 3m/s2 . B: Bề rộng của vùng thường gây ra xung đột (m). Lx: Chiều dài xe (thường lấy từ 3-5m). Quá trình khảo sát ở nút đo được v = 25km/h (tức v = 6.94m/s); lấy lx = 3m; a= 2,5m/s2. Áp dụng công thức (3.7) ta có thời gian chuyển pha của nút Ô Chợ Dừa là - Hướng Tôn Đức Thắng – Nguyễn Lương bằng có B = 25 txk1 = 1 + = 7,14 7s - Hướng Đê La Thành – Khâm Thiên có B = 20 txk2 = 1 + = 6,42s 6s f) Tính toán chu kỳ đèn cho nút Xét với giờ cao điểm ta có sơ đồ phân pha như sau Bảng 3.8: Lưu lượng tính toán thời gian các pha đèn của giờ cao điểm STT Hướng của luồng xe Qi (xe/h) Si (xe/h) Yi Ymax Pha I 1290 5848 0.22 0.55 Dtr 163 2051 0.08 D 2252 4001 0.55 Pha II B 998 4035 0.24 0.24 E 978 5571 0.18 A Tổng hệ số lưu lượng đại diện trên LLBH (hệ số phục vụ) là: Y = 0,55+ 0,24 = 0,79 Nhận xét : Theo tiêu chuẩn của Mỹ và một số nước khác thì tổng công suất dòng phương tiện Y càng nhỏ thì năng lực phục vụ của nút càng tốt và không có ùn tắc và thông xe nhanh, và nếu Y 0,75 thì đây là “ngưỡng ùn tắc” và NGT sẽ thường xuyên xảy ra ùn tắc. Ở Việt Nam, đặc biệt là ở Hà Nội và TP Hồ Chí Minh dòng phương tiện là hỗn hợp nhiều xe máy, việc xác định công suất dòng phương tiện rất khó khăn. Trong đề tài nghiên cứu của bộ môn “ Đường ô tô và đường thành phố “ của Đại học Xây dựng, năm 1990 đã đưa ra “ ngưỡng ùn tắc” đối với dòng phương tiện của Hà Nội: Y 0,80 (Nguyễn xuân Vinh, 1999). Vậy với Y = 0.65 ta có thể tính toán để nút giao phục vụ tốt cho năm hiện tại Tổng tổn thất thời gian cho 1 chu kỳ đèn 2 pha là: L = Sử dụng công thức Webster tính các chu kỳ đèn: - Tối thiểu: Cmin = == 57,157s - Tối ưu: Co = = - Thực tế: Ctt = Chọn chu kỳ đèn thiết kế C = 110s Thời gian đèn xanh có hiệu: (txh): Của pha I: txh1 = Của pha II: txh2 = Thời gian đèn vàng là 2s Do YD > YA + YDtr. Ta áp dụng công thức: tDtr = Tại hướng Tôn Đức Thắng vào nút thời gian đèn xanh còn lại la: 68 – 18 = 50s Pha 1 được thực hiện như sau: Giai đoạn 1: Bật đèn xanh cho hướng Nguyễn Lương Bằng đi trước cho các xe rẽ trái từ hướng Nam thoát ra khỏi nút với thời đoạn 18s, và tại hướng Tôn Đức Thắng vẫn bật đèn đỏ. Giai đoạn 2: Sau 18s khi xe rẽ trái từ Nguyễn Lương Bằng thoát hết mới bật đèn xanh tại hướng Tôn Đức Thắng. Thời gian đèn đỏ của các pha đèn Pha 1: Hướng Nguyễn Lương Bằng tđ1D = C0 – txh1 – tv = 110 – 68 – 3 = 39s Hướng Tôn Đức Thắng tđ1A = C0 – txh1 – tv + tDtr = 110 – 68 – 3 + 18 = 57s Pha 2: tđ2 = C0 – txh2 – tv = 110 – 32 – 3 = 77s Biểu đồ phân pha 18s 50s 6s 30s 6s Pha 1 Giai đoạn 1 Giai đoạn 2 Pha 2 Co = (18 + 50 + 5 + 32 + 5) = 110s Thời gian chậm xe tại nút: Ta có các tỉ số sau: = = = 0,61;  ; = = = 0,27 Xét pha 1: Khả năng thông qua của pha 1: P = ((xcqđ/h) Với Nguyễn Lương Bằng vào nút Mức độ bão hòa của dòng xe: xD = = Thời gian chậm xe trung bình cho 1 ô tô đi hướng này là: dD = Hướng Tôn Đức Thắng vào nút Mức độ bão hòa của dòng xe: xA == Thời gian chậm xe trung bình cho 1 ô tô đi hướng này là: dA = Xét pha 2: Khả năng thông qua của pha 2: P =.