Chuyên đề Tìm hiểu biện pháp nâng cao hiệu quả khai thác hệ thống đẩn tín hiệu điều khiển giao thông ở Hà Nội

PHẦN CHUYÊN ĐỀ TÌM HIỂU BIỆN PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ KHAI THÁC HỆ THỐNG ĐẩN TÍN HIỆU ĐIỀU KHIỂN GIAO THÔNG Ở HÀ NỘI  Chương mở đàu MỤC ĐÍCH VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 1. Đặt vấn đề Việt Nam nói chung, Hà Nội nói riêng đã và đang chuyển biến rất nhanh để phát triển kinh tế. Muốn vậy hệ thống giao thông vận tải tất yếu phải đi trước một bước, xõy dựng cải tạo hệ thống đường sá, quy hoạch và phát triển phương tiện có định hướng, tạo tiền đề phát triển kinh tế. Vì vậy, vấn đề xõy dựng một hệ thống điều khiển giao thông tự động cũng là phục vụ hiện đại hoá ngành Giao thông vận tải của đô thị. Năm 1994-1999, chính phủ dùng khoản viện trợ ODA (Pháp) cho việc xõy dựng hệ thống đèn tín hiệu, điều khiển giao thông cho thành phố Hà Nội từ trung tõm đặt tại 40 Hàng Bài. Đõy là công cuộc cải tổ phương pháp điều khiển giao thông bằng đèn tín hiệu ở Việt Nam nói chung và Hà Nội nói riêng. Cho đến nay sau hơn 10 năm triển khai và khai thác tại Hà Nội, hiệu quả đèn điều khiển giao thông đã được khẳng định. Cả Hà Nội đã có khoảng 200 nút lắp đặt đèn tín hiệu giao thông trên tổng số 600 nút giao thông trên toàn thành phố. Trong đó có nhiều đèn chưa hoạt động hoặc hoạt động cũn chập chờn không hiệu qủa, làm thiệt hại kinh tế và gõy bức xúc cho người sử dụng. Đi đôi với việc lựa chọn thiết bị là hàng loạt những yếu tố khác liên quan đến việc sử dụng đèn tín hiệu cho có hiệu qủa. Vấn đề này đặc biệt quan trọng, đòi hỏi công tác nghiên cứu nõng cao hiệu qủa sử dụng của công trình đã xõy dựng và sẽ xõy dựng. Trong nhiều giải pháp để giải quyết vấn đề đó như giải pháp: - Chọn thiết bị sử dụng cho hệ thống điều khiển giao thông tự động - Bố trí, lắp đặt đèn tín hiệu giao thông. - Phối hợp điều khiển giữa các tín hiệu đèn ... Do thời gian có hạn nên em tập trung đi vào 02 vấn đề: - Thiết kế phõn pha điều khiển. - Bảo trì, nghiên cứu điều chỉnh trong suốt quá trình hoạt động. 2. Mục đích của đề tài. 2.1. Tìm hiểu, giới thiệu về phõn pha điều khiển và ví dụ cụ thể về 1 nút cụ thể. 2.2. Điều khiển phối hợp trên một tuyến đường chính có nhiều đèn điều khiển. 3. Đường lối nghiên cứu. Với mục đích trên, cần tiến hành các công việc như sau: 3.1. Để phục vụ nghiên cứu nội dung 1 - Tỡm hiểu cấu trúc 1 hệ thống điều khiển giao thông tự động và phõn tích nhứng thiết bị đã sử dụng ở Hà Nội, từ đó đưa ra những khuyến nghị lựa chọn thiết bị thích hợp với điều kiện Hà Nội và Việt Nam. - Tiến hành điều tra các nút giao thông với việc bố trí một số đèn tín hiệu không hiệu quả. - Tiến hành điều tra quan trắc đặc điểm giao thông trên đường Chùa Bộc. 3.2. Để tiến hành nghiên cứu nội dung 2 - Tiến hành điều tra quan trắc đặc điểm giao thông trên đường Phố Huế-Hàng Bài. - Sử dụng đặc điểm giao thông này để tớnh toán chọn chu kỳ thích hợp tiến tói tỡm ra độ lệch pha có tín hiệu điều khiển của trục đường. 4. Đối tượng nghiên cứu - Hệ thông điều khiển giao thông tự động của Hà Nội. - Nghiên cứu điều khiển phối hợp một cụm nút trên một trục đường ở Hà Nội. Chương 1 NỘI DUNG ĐIỀU TRA KHẢO SÁT 1. Về hệ thống điều khiển GTĐT ở Hà Nội 1.1. Giới thiệu sơ lược về đốn tín hiệu giao thông ở Hà Nội 1.1.1. Lịch sử sử dụng đốn ở Hà Nội Lịch sử phát triển của việc điều khiển giao thông bằng đốn tín hiệu ở thủ đô Hà Nội được túm tắt như sau: - Từ năm 1964, bắt đầu từ ngã tư Tràng Tiền, Hàng Đào, Cửa Nam (đốn treo trên dõy điện) với phương thức 3 công tắc điện bật tay. Đến năm 1970 xuất hiện công tắc xoay với các tiếp điểm khác nhau. Năm 1975, Sài Gũn được giải phóng, thành phố Hà Nội mới có 5 nút giao thông có đốn điều khiển đó là: + Tràng Tiền – Hàng Bài + Cửa Nam + Nguyễn Khuyến – Lê Duẩn + Khõm Thiên + Trần Hưng Đạo – Bà Triệu Thực tế vẫn là công tắc xoay do 1 cảnh sát theo dừi các dòng xe đi ở ngã tư điều khiển. - Từ năm 1980 -1990 các nhà lónh đạo cảnh sát giao thông chọn phương thức điều khiển bằng tay (vì không có điện) trong các giờ cao điểm. Chớnh vì vậy 15 bộ đốn tồn tại nhưng không được sử dụng thường xuyên. Bên cạnh đó các bộ đốn này có hình thức cũng như công nghệ lạc hậu không đáp ứng được các yêu cầu đặt ra. Cho đến trước năm 1994 nhiều cụm đốn ở Hà Nội đã được xõy dựng nhưng do nhiều đơn vị sản xuất phụ tùng linh kiện lạc hậu … không thoả món điều kiện làm việc và nhu cầu giao thông, bên cạnh đó tín hiệu ở các nút chỉ làm việc độc lập gõy ra ùn tắc, ở nút giao thông này mất thì ở nút giao thông khác lại tăng. - Năm 1994, thành phố Hà Nội đã phê duyệt cho phép xõy dựng hệ thống đốn tín hiệu điều khiển giao thông tự động gồm 35 cụm đốn, 6 camera, 4 detector và một trung tõm điều khiển ở 40 Hàng Bài. - Năm 1996, thành phố đã tiến hành xõy dựng hệ thống đốn tín hiệu đợt 2. Gồm 60 cụm đốn tín hiệu, 14 camera và 5 detector các thiết bị chủ yếu là do hóng SILEC là loại hiện đại có nhiều ưu điểm trong khi làm việc. Chớnh sách đầy sáng suốt đó đã góp phần to lớn trong việc giải quyết các vấn đề của giao thông thành phố, góp phần đưa đô thị nước ta ngày thêm phát triển sánh ngang tầm với các đô thị trong khu vực và trên thế giới. - Cho đến nay sau hơn 10 năm triển khai trên thành phố Hà Nội đã có trên 200 nút giao thông điều khiển bằng đèn tín hiệu 1.1.2. Lợi ích sử dụng đốn tín hiệu giao thông Để thấy được lợi ích thiết thực của việc sử dụng đốn tín hiệu giao thông ta hóy xem xét nguyên nhõn ra đời của nó. Giao thông ngày càng phát triển theo sự tiến bộ của con người và đặc biệt là giao thông đô thị. Giao thông đô thị phát triển, số lượng các phương tiện tham gia giao thông tăng lên . Điều đó làm cho giao trong các đô thị trở nên khó khăn, hiện tượng ùn tắc do xe cộ và tai nạn giao thông tăng lên rừ rệt. Trong điều kiện đó, đốn tín hiệu giao thông đã ra đời để giải quyết vấn đề bức xúc về giao thông. Chớnh vì vậy mục tiêu cơ bản và cũng là hiệu quả của hệ thống đốn tín hiệu là: - Cải thiện điều kiện giao thông - Nõng cao an toàn giao thông Cải thiện điều kiện giao thông do đốn tín hiệu có hiệu quả rất to lớn. Chớnh nó đã lập lại được trật tự giao thông, khắc phục được hiện tượng “ùn tắc giả tạo”, giảm bớt xung đột của các luồng xe tới nút. Từ đó tốc độ trung bình của các dòng xe trên đường tăng, dẫn đến tiết kiệm được thời gian đi lại, tăng thời gian làm việc, chi phí nhiên liệu cho các phương tiện giao thông ít hơn, giảm được ô nhiễm môi trường không khí. Nõng cao an toàn giao thông do đốn tín hiệu cũng vô cùng thiết thực từ việc giảm xung đột giữa các luồng xe làm giảm tai nạn giao thông đưa đến tiết kiệm được một lượng kinh phí không nhỏ cho xã hội trong việc chi phí sửa chữa xe cộ, chạy chữa nạn nhõn và đặc biệt là bảo vệ tớnh mạng con người, sử dụng đốn có thể giảm 45% tai nạn so với khi chưa lắp đốn tín hiệu. Bên cạnh đó hệ thống điều khiển giao thông bằng đốn tín hiệu cũng góp phần cho thủ đô văn minh, hiện đại hơn, góp phần vào việc nõng cao ý thức chấp hành luật giao thông của nhõn dõn. 1.2. Giới thiệu cấu trúc hệ thống điều khiển tự động đốn tín hiệu giao thông 1.2.1. Sơ đồ cấu trúc và công nghệ làm việc 1.2.2. Các thiết bị tại trung tâm Xem xét cấu trúc của hệ thống điều khiển giao thông tự động ta thấy được hầu hết các thiết bị của trung tõm điều khiển: Tủ điều khiển đốn tín hiệu Tủ điều khiển camera Máy in, máy tớnh, máy vẽ biểu đồ, điện thoại Bản đồ tường mạng GTTP Các màn hình Video theo dừi bằng camera Phát thanh … Hiện nay các thiết bị đang sử dụng phần lớn của hóng SILEC (Pháp) tuy nhiên