Đề xuất và lựa chọn phương án tổ chức giao thông tại nút giao tương mai – Giải Phóng

h phố Hồ Chí Minh là hai thành phố xảy ra nhiều tai nạn giao thông nhất chiếm 22% số vụ tai nạn trong cả nước. Theo thống kê của phòng CSGT Thành phố Hà Nội, tính từ năm 2000 đến nay tai nạn giao thông đường bộ của Hà Nội có xu hướng giảm dần. Chiếm phần lớn vẫn là do xe máy và ô tô gây ra. Tai nạn xảy ra không phải vào giờ cao điểm mà vào tầm từ 12h30 đến 16h hàng ngày.theo Phòng CSGT Tp Hà Nội, 6 tháng đầu năm 2004, trên địa bàn Tp đã xảy ra 787 vụ TNGT, làm 262 người chết, 755 người bị thương. So với cùng thời điểm năm 2003, số vụ TNGT tăng 174 vụ, tăng 36 người chết. Đối tượng gây tai nạn chủ yếu vẫn là môtô, xe máy, chiếm tới 68,2%. Đối với ôtô trung bình cứ 600 xe có 1 xe liên quan đến TNGT. Hình 2.2: Biểu đồ về số vụ TNGT trên địa bàn Hà Nội từ năm 1995 đến 2008 Hình 2.3: Biểu đồ về số vụ TNGT theo loại phương tiện năm 2008 2.2. Hiện trạng nút Giải Phóng –Tương Mai 2.2.1. Vị trí và đặc điểm hình học nút Giải Phóng – Tương Mai a) Vị trí nút Nút giao thông Giải Phóng – Tương Mai là nút giao thông nằm trong đô thị, là giao cắt giữa tuyến đường đô thị Tương Mai và tuyến đường xuyên tâm quan trọng vào trung tâm thành phố là tuyến Giải Phóng. Nút nằm ở vị trí rất thuận lợi của giao thông Hà Nội, về phía Nam gần trung tâm Thành phố, giáp với cửa ngõ phía Nam của thủ đô. Nút nằm giữa ngã tư Vọng và bến xe Phía Nam, trên tuyến đường vào những giờ cao điểm thường có 1 lưu lượng giao thông rất lớn vào thành phố. Vì vậy, nếu xảy ra ùn tắc giao thông tại nút này, thì mọi hoạt động VTHK, VTHH qua đây sẽ bị đình trệ gây tổn thất rất lớn về thời gian và tiền bạc. b) Đặc điểm hình học của nút Nút giao thông Giải Phóng – Tương Mai là một NGT đồng mức. Đây là một ngã ba giao cắt vuông góc giữa hai tuyến đường của Thành phố Hà Nội, trong đó có đường Giải Phóng nằm trong hệ thống đường Trục chính xuyên tâm của thành phố. Tuyến đường Giải Phóng có chiều rộng mở rộng 38.5-42m với giải phân cách ở giữa chia làm 4-6 làn đường. Tuyến Tương Mai là tuyến đường hẹp và ngắn nối liền với phố Nguyễn An Ninh , và là tuyến đường kết nối của trục đường hướng tâm ra các tuyến đường quan trọng của thành phố Tại nút tình trạng ùn tắc giao thông thường xuyên xảy ra, nhất là vào những giờ cao điểm (từ 6.30 đến 8h va từ 17-19 h ) Ngoài ra trên đoạn từ đường Tương Mai thì hiện trạng mặt đường rất xấu ,toàn bộ và đường cũng xuống cấp nghiêm trọng làm ảnh hưởng đến khả năng thông hành của nút. CGDD CGDD Hình 2.4: Mặt cắt ngang đường Tương Mai Hình 2.5: Mặt cắt ngang đường Giải Phóng Ngã Tư Vọng Bến Xe Giáp Bát Tương Mai Hình 2.6: Cấu tạo hình học nút Tương Mai – Giải Phóng 2.2.2. Lưu lượng giao thông qua nút Tương Mai – Giải Phóng a) Lưu lượng theo các hướng vào giờ cao điểm Tương Mai – Giải Phóng Dòng giao thông ở Hà Nội nói chung cũng như ở nút Tương Mai – Giải Phóng 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 nút Tương Mai – Giải Phóng 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 xuyên tâm quan trọng của Thành phố, vì thế nó phải đáp ứng một lưu lượng hàng hóa và hành khách rất lớn, hệ quả của việc thông thương giữa các tỉnh Phía Nam với Hà Nội, và cả giữa các khu vực trong nội thành với khu vực ngoại thành. Vào những giờ cao điểm, trên nút thường xuyên xảy ra tình trạng ùn tắc kéo dài do có thêm sự tham gia giao thông của người dân trong khu vực phải đi làm, ngoài ra trong khu vực ảnh hưởng của nút có khá nhiều các trường trung học cũng như đại học( Bách Khoa , Kinh Tế, Xây Dựng) nên lượng học sinh, sinh viên đi lại nhiều cộng với bệnh viện Bạch Mai và bến xe Giáp Bát . Hơn nữa, tại nút có rất nhiều tuyến bus đi qua như: 16, 32,25 ,03,08,06,21..., nên vào những giờ cao điểm thì 1 lưu lượng đi vào thành phố là rất lớn vào buổi sáng và đi ra khỏi thành phố rất lớn vào buổi chiều, vì vậy nên nếu xảy ra hiện tượng ùn tắc tại 1 nút nào đó sẽ dẫn đến tình trạng tắc đường kéo dài do trên tuyến đường có nhiều những giao cắt và những nút rất phức tạp Kết quả đếm xe ngày 04/03/2009 cho ta lưu lượng phương tiện theo các hướng qua nút trong 1h như sau. Bảng 2.1: Lưu lượng qua nút Tương Mai – Giải Phóng trong 1h cao điểm theo các hướng (từ 6.30h – 7.30h) Người sang đường Xe đạp Xe máy Ô tô 4-16 chỗ, taxi, xe tải nhỏ Xe bus nhỏ, xe tải Xe bus lớn, xe khách lớn Tổng 1 hướng Tổng 3 hướng Hướng A2(ĐT) 92 360 12384 888 42 72 13746 16245 A1(RT) 240 1950 300 9 0 2499 B1(RP) 85 360 48 3 0 496 13430 B2(ĐT) 212 11736 744 24 48 12764 B3(QĐ) 0 129 31 7 3 170 C1(RP) 156 365 120 5 0 637 1281 C2(RT) 19 356 92 7 0 474 hình 2.7 Biểu đồ thể hiện số lượng phương tiện đi trên các hướng trong giờ cao điểm Hình 2.8 .Biểu đồ thể hiện lưu lượng các hướng trên nút Hình 2.9: Sơ họa lưu lượng theo các hướng của nút Tương Mai – Giải Phóng A1: Rẽ trái . (N,E) B1: Rẽ Phải (S,N) C1: Rẽ Phải.(E,N) A2: Đi thẳng. (N,S) B2; Đi Thẳng. (S,N) C2: Rẽ Trái.(E,S) B3: Quay Đầu.