( SB + SE ) = 0,27.( 4035 + 5571 ) = 2594 (xcqđ/h) Với hướng Đê La Thành vào nút: Mức độ bão hòa của dòng xe: xE = = Thời gian chậm xe trung bình cho 1 ô tô đi hướng này là: dE = Với hướng Khâm Thiên vào nút Mức độ bão hòa của dòng xe: xB == Thời gian chậm xe trung bình cho 1 ô tô đi hướng này là: dB = Xác định năng lực dự trữ thông hành của nút: R.C = Nhận xét: do điều khiển giao thông theo chu kỳ tối ưu có trị số lớn hơn chu kỳ thực tế tính toán ( = 110s – 51s = 69s) nên năng lực thông hành của nút giao còn dự trữ 1,5%. Điều này cho thấy nút giao ở thời điểm hiện tại đã tới ngưỡng giới hạn, phải có nhưng quy hoạch rộng hơn về giao thông khu vực nút cũng như tuyến đường vào nút để tăng khả năng thông qua của nút giao. g) Tính thời gian cho đèn xanh bộ hành. Qua quá trình khảo sát ta thấy lưu lượng đi bộ qua nút các hướng vào giờ cao điểm không lớn. Đây là đặc điểm dòng giao thông ở các đô thị của Việt Nam. Người Việt có thói quen là nếu phải đi xa khoảng trên 600m là sử dụng phương tiện cơ giới. Thành phần tham gia đi bộ là những người buôn bán nhỏ và đi dạo. Đối với người Việt tốc độ đi bộ Vb = 1,2m/s; khoảng cách giữa các đảo lớn nhất là 15m, suy ra thời gian dành cho người đi bộ qua nút là: (s) Thời gian chờ đèn đỏ ngắn nhất ở nút là 39s, đáp ứng được thời gian cho người đi bộ qua nút. Ta lấy đèn xanh bộ hành ở các hướng Tđb=20s 3.3. Đánh giá và lựa chọn giải pháp tổ chức giao thông hợp lý cho nút Ô Chợ Dừa 3.3.1. Đánh giá các giải pháp tổ chức giao thông a) Các chỉ tiêu đánh giá điều khiển giao thông bằng đèn tín hiệu. Theo “Bài giảng quy hoạch nút giao thông bằng đèn tín hiệu” của TS.Khuất Việt Hùng, năm 2007 thì bao gồm các chỉ tiêu sau: An toàn giao thông: gồm tần suất và mức độ nguy hiểm khi qua nút; tầm nhìn của các hướng vào nút; mức đảm bảo an toàn cho giao thông phi cơ giới. Chất lượng dòng giao thông: gồm lưu lượng các luồng xe; dẫn hướng dòng xe đi qua nút; khả năng thông hành của nút và mức độ giảm ùn tắc giao thông; khả năng đáp ứng cho dòng xe ưu tiên và VTHHCC. Bảo vệ môi trường: tiếng ồn, khí thải. Lợi ích kinh tế: thời gian chờ bình quân của phương tiện; thời gian giao thông; hao mòn phương tiện; tiêu thụ nhiên liệu. Lợi ích kỹ thuật: tính khả thi của phương án; điều kiện đáp ứng của nút cho việc TCGT bằng đèn tín hiệu. b) Đánh giá các phương án đã xây dựng. Đối với phương án TCGT bằng đảo giao thông. Sử dụng vòng xuyến (Giải pháp 1) cho nút Ô Chợ Dừa ta thấy: Ưu điểm: Đơn giản, dễ thực hiện về mặt kỹ thuật, giá thành cho phương án này rẻ chỉ cần đầu tư xây dựng đảo trung tâm lúc đầu, nút Ô Chợ Dừa có lưu lượng > 750 xcqđ/h nên thỏa mãn điều kiện áp dụng, không phải bố trí nhân lực (CSGT) điều khiển giao thông