một số thiết bị khác như: máy tớnh, máy in, phát thanh, có thể dùng thiết bị do hóng khác nhưng có cùng tớnh năng. 1.2.3. Các thiết bị ngoại vi 1.2.3.1. Mô tả về thiết bị đốn tín hiệu giao thông Khái niệm cơ bản về đốn tín hiệu giao thông và cấu tạo của đốn tín hiệu giao thông. - Đốn tín hiệu giao thông là một loại thiết bị dùng để điều khiển giao thông trên đường đặc biệt là các nút giao thông. Đèn tín hiệu giao thông được áp dụng 3 màu là xanh, vàng, đỏ có dạng hình trũn và được lắp theo chiều thẳng đứng hoặc nằm ngang. - Cấu tạo của đốn tín hiệu: Đốn tín hiệu giao thông chỉ là một thiết bị ngoại vi của hệ thống điều khiển tự động giao thông của nó bao gồm các loại sau: Đốn giao thông: đốn giao thông có hình dáng kớch thước rất đa dạng tuỳ từng nước sản xuất và tuỳ từng tiêu chuẩn kỹ thuật khác nhau. Nhưng nói chung chúng có những đặc điểm giống nhau như sau: Phõn tích một hộp đốn ta thấy: Kớnh bảo vệ màu có các thấu kớnh thích nghi với việc phát sáng, màu sắc và kiểu nguồn sáng. Joăng khít tại của hộp đốn. Lỗ đục sẵn để lắp ráp và mắc vào bên trong hộp. Vòng xoay định hướng có mốc. Định vị để gắn hộp với bản tương phản. Cho phép đặt hộp đốn một cách nhanh chóng: lắp ráp bằng các cái kẹp. Thiết kế đặc biệt để có thể lắp ráp các kiểu hộp đốn khác nhau. Các cái kẹp. Các kích thước của một số loại đốn: Kích thước và hình dạng đèn tín hiệu trong” Điều lệ báo hiệu đường bộ 22TCN237-01”. Với hình dáng bề ngoài như sau: Ngoài ra cũn có đốn một màu, đốn hai màu: Hoặc loại có bản tương phản: Các loại đốn này đều là loại đốn hiện đại có chung các đặc điểm sau: Chất liệu khoang đốn Polycacbonat sơn đen. Lưỡi trai che nắng. Hệ thống chống mất cắp. Thiết bị chống bụi và chống nước, chống chấn động là 6 poales. Góc toả sáng lớn hơn 50 Các thấu kớnh lọc màu bằng Polycacbonat do đó bền, chịu được chấn động và va đập, mặt trong cấu tạo võn hoa để phõn bố đều ánh sáng trong không gian. Với loại đốn dùng nguồn sáng là khí thắp (bóng huỳnh quang) thì các thấu kớnh lọc màu sẽ là màu trắng. Với đốn dùng nguồn sáng là sợi đốt thì các thấu kớnh sẽ là màu của tín hiệu đốn. Nguồn sáng cho các loại đốn tín hiệu: Đốn huỳnh quang Halogen. Đốn tín hiệu giao thông Halogen hoàn toàn phù hợp để sử dụng trong mọi ứng dụng về tín hiệu giao thông. Đốn được thiết kế đặc biệt để thay thế trong 12 tháng. Đốn đạt yêu cầu tiết kiệm năng lượng hữu ích, trong suốt thời gian sử dụng đốn luôn đạt được ánh sáng thực, không bị biến đổi.Dõy tóc cực ngắn của đốn Halogen làm tăng hiệu quả của hệ thống quang học. Đốn hoàn toàn có khả năng tạo chùm ánh sáng thực hoàn hảo. PKX22 và BA15d dựa trên những nét đặc trưng của đốn Halogen đảm bảo đặt vị trí chớnh xác của đốn trong hệ thống tín hiệu sử dụng quang học. Một số loại đốn Halogen theo tiêu chuẩn của Anh. Loại Điện áp (V) Công suất (W) Trụ Độ dài cáp Độ sáng (Lm) 6611 10 35 PKv22s 280 525 6613 10 35 BA15d 280 525 13563 10 50 PKx22s 280 950 13557 10 50 BA15d 280 820 13512 42 50 GY635-15 280 900 13909 42 65 PKx22s 110 900 Đốn bao gồm: “ buồng Halogen” được đặt trong gương phản xạ đa sắc có lượng nhỏ và độ láng bóng cao, dày 50 mm. Các chỉ tiêu liên kết linh hoạt. Loại Điện áp (V) Công suất (W) Trụ Độ dài cáp Độ sáng (Lm) 13757 42 65 100 950 Đốn tín hiệu giao thông nóng sáng: Đặc điểm: Chi phí thấp, thay thế đơn giản, nhanh chóng. Cấu trúc cho phép lắp đặt phù hợp mọi trường hợp sử dụng đốn tín hiệu. + Đốn dõy tóc đơn nạp chõn không hoặc khí gas, bóng đốn trong suốt, đường kớnh từ 45-65 mm tuỳ theo công suất. Sử dụng vít lắp tiêu chuẩn E27. + Sự đa dạng về chủng loại cho phép sử dụng tuỳ ý cho cả đốn tín hiệu giao thông, tín hiệu cho người đi xe, đi bộ, đốn nhấp nháy. Đốn được thay thế trong 6 tháng sử dụng. Loại Điện áp Công suất Đường kính Khí nạp Độ dài cáp Độ sáng 6998E 220-230 25 45 Chân không 52.5 135 6974E 220-240 40 60 Chân không 692 240 6945E 220-240 60 60 Chân không 692 420 6937E 220-240 60 60 Chân không 692 360 6943E 220-240 75 60 Gas 692 525 6939E 220-240 100 65 Gas 792 830 6938E 220-240 100 65 Gas 793 720 Loại 60w-240Lm được thiết kế để có thể điều chỉnh thay thế đối với những khu vực đòi hỏi những thông số trên ở mức độ cao như vậy, sao cho thích hợp cả vào ban đêm. c. Đốn tín hiệu giao thông nóng sáng có gương phản xạ “hỡnh nhẫn”: Loại đốn này có cấu tạo tương tự như loại trên nhưng đặc biệt hơn là sử dụng gương phản xạ “hình nhẫn” có thể tiết kiệm 25% năng lượng tiêu tốn cho đốn tín hiệu bằng phương pháp thay thế bóng 75w cho 100w. Loại Điện áp Công suất Đường kính Khí nạp Độ dài cáp Độ sáng 6966E 220-230 75 60 Gas 692 380 6967E 220-240 75 65 Gas 792 470 6968E 220-240 100 65 Gas 792 700 d. Đốn tín hiệu nóng sáng sử dụng điện áp thấp: Đặc điểm: Sử dụng năng lượng hiệu quả và dễ thay thế, bóng đốn trong suốt.Dựa theo đốn B20 chịu được những rung động mạnh bất ngờ. Loại Điện áp Công suất Đường kính Khí nạp Độ dài cáp Độ sáng 13580 10 20 36 Gas 312 200 13581 10 30 36 Gas 312 200 13575 40 25 36 Gas 312 200 13576 40 40 36 Gas 312 500 13577 40 60 36 Gas 312 500 e. Đốn nhắc lại: Đốn nhắc lại có tác dụng nhắc lại những tín hiệu của đốn tín hiệu giao thông nhưng đường kớnh nhỏ hơn và được lắp thấp, vít chặt vào chõn cột cách đất 1-1,2m. Đốn nhắc lại thường dùng:3 đốn f100mm, đốn hỗn hợp, đốn f200mm Như đã nói ở trên, đốn nhắc lại cấu tạo tương tự đốn tín hiệu giao thông nên các nguồn sáng đốn sử dụng cũng như đốn tín hiệu giao thông. Đốn huỳnh quang Đốn sợi đốt nóng sáng f. Đốn tín hiệu dành cho người đi bộ (đốn bộ hành) Đốn bộ hành có kích thước như đốn tín hiệu giao thông có thể dùng một đốn hay hai đốn để điều khiển giao thông cho người đi bộ. Đốn bộ hành lại có thể dùng loại một đốn f300 mm có hai hình vẽ: Người dừng màu đỏ Người đi màu xanh Đốn có thể dùng hai loại hai đốn f300 mm hay f200 mm mỗi đốn ghi một ký hiệu và đảm bảo màu sắc như đốn 1. Loại đốn bộ hành có cấu tạo như đốn giao thông, chỉ đặc biệt là đốn một có hai ngăn khác nhau. Nguồn sáng dùng cho đốn bộ hành cũng như nguồn sáng của đốn tín hiệu giao thông: Đốn huỳnh quang Đốn sợi đốt nóng sáng Sau khi nghiên cứu một loạt các mẫu đèn của Pháp (SILEC), GABRARIMI, Hà Lan (PHILIPS), Singapor (GAC), Úc (AWA)... Ta đưa ra kết luận chọn loại đèn do hóng SILIC (Pháp) sản xuất. Đặc tớnh chung của loại đèn này như sau: - Đèn 3 màu 332 (300 mm tín hiệu đỏ, 200 mm tín hiệu xanh, vàng) theo chuẩn mực NFP 99 – 200, chất liệu khoang đèn bằng Polycacbonat. Trai che nắng đủ dài, cửa đóng mở chống phá, có thiết bị chống bụi và chống nước, chống chấn động 6 foales. Kớnh lọc màu bằng Polycacbonat, do đó bền, chịu được chấn động va đập, mặt trong cấu tạo võn hoa để phõn bố ánh sáng trong không gian. Góc toả sáng >5o kết hợp với giá đỡ khoang đèn bằng tấm gương phản có kích thước lớn (1190x560) và tín hiệu đỏ lớn hơn tín hiệu vàng, xanh do đó rất thuận lợi cho việc phõn biệt tín hiệu từ xa. - Nguồn sáng của đèn sợi tóc tuy là không có ưu điểm về sự phân biệt màu sắc trong nắng nhưng nó có tuổi thọ gấp 4-5 lần đèn loại huỳnh quang. 