(S,S) Nhận xét: Căn cứ vào hình 2.9 ta thấy 2 dòng có lưu lượng giao thông lớn nhất là hai hướng A2 và B2 đây là hai hướng đi thẳng trong khi dòng A1 cũng có lưu lượng giao thông khá lớn vì thế khi các phương tiện đi theo hướng A1 này làm cho hướng B2 bị chặn lại gây ách tắc giao thông và tai nạn giao thông. Và 1 vấn đề cần giải quyết là với 2 dòng giao thông có lưu lượng rất lớn la A2 và B2 thì vấn đề an toàn cho người sang đường là chưa có. Nhìn vào bảng 2.8 cùng với hai biểu đồ ta thấy tại nút này tồn tại hỗn hợp các loại phương tiện qua lại đấy là chưa tính tới các loại xe tải lớn container do các loại xe này bị cấm từ 6h – 22h và phương tiện giao thông qua đây nhiều nhẩt là xe máy và ô tô từ 4- 16 chỗ đúng với xu hướng phát triển của toàn thành phố cũng như của đất nước Bảng 2.2: Lưu lượng qua nút Tương Mai – Giải Phóng trong 1h bình thường theo các hướng (từ 9h00 đến 10h00) Người sang đường Xe đạp Xe máy Ô tô 4-16 chỗ, taxi, xe tải nhỏ Xe bus nhỏ, xe tải Xe bus lớn, xe khách lớn Tổng 1 hướng Tổng 3 hướng Hướng A2(ĐT) 65 340 8542 721 42 72 9717 11562 A1(RT) 221 1390 225 9 0 1845 B1(RP) 42 212 23 3 0 280 10351 B2(ĐT) 150 9120 623 24 48 9965 B3(QĐ) 1 71 26 6 2 106 C1(RP) 120 210 111 5 0 446 915 C2(RT) 10 265 86 2 0 363 Hình 2.10. Biểu đồ thể hiện lưu lượng xe trong giờ thấp điểm Hình 2.11 . Biểu đồ thể hiện lưu lượng các hướng trên nút trong giờ thấp điểm Nhận xét chung : nhìn vào bảng số liệu và 2 biểu đồ cùng với sơ đồ trên ta có thể thấy: - Lưu lượng đi qua nút vào giờ cao điểm là vô cùng lớn, đặc biệt là 2 hướng B2 và A2. Có nhiều loại phương tiện tham gia giao thông qua nút, càng làm tăng sự phức tạp của nút giao thông. Vị trí của nút Tương Mai – Giải Phóng nằm giữa 2 nút giao thông là Phố Vọng và nút Phan Đình Giót nên việc tham gia giao thông tại nút này ảnh hưởng rất lớn đến 2 nút còn lại Hiện tại tại nút chưa có đường dành riêng cho người đi bộ 2.2.2. Mức độ phức tạp(M) Căn cứ vào Hình 2.7 ta có: Điểm tách là: 8điểm Điểm nhập là:11 điểm Điểm giao cắt là: 3 điểm Mức độ phức tạp của nút là: M = nt + 3.nn + 5nc = 8+33+15= 56 Theo tiêu chuẩn trên thì mức độ phức tạp của nút được đánh giá như sau: Khi M < 10 : Nút giao thông rất đơn giản. M = 10- 25 : Nút giao thông đơn giản. M = 25 - 55 : Nút giao thông phức tạp. M > 55 : Nút giao thông rất phức tạp. Như vậy, nút giao thông Tương Mai – Giải Phóng là nút có độ phức tạp rất cao 2.2.3. Hiện trạng tổ chức giao thông tại nút Tương Mai – Giải Phóng . a. Hiện trạng tổ chức giao thông trên địa bàn thành phố hà nội nói chung . Ùn tắc giao thông ở Hà Nội: Nguyên nhân trước hết, đó là do các phương tiện giao thông tăng đột biến, vì nhu cầu đi lại của người dân trong việc đi mua sắp, đi chơi, đi học của sinh viên học sinh và thăm hỏi..v.v..ngày càng tăng lên. Nguyên nhân khác mang tính bản chất là do mâu thuẫn giữa số lượng phương tiện giao thông tăng nhanh, không kiểm soát được với hạ tầng giao thông đô thị lạc hậu. Theo số liệu của Phòng Cảnh sát giao thông (Công an TP Hà Nội), riêng trong năm 2008, thành phố có thêm 58 nghìn xe máy đăng ký mới, nâng tổng số phương tiện trên địa bàn lên tới 1,9 triệu xe máy,gần 300 nghìn ô-tô. 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. Trong khi đó, trung bình mỗi năm thành phố chỉ xây dựng được thêm 30-40 km đường. Diện tích đất dành cho giao thông thì ít, nhưng việc quản lý, sử dụng còn nhiều bất cập. Trong khu vực nội thành hiện có 131 địa điểm trên vỉa hè tương đương 33km chiều dài đường nội thành được sử dụng làm điểm đỗ xe ô-tô, nơi trông giữ xe máy, 65 chợ ảnh hưởng đến trật tự giao thông, trong đó có 19 chợ sử dụng lòng đường làm nơi họp chợ... Phó Giám đốc Sở Giao thông công chính Hà Nội Trần Danh Lợi cho biết: hiện nay 90% đường phố, nút giao thông ở Hà Nội đã bị quá tải từ 1,5 đến 1,8 lần. Chỉ cần một vụ va chạm giữa các phương tiện giao thông, một đám cưới, hay đám ma... là xảy ra tắc đường. b. Đánh giá hiện trạng nút giao thông Tương Mai – Giải Phóng. Theo đánh giá của Sở GTCC Hà Nội, trong các điểm thường bị ùn tắc giao thông trên địa bàn Hà Nội thì ngã ba Tương Mai – Giải Phóng là điểm tương đối nghiêm trọng, trong giờ cao điểm. thì lưu lượng xe tham gia giao thông rất lớn , mức độ tham gia của nhiều loại hình giao thông nên viêc tổ chức gặp rất nhiều khó khăn. Cộng với ý thức của người tham gia giao thông là rất kém không có sự nhường nhau khi tham gia giao thông. Đặc biệt là cấu tạo của nút tương đối phưc tạp các phương tiện muốn đi vào Phố Vọng thì phải đến đây mới quay đầu và đi vào trong được và 1 số lượng lớn phương tiện rẽ vào phố Nguyễn An Ninh là rất lớn do vậy trong những giờ cao điểm với 1 lưu lượng giao thông theo 2 hướng là B2 ,A2 là rất lớn thì khi các dòng rẽ theo hướng A1, C2 thì tại nút sẽ gây ra sự ùn tắc mất an toàn giao thông. Và do tại nút chưa có 1 giải pháp nào để hạn chế những giao cắt do chưa có đèn tín hiệu để phân dòng giao thông, do vậy trong những giờ cao điểm nếu không có sự can thiệp của cảnh sát giao thông thì sẽ xảy ra hiện tượng ùn tăc giao thông. Độ dài tắc xe lên đến hơn 300m trong những giờ cao điểm và thời gian thoát nút của 1 phương tiện trong khi tắc đường là 5 phút . c. Các biển báo được dung trong nút giao thông Hình 2.12. Các biển báo được dùng trong nút Hình 2.13. Mũi tên dẫn hướng phân làn phương tiện Hình 2.14: Biểu tượng xe máy, ô tô trên mặt đường Nhận xét: Ta thấy tại nút này hệ thống biển báo rất đầy đủ , đủ điều kiện để phục vụ cho nhu cầu cải tạo lại nút 2.3. Đánh giá nút Tương