vì vòng xuyến có tác dụng tự điều khiển dòng giao thông. Nhược điểm: Cần diện tích mặt bằng lớn, theo tính toán ở phần A - mục 3.2.2 nếu lấy vận tốc thiết kế V = 25km/h; R = 30m, với hai làn xe bề rộng mỗi làn là B = 4,5m; chiều dài đoạn trộn là Lt = 30m. Như vậy, diện tích của nút sẽ là 3600m2. Diện tích này vượt quá diện tích mặt bằng tổng thể của nút, như vậy không đủ diện tích mặt bằng để bố trí đảo trung tâm. Kết luận: Phương án này không khả thi về mặt thực tiễn, đòi hỏi nút phải có 1 mặt bằng rất lớn. Nếu TCGT theo phương án này cần tốn kém công và tài chính để mở rộng mặt bằng và làm lại các làn đường dẫn vào nút. Sử dụng các đảo và kẻ vạch sơn phân luồng theo giải pháp 2 (đảo phân luồng): Đây là giải pháp có tác dụng luồng xe rẽ trái ở các hướng Tôn Đức Thắng có thể qua nút 1 cách nhanh chóng, việc dịch chuyến vạch dừng tại hai hướng Nguyễn Lương Bằng và Tôn Đức Thắng sẽ giảm thời gian dọn sạch nút đồng thời ngăn chặn được các chuyển động sai từ hướng Khâm Thiên rẽ sang Đê La Thành. Đối với phương án TCGT bằng đèn tín hiệu. Căn cứ vào những chỉ tiêu nêu trên và kết quả tính toán, phương án này có những ưu nhược điểm sau: Ưu điểm: Giao thông tại nút giảm được các giao cắt tạo xung đột nguy hiểm làm cho một nút giao rất phức tạp trở thành đơn giản. Thời gian đèn xanh ở các pha đèn được bố trí hợp lý hơn nên khả năng thông qua lớn và giúp giải phóng được lưu lượng giao thông ở các hướng vào các cao điểm tránh được ùn tắc so với hiện tại. Do bố trí phân luồng giao thông bằng các đảo dẫn hướng và sơn kẻ vạch nên dòng giao thông sẽ rõ ràng cho từng pha. Các phương tiện cơ giới và người đi bộ sẽ không xảy ra các xung đột mất an toàn cho người đi bộ. Sự kết hợp đèn tín hiệu và phân luồng giao thông rõ ràng cũng sẽ tạo thói quen cho dân đô thị đi lại có tính kỷ luật (đi đúng làn đường dành riêng cho xe của mình) và nâng cao ý thức ATGT. Vì trong điều kiện dòng giao thông hỗn hợp, và CSHT giao thông của đô thị Hà Nội còn thiếu đồng bộ nên chưa thể bố trí cho phương tiện VTHHCC có làn riêng và hướng ưu tiên khi qua nút. Nhược điểm: Tầm nhìn ở các góc chưa đảm bảo vì mặt bằng có nhiều nhà dân. Vẫn còn các giao cắt giữa các luồng rẽ trái của hướng Đê La Thành, Tôn Đức Thắng và luồng đi thẳng đối diện khi qua nút, việc bố trí pha bảo vệ làn rẽ trái là chưa cần thiết và thời gian tổn thất cho 1 chu kỳ sẽ lớn làm giảm thời gian thông qua của nút. Thời gian chờ trung bình của một phương tiện khi qua nút, đặc biệt là hướng Khâm Thiên và Đê La Thành vẫn còn cao 3.3.2. Lựa chọn giải pháp TCGT cho nút Ô Chợ Dừa Từ đánh giá các phương án nêu trên ta thấy nút Ô Chợ Dừa chỉ có thể lựa chọn loại hình tổ chức giao thông bằng đèn tín hiệu. Hình thức tổ chức. Kết hợp TCGT bằng đèn tín hiệu với việc bố trí đảo tam giác dẫn hướng cho các luồng rẽ phải từ Khâm Thiên sang Tôn Đức Thắng kẻ vạch phân luồng, các biển báo, biển chỉ dẫn giao thông. Bố trí nhân lực (CSGT) để tăng cường kiểm tra giám sát ATGT cho người tham gia giao thông khi qua nút vào các giừo cao điểm Cách bố trí cột đèn. Mỗi mặt cắt vào ta bố trí một cột đèn treo cao 4m, riêng hướng C thì bố trí cột đèn 3m, cột làm bằng thép chống rỉ, cột gồm cụm đèn có một bộ đèn xanh - vàng - đỏ, như vậy sẽ có 5 cột đèn chính. Mỗi hướng cho người đi bộ tại phần vạch dừng trước nút và tín hiệu cho người đi bộ cũng được bố trí cùng với cột đèn tại các hướng Mặt cắt vào A có 3 làn cho xe đi thẳng và rẽ trái, xe rẽ phải có đảo dẫn hướng đi đường riêng. Mặt cắt vào B có 2 làn hỗn hợp cho xe đi thẳng, rẽ phải sang Tôn Đức Thắng, riêng hướng rẽ phải sang Đê La Thành có đảo dẫn hướng và hướng ré phải này được phép đi không phụ thuộc vào đèn tín hiệu Mặt cắt vào C có 1 làn cho xe đi thẳng và rẽ trái, xe rẽ phải Mặt cắt vào D có 3 làn cho xe đi thẳng và rẽ trái, xe rẽ phải Mặt cắt E có 3 làn x e cho đi thẳng, rẽ phải và rẽ trái Chu kỳ đèn tín hiệu Đã được tính toán cụ thể như mục 3.2.2, ta tóm tắt lại như sau: Chu kỳ đèn C0 = 110s; đèn vàng các pha Tv=3s; Thời gian đèn xanh bộ hành Tb = 20s. Pha 1: Đèn xanh Tx1D = 68s; Tx1Dtr = 18s; Tx1A = 39s Đèn đỏ: Tđ1 = 39s; Tđ2 = 57s Pha 2: Đèn xanh T x2 = 30s Đèn đỏ Tđ2 == 77s. Đối với hướng C ( Đê La Thành kéo dài) do lưu lượng không đáng kể nên ta bố trí điều khiển dòng vào nút tuân theo pha 2. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Qua quá trình tìm hiểu và khảo sát thực tế, có thể thẩy hiện trạng ở nút giao thông Ô Chợ Dừa vẫn đang còn tồn tại quá nhiều bất cập: Về cơ sở hạ tầng tại nút, tuy đã được cải tạo nhưng chưa đồng bộ, nhiều công trình thực hiện còn đang dang dở, ảnh hưởng đến sự lưu thông của dòng phương tiện và mỹ quan của thành phố. Về tổ chức giao thông tại nút hầu như chưa có gì, hệ thống tổ chức giao thông trước đây đã không còn phù hợp với hiện trạng của nút hiện nay nữa. Tại nút có quá nhiều các chuyển động sai, một phần do ý thức của người dân, một phần do khâu tổ chức giao thông tại nút chưa hợp lý dẫn đến mất an toàn cho người và phương tiện khi qua nút. Vì vậy, việc tổ chức giao thông tại nút đang gặp nhiều khó khăn và là bài toán về tổ chức giao thông nan giải của các nhà quản lý. Trong khi đó, tình hình phát triển kinh tế xã hội của thủ đô ngày một tăng cao, kéo theo đời sống của người dân và nhu cầu đi lại cũng tăng, đòi hỏi việc tổ chức giao thông hợp lý, đảm bảo thông hành cho người và phương tiện là rất cấp thiết. Chính vì những lý do đó, qua quá trình nghiên cứu nhiệt tình và nghiêm túc, đề tài “Tổ chức giao thông tại nút Ô Chợ Dừa” của em đã giải quyết được những vấn đề sau: Chương 1: đã nêu lên được những lý luận, những kiến thức chung về nút giao thông đồng mức và tổ chức giao thông tại nút đồng mức, làm cơ sở khoa học để thực