1.2.3.2. Tủ điều khiển a) Tủ điều khiển được thiết kế để tạo điều kiện cho các phương tiện vận chuyển công cộng vượt qua ngã tư có đốn tín hiệu một cách dễ dàng. - Kéo dài thời gian đốn xanh khi phương tiện đến ngã tư - Giảm thời gian đốn xanh khi không cần thiết - Đếm các phương tiện và xử lý theo đốn xanh, tuỳ theo thời gian đốn xanh và tuỳ theo lượng xe đến theo chu kỳ màu. - Điều khiển các đốn tín hiệu đặc biệt đối với các phương tiện giao thông công cộng bằng cách gài tín hiệu xanh vào mọi giai đoạn của chu kỳ màu. b) Theo tính chất điều khiển có hai loại tủ - Tủ điều khiển cục bộ: Là loại tủ đặt ở các nút giao thông độc lập, chương trình, lệnh được cài đặt sẵn không liên hệ được với trung tõm. Cũng có chức năng gọi là điều khiển thích ứng. Loại này chỉ dùng ở các nút độc lập, xa trung tõm hoặc không có trung tõm. - Tủ điều khiển hệ thống: Làm việc được ở mọi chế độ ( theo lệnh từ một trung tõm), nhưng khi gắn với một trung tõm hay một tủ cái khác thì chịu sự điều khiển tại nơi đó. Một tủ điều khiển loại này cấu tạo từ hai khối chớnh: Khối điều khiển và khối chấp hành. Ngoài ra cũn khối điện thoại, điều khiển tay ( không liên lạc với trung tõm ) khối xung, khối kiểm tra. Vấn đề chọn tủ loại nào là chọn chế độ làm việc ( nêu ở trên ) và chọn tớnh năng của hai khối chớnh. Sơ đồ cấu trúc của tủ điều khiển Khối điều khiển Là khối có thiết bị nhập thông tin và xử lý thông tin,và xử lý thích ứng ( vi xử lý). Để đồng bộ thì việc dùng máy tớnh 186/33 MHz bộ xử lý Pentium là thoả món công việc thông tin. Khối chấp hành Là bộ phận đường ra để xử lý tín hiệu đốn, ví dụ từ Chorus của hóng SILEC-Pháp có dung lượng 16 đường đốn và mở rộng đến 32 đường đốn. Một số thông số khác của nó: + Nguồn điện xoay chiều 1 pha 220 V (có dải điện áp từ 160 đến 250 V) cường độ ngắt 800VA/220V + Làm việc trong điều kiện không khí độ ẩm 95% + Nhiệt độ môi trường từ 0-700C, vỏ tủ băng nhôm 2 lớp có tiếp đất. Kiến nghị: Chọn loại tủ CHORUS là loại tủ hiện đại, điều khiển hệ thống làm việc được ở mọi chế độ (theo lệnh của trung tâm). Loại này rất phù hợp trong việc cải tạo, nâng cấp. 1.2.3.3. Detector giao thông Hiện nay ở các nước sản xuất và sử dụng rất nhiều loại detector giao thông, phụ thuộc vào nguyên lý làm việc mà ta có thể phõn ra nhiều loại khác nhau: loại tiếp xúc cơ học, đo xung lượng, đo bức xạ của ôtô, … Mỗi loại lại phõn ra theo vị trí: chôn dưới đường, treo cao hay dựng bên lề. Hoặc phõn ra theo phương pháp đo đếm của từng loại. Như vậy chọn loại nào phải căn cứ vào mục đích sử dụng ( xác định lượng xe, số lượng trục xe, xác định kích thước,chiều dài xe, xác định tốc độ xe, số xe, thành phần xe). Tuy vậy chọn một số detector có chức năng vừa cho xe ôtô, vừa cho xe đạp, vừa cho xe máy thì không có. Qua phõn tích tính năng cũng như các điều kiện lắp đặt của detector, ta thấy rằng việc chọn detector phải dựa vào mục đích sử dụng của nó. Ở Hà Nội hiện nay, mục đích chớnh của detector là: thử nghiệm để nghiên cứu đếm xe, đo tốc độ xe cộ ôtô khi ra vào thành phố và bước đầu áp dụng thử nghiệm vào hệ thống giao thông thông minh ITS (Intelligent Transport System). Đồng thời sử dụng loại đơn giản, dễ thi công, không cản trở giao thông, không làm nhiễu hệ thống Radio, ổn định với cơ học và môi trường. Kiến nghị chọn loại khung dây cảm ứng từ. Cáp truyền - Cáp thông tin điều khiển là loại cáp đồng series 74, có 2 loại cáp đồng, loại 5620.8 và loại 2820.8. Đặc tớnh chung là lừi đặc bằng đồng, vỏ cách điện bằng Polietilen, chất liệu kín. Ruban bằng nhôm gấp nếp, ống gen bằng Polietilen. Loại này mềm, cơ động khi đi cong, khả năng chống đè nén cao, không thấm ẩm và không nhạy cảm đối với nước. Các thông số khác: điện trở vòng 73.4/Km, điện trở cách điện 220V một chiều sau 2 phút 1500M/Km. Khai thác điện thoại tối đa là 10 Km. Nhược điểm là có vỏ mỏng nên chịu ảnh hưởng rất nhiều của thời tiết mùa nóng, nhưng cáp được chạy ngầm trong hệ thống cống bể, do đó chỉ lưu ý khi thi công. - Cáp sợi quang loại đang dùng do Pháp chế tạo là 12 F0-62.5/125 phục vụ cho truyền tín hiệu camera. Một số tớnh chất: Đường kớnh lừi thép trong cùng: 62.5 Đường kớnh sợi quang: 125 Đường kớnh sợi bọc ngoài sợi quang: 250 Bán kớnh uốn cong cho phép: 150 mm Măng sông cáp dùng: BPS-1 Một số thiết bị phụ DEMO Detecteur DE PASSAGE DE VEHICULES Miêu tả: Từng đơn vị riêng biệt Lắp ráp nhanh chóng: Bộ đốn bằng nhôm đảm bảo cơ học. Một thanh đực phớa bên phải và một thanh cái phớa bên trái cho phép liên kết các tủ đặt cạnh nhau trên đường ray, xe bus. Vòng đầu dõy bên trong cho phép nối trực tiếp với cáp của cái bắt,không cần sử dụng dõy nối phụ. Điều chỉnh độ nhạy thật hoàn chỉnh bằng quan sát. Nguyên tắc dò được sử dụng độc lập. Như vậy không cần thay đổi bộ dò hoặc thay đổi nhiệt độ ( thay đổi từ trường trên mặt đất bằng một khối kim loại chuyển động - Bằng sáng chế của SILEC số 1515997). Linh hoạt: sử dụng nguyên tắc dò bằng mạch từ. Hiệu năng cao: DEMO phát hiện mọi phương tiện giao thông kể cả xe đạp, ở các vận tốc khác nhau kể cả khi đang đỗ. Kích thước nhỏ cho phép đưa vào trong mọi loại tủ. Thích nghi với mọi logic điều khiển. Dễ dàng lắp ráp: các DEMO được lắp trên các đường ray, xe bus. Các bộ dò được liên kết với nhau bằng các vít cố định. Đặc tính kĩ thuật: - Bộ dò: + Tiêu thụ điện nhỏ hơn 3.5VA + Kiểu máy dò: mạch từ của SILEC + Chiều dày tối đa của cáp giữa mạch vòng và cái cắt nhỏ hơn 300m. + Có thể cắt tiếp xúc đầu ra: 10VA ( 500 mA tối đa, 100 V tối đa). + Mặt trên màu xanh cho phép phõn biệt DEMO với các sử dụng cùng loại hộp. - Khối: + Bộ dò chuẩn trên đường ray, xe bus gồm một Rail bus có mạch cung cấp điện chung, hạ thế cho tất cả các bộ dò DEMO và cung cấp 220V45% một pha (110V là tốt nhất). + Số lượng tối đa các bộ dò DEMO cho phép: 10. + Tiêu thụ năng lượng tối đa: 35 VA cho 10 DEMO + Nhiệt độ tối đa cho khối bộ dò hoạt động:-20 đến 700C. DPM Detecteur DE PRESENCE DE VEHICULES Các đặc tính kỹ thuật - Hộp bộ dò: + Cung cấp điện từ 18 – 35 V. + Tiêu thụ điện 28 mA + Kiểu cáp yêu cầu: Mạch từ của SILEC 30 – 1000 MH. + Chiều dài tối đa cáp của bộ dò: 200 m. + Tần số của 4 kênh từ 30KHz – 150 KHz. + Phối hợp tự động + Dễ dàng điều chỉnh: tối đa, tối thiểu, trung bình. + Có thể cắt công tắc nghỉ 30 V (DC), 1A max. + Chỉ đầu ra bằng đốn tín hiệu màu đỏ. + Thời gian xuất hiện bắt đầu ở 6 phút, không phụ thuộc vào mạch từ. Trong trường hợp có sự cố thông tin được cung cấp thường xuyên, nếu bộ dò bị mất điện mạch từ bị đứt. - Hộp cung cấp điện: xe bus (ALDET). Điện áp cung cấp:220 V 15%, 1 pha. Tốt nhất là 110 V. Tiêu thụ điện tuỳ theo số lượng bộ dò (tối đa là 35 VA). Số bộ dò tối đa ( về cơ học và điện ): 10. - Nhiệt độ vận hành: -200C đến 700C. mặt trên vít đầu vào mạch từ ( một dõy dẫn 0.5 m). Diode led độ nhạy bộ tiếp xúc xe bus đầu ra của tiếp xúc cung cấp điện ổn định Rail Bus Màu xanh cho phép phõn biệt nhanh chóng với các thiết bị khác Ở các nước phát triển trình đổ tự động hoá điều khiển giao thông ở mức rất cao, dòng xe có đặc trưng rất ổn định do vậy việc sử dụng detector để cung cấp thông tin là cần thiết 1.2.3.3. Camera Các camera thường được đặt tại các nút giao thông phức tạp để từ trung tõm điều khiển có thể quan sát trực tiếp hiện trạng giao thông của từng nút (có đặt camera) trên màn hình. Từ các quan sát trực tiếp bằng mắt trên màn hình ở trung tõm có thể thấy rừ được hình ảnh về mật độ, thành phần xe chạy, tình trạng ùn tắc, các phát sinh và nguyên nhõn gõy tai nạn giao thông ... Đồng thời từ thực tế quan trắc có thể nghiên cứu được quy luật các dòng xe, phản ứng của các lái xe trong dũng, tốc độ của từng loại phương tiện đi trong nút hoặc trên đường phố được quan sát. Vị trí đặt camera phải đảm bảo chắc chắn an toàn, sao cho camera truyền được toàn bộ và đúng hình ảnh hiện trạng giao thông của nút bất kỳ thời điểm nào trong ngày và cả trong ban đêm. Tại trung tõm điều khiển có tổng đài chuyển kênh với nhiều máy thu cỡ lớn để quan sát được trực tiếp bất cứ hình ảnh của một camera nào cần kiểm tra 2. Hiện trạng đèn tín hiệu giao thông ở Hà Nội 2.1. Hiện trạng bố trí đèn tín hiệu ở Hà Nội Hà Nội hiện nay có hơn 600 nút giao thông và trong đó có khoảng 200 nút giao thông được lắp đặt đèn tín hiệu. Nhiều nút đèn tín hiệu giao thông chỉ có tác dụng làm đẹp đường phố, thậm chí có nút ‘chết’ ngay khi đưa vào sử dụng. Lấy đoạn đường Nguyễn Trói làm một ví dụ điển hình. Một đoạn đường ngắn chỉ có 4 km từ địa phận Ngã Tư Sở đến giáp địa phận Hà Đông được lắp đặt tới 7 nút đèn tín hiệu giao thông, nhưng hầu hết các nút đèn này đều hoạt động cầm chừng và không muốn nói là không có hiệu quả. Ngay cả khi có điện thì 3 trong 7 nút đèn vẫn không thể hoạt động: “Nếu đèn hoạt động thì ... đường tắc” - Một đồng chí CSGT đội 3 phõn bua. Chính vì thế nhiều tháng nay 3 nút đèn nay luôn trong tình trạng nhấp nháy vàng Nút đèn ngã ba Nguyễn Trãi - ĐH Ngoại Ngữ thường chỉ nháy vàng từ khi lắp. Nút đèn ngã ba Nguyễn Trãi - Khương Đình "chết" thường xuyên. Nút đèn ngã ba Nguyễn Trãi - Lương Thế Vinh hoạt động thường gây tắc đường nên chúng được giữ trạng thái..."ngủ". Nút đèn Nguyễn Trãi - Nguyễn Quý Đức thỉnh thoảng "thức giấc" làm... nhiệm vụ. Nút đèn ngã ba Trần Nhân Tông - Trần Bình Trọng luôn nháy vàng Nút đèn Trần Nhân Tông - Quang Trung lắp cho ..."đẹp" vì đây là ngã ba cho cả hai đường một chiều, các phương tiện cũng chẳng bao giờ dừng lại nếu nó "thức". Điều đáng nói là ở Hà Nội không chỉ có 1 dóy đèn trang trí như ỏ đường Nguyễn Trói. Tại ngã tư Trần Bình Trọng - Trần Hưng Đạo, đèn tín hiệu nhấp nháy vàng quanh năm. Người dõn ở đõy cho biết từ khi lắp đặt ở đây đã hơn 3 năm thì đèn chỉ nhấp nháy vàng. Trên hành lang đường Trần Quang Khải cũng có rất nhiều nút đèn được lắp đặt rất quy mô như: nút Cầu Đất, Vạn Kiếp, Lương Yên ... nhưng cũng chỉ có tác dụng chớnh là trang trí làm đẹp cho đường. Đô thị Hà Nội mở rộng, các tuyến đường cần nhiều hơn nữa những nút đèn giao thông, nhưng không phải lắp rồi để “chết”, đó chính là một trong những sự lóng phí đàu tư của Thủ Đô. Không phủ nhận thực tế khai thác ở nước ta với dòng xe hỗn hợp phần lớn là xe hai bánh thì về phương diện trật tự an toàn giao thông thì nút giao thông có đèn tín hiệu điều khiển tốt hơn so với nút giao thông hình xuyến. Tuy nhiên việc bố trí đèn tín hiệu ở Hà Nội cũn rất nhiều bất cập : - Sai vị trí (vị trí nút giao thông Nguyễn Chí Thanh – La Thành...) - Không có sự tương quan giữa bình đồ nút vói tín hiệu đèn điều khiển. - Không tương thích với nhu cầu giao thông tại vị trí. - Không tương thích với điều khiển phối hợp. (Tuyến đường Nguyễn Trói...) - Không thích hợp với cảnh quan, môi trường. - Quản lý dự án và quản lý khai thác gặp nhiều khó khăn (không dưới 50% là kỹ sư điện thiết kế, bố trí tín hiệu đèn) - Xử lý khắc phục sự cố chậm 2.2. Một số kiến nghị bố trí lắp đặt đèn tín hiệu Theo đề nghị của Trường Đại học Xõy dựng đề nghị tại những nút giao thông nếu có một trong các điều kiện sau thì nên lắp đặt đèn tín hiệu điều khiển : - Tổng lưu lượng xe chạy trên đường chớnh (theo hai hướng) và hướng lớn nhất trên đường thứ yếu ≥1500 xe con quy đổi/h, trong đó lưu lượng xe trên đường phụ chiếm từ 20 ữ40%. - Những nút giao thông có ≥ 2 vụ tai nạn giao thông làm chết người trong một năm. - Những nút giao thông nằm trên tuyến cần điều khiển phối hợp. Với những điều kiện nêu ra trên đõy mói chỉ là điều kiện cần, còn điều kiện đủ để đảm bảo một nút có tín hiệu điều khiển giao thông có hiệu quả phụ thuộc vào yếu tố kỹ thuật: đó chớnh là bề rộng nhánh dẫn, chiều dài làn chờ, hình dạng và kích thước đảo, phõn pha và bố trí chu kỳ đèn hợp lý... Cần quy hoạch vị trí đặt đèn tín hiệu (cột, giá ...) sao cho thuận lợi với người tham gia giao thông và không gõy hiểu lầm (tại nút giao thông Ngã Tư Sở mặc dù mới lắp đặt nhưng với hướng giao thông Láng - Trường Chinh chỉ có duy nhất 1 đèn báo hiệu đi thẳng và dừng, khi đứng trước vạch dừng không nhìn thấy đèn tín hiệu xanh để tiếp tục lưu thông cho đến khi những người dừng sau phải nhấn còi inh ỏi thì xe đằng trước mới biết dẫn tới lóng phí thời gian đèn xanh và hiện trạng ùn tắc giao thông tại nút này vẫn cũn). Một nguyên tắc chung khi đặt đèn tín hiệu giao thông là khi xe chạy tới nút, hoặc dừng trước vạch dừng, người lái phải nhìn thấy một lúc hai tín hiệu: tín hiệu ở đèn chớnh và tín hiệu ở đèn nhắc lại. Đèn chớnh được đặt ở vỉa hè bên phải đường dẫn, đèn nhắc lại được gắn dưới đèn chớnh, cũn đèn đúp đặt ở vỉa hè bên trái hoặc phía sau nút cũng ở bên trái. Quay trở lại thực trạng bố trí đèn tín hiệu tại Hà Nội hiện nay, do khi bố trí đèn tín hiệu chưa hình dung hết được nội dung, trình tự và kỹ thuật xử lý nên xảy ra tình trạng rất nhiều cụm đèn giao thông lắp đặt mà không hoạt động hoặc hoạt động mà không hiệu quả, làm thiệt hại kinh tế và gõy bức xúc cho người sử dụng. Tại vị trí trước cổng Học Viện Ngõn Hàng, việc lặp đặt đèn tín hiệu và mở dải phõn cách ở đõy làm giảm năng lực thông hành của đường Chùa Bộc và thường ùn tắc xảy ra vào giờ cao điểm bắt đầu từ vị trí trước cổng trường Học Viện Ngõn Hàng. 3. Vài nét về đặc điểm giao thông trên đường 3.1. Mục đích và phạm vi điều tra khảo sát về một số đặc điểm giao thông Để có thể tính toán phối hợp được tín hiệu giao thông giữa các cụm đèn tín hiệu trong một hệ thống. Chúng ta phải biết được một số đặc điểm giao thông của tuyến nút có các cụm đèn. Như vậy mục đích của điều tra khảo sát một số đặc điểm giao thông là để phục vụ cho công tác phối hợp điều khiển tín hiệu giữa các cụm nút. Trong nội dung của đề tài này chỉ đề cập phối hợp điều khiển tín hiệu đèn trên một số trục đường gồm đường Chùa Bộc và trục đường Phố Huế nên phạm vi khảo sát một số đặc điểm giao thông hạn chế trong tuyến đường Chùa Bộc và tuyến đường Phố Huế. 3.2. Nội dung điền tra phân tích 3.2.1. Quan trắc phân tích trạng thái giao thông (đặc điểm dòng xe) Sơ đồ hệ thống các yếu tố ảnh hưởng giữa cỏc nỳt trong tuyến nút Ở đõy chúng ta chấp nhận những gì đã nói ở phần nút độc lập nhưng cũn một số vấn đề chú ý sau: - Lượng xe máy hiện nay rất nhiều (thường chiểm 80-85% thành phần dòng giao thông) và khi đứng trước vạch dừng chúng chiếm diện tích khá lớn, chiếm hầu hết mặt đường. Xe đạp số lượng ít thường xếp gọn vào một vế đường, nhưng hay trộn lẫn vào dòng xe máy ở cuối hàng chờ. - Khi có đèn xanh, xe máy vận động rất nhanh chen lên đi trước cũn xe đạp vận đông chậm sẽ làm giảm tốc độ của xe máy đi cạnh. Lượng ôtô trong mấy năm gần đõy tăng mạnh và dần chiếm một tỷ lệ lớn trong dòng giao thông, phần lớn đỗ ở sau hàng chờ, bị xe máy cản trở (phần lớn là xe máy đỗ trước đầu) nên tốc độ chậm . 3.2.2. Quan trắc tại khu vực khảo sát Chùa Bộc Khu vực Chùa Bộc thuộc quận Đống Đa – TP. Hà Nội. Tại đõy bao gồm các đường trục chính với hiện trạng giao thông rất phức tạp. Trục Đông Bắc – Tõy Nam nối liền khu vực trung tõm thành phố với thị xã Hà Đông (gồm các tuyến phố Khõm Thiêm, Nguyễn Lương Bằng, Tõy Sơn, Nguyễn Trói) Đường vành đai 2 gồm các đường Minh Khai, Đại La, Trường Chinh, Láng Đõy là khu vực giao thông quan trọng đáp ứng nhu cầu đi lại nội thành của phương tiện quá cảnh Bắc Nam hợp thành dòng xe với lưu lượng lớn và vô cùng phức tạp. Việc gia tăng đột biến số lượng phương tiện cá nhõn (phần lớn là xe máy) đã gõy ra tình trạng tuyến đường Chùa Bộc làm việc quá với khả năng thông hành. Tình trạng này càng trở nên nghiêm trong khi thành phố Hà Nội đưa xe bus vào hoạt động, với khổ xe lớn cộng với việc phải lưu thông trên một cơ sở hạ tầng không đảm bảo, sự phõn luồng chưa hợp lý lại phải chen lấn với xe máy nên dẫn đến một tình trạng không tránh khỏi trong thời gian qua là hiện tượng xe ùn tắc kéo dài vào các giờ cao điểm và ùn tắc cục bộ vào các buổi sáng, gõy lóng phí về thời gian và thiệt hại lớn cho nền kinh tế quốc dõn. Tháng 1/2006, TP Hà Nội do sự tài trợ của tổ chức JICA - Nhật Bản đã cải tạo khu vực Chùa Bộc – Thái Hà, xõy dựng đoạn đường an toàn kiểu mẫu và hướng tới mục tiêu đưa TP Hà Nội là thành phố an toàn nhất Chõu Á, nhưng cún thiếu tớnh toàn diện và chưa giải quyết được tình trạng tắc xe kéo dài Xin dẫn lời bình của T.S Phạm Hùng Cường trong bài viết ‘ Thành phố phi cấu trúc’: “Các đường vành đai chậm xây dựng đã dồn toàn bộ lưu lượng giao thông Đụng-Tõy từ Ngã Tư Sở đi qua đường Chùa Bộc, Thái Hà và biến nó từ đường khu vực trở thành đường giao thông chính thành phố, tuyến vành đai bất đắc dĩ. Một nhánh đường đi qua khu tập thể Kim Liên biến đường đơn vị ở thành đường chính khu vực, bóp méo đi một mô hình tiểu khu vốn được xây dựng khá hoàn chỉnh.   