Mai – Giải Phóng 2.3.1. Đánh giá cơ sở hạ tầng phục vụ giao thông của nút Tương Mai – Giải Phóng a) Ưu điểm - Đây là nút giao thông giao cắt tương đối vuông góc nên thuận lợi cho việc tổ chức giao thông tại 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 rất đầy đủ cú 50m lại có bóng đèn về hai phía đường. - Trên đường Giải Phóng đã có sự phân luồng giao thông dành cho các xe nên việc tổ chức giao thông tại nút tương đối thuận tiện 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 đường Tương Mai còn xấu và nhỏ, nên viêc tham gia giao thông còn gặp nhiều khó khăn và chưa có hệ thống chiếu sáng tại tuyến đường này. - Tại đây là 1 hệ thống 3 nút giao thông phức tạp là : Tương Mai – Giải Phóng, Phan Đình Gót – Giải Phóng, Phố Vong– Giải Phóng nên viêc thực hiện thiết kế nút giao thông gặp nhiều khó khăn, do phải tính đến sự ảnh hưởng của nút thiết kế với hai nút còn lại. - Mặc dù tại Đường Giải Phóng đã có sự phân luồng nhưng sự yếu kém của các phương tiện nên việc tham gia giao thông còn tương đối phức tạp và hỗn độn 2.3.2. Đánh giá tình hình tổ chức giao thông tại nút Tương Mai – Giải Phóng Một số hình ảnh về hiện trạng nút giao thông Tương Mai – Giải Phóng Có thể nói, tình hình tổ chức giao thông tại nút còn quá yếu kém: - Hệ thống đèn tín hiệu chưa có, 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. Chưa kể đến đấy chỉ là vào những giờ cao điểm, còn vào những giờ gọi là bình thường hay thấp điểm thì các phương tiện qua nút một cách rất tùy tiện, không theo quy củ nào nên rất lộn xộn và mất an toàn. Tóm lại: Nút giao thông Tương Mai – Giải Phóng chưa có giải pháp nào đươc đưa ra để giải tỏa hiện trạng trên, ngoài phương pháp sử dụng cảnh sát giao thông để phân luồng trong những giờ cao điểm. Nhưng bên cạnh đó vẫn còn những vấn đề còn bất cập như: Về cơ sở hạ tầng tại nút, va vị trí hình học của nút còn rất phức tạp do tại đây là hệ thống 3 nút giao thông là : Tương Mai – Giải Phóng, Phố Vọng – Giải Phóng , Phan Đình Giót – Giải Phóng nên việc thiết kế cũng như cải tạo nút phải tính toán đến tầm ảnh hưởng của các nút còn lại Về vấn đề 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, làm cho tại nút có rất nhiều các chuyển động sai, gây nguy hiểm cho người và phương tiện khi qua nút. Tại đây vào những giờ cao điểm tối xuất hiện hiện tượng buôn bán trại phép trên vỉa hè gây nên 1 lưu kượng giao thông bị un tắc và gây mất mỹ quan thành phố Chính từ những lý do trên, ta có thể thấy việc tổ chức giao thông tại nút là một công việc hết sức cần thiết và phải thực hiện ngay để giảm thiểu ách tắc trên tuyến đường này, đảm bảo lưu thông thông suốt, phục vụ nhu cầu đi lại của người dân. CHƯƠNG 3 ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TỔ CHỨC GIAO THÔNG TẠI NÚT GIAO TƯƠNG MAI – GIẢI PHÓNG 3.1. DỰ BÁO LƯU LƯỢNG GIAO THÔNG QUA NÚT TƯƠNG MAI – GIẢI PHÓNG. 3.1.1. Phương pháp dự báo lưu lượng giao thông. a) Lựa chọn phương pháp dự báo. Theo Nguyễn Xuân Trục, năm 2005 thì dòng GTĐT bao gồm: Giao thông quá cảnh: Là các xe chạy qua thành phố, không có nhu cầu công việc ở lại thành phố, điểm xuất phát và kết thúc của chuyến đi nằm ngoài thành phố. Giao thông cục bộ: Có điểm xuất phát hoặc điểm kết thúc của chuyến đi nằm trong khu vực thành phố. Giao thông nội bộ thành phố, và nội bộ khu phố. 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 Tương Mai- Giải Phóng 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 hơn 87%. 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 2006, thành phố có thêm 58 nghìn xe máy đăng ký mới, nâng tổng số phương tiện trên địa bàn lên tới 1,7 triệu xe máy, 175 nghìn 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 nghiêm 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 thiết kế đường ôtô 22 TCN 4054 - 1998 và TCVN 4054 - 05 ( Dự thảo) thì đối với đường đồng bằng và đường đô thị Việt Nam hệ số quy đổi phương tiện như bảng 3.1 Bảng 3.1: Hệ số quy đổi ra xe con ( ) Loại xe Xe đạp Xe máy xe con Xe tải 2 trục dưới 2T Buýt nhỏ Xe tải lớn Buýt lớn Hệ số 0,2 0,3 1 1 2 2,5 2,5 ( Nguồn: Đường ôtô tiêu chuẩn thiết kế TCVN 4054 - 05 ) 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 Tương Mai – Giải Phóng trong 5 năm tương lai. Dựa vào các công thức (3.3 ) và (3.4 ) ta có lưu lượng xe trong5 năm tiếp theo và hệ số quy đổi ra xe con của 5 năm. ở đây lấy K xe máy bằng 0.3 Bảng 3.2: Lưu lượng các phương tiện trong5 năm tiếp theo trong 1 giờ cao điểm sáng Hướng Người sang đường Xe đạp Xe máy Ô tô 4-16 chỗ, taxi, xe tải nhỏ Xe bus nhỏ, xe tải Xe bus lớn, xe khách lớn Tổng 1 hướng Tổng 3 hướng A2(ĐT) 148 580 12510 1006 68 116 14323 18346 A1(RT) 386 3140 483 14 0 4023 B1(RP) 137 580 77 5 0 799 21622 B2(ĐT) 341 18895 1198 39 77 20550 B3(QĐ) 0 208 50 11 5 274 C1(RP) 251 588 193 8 0 1026 1789 C2(RT) 31 573 148 11 0 763 Bảng 3.3 Lưu lượng theo xcqđ năm thứ 5 trong giờ cao điểm sáng Hướng Xe đạp Xe máy Ô tô 4-16 chỗ, taxi, xe tải nhỏ Xe bus nhỏ, xe tải Xe bus lớn, xe khách lớn Tổng 1 hướng A2(ĐT) 116 3753 1006 135 290 5300 A1(RT) 77 942 483 29 0 1531 B1(RP) 27 174 77 10 0 288 B2(ĐT) 68 5668 1198 77 193 7205 B3(QĐ) 0 62 50 23 12 147 C1(RP) 50 176 193 16 0 436 C2(RT) 6 172 148 23 0 349 A1 A2 B1 B2 B3 C1 C2 1531 5300 288 