hiện đề tài. Chương 2: đã tìm hiểu được hiện trạng giao thông Thành phố Hà nội nói chung và hiện trạng cơ sở hạ tầng cũng như lưu lượng qua nút nói riêng, làm cơ sở cho việc thiết lập các phương án tổ chức giao thông tại nút. Chương 3: Dự báo được lưu lượng qua nút của năm tương lai thứ 5, thiết kế được các pha đèn cũng như tính toán chu kỳ đèn cho nút trong năm hiện tại. Tuy nhiên, bên cạnh đó, đề tài còn nhiều hạn chế và thiếu sót: Do không được tìm hiểu về kiến thức thiên về thiết kế công trình nên đề tài mới chỉ đưa ra được phương án cải tạo nút, nhưng chưa đi sâu được vào khâu tính toán cụ thể. Do kiến thức hạn chế nên còn thừa nhận nhiều kết quả nghiên cứu khác của các tác giả mà chưa có điều kiện tìm hiểu kỹ về cách thức tìm ra nó. Vì thời gian thực hiện đề tài ngắn và kiến thức có hạn, hơn nữa điều kiện trang thiết bị máy móc quan trắc không có, lại hạn chế về nhân lực nên có những vấn đề mang tính thực tiễn còn giải quyết chưa trọn vẹn và sâu sắc. Vì vậy, em kính mong các thầy cô góp ý, chỉ bảo để đề tài của em được hoàn thiện hơn. Qua đây em cũng xin có đôi lời kiến nghị như sau: Qua nghiên cứu của đề tài, có thể thấy đến năm tương lai thứ 5, nút giao thông dù đã được cải tạo và mở rộng nhưng vẫn không thể đáp ứng được lưu lượng qua nút. Trong khi đó, không thể mở rộng nút thêm được nữa, do diện tích của nút phải tương ứng với các tuyến đường vào nút, vì nếu nút lớn hơn tuyến đường vào nút quá nhiều, thì có thể giải quyết được ách tắc tại nút nhưng lại làm ách tắc trên tuyến. Chính vì thế, giải pháp hợp lý nhất để giải quyết vấn đề ách tắc tại nút cũng như trên các tuyến đường vào nút đó là phải tiến hành mở rộng các tuyến đường vào nút. Hoặc ta có thể tiến hành tổ chức giao thông 1 chiều tại các tuyến vào nút khi tạo ra các tuyến song song với nhau. TÀI LIỆU THAM KHẢO TCXDVN 104 –2007 – “ Đường đô thị - Yêu cầu thiết kế “ Đỗ Bá chương (2004), Thiết kế đường ôtô - Tập 1, NXB Giáo dục, Hà Nội. Đỗ Bá Chương, Nguyễn Quang Đạo (2000), Nút giao thông trên đường ôtô, NXB Giáo dục, Hà Nội. KS. Doãn Hoa (2004), Quản lý khai thác đường ôtô, NXB Xây dựng, Hà Nội. TS. Khuất Việt Hùng (2007), Bài giảng quy hoạch nút giao thông bằng đèn tín hiệu, Hà Nội. KS. Vũ Anh Tuấn (2008), Bài giảng tổ chức giao thông Nguyễn Xuân Trục (2003), Quy hoạch GTVT và thiết kế công trình đô thị, NXB Giáo dục, Hà Nội. Trường Đại học GTVT - Bộ môn quy hoạch và quản lý GTVT (2006), Lý thuyết dòng xe và ứng dụng, NXB Đại học GTVT, Hà Nội. Vũ Hồng Trường (2001), Bài giảng quy hoạch giao thông vận tải đô thị, NXB Đại học GTVT, Hà Nội. Nguyễn Xuân Vinh (2006), Thiết kế nút giao thông và điều khiển giao thông bằng đèn tín hiệu, NXB Xây Dựng, Hà Nội. Nguyễn Xuân Vinh (1999), Nút giao thông, NXB giao thông vận tải, Hà Nội. Vũ Thị Vinh (2001), Quy hoạch mạng lưới giao thông đô thị, NXB Xây dựng, Hà Nội.