Các cửa hàng mọc lên hai bên phố chùa Bộc, Thái Hà tạo nên một trong những tuyến phố thương mại sầm uất nhất khu vực. Điều này đã làm gia tăng tăng thêm sự tắc ngẽn vào giờ cao điểm. Tuyến phố Chùa Bộc - Phạm Ngọc Thạch từ đường khu vực bất đắc dĩ trở thành đường vành đai của thành phố “. Hiện trạng tổ chức giao thông Toàn cảnh khu vực chụp từ bản đồ về tinh (Nguồn: www.earth.google.com) Sơ đồ tổ chức giao thông Đường Chùa Bộc 4 làn xe, rồng 14,3 m dài khoảng 850 m, lưu lượng rất lớn, có khu buôn bán và hướng đi ra từ HV Ngõn Hàng và khách sạn ASEAN, tắc xe kéo dài vào giờ cao điểm thường xuất phát từ cổng trường HV Ngõn Hàng. Trên đường Chùa Bộc có 3 vị trí bố trí đèn tín hiệu đó là tại nút giao Táy Sơn – Chùa Bộc, vị trí trước cổng trường Học Viện Ngõn Hàng, và tại nút giao thông Phạm Ngọc Thạch – Chùa Bộc. Nút Tõy Sơn – Chùa Bộc: sử dụng đèn treo cao cả 4 hướng. kẽ vẽ vạch sơn dẫn hướng Nút Phạm Ngọc Thạch – Chùa Bộc Tình hình lưu thông phương tiện, tắc xe, tai nạn Nghiên cứu trực quan kết hợp với việc chụp ảnh và quay camera. - Với lưu lượng dũng xe lớn và phức tạp, bề rộng đường Chùa Bộc không đủ khả năng thông xe liên tục nên gõy ra hiện tượng tắc xe thường xuyên thậm chí ngay cả vào giờ thấp điểm. (Ảnh dưới) - Trên đường Chùa Bộc tại vị trí trước cổng Học Viện Ngõn Hàng có bố trí cắt ngang dải phõn cách (và đặt tín hiệu đèn điều khiển tại đõy) để cho xe rẽ ra vào trường, cho xe quay đầu và cho người đi bộ qua đường. Kết quả, tại đõy liên tục ùn tắc vào giờ sinh viên tan trường. Thậm chí ngay trước cổng có 1 vị trí đón trả xe Bus gõy khó khăn cho việc thoát khói vị trí này khi xe Bus vào đón trả khách. Dưới đõy vị trí cần được quan tõm sẽ được phõn tích rừ hơn. c) Nghiên cứu khả năng thông hành nút cụ thể Ta nhận thấy lượng xe qua khi bắt đầu có đèn xanh tại các hướng vào nút đều bóo hoà và qua thu thập số liệu, quy đổi xe về xe con tiêu chuẩn thì thấy rằng lượng xe lớn nhất qua một làn xe trong một giờ là 1504 – 1738 xcqđ/h.làn. Trong đó lượng xe, thành phần xe với xe máy chiếm số đông từ 70-80%, xe đạp từ 5-10%, ôtô chiếm 5-10%, cũn lại là các loại xe khác. Nghiên cứu về vận tốc dòng xe Qua điều tra thực tế đo vận tốc dòng xe chạy trên đường (chủ yếu là xe máy ) trên 2 hướng đường Chùa Bộc vào giờ cao điểm và giờ bình thường ta xác định được tốc độ tính toán của dòng xe (là tốc độ đảm bảo 85% xe chạy với tốc độ bằng và thấp hơn trị số đã chọn) ta có: Từ Đến Vtb (Km/h) Chùa Bộc Thái Hà 21 Chùa Bộc Ngã tư Phạm Ngọc Thạch 23 Nguyễn Lương Bằng Ngã Tư Sở 36 Ngã Tư Sở Nguyễn Lương Bằng 32 3.2.3. Sơ lược về đặc điểm giao thông trên tuyến đường Phố Huế - Hàng Bài. Phố Huế cùng với Bà Triệu là hai tuyến phố chớnh nối đường vành đai I (Kim Liên – Ô Chợ Dừa - Đường Đại Cồ Việt – Trần Khát Chõn) với khu vực Hồ Gươm (quận Hoàn Kiếm) là khu vực trung tõm nhất của thành phố. Các tuyến phố được hình thành từ rất sớm, là trục chớnh đi ra cửa ngừ phía Nam của khu phố cổ (Hà Nội xưa). Hai tuyến này cùng với các tuyến phố vuông góc và một số tuyến phụ song song tạo nên mạng lưới dạng bàn cờ. Đõy là khu vực tập trung đông dõn cư, mật độ người và lưu lượng giao thông lớn. Ngoài chức năng là tuyến phố chính nối liền cửa ngừ phớa Nam với khu phố cổ, đõy cũng là hai tuyến đường có chức năng giải quyết tình trạng giao thông từ phớa Nam thành phố ra phớa cầu Chương Dương, cầu Long Biên và ngược lại. Vì vậy, lưu lương giao thông trên các tuyến này rất đông, đặc biệt là xe hai bánh trong các giờ tan tầm, giờ đi làm sáng và chiều tối. Tuyến phố này từ lõu đã được tổ chức giao thông một chiều: tuyến phố Huế cho chiều đi từ đường Đại Cồ Việt - Trần Khát Chõn. Mật độ đường cắt ngang qua hai tuyến này tương đối dày (12 tuyến đường ngang, trung bình 200 m/nút giao), các đường ngang được tổ chức giao thông hai chiều do đó hình thức tổ chức giao thông một chiều trên tuyến phố này tỏ ra rất phù hợp. Toàn bộ các nút giao cắt ngã tư trên toàn tuyến được lắp đặt hệ thống đèn tín hiệu điều khiển. Hình thức điều khiển liên tiến (làn sóng xanh) phối hợp giữa các nút cũng được áp dụng và có những hiệu qủa nhất định. Tuy nhiên người tham gia giao thông vẫn cũn nhận thấy nhiều bất cập như: thời gian chu kỳ đèn, sự phõn pha, sự trượt pha giữa các nút chưa thật sự hợp lý vì thế các ưu điểm của điển khiển bằng đèn tín hiệu và hình thức điều khiển liên tiến (làn sóng xanh) chưa được phát huy đầy đủ. 3.2.4. Tập quán người điều khiển phương tiện Nghiên cứu dòng xe trước và sau nút thấy rằng: - Những xe đỗ sát vạch dừng có xu hướng chen nhau lên sát vạch dừng hơn, khoảng cách giữa các xe là khá gần nhau, xe máy, xe đạp đều cố len nhau cho thật sát vạch dừng trước xe ôtô. Khi có đèn xanh, tất cả các xe đều vụt đi với tốc độ có thể được mà không để ý đến đèn đỏ ở nút tiếp theo. Xe máy khởi động và tăng tốc nhanh hơn ôtô nên thường vượt nhanh lên trước. Tất cả các xe đều vượt qua nút nhanh nhất và đạt tốc độ trung bình, các xe chỉ giảm tốc độ khi cũn cách nút đèn đỏ phớa trước 40-50m vì họ đã quen chu kỳ đèn trên một đoạn đường. - Xe ôtô có ý thức chấp hành luật lệ tốt hơn xe máy, ý thức tham gia giao thông của xe đạp và người đi bộ cũn kém và đõy là một trong những yếu tố gõy nhiễu dòng xe. - Những xe ở cuối hàng chờ có tõm lý thoải mái hơn do không có xe sau thúc bách nên họ bình tĩnh chờ các xe đi trước rồi từ từ chuyển động đuổi theo các xe trước. Chương 2 TỔ CHỨC PHA NÂNG CAO HIỆU QỦA 1. Mục đích đặt đèn tín hiệu điều khiển giao thông 1.1. Đặt vấn đề Để điều khiển giao thông bằng đèn một số nước đã nghiên cứu và đặt ra các tiêu chuẩn đặt đèn cho chớnh họ nhưng đều xoay quanh các vấn đề chớnh: - Hiệu quả về an toàn (Giảm tai nạn giao thông cả về số lượng cũng như mức độ nguy hiểm) - Giảm ùn tắc (giảm thời gian chờ cho hướng giao thông nào đó). - Tăng khả năng thông hành. - Tối thiểu hoá tổn thất thời gian chậm xe cho cả nút - Giảm chiều dài xếp hàng chờ trên đường. - Giảm rủi ro, điều kiện xấu cho khu xõy dựng 2 bên đường (ồn, bụi, ...) do hàng chờ. - Giảm thiểu số lượng xe dừng của một nhúm làn hay tất cả. - Giảm giá thành xõy dựng, bảo trì và liên kết tốt với chỗ khác. Tuy nhiên các mục tiêu đặt đèn ở trên không đồng hành và không phải lúc nào cũng tuyến tính (muốn tăng tốc độ xe chạy vào nút thì dẫn tới số tai nạn tăng cả về số lượng cũng như mức độ nguy hiểm). Làm thế nào để có một cõn đối giữa các mục tiêu, cõn đối giữa các hàng chờ vào nút đồng thời giải quyết vấn đề về tõm sinh lý của ngưũi đi đường ? Đó chớnh là những cõu hỏi đặt ra cho việc tổ chức pha. 1.2. Các chế độ làm việc của đèn giao thông Đèn tín hiệu giao thông làm việc theo chế độ khác nhau tuỳ thuộc từng điều