7205 147 436 349 Bảng 3.4: Lưu lượng các phương tiện trong5 năm tiếp theo trong 1 giờ bình thường Hướng Người sang đường Xe đạp Xe máy Ô tô 4-16 chỗ, taxi, xe tải nhỏ Xe bus nhỏ, xe tải Xe bus lớn, xe khách lớn Tổng 1 hướng Tổng 3 hướng A2(ĐT) 105 547 8089 1161 68 116 9980 12951 A1(RT) 356 2238 362 14 0 2970 B1(RP) 68 341 37 5 0 451 14255 B2(ĐT) 242 12273 1003 39 77 13633 B3(QĐ) 2 114 42 10 3 171 C1(RP) 193 338 179 8 0 718 1302 C2(RT) 16 427 138 3 0 584 Bảng 3.5: Lưu lượng các phương tiện quy đổi r axe con trong 5 năm tiếp theo trong giờ thấp điểm Hướng Xe đạp Xe máy Ô tô 4-16 chỗ, taxi, xe tải nhỏ Xe bus nhỏ, xe tải Xe bus lớn, xe khách lớn Tổng 1 hướng A2(ĐT) 109 2427 1161 135 290 4122 A1(RT) 71 671 362 29 0 1134 B1(RP) 14 102 37 10 0 163 B2(ĐT) 48 3682 1003 77 193 5004 B3(QĐ) 0 34 42 19 8 104 C1(RP) 39 101 179 16 0 335 C2(RT) 3 128 138 6 0 276 A1 A2 B1 B2 B3 C1 C2 4122 1134 163 5004 104 335 276 Nhận xét: Ta thấy lưu lượng trên các phố B2,A2 rất lớn vì đây là luồng chính của tuyến đường Giải Phóng. Luồng xe rẽ trái theo hướng A1 lớn, luồng rẽ trái C2 cũng lớn. Có sự biến động lưu lượng chiều đi và về vào cao điểm sáng và chiều trên nút. Lưu lượng của hai cao điểm sáng và chiều vẫn là lớn hơn cả, cao điểm chiều mang tính chất tập trung hơn vì đây là thời điểm dân cư đô thị đi làm về còn cao điểm sáng kéo dài hơn vì thế trong những giờ cao điểm luôn xảy ra tắc đường hang dài phía từ Giáp Bát tới Ngã Tư Vọng. Còn trong những giờ thấp điểm thì các xe chuyển động hỗn loạn gây không theo trật tự và tai nạn xảy ra là điều không thể tránh khỏi. 3.2. Các giải pháp tổ chức giao thông tại nút đồng mức. 3.2.1. Tình hình quy hoạch các nút giao thông đô thị Hà Nội. Ở Hà Nội, từ năm 1997 lần đầu tiên được chính phủ Pháp đầu tư với 106 nút giao thông điều khiển bằng đèn tín hiệu và các đèn đều là hai pha. Điều này đã có thuận lợi cho người tham gia giao thông dễ tiếp cận và quen dần với cách điều khiển bằng đèn tín hiệu. Tuy nhiên, với dòng giao thông hỗn hợp nhiều xe máy như Hà Nội thường xuyên gây ra xung đột và ùn tắc giao thông. Vì vậy, năm 2004 Hà Nội đã được Ngân hàng thế giới (WB ) đầu tư vốn để lắp đặt thêm 78 nút giao thông bằng đèn tín hiệu. Cũng trong giai đoạn này Hà Nội đã hợp tác với Cơ quan hợp tác quốc tế Nhật ( JICA ) nên đã thay thế một số đèn tín hiệu ở một số nút từ 2 pha thành 3 pha Đến thời điểm hiện nay Hà Nội đã quy hoạch và có 170 nút giao thông được lắp đèn tín hiệu, và có các nút giao thông khác mức bằng cầu vượt, hầm chui. Riêng Quận Hai Bà Trưng đã có những dự án quy hoạch tổng thể về đất đai, nhà ở, trong đó có GTVT .Các nút giao thông đồng mức hoặc khác mức cần phải dành đủ diện tích để tổ chức, cải tạo, xây dựng, mở rộng nút. Nghiên cứu xây dựng các nút giao thông khác mức tại Ngã Tư Sở, Ngã Tư Vọng, Ô Chợ Dừa, Kim Liên và Cầu Giấy, nút Giải Phóng- Kim Liên. Các nút giao cắt quan trọng khác được tổ chức điều khiển hoặc bằng đèn tín hiệu, hoặc bằng các đảo giao thông như nút Chùa Bộc - Tây Sơn, Chùa Bộc - Tôn Thất Tùng, Thái Hà - Trung Liệt. v.v.. 3.2.2. Cơ sở xây dựng giải pháp tổ chức giao thông tại nút TƯƠNG MAI – GIẢI PHÓNG. Cơ sở xây dựng giải pháp TCGT cho nút Tương Mai – Giải Phóng 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 bầy 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 3.3 ) 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. 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 Hình 3.1: Đồ thị của E.M Lobanov ( Nga ). 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 3.4 của A.A Ruzukov căn cứ vào lưu lượng giờ cao điểm theo hướng ưu tiên và không ưu tiên. 0 400 600 1000 1400 22000 Nưt xe /giờ 1200 1000 800 600 400 200 4 3 2 1 Noưt xe/ giờ Hình 3.2: Đồ thị của A.A Ruzkov ( Nga ) 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 Tương Mai – Giải Phóng 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 như đã nêu ở mục 2.1.4 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) 3.3. Xây dựng các giải pháp tổ chức giao thông cho nút Tương Mai – Giải Phóng. Căn cứ vào các cơ sở nêu trên ta thấy nút giao thông Tương Mai – Giải Phóng 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. Đồng thời làm giải pháp mẫu về TCGT tại nút đồng mức cho đô thị Hà Nội. Qua nghiên cứu chúng ta xây dựng hai giải pháp sau: 3.3.1. Tổ chức giao thông cho nút bằng đèn tín hiệu Trình tự thiết kế pha đèn tín hiệu. Bao gồm các bước sau đây: Bước 1: Xác định lưu lượng hiện tại và tính toán ra xcqđ cho năm tương lai theo các hướng ra vào nút. Bước 2: Theo điều kiện địa hình thực tế mà có cách bố trí mặt bằng các đèn tín hiệu, chú ý đèn phải đặt ở vị trí thuận lợi mà người lái xe dễ nhận thấy. Bước 3: Dựa vào lưu lượng của các luồng xe tỷ lệ các luồng xe rẽ trái để lập ra các pha điều khiển cho hợp lý. Bước 4: Tính toán LLBH ( Si ) của từng làn theo từng hướng. Bước 5: Xác định hệ số lưu lượng Yi của các luồng xe so với LLBH. Tiếp đó tính tổng các Yi của các pha đèn. Bước 6: Tính toán thời gian tổn thất của từng pha, đây là thời gian chuyển pha ( tcp ) và tổng thời gian tổn thất ( Tcp ) của chu kỳ đèn. Bước 7: Tính toán thời gian một chu kỳ đèn tối ưu ( Top ) và đưa ra chu kỳ thiết kế đèn ( Tp ). Bước 8: Phân bổ thời gian xanh cho các luồng xe đại diện của các pha và sau đó là thời gian xanh cho các luồng xe còn lại. Bước 9: Tính toán năng lực thông hành của nút theo các hướng. Bước 10: Tính thời gian chờ trung bình của một xe và chiều dài dòng xe chờ. Bước 11: Kiểm tra lại các chỉ tiêu năng lực thông hành và thời gian chờ trung bình từ đó lựa chọn phương án tốt nhất. Tổ chức bố trí lại luồng giao thông tại nút: Bảng 3.6 lưu lượng xe con quy đổi trong giờ cao điểm năm hiện tại A1 A2 B1 B2 B3 C1 C2 951 3292 179 4475 91 271 217 Hình 3.3: Sơ đồ thể hiện dòng giao thông hiên tại tại nút Tương Mai – Giải Phóng Nhận xét: Căn cứ vào hình 3.7 ta thấy tại nút này tồn tại 3 giao cắt nguy hiểm và dòng phương tiện rẽ trái theo hướng A1 là rất lớn (> 200) và hướng C2 cũng tương đối lớn vì thế gây cản trở khả năng thông xe của tuyến B2 mà tuyến B2 có lưu lượng giao thông rất lớn vì thế nên hiện tượng ùn tắc là thường xuyên trong những giờ cao điểm trong nút chưa có đường dành riêng cho người đi bộ nên trong những giờ cao điểm cũng như giờ thấp điểm là rất khó khăn.. Thiết kế pha đèn cho nút Tương Mai – Giải Phóng trong 5 năm tương lai Căn cứ vào bảng (3.4) ta thấy vào giờ cao điểm lưu lượng xe đi thẳng tuyến Giải Phóng là rất lớn trong khi đó tuyến theo hướng A1 và C2 là tương đối lớn gây ùn tắc vì vậy cần có pha đèn riêng cho 2 dòng này. Như vậy ta sẽ bố trí tại nút này là 2 pha thể hiện rõ trên hình vẽ hướng chuyển động của các hướng trên nút .Trong khi đó ta bố trí vạch sơn rộng 4m cho người đi bộ sang đường Pha2 Pha1 Hình 3.4 Thứ tự phân pha đèn tín hiệu tại nút Lưu lượng bão hoà (S) a. Lý thuyêt: Khi bật đèn xanh các xe cần có một thời gian để khởi động và tăng tốc để đạt 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 (LLBH). Như vậy lưu lượng bão hòa là lưu lượng xe tối đa đi qua vạch dữnge của một tuyến vào nút khi có các xe xếp hành nối đuôi nhau liên lục và chạy trong thời gian có đèn xanh. Xác định LLBH S trên một làn xe LLBH của dòng xe trên một làn xe dẫn tới nút giao thông có điều khiển phụ thuộc vào hai nhân tố: nhân tố dòng xe và nhân tố hình học. Ảnh hưởng của nhân tố dòng xe là tác động của các loại xe khác nhau đến LLBH tại nút giao thông có đèn điều khiển bằng đèn tín hiệu. Các xe trong dòng đều được quy đổi trong ra xe con tiêu chuẩn. Ảnh hưởng của các nhân tố hình học đến LLBH là: Vị trí của làn xe (bên trong hay bên ngoài) Chiều rộng của làn xe (chỗ đi vào nút giao thông) Độ dốc của làn xe vào nút Một số trường hợp cụ thể như sau: +) Đối với làn xe đi thẳng: Không có luồng xe rẽ phải, rẽ trái thì LLBH tính cho làn xe sát lề hoặc tuyến chỉ có một làn xe theo công thức: S = 1940 + 100(W-3,25) Tính cho làn xe không ở vị trí sát lề: S = 2080 + 100(W-3,25) +) Đối với làn xe chỉ rẽ phải, rẽ trái: Nếu không có dòng rẽ đối diện thì Sr = Nếu có dòng rẽ đối diện thì Sr = +) Trường hợp làn xe hỗn hợp: Nếu không có dòng xe rẽ đối diện thì Sm = Nếu có dòng xe rẽ đối diện thì Sm = Trong đó: W - bề rộng của làn vào nút, (m) r - bán kính của dòng xe rẽ, (m) f - tỷ lệ xe rẽ trong một làn Áp dụng vào nút Tương Mai – Giải Phóng. Hướng Tương Mai: Tuyến chỉ có 2 làn xe chạy mỗi làn rộng 3m , và chỉ chuyển động theo 2 hướng là rẽ phải và rẽ tráiđường dẫn vào nút chỉ có 1 làn đường cho tất cả các phương tiện chuyển động tới nút. Hướng Ngã Tư vọng – Giáp Bát: Tuyến có đường dẫn vào nút là 5 làn xe chạy trong đó quy định: làn xe sát lề dành cho phương tiện đi thẳng, 3 làn xe ở giữa dành cho phương tiện đi thẳng, còn làn ngoài cùng chỉ dành riêng cho các phương tiện rẽ trái. Hướng Giáp Bát – Ngã Tư Vọng: Hướng này có làn sát lề rộng 3m chỉ dành cho các phương tiện rẽ phải 3 làn trong cùng dành cho đi thẳng và làn ngoài cùng dành cho xe quay đầu Do đó LLBH của các dòng phương tiện dẫn vào nút được tính như sau: + Tuyến Hướng Ngã Tư vọng – Giáp Bát: Làn xe sát lề: Ssl = 1940 + 100*(W-3.25) (xctc/h) Ssl = 1915(xctc/h) Làn ngoài lề: Snl = 3*(2080 + 100*(W – 3.25 )) = 6315(xctc/h) Làn xe đi thẳng là: S = 6315 + 1915 = 8230 (xcqd) Làn xe rẽ trái: (xcc/h + Tuyến Hướng Giáp Bát – Ngã Tư Vọng: Lànxesátlềdànhchocácxerẽphải: Ssl = Ssl = 1596 (xcqd) Làn xe ở giữa: (xctc/h) Làn xe rẽ trái: (xctc/h) S = Snl + Ssl + Srt = 1596 +6315 + 2434 = 10345 (xctc/h) + Tuyến Tương Mai Tuyến chỉ có 1 làn xe cho tất cả các dòng phương tiện, LLBH của đường dẫn là: (xctc/h) 2. Tính toán thời gian chuyển pha & thời gian đèn vàng ( tcp ) a .Thời gian chuyển pha: 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. Thời gian chuyển pha còn được gọi là thời gian xen kẽ giữa hai xanh (intergreen time) hay là thời gian dọn sạch nút. Ta có công thức tính thời gian chuyển pha như sau Olsen – Rotherry đã thiết lập được công thức tính thời gian xen kẽ giữa 2 xanh như sau: txk = tpư + ( s ) Trong đó: tvn : thời gian vượt nút tpư : Thời gian phản ứng của lái xe, lấy bằng 1s. v : Vận tốc của xe chạy qua nút ( m/s ). Đối với nút thì v = 10 m/s a : Gia tốc hãm xe thường lấy từ 2,5 - 3m/s2. Đối với nút Tương Mai – Giải Phóng thì ta lấy bằng a = 2,5m/s2 B : Bề rộng của vùng thường gây ra xung đột ( m ). lx : Là chiều dài của xcqđ, đối với xe con lấy 3m – 5m tnn = l2/v è tcp = tpư + ( s ) ( 3.10 ) Qua khảo sát ở nút Tương Mai – Giải Phóng ta có: tcp1 = tpư + = 1+11/2.9,8+ (15+4)/11 = 4 ( s ) tcp2= tpư + = 1+11/2.9,8 (17+4)/11 = 4( s Như vậy thời gian chuyển pha là: Tcp= 4(s). Thời gian thoát nút được tính thêm 1s để đề phòng hiện tượng qua nút theo cặp hoặc các phương tiện rẽ trái nối đuôi nhau vì vậy Tcp=4+1=5s. b.Tính toán thời gian Vàng Tv = 3s Vậy thời gian đèn vàng là 3s 3. Tính toán chu kỳ cho nút. Số thứ tự pha Hưóng các luồng xe Qi, xe/h Si,xe/h yi ymax Pha I A1 951 3292 0.28 0.3 C(1,2) 488 1532 0.31 Pha II B(1,2,3) 4782 10345 0.46 0.46 A2 3292 8230 0.4 Tổng hệ số lưu lượng đại diện trên LLBH (hệ số phục vụ) là: Y = 0.3 + 0.46 = 0.76. 