kiện thực tế mà có thể phõn ra: - Làm việc độc lập: các thiết bị làm việc độc lập không có các quan hệ tới các thiết bị ở nút giao thông khác. - Điều khiển theo chương trình cứng: chương trình đã được lập sẵn với các chu kỳ đèn đã được đặt sẵn không thay đổi. + Ưu điểm: Đơn giản và làm cho người sử dụng quen. + Nhược điểm: Không thích hợp với giao thông. - Điều khiển theo chương trình mềm: tức là chế độ phõn pha được thay đổi tuỳ theo điều kiện thực tế, theo cả thời gian trong ngày (điều khiển thích nghi) chủ yếu phụ thuộc vào vận tốc, thành phần và lưu lượng thông qua đo, đếm. Cần phải có các máy đếm. + Ưu điểm: Điều khiển thích nghi thời gian tổn thất ít. + Nhược điểm: Đòi hỏi có 1 hệ thống tín hiệu hiện tại và hiện nay các máy đếm (Detetor) không đo đếm được xe máy và xe đạp nờn không tự động phát hiện sự thay đổi của giao thông nên chưa thể áp dụng vào Việt Nam. - Điều khiển nửa cứng: Người ta dùng các phương tiện thủ công phát hiện ra đặc điểm của giao thông và các chu kỳ đèn được cài đặt tuỳ theo thời gian diễn ra quá trình giao thông trong ngày. + Nhược điểm: sử dụng cho điều khiển phối hợp không thuận lợi. - Điều khiển phối hợp: trường hợp này là điều khiển hiện đại, phối hợp giao thông 1 tuyến đường, 1 tuyến phố (làn sóng xanh) hay cả 1 vùng . Để thực hiện được điều này cần phải nghiên cứu tình hình giao thông của các nút có liên quan tới nhau, tính toán phối hợp điều khiển giao thông giữa chúng để đạt hiệu quả cao, từ đó lập ra hệ thống điều khiển tự động. + Trung tõm điều khiển hệ thống giao thông tự động gồm có 2 phòng chính là : - Phũng kỹ thuật: + Nguồn điện (có dự trữ) + Tủ điều khiển (có máy tính với bộ xử lý lớn) + Tủ camera + Tủ điện thoại. - Phòng chỉ huy: + Bàn làm việc của chỉ huy. + Màn hình + Bản đồ tường: bao gồm toàn bộ hệ thống đèn ở các nút: Đèn xanh, đỏ, vàng : Bình thường. Nháy vàng : Trục trặc đèn Không chạy : hỏng nặng - Thiết bị ngoại vi: + Hệ thống đèn + Tủ điều khiển + Camera + Detector + Đường dõy + Biển báo điện tử + Điện thoại + Phát thanh Khi hệ thống hoạt động, các thông tin giao thông trên đường sẽ được thu nhập qua detector, camera truyền tới tủ điều khiển, ở đõy tủ điều khiển sẽ xử lý sơ bộ và gửi thông tin về trung tõm điều khiển. Trung tõm điều khiển sẽ xử lý thông tin đưa ra đưa ra các quyết định về điều khiển giao thông và bằng các phương pháp phát thanh, điện thoại quyết định giao thông sẽ được truyến tới tủ điều khiển để từ đó sẽ điều khiển tín hiệu, bảng điện tử thông báo cho các phương tiện giao thông. - Điều khiển giao thông bằng đèn tín hiệu ở nút giao thông Ở các nút giao thông các phương tiện giao thông được điều khiển bằng các đèn tín hiệu: + Đèn hiệu giao thông + Đèn nhắc lại + Đèn người bộ hành + Đèn rẽ trái .... 2. Giới thiệu về phương pháp tổ chức pha Để điều khiển các phương tiện người ta lập ra các pha và thông qua các pha để điều khiển tức là phõn chia thời gian cho các luồng xe qua một nút giao thông để giảm bớt hoặc triệt tiêu các xung đột. + Pha điều khiển là sự phối hợp các kì (nhịp) cơ bản và các nhịp trung gian tiếp theo nó. Pha bao gồm các tín hiệu chỉ thị cho một hoặc nhiều luồng xe. Việc tách các xung đột theo thời gian gọi là phõn pha. + Chu kỳ điều khiển là tổng các pha điều khiển trong nút giao thông. Nói cách khác chu kì là sự lặp lại một cách trình tự của tất cả các pha. Kiểu cũ Kiểu mới Phõn tích một chu kỳ ta thấy nó gồm các bước: - Bước cơ bản (xanh - đỏ ) - Bước trung gian (vàng) Thời gian một chu kỳ (thường từ 60 giõy cho đến 120 giõy(tối đa)). + Với kiểu chu kỳ cũ Bước cơ bản có : X1Đ1 – X2Đ2 Bước trung gian có : V Ta nhận thấy rằng bước X1 và Đ1 có thời gian bằng nhau và X2-Đ2 bằng nhau. Thời gian bước trung gian V ở các nhịp là như nhau 3ữ4 giõy. Phõn tích kỹ càng ta có: Hướng A – B đèn tín hiệu xanh X1 cho phép các phương tiện qua nút kể cả các hướng rẽ trái. Trong lúc này đèn bộ hành ở 2 hướng C – D cũng bật xanh cho phép người bộ hành qua đường, nhưng thời gian đèn xanh của đèn người bộ hành sẽ nhỏ hơn thời gian đèn xanh X1 để cho phép người bộ hành cuối cùng qua đường trước khi đèn xanh X2 của hướng C – D bật sáng. Với pha 2 thì ngược lại khi X2 bật sáng thì các phương tiện theo hướng C – D được phép thông qua nút, người bộ hành ở hai hướng A – B được qua đường. Giữa 2 bước X – Đ có một bước trung gian vàng (V), bước này có tác dụng báo cho người đang trong tín hiệu xanh dừng lại, người đang trong tín hiệu vàng thì chuẩn bị đi qua nút. Đèn vàng có tác dụng làm cho người cuối cùng của tín hiệu pha xanh sẽ vượt qua nút kịp thời gian mà phương tiện của nút kia bắt đầu hoạt động tránh được va chạm trong nút Thời gian X1-X2, Đ1-Đ2 của chu kỳ đèn cũ có thể được đặt bằng nhau hoặc khác nhau tuỳ theo lưu lượng xe qua nút theo 2 hướng A-B, C-D và cấp hạng đường theo 2 hướng. Với chu kỳ đèn kiểu cũ này thi tai nạn thường hay xảy ra ở nhịp trung gian (V) Với chu kỳ đèn kiểu mới: Chu kỳ đốn mới cũng có: - Các bước cơ bản: xanh (X), đỏ (Đ) - Bước trung gian: vàng (V) Ở đây thời gian X1-Đ1, X2-Đ2 không bằng nhau, thời gian vàng không thay đổi. Phõn tích kỹ : Chu kỳ mới hoạt động đặc biệt hơn chu kỳ kiểu cũ ở chỗ từ X1 chuyển sang Đ2 nó có một thời gian bước trung gian đèn vàng nhưng từ Đ1 sang X2 không có đèn trung gian nào. Trước khi hướng kia bắt đầu qua nút thì có một khoảng thời gian khoảng 2 giõy ( thời gian quét sạch nút) lúc này cả hai hướng đều là tín hiệu đỏ, chỉ có các phương tiện đã vào trong nút mới được tiếp tục hoạt động các hướng khác đều phải ngưng hoạt động. Loại chu kỳ mới này thời gian X1 có thể bằng Đ1, X2= Đ2 hoặc có thể khác tuỳ theo lưu lượng xe qua các hướng A-B và C-D và tuỳ cấp hạng đường giao nhau. Trên đõy ta chỉ xét trường hợp nút có 2 pha. Thông thường loại điều khiển 2 pha đơn giản được khuyến khích sử dụng trừ khi có yêu cầu cần thêm pha. Bởi vì quóng thời gian thay đổi giữa các pha góp phần vào tổn thất thời gian trong chu kỳ, việc tăng số pha lên thường làm tăng thời gian tổn thất trong nút. Dưới đõy là một vài sơ đồ pha điển hình: Thành lập sơ đồ pha là phần sáng tạo nhất trong thiết kế điều khiển và đáng được người phân tích chú ý cẩn thận. Một sơ đồ pha tốt có thể phát huy hiệu quả tối đa khoảng trống có ích và thời gian, ngược lại sơ đồ pha không thích hợp có thể là nguyên nhân kém hiệu quả. Những sơ đồ pha đang được xét đến là những sơ đồ thường sử dụng phổ biến. Xin lưu ý lại, thực tế là yếu tố quan trọng trong lựa chọn sơ đồ pha. a a a a a a a a (a) Hai pha Pha rẽ trái riêng (b) Pha ghép Tín hiệu xanh tắt sớm mở muộn (c) Bốn pha (d) Ba pha Hai pha rẽ trái 3. Phương pháp tính toán chu kỳ đèn tín hiệu điều khiển giao thông nút độc lập 3.1. Tổng quan về phương pháp tính toán chu kỳ đèn tín hiệu Hiện nay trên thế giới có nhiều phương pháp tính toán chu kỳ đèn tín hiệu điều khiển giao thông sao cho phù hợp với dòng xe và điều kiện thực tế ở mỗi nước, đảm bảo an toàn giao thông và nõng cao năng lực thông hành tại các nút giao thông. Trên cơ sở trong phạm vi cho phép có thể thiết lập được những chu kỳ phối hợp theo “làn sóng xanh” nhằm nõng cao tốc độ và khả năng thông hành cho toàn khu vực, cho toàn thành phố. Ở Mỹ, từ năm 1955-1956, NorMann đã tập hợp các số liệu thống kê được, xử lý theo phương pháp hồi qui nhằm xác định khả năng thông xe lớn nhất của một nút độc lập sau đó tỡm ra chu kỳ hợp lý để đảm bảo thông hết lượng xe tối đa đó theo nhiều nhõn tố như đường một chiều hay đường hai chiều, chiều rộng của đường dẫn có đỗ xe hay không? Thành phần phương tiện, vị trí nút trong đô thị ... Ở Anh và các nước