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). Nhìn vào bảng (3.12) ta có thể thấy với hiện trạng của nút hiện nay thì chỉ có thể tính toán để nút giao phục vụ tốt năm hiện tại, những năm sau đó nếu không có sự cải tạo lại tuyến đường vào nút thì việc xảy ra ách tắc là điều không tránh khỏi. Ta tính toán chu kỳ đèn cho nút năm hiện tại, với Y = 0,96 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 = == 34s - Tối ưu: Co = = - Thực tế: Ctt = 52s Chọn chu kỳ đèn thiết kế C = Co = 71s Phân bố đèn xanh cho các pha theo chu kỳ tối ưu (Co = 71s) - Thời gian đèn xanh có hiệu: (txh): Của pha I: txh1 = Của pha II: txh2 = - Thời gian đèn xanh thực tế: Pha I: tx1 = 25 – 1 = 24s Pha II: tx2 = 38– 1 = 37s Thời gian đèn vàng: tv = 3s Thời gian đèn đỏ của các pha đèn Tđ1 = Co – Tx1–Tv = 71 – 25 – 4 = 42s Tđ2 = Co–Tx2–Tv = 71 – 38 – 4 = 29s Thời gian chậm xe tại nút: Ta có các tỉ số sau: = = 25/71 = 0,35; = = 38/71 = 0,53 Xét pha 1: Khả năng thông qua của pha 1: P = 2..S = 2.0,35.4824 = 3377 (xcqđ/h) Với hướng Giải Phóng à Tương Mai Mức độ bão hòa của dòng xe: x = = Thời gian chậm xe trung bình cho 1 ô tô đi hướng này là: Tính toán thời gian chờ trung bình của phương tiện. Thời gian chờ của phương tiện là thời gian 1 xe phải dừng trước vạch dừng khi gặp đèn đỏ. Thời gian này bắt đầu từ lúc xe đầu tiên gặp phải đèn đỏ và giảm dần tới 0 khi xe thấy tín hiệu đèn xanh. Nếu tính thời gian này trung bình cho các phương tiện thì có: Ttb = 0,9* ( 1. 15 ) =>T=0.9*( => Ttb = 19s Với hướng Tương Mai – Giải Phóng Mức độ bão hòa của dòng xe: x == Thời gian chậm xe trung bình cho 1 ô tô đi hướng này là: Ttb = 0,9* => Ttb= 0.9*( => Ttb = 21s Xét pha 2: Khả năng thông qua của pha 2: P =.( S1 + S2 ) = 0,53. 18575 = 9845 (xcqđ/h) Với hướng Bến xe Giáp Bát – Ngã Tư Vọng : Mức độ bão hòa của dòng xe: x = = Thời gian chậm xe trung bình cho 1 ô tô đi hướng này là: Ttb = 0,9* => Ttb = 0.9*( => Ttb = 19s Với hướng Ngã Tư Vọng – Bến Xe Giáp Bát: Mức độ bão hòa của dòng xe: x == Thời gian chậm xe trung bình cho 1 ô tô đi hướng này là: Ttb = 0,9* => Ttb = 0.9*() => Ttb = 18s Xác định năng lực dự trữ thông hành của nút: R.C = Tính toán khả năng của người đi bộ Đi bộ qua các nút giao thông, nhất là các nút giao thông lớn rất nguy hiểm như khi thời gian đi bộ đã hết mà ta chưa sang được đường... Chính vì vậy tính toán khả năng của người đi bộ là một việc làm cần thiết. -Vân tốc thoát nút của người đi bộ thông thường là từ 1.2-1.5(m/s) - Chiều dài phương tiện lx=0; - Thời gian thoát nút và thời gian vượt nút của người đi bộ: tu+tr=S0Vr ; Đối với nút ta lấy So =37m ; vận tốc đi bộ trung bình của người đi bộ là vr=1.5 m/s ; từ đó ta suy ra tu+tr =37/1.5=25 s. Bảng 3.7: Tính toán các thông số kỹ thuật của hệ thống đèn tín hiệu tại nút giờ cao điểm STT Pha I Pha II 1.Thời gian đèn xanh có hiệu 25s 38s 2.Thời gian đèn xanh thực tế 24s 37s 3.Thời gian đèn đỏ của các pha 43s 30s 4. 0,34 0,52 5.Khả năng thông qua 3377(xcqđ/h) 9845 (xcqđ/h) Hướng TM-GP HướngGP-TM Hướng NTV-BXGB Hướng BXGB-NTV 5.Mức độ bão hòa của dòng xe 90% 82% 75% 86% Đánh giá mức độ tối ưu 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 ngã tư rất phức tạp trở thành ngã tư đơn giản, mức độ phức tạp ( xem phần 1.1.3 ) chỉ còn là các điểm nhập và điểm tách. Việc bố trí nhịp pha xanh của pha1 giữa luồng rẽ trái sớm hơn luồng đi thẳng đã triệt tiêu hẳn điểm cắt giữa luồng rẽ trái và luồng đi thẳng ngược chiều. Lúc này mức độ nguy hiểm ( Công thức 1.1) M = Nt + 3Nn + 5Nc = 2 + 1*2 + 5*1 = 9. ( Giảm xuống ở mức rất đơn giản ) - 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: - Vẫn còn giao cắt của 2 hướng C1 và A1.Tại nút này các phương tiện khi rẽ trái bị khuất tầm nhìn nên không tránh khỏi tai nạn trong lúc buổi tối khi hệ thống đèn tín hiệu không hoạt động trung bình cứ 1 tháng ở đây lại xảy ra 4 vụ tai nạn. - Trong thời gian chờ đèn đỏ của pha I thì tại 2 hướng là A2 và B2 bị dừng lại để qua nút là tương đối lớn do trong những giờ cao điểm thì lưu lượng qua nút của 2 hướng trên là rất lớn - Khi người đi bộ sang đường vẫn không an toàn do vẫ còn hướng A1 chuyển động khi kết thúc pha II và 2 hướng B2 và A2 di chuyển khi pha I kết thúc Nếu chọn phương án tổ chức giao thông bằng đèn tín hiệu. Cách bố trí cột đèn. Mỗi mặt cắt vào ta bố trí một cột đèn treo cao 5m, cột làm bằng thép chống rỉ, cột gồm cụm đèn có hai bộ đèn xanh - vàng - đỏ ( cho hướng đi thẳng và cho hướng rẽ trái ). Như vậy, ta có 3 cột đèn chính với 2 bộ đèn xanh - vàng - đỏ ( một đèn cho dòng rẽ phải ở mặt cắt C ). Mỗi hướng cho người đi bộ tại phần mép đảo tam giác trong vạch đi bộ bố trí 2 cột đèn đi bộ cao 3m, mỗi cột có một bộ đèn xanh - đỏ, vậy sẽ có 8 cột đèn điều khiển đi bộ( Hình 3.15). Bố trí làn cho các luồng xe: Mặt cắt vào A có 1 làn xe rẽ trái, 4 làn cho xe đi thẳng. Mặt cắt vào B có 1 làn cho xe rẽ trái và 3 làn cho xe đi thẳng.1 làn cho xe rẽ phải Mặt cắt vào C có 1 làn cho xe rẽ phải, 1làn cho xe rẽ trái . Hình 3.5 Mô hình nút sau khi lắp đặt đèn tind hiêu và biển báo b) Giải pháp tổ chức bằng nút giao thông vòng xa dùng đảo liên tục và cải tạo dải phân cách cho hợp lý. Dựa vào mặt bằng và đặc điểm hình học của nút ta đề xuất các giải pháp TCGT bằng các đảo như sau: Tính toán các thông số kỹ thuật của đảo. Nút giao thông vòng xa được dùng khi có hai tuyến đường giao nhau : Một chính, một thứ yếu và lưu lượng xe rẽ trái từ đường thứ yếu vào đường chính tương đối lớn. Đảo liên tục: với dạng này xe rẽ trái và xe chạy thẳng có thể chạy liên tục, không dùng đèn tín hiệu hoặc có thể kết hợp dùng đèn tín hiệu, nhưng hành trình xe chạy dài bất tiện cho xe thô sơ. Đây là biến tướng của nút giao thông hình xuyến đảo bầu dục. Đảo này có thể lợi dụng giải phân cách giữa có sẵn để thực hiện. Chiều rộng đảo thường 10-20 m và chiều rộng đường khoảng 40-50 m . Hình 3.6: Sơ họa phương án dùng đảo liên tục Chiều dài đoạn chuyển tiếp ( theo giáo trình Đường và giao thông đô thị - Nguyễn Khải) L1≥B2+K-2Lb+R (m) Trong đó: B – Chiều rộng làn đường thứ yếu. K – Số làn xe 1 chiều ở đoạn vòng xa. Lb – Chiều dài đoạn chuyển làn (thường Lb =25-30 m). R – Bán kính đảo (thường R =8-10m). Nhưng do đường giải phóng có chiều rông không lớn trong khi đó vỉa hè cũng hẹp nên ta lấy R = l/2 ( trong dó l là chiều dài của xe con thường lấy 4m) => R = 2 m Áp dụng vào nút Tương Mai – Giải Phóng ta có: Đường Tương Mai là đường thứ yếu, trong đó lưu lượng rẽ trái từ đường Giải Phóng vào Tương Mai & lưu lượng từ Tương Mai -> Giải Phóng là rất lớn Bề rộng đường Tương Mai giao động trong khoảng từ 5-7 m. Lên ta lấy chung bình bề rộng đường Tương Mai là 6 m.Hay ta có B=7 (m). Số làn xe một chiều ở đoạn vòng xa là 5 làn xe ,hay K=5; Chiều dài đoạn chuyển làn Lb=25-30 m lấy Lb=25 (m); 10(m) lấy R=2 (m). Thay số vào công thức trên, từ đó ta suy ra : L1 > 80 m Vậy chiều dài của đảo L = 2.L1 = 160m . Trong cách bố trí này trên giải phân cách ngoài đường giành cho người đi bộ, còn có đường giành cho các phương tiện thô sơ, phi cơ giới. Mục đích của việc làm này làm cho việc đi lại của các phương tiện đó trở lên thông suốt và mau chóng hơn.và do những xe rẽ trái bị khuất tầm nhìn nên ta bố trí các gờ giảm tốc để tránh tai nạn cho các xe rẽ trái cũng như đảm bảo cho các xe nhập dòng và tach dòng an toàn Tính toán tổn thất thời gian do xe bị ùn tắc Ta có :Tω=tω25Kh.Kn (xe-h/năm) Trong đó : Tω – tổn thất thời gian tính cho 1 giờ, xe-h/năm, Tω phụ thuộc lưu lượng xe chạy trên đường chính (M) và lưu lượng trên đường phụ (N). Được tra trong toán đồ. Kh -hệ số không đồng đều theo giờ, Kh=0.1 Kn – hệ số không đồng đều theo năm, Kn=0.0833 Hình 3.7. Lưu lượng theo các hướng vào và ra (lấy số liệu đại diện). Các nút chọn làm các điểm xét vì đây là các hướng chính. Và có sự ảnh hưởng của đường phụ Tương Mai vào đường chính Giải Phóng. Ta lấy lưu lượng cao điểm sáng làm đại diện vì lưu lượng cao điểm sáng thường tập trung khách quan hơn lưu lượng các giờ còn lại. Điểm xét M, xe/h N, xe/h Tω Tω=250,1.0,0833 1 4873 951 100 300000 2 4566 488 100 300000 3 3292 362 100 300000 ( Do lưu lượng trên các hướng chính M, và hướng phụ N vượt quá khả năng tính toán của toán đồ lên lấy tω =100. Vậy tổn thất thời gian do xe bị ùn tắc trong 1h là ∑Tω=3.300000 =9.105xe.giờ./năm) Tính toán mức độ phức tạp của nút sau khi áp dụng: Từ sơ đồ hình 3.5.ta có 3 điểm tách và điểm nhập.Từ đó suy ra độ phức tạp của nút bằng : M=0+3x3+3=12. Kết luận: Nút thuộc dạng đơn giản sau khi cải tạo. Tính toán vị trí đặt biển báo hiệu. Bài toán giải định đặt ra là: Người điều khiển phương tiện có thể nhìn thấy và đọc được biển báo ở khoảng cách 30m và bắt đầu giảm tốc khi đi vào vạch giảm tốc. Biết rằng bề rộng vạch giảm tốc rộng 10m. Và cách vạch sang đường 5m. Vận tốc tham gia giao thông là 40 km/h= 11.11 m/s.Vận tốc khi đi đến vạch sang đường là 10km/h=2.78m/s. Hệ số ma sát mặt đường là 0,5 ( tình trạng mặt đường tốt). Hình 3.8. Sơ đồ tính toán vị trí đặt biển báo. Ta có công thức quãng đường phanh và dừng an toàn của phương tiện là: d=v12-v222g(μ±i)+v1.tp (m) Trong đó : v1- vận tốc trước khi phanh. v2- vận tốc sau khi phanh i – độ dốc của đường, lấy i =0 μ- hệ số ma sát. μ=0.5 tp- thời gian phản ứng ,lấy tp=1s Áp dụng ta có: d=v12-v222g(μ±i)+v1.tp=11.112-2.7822.9,8(0.5±0)+11,11.1=23 m. 3.3.2. Đánh giá các giải pháp tổ chức giao thông. Đối với phương án TCGT bằng đèn tín hiệu. Đây là phương án mà hiện tại nút đang áp dụng. 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 ngã tư rất phức tạp trở thành ngã tư đơn giản, mức độ phức tạp chỉ còn là các điểm nhập và điểm tách và 1 điểm giao cắt. Lúc này mức độ nguy hiểm ( Công thức 1.1) M = Nt + 3Nn + 5Nc = 2 + 3*2 + 5*1 = 12. ( Giảm xuống ở mức rất đơn giản ) Tần suất lặp lại các giao cắt là ít vì các pha được tổ chức độc lập và các luồng xe không ảnh hưởng lẫn nhau. Tầm nhìn tại nút ở các góc Đông Nam, Tây Nam và Tây Bắc luôn được đảm bảo. Thời gian đèn xanh ở các pha đèn tăng lên 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. 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. Nhược điểm: Do lưu lượng hai hướng đi thẳng của tuyến Giải Phóng là rất lớn cùng với lưu lượng rẽ vào Tương Mai cũng lớn nên vấn đề an toàn cho người qua đường là chưa có Do thời gian chờ của phương tiện trên đường Giải Phóng còn tương đối lớn nên trong giờ cao điểm tình trạng các phương tiện tồn đọng để qua nút là còn lớn Tầm nhìn tại nút còn hạn chế Đối với phương án TCGT bằng đảo liên tục. Ưu điểm: Khi các xe từ hướng Ngã Tư Vọng -> Bxe Giáp Bát thì không phải dừng lại. Vì vậy phương án này làm tăng năng lực thông hành của tuyến đường Giải Phóng. 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 Tương Mai - Giải Phóng có lưu lượng > 500 xcqđ /h nên thoã mãn điều kiện áp dụng, bố trí phương án dùng đảo giao thông không phá vỡ cảnh quan xunh quanh, làm cho nút đẹp hơn.Năng lực thông hành lớn. Khả năng thông xe theo một làn trên một hướng lớn hơn so với phương án dùng đèn giao thông. Nhược điểm: Thời gian đi qua nút lớn. Tầm nhìn qua đường hạn chế Do R quay đầu nhỏ nên khả năng an toàn cho các phương tiện rẽ trái gặp phải nguy hiểm nhất là lúc buổi tối Dễ gây chuyển động sai vì vậy cần phải có CSGT điều kiển trong thời gian ban đầu nếu áp dụng Phương pháp này. 3.3.3. Lựa chọn giải pháp giao thông hợp lý. Qua các ưu nhựơc điểm trên ta lựa chọn phương án sử dụng đèn tín hiệu giao thông trong quá trình thiết kế nút giao thông Tương Mai - Giải Phóng KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết Luận Hiện tại ở Hà Nội quỹ đất dành cho giao thông quá ít, diện tích đất dành cho hệ thống các nút giao thông là rất khiêm tốn, khả năng mở rộng các nút giao thông trong thành phố là rất hạn chế. Mặt khác hệ thống đèn tín hiệu tại các nút chưa thực sự hợp lý và tối ưu do đó thường xuyên gây ách tắc giao thông Để có thể giải quyết được vấn đề này các cơ quan chức năng của thành phố nói chung và của sở giao thông Hà Nội nói riêng đã gặp rất nhiều khó khăn. Từ khi nhận được đồ án này em đã cố gắng rất nhiều để có thể tìm hiểu để đưa ra các giải pháp cải tạo và tổ chức giao thông tại nút. Việc thiết kế, cải tạo và tổ chức lại nút giao thông Tương Mai - Giải Phóng như đã trình bày ở chương 3 của đồ án là hợp lý hơn nhiều so với hiện trạng ban đầu khi chưa cải tạo và chắc chắn trong tương lai khi lưu lượng dòng giao thông tăng lên thì nút sẽ đáp ứng được nhu cầu đi lại thông qua nút. Tuy nhiên sự cải tạo của một nút giao thông sẽ tăng khả năng đi lại rất nhiều nếu như tuyến đường mà qua nút cũng được mở rộng nếu như năng lực thông qua còn hạn chế. Tuy số liệu quan sát chưa có đầy đủ toàn bộ các cơ sở chứng minh trên là chính xác, kết quả nghiên cứu của đồ án trong thời gian ngắn và phương tiện quan trắc còn hạn chế nên quá trình phân tích các số liệu không tránh khỏi sai sót về mặt cơ học, dẫn đến độ tin cậy chưa đạt hiệu quả tuyệt đối. Em mong nhận được sự tận tình giúp đỡ của các thầy cô để em có được những kiến thức mới giúp cho em có thêm những kiến thức sau này phục vụ cho công việc sau khi tốt nghiêp. Kiến nghị: Với phạm vi 1 đồ án tốt nghiệp đồng thời phạm vi nghiên cứu chỉ là 1 nút giao thông nên còn nhiều hạn chế vì vậy mặc dù nút có được thiết kế tổ chức tốt thì để đảm bảo giao thông thuận tiện cũng cần có sự kết hợp của nhiều yếu tố. Em mạnh dạn đề xuất 1 số ý kiến sau: -Tiếp tục điều chỉnh và xây dựng 1 chu kì đèn hợp lý hơn trong tương lai. -Cải tạo vỉa hè nhằm đảm bảo tầm nhìn cho phương tiện và tạo mỹ quan cho nút. -Nên có các nghiên cứu khác nhằm mở rộng tuyến đường vào nút nhằm tạo sự đồng bộ giữa nút và các hướng tuyến vào nút. - Sử dụng vạch sơn và biển báo rõ ràng, hợp lý để hướng dẫn người điều khiển phương tiện giao thông. DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Bùi Xuân Cậy, Nguyễn Quang Đạo (2005), Đường thành phố và quy hoạch giao thông đô thị, NXB Đại học giao thông vận tải, Hà Nội. Tiến sỹ Phan Cao Thọ, Giao thông đô thị và chuyên đề đường, Đại học bách khoa Đà Nẵng, khoa xây dựng cầu đường. Đường ôtô tiêu chuẩn thiết kế TCVN 4054 – 05 (bản dự thảo), Hà Nội. Bộ Giao thông Vận tải (2005). 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. TS. Khuất Việt Hùng (2007), Bài giảng quy hoạch nút giao thông bằng đèn tín hiệu, Hà Nội. Vũ Anh Tuấn (2008), Bài giảng Tổ chức giao thông đô thị, Viện quy hoạch và quản lý giao thông vận tải, ĐH GTVT Hà Nội. Nguyễn Xuân Vinh (1999), Nút giao thông, NXB giao thông vận tải, Hà Nội. Nguyễn Xuân Vinh (2003), Thiết kế đường ôtô và điều khiển giao thông bằng đèn tín hiệu, NXB Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh, TP Hồ Chí Minh. Nguyễn Xuân Trục ( 2003 ), Quy hoạch GTVT và thiết kế công trình đô thị, NXB Giáo dục, Hà Nội. Quy hoạch chi tiết giao thông thủ đô Hà Nội đến năm 2020 ( Báo cáo cuối kỳ 01 - TEDI - 045 ), NXB Giao thông, Hà Nội. Nguyễn Xuân Thuỷ (2003), Tiêu chuẩn thiết kế đường ôtô - 22TCN, NXB Giao thông vận tải, 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. Lê Thị Kim Dung (2007), Giáo trình Kỹ thuật đô thị, Đại học bách khoa Đà Nẵng