như Đức, Pháp, Nga, Đài Loan người ta dùng phương pháp của Webster để tính toán cho điều kiện cụ thể của dòng xe của nước mình bằng cách địa phương hóa các điều kiện áp dụng như dòng xe thay đổi, các yếu tố hình học của đường khác nhau ... phương pháp này được dựa trên lý thuyết phục vụ để tính ra thời gian chờ xe ở nút là một hàm của chu kỳ C. Đạo hàm bậc nhất của thời gian chờ xe sẽ bằng 0 sẽ cho ta một trị số Co, chu trình ứng với thời gian chờ xe là nhỏ nhất. Và nhiều nước đã vận dụng cực tiểu hoá thời gian xe chờ có sửa đổi cho phù hợp để tớnh toán nhu cầu của nước mình. Sau đõy xin giới thiệu hai phương pháp nói trên: 1) Phương pháp Webster Webster quan niệm dòng xe như một dòng dịch thể có cường độ xe (Ni) bị dừng lại trước vạch dừng của nút trong thời gian đèn đỏ sau đó chạy khỏi nút với cường độ bóo hào (Nbh) cho đến khi kết thúc có cường độ xe mới (No). Webster xác định thời gian tổn thất trên một đầu xe trên một nhánh tới nút có đèn điều khiển theo chu kỳ C, theo thời gian xanh Tx. Dòng xe tới nút là ngẫu nhiên và bóo hoà trong suốt thời gian xét. (3-1) Trong đó: tsi : thời gian chậm xe trong mỗi đầu xe theo hướng I C - thời gian của chu kỳ. λ - Tỉ lệ thời gian đèn xanh trên thời gian của cả chu kỳ. q - Cường độ của dòng xe x - Mức độ bão hoà. (x=q/λ.s) s - suất dòng bóo hoà.(xcqđ/h.xanh) Thời gian của chu kỳ C, lấy vi phõn theo chu kỳ C rồi cho bằng 0 để tỡm ra cực trị của thời gian chậm xe theo hướng xe chạy đông nhất. Co - Thời gian chu kỳ tối ưu. Co = Thời gian tối thiểu cho một chu kỳ đèn - Cmin Cmin = Thời gian thực tế của một chu kỳ đèn (đảm bảo cho nút giao thông tải được 90% năng lực thông xe) Ctt = L - Tổng thời gian tổn thất mỗi chu kỳ. L= với txk là thời gian xen kẽ giữa hai pha xanh (tức thời gian chuyển từ pha này sang pha khác). (công thức do Olsen-Rothery thiết lập) yi - hệ số pha: là tỉ số giữa lưu lượng giao thông tính toán với suốt dòng bóo hoà trên một hướng của pha đang xét (i là thứ tự các pha). Y: Tổng hệ số lưu lượng các dòng xe đại diện. - Thời gian đèn vàng được xác định theo công thức: tV = (giõy) Trong đó: - V: tốc độ trung bình của các phương tiện chạy qua nút. - a: gia tốc chậm dần đều lấy bằng 2,5- 3,5 m/s2 - l: khoảng cách giữa 2 vạch dừng trong nút. - la: chiều dài phương tiện lấy làm chuẩn - 1 giõy là thời gian phản ứng của người lái xe. - Thời gian đèn xanh có hiệu cho các pha được xác định theo công thức: tXh = (giõy) - Thời gian xanh thực tế nhỏ hơn thời gian xanh có hiệu 1 giõy nên thời gian thực tế là: - Thời gian đèn xanh của các luồng khác (luồng xe không đại diện) được xác định tiếp theo bằng cách xem xét cấu trúc của hệ thống tín hiệu, thông thường các luồng xe cũn lại sẽ chọn thời gian đèn xanh bằng thời gian đèn xanh của luồng đại diện cùng pha. - Thời gian đèn xanh phải cõn đối với thời gian của người đi bộ qua đường, chọn trị số lớn hơn. Thời gian của người đi bộ qua đường được xác định theo công thức: tb = (giõy). Trong đó: B: Chiều rộng phần xe chạy V: Tốc độ người đi bộ = 1,3 m/s. S: suốt dòng xe bão hoà (Saturation) là lưu lượng xe tối đa đi qua vạch dừng xe của một tuyến vào nút khi có các xe xếp hàng nối đuôi nhau liên tục và chạy trong thời gian có đèn xanh đồng thời khi chuyển tín hiệu vẫn cũn xe chờ. Xác định S: Xin giới thiệu công thức thực nghiệm của Liên Bang Nga, của HCM và của Viện nghiên cứu đường bộ Anh (TRRL). - Công thức thực nghiệm của Liên Bang Nga. S= 525.B.K1.K2.K3 (với 5,4m ≤ B ≤ 18m) với B ≤ 5,4m ta có thể tham khảo bảng 8.3.2 [3]. Trong đó: K1: xét đến ảnh hưởng của độ dốc dọc của nhánh dẫn tớnh dòng bóo hoà K1 = (i độ dốc dọc của đoạn nhánh lên nút (%o)) K2: xét đến ảnh hưởng của xe rẽ phả , rẽ trái chiếm >10% và chạy chung trên phần xe chạy trên hướng thẳng K2 = K3: hệ số xét đến bán kớnh quỹ đạo xe rẽ K3 = (R- bán kính rẽ) (Với đường 2 chiều thì B lấy bằng một nửa phần xe chạy, nếu là đường một chiều thì lấy B là cả phần mặt đường xe chạy) - Công thức thực nghiệm của Highway Capacity Manual(HCM-2000- Mỹ) Suất dũng bóo hoà được xác định cho từng nhóm làn. Suất dũng bóo hoà là dòng xe tính bằng xe trong một giờ có thể phục vụ được của nhóm làn đó với giả thiết thời gian đèn xanh chiếm 100% toàn bộ thời gian. S=So.n.fw.fHV.fg.fp.fbb.fa.fLU.fLT.fRT.fLpb.fRpb Trong đó: S = suất dũng bóo hoà của nhóm làn nghiên cứu; là tổng suất dũng bóo hoà của các làn trong nhóm làn (xe/h); S0= suất dũng bóo hoà cơ bản cho một làn xe 1900 (xe/h/làn); N = số làn trong nhóm làn; fw = hệ số hiệu chỉnh theo bề rộng làn; fHV= hệ số hiệu chỉnh xét đến thành phần xe nặng trong dòng giao thông; fg=hệ số hiệu chỉnh xét đến độ dốc dọc của nhánh dẫn; fp=hệ số hiệu chỉnh do có làn đỗ xe hoặc có hoạt động đỗ xe ở làn lân cận; fbb=hệ số hiệu chỉnh do hiệu ứng tắc nghẽn do xe buýt dừng trong khu vực nút; fa=hệ số hiệu chỉnh theo loại vùng; fLU=hệ số hiệu chỉnh sử dụng làn xe; fLT=hệ số hiệu chỉnh xét đến ảnh hưởng do xe rẽ trái; fRT=hệ số hiệu chỉnh xét đến ảnh hưởng do xe rẽ phải; fLpb=hệ số hiệu chỉnh xét đến ảnh hưởng của người đi bộ đến dòng rẽ trái; fRpb= hệ số hiệu chỉnh xét đến ảnh hưởng của người đi bộ đến dòng rẽ phải; - Công thức thực nghiệm của Viện nghiên cứu đường bộ Anh (TRRL). Các nhõn tố hình học có ảnh hưởng đến dòng bóo hoà trên một làn là: Vị trí của làn (làn bên hoặc làn trong), chiều rộng của làn và độ dốc của nó, bán kớnh của dòng xe rẽ. R.M.Kimber và một số tác giả đưa ra công thức vào năm 1986 như sau: Với: So = 2080 – 42dg.G + 100(W-3,25). S1 – dòng bóo hoà, khi không có dòng trái chiều. dn - lấy bằg 1 cho dòng bên và lấy bằng 0 cho dòng bên trong. dg - lấy bằng 1 cho cửa vào lên dốc, bằng 0 cho dòng xuống dốc. W - chiều rộng của làn xe ở cửa vào (m) f - tỉ lệ xe rẽ trong làn. r - bán kính cong của quỹ đạo xe (m) Với dòng ngược chiều có chứa luồng rẽ trái ngược chiều thì dòng bóo hoà S2 trên một làn: S2 = Sg + Sc Trong đó Sg dòng bóo hoà trên một làn xe rẽ đối chiều trong giờ đèn xanh có hiệu (xctc/h): Sg = với T= 1+; t1 = 12 ; t2 = 1 – (f Xo)2 . Trong đó: Xo - mức độ bóo hoà của nhánh đối diện, bằng tỷ số giữa lưu lượng xe thực tế và dòng bóo hoà trên nhánh đối diện. Ns - số xe rẽ trái đỗ được trong nút để chờ rẽ không làm trở ngại cho xe đi thẳng T - số xe con đơn vị của xe rẽ trong một làn xe hỗn hợp, mỗi xe rẽ tương đương với T xe đi thẳng Sc – lưu lượng xe trên một làn của xe rẽ đối chiều sau giờ đèn xanh có hiệu: Sc = p (1+NS ) ( fXo)0,2 Trong đó : p - hệ số chuyển đổi xe con tiêu chuẩn, tính theo (1+ ai - hệ số tương đương đổi ra xctc của loại xe i pi - tỷ lệ i có trong thành phần λ = thời gian xanh có hiệu (txh) thời gian một chu kỳ đèn (C) C - thời gian một chu kỳ đèn (giõy) Một vài chú ý: 1. Thời gian đèn xanh tớnh ra nhỏ hơn 7 giõy thì được lấy trị số là 7 giõy vì thời gian này mới đủ cho phương tiện vượt qua nút nhỏ nhất (theo Hướng dẫn về tín hiệu điều khiển giao thông ở Đức thì thời gian đốn xanh nhỏ nhất này là 10 giõy). 2. Thời gian nhỏ nhất của một chu kỳ phải là 25 giõy, nếu tớnh ra nhỏ hơn 25 giõy thì lấy 25 giõy vì những nút có lưu lượng xe đủ lớn mới bố trí đèn tín hiệu, thời gian ngắn hơn sẽ làm cho nút có điều khiển lộn xộn, không đảm bảo an toàn giao thông thậm chí gõy ùn tắc. 3. Thời gian lớn nhất của một chu kỳ không vượt quá 120 giõy, nếu lớn hơn gõy tõm lý nôn nóng, suốt ruột cho người điều khiển phương tiện và dễ khiến cho người điều khiển phương tiên vi pham luật giao thông. 4. Trong công thức xác định chu kỳ tối ưu của Westers trong trường hợp Y= lớn (do lượng xe thực tế quá lớn) thì nút đó cần phải có giải pháp khác như cải tạo mở rộng, phõn luồng lại hoặc làm khác mức. 5. Thông thường, trong một ngày có lưu lượng phương tiện qua nút không đồng đều nên khi tính chu kỳ độc lập ta tính cho giờ cao điểm trong ngày và thời gian có lượng xe chiếm 70% luồng cao điểm. Khi cũn 50% luồng xe giờ cao điểm người ta sử dụng tín hiệu vàng nhấp nháy. Tuy nhiên cần phải kiểm tra cẩn thận để đảm bảo rằng dòng giao thông vẫn an toàn và không xuất hiện rủi ro khi hệ thống đèn tín hiệu bị ngắt mạch. 6. Trong thực tế khai thác và áp dụng đèn tín hiệu vào việc điều khiển giao thông trong những năm gần đõy ta thấy lượng xe các hướng đi vào nút đều ở trạng thái bóo hoà (vào giờ cao điểm trong ngày), do vậy khi tính toán chu kỳ đèn thì ta cần xét đến tõm lý của người lái sao cho xét chiều dài của hàng chờ của các hướng cửa vào là bằng nhau. Việc tối thiểu hoá hàng chờ sẽ giúp giảm khí thải, tiếng ồn. Đồng thời giảm căng thẳng và mệt mỏi với người sử dụng đường. 2) Phương pháp Norman a. Phương pháp này nhằm vào xác định khả năng thông xe lớn nhất của từng nút độc lập. Tác giả tập hợp số liệu thực tế ở nhiều thành phố ở Mỹ bằng phương pháp hồi qui lập ra các biểu, bảng để tra cứu trong các điều kiện tương đương có ảnh hưởng. b. Điều kiện ảnh hưởng của thành phần xe chạy (ôtô bus, xe tải...) - Nút ở trong vùng nào của khu dõn cư (trung tõm thương mại, ngoại vi) - Xe đỗ, dừng xe ở gần nút. - Đường 1 chiều hay 2 chiều. - Bề rộng phần xe chạy của đường dẫn. - Các biện pháp tổ chức giao thông ở đường dẫn vào nút ( vạch sơn, hệ thống biển báo, đèn tín hiệu ...) Khi xác định được khả năng thông hành lớn nhất tác giả tỡm ra chu kỳ tối ưu cho hệ thống đèn tín hiệu điều khiển giao thông. Các biểu đồ dùng cho phương pháp Norman gồm các biểu đồ sau: 1. Ảnh hưởng của phố một chiều không có xe đỗ. 2. Ảnh hưởng của phố một chiều có xe đỗ 1 bên. 3. Ảnh hưởng của phố một chiều có xe đỗ 2 bên. 4. Ảnh hưởng của phố hai chiều không có xe đỗ 2 bên. 5. Ảnh hưởng cuả phố hai chiều có đỗ xe. 6. Ảnh hưởng của đường chớnh hai chiêu không có đỗ xe. 7. Ảnh hưởng đỗ xe nơi giao nhau: + Một chiều không đỗ xe. + Một chiều đỗ xe hai bên. + Một chiều đỗ xe một bên + Hai chiều không có chỗ đỗ. 8. Ảnh hưởng của xe bus khi điểm dừng xa nút. 9. Ảnh hưởng của xe bus có điểm dừng gần nút. 10. Ảnh hưởng của số làn. + Phố hai chiều không có nơi đỗ xe. + Phố hai chiều có nơi đỗ xe. + Phố một chiều. Như vậy phương pháp của Norman được xõy dựng từ một địa phương có dũng xe cụ thể, trên cơ sở khả năng thông xe theo từng nhánh đường dẫn vào nút có khả năng thông xe lớn nhất để xác định chu kỳ hợp lý cho từng nút nên chỉ thích hợp và áp dụng cho những nước có điều kiện tương đương, việc này không một nước nào có đặc thù không có đặc thù riêng nên không áp dụng được, có chăng là phương pháp thống kê và xõy dựng các biểu đồ, toán đồ tương đương để áp dụng cho địa phương mình, điều kiện thống kê và xử lý bằng phương pháp toán học nói trên không phải nước nào cũng có điều kiện làm được. 3) Kết luận Cũng giống như các nước khác trên thế giới ở nước ta cũng “điạ phương hoá “ phương pháp của Webster để vận dụng. Nước ta nói chung và Hà Nội nói riêng có dòng xe khác hẳn với các nước phát triển kể cả các nước trong khu vực bởi nước ta có một thành phần xe phức tạp, phần lớn xe đạp, xe máy đi chung phần đường với ôtô, làm việc điều khiển với đèn tín hiệu phức tạp hơn, nhất là trong khõu chọn một chu kỳ hợp lý cho đèn tín hiệu. Cũng có thể làm như Norman tiến hành điều tra thu thập số liệu trong nhiều năm, xõy dựng các biểu đồ, toán đồ để tỡm khả năng thông hành lớn nhất của từng tuyến đường dẫn tới nút có điều kiện đi lại và tổ chức giao thông khác nhau nhưng kết quả rất khó áp dụng vào thực tế ở Việt Nam do: - Hệ thống mạng lưới đường không ổn định, cơ sở hạ tầng không ổn định, thay đổi thương xuyên nhất là diện tích sử dụng lòng đường. - Dòng xe của Hà Nội luôn thay đổi theo từng giai đoạn ngắn chưa kể tới các xe đẩy bán hàng, người đi bộ bán hàng rong thì lượng xe đạp ngày càng giảm dần về trị số tuyệt đối và về việc sử dụng xe đạp trong tham gia giao thông. Lượng ôtô, xe máy ngày càng tăng lên (đặc biệt là xe máy). Đến một giai đoạn nào đó thì lượng xe máy sẽ dừng lại và dòng xe sẽ tiến tới một dòng xe ổn định như các nước phát triển. - Việc tổ chức giao thông nói chung như phõn luồng, tổ chức đỗ xe cũng chỉ mang tính chất lịch sử không thể thống kê làm các trị số ổn định. Vì lẽ đó cho nên ở nước ta nói chung và Hà Nội nói riêng chúng tôi chọn phương pháp của Webster để vận dụng vào việc tính toán chu kỳ đèn tín hiệu trên cơ sở nguyên lý phục vụ mà Webster đưa ra chu kỳ tối ưu nên phù hợp với yêu cầu trong điều khiển giao thông, tuy nhiên trong phạm vi nghiên cứu là thủ đô Hà Nội ta cần đưa ra các nghiên cứu vận dụng sao cho thực tế chấp nhận. Và từ thực tế đó tỡm ra các quy luật chuyển động, các nút cụ thể với các kích thước hình học hiện có, vấn đề xe đạp, đỗ xe ... 4)Trình tự tính toán chu kỳ đốn Với các nội dung trình bày ở trên, việc thiết kế tổ chức giao thông cho đèn tín hiệu được thực hiện theo các bước sau: 1- Vẽ sơ đồ và kích thước hình học của nút có biểu diễn lưu lượng đã được tính đổi ra ôtô con tiêu chuẩn. 2- Thiết kế chọn các pha chuyển động (dựa vào lưu lượng xe chạy của các luồng xe, tỷ lệ của các luồng xe rẽ để quyết định số pha điều khiển, phương pháp điều khiển). 3- Tớnh toán khoảng cách giữa các tín hiệu. 4- Tớnh dòng bóo hoà Si của dòng xe theo các vị trí của làn. 5- Xác định hệ số lưu lượng yi của các luồng xe và chọn hệ số lưu lượng lớn nhất cho mỗi pha. 6- Tính thời gian tổn thất cho từng pha và tổng thời gian tổn thất L của một chu kỳ đèn. 7- Tớnh toán thời gian một chu kỳ đèn tối thiểu, tối ưu, và chu kỳ đèn thực tế. 8- Lựa chọn trị số chu kỳ đèn (C) để tiến hành lập pha. 9- Tính toán phõn bổ thời gian đèn xanh cho các luồng xe. Trước hết là cho các luồng xe đại diện của mỗi pha, sau đó phõn bổ nốt thời gian đèn xanh cũn lại. 10- Tính dự trữ năng lực thông hành của nút giao thông theo thời gian chu kỳ đèn đã chọn. 11- Xác định thời gian chậm xe trung bình của một xe và chiều dài dòng xe xếp hàng chờ đèn xanh nhằm xác định chiều dài chờ xe trước khi vào nút. 12- Kiểm tra lại toàn bộ. Kết thúc. 4. Điều khiển giao thông phối hợp Tại sao phải điều khiển phối hợp? Hệ thống điều khiển giao thông phối hợp bằng đèn tín hiệu là một tiến bộ lớn so với điều khiển từng nút giao thông riêng biệt. Kinh nghiệm của nước ngoài cho thấy, nhờ áp dụng phương pháp điều khiển giao thông phối hợp mà tốc độ xe tăng khoảng 30%, giảm 20% số vụ tai nạn xe đâm vào nhau và rút ngắn 1/3 thời gian ùn tắc. So với điều khiển từng nút riêng biệt thì việc áp dụng điều khiển giao thông phối hợp có hàng loạt các ưu điểm sau: - Nâng tốc độ xe chạy và giảm số chỗ phải dừng xe. - Xe chạy trên đường phố nhịp nhàng, đều đặn làm tăng khả năng thông hành của nút. - Tốc độ xe chạy của phương tiện giao thông trên đường phố là tương đối đồng đều vì không cho phép xe chạy với tốc độ quá cao và buộc các lái xe đang đi với tốc độ nhỏ phải tăng tốc để kịp đến ngã tư khi có đèn xanh , nhằm tránh bị dừng xe khi có đèn đỏ. - Điều khiển phối hợp tạo khả năng giảm tai nạn giao thông, vì khi đi tới ngã tư xe gặp ngay đèn xanh để vượt qua nên không xảy ra tình huống xe sau đâm vào các xe đi ở phía trước. Khoảng cách thời gian giữa các xe chạy trong dòng thường không vượt quá 2-3 giây. - Ngoài ra nú cũn làm cho người đi bộ tuân thủ qui tắc giao thông an toàn hơn khi đi qua đường. Chớnh vỡ nú cú những ưu điểm trờn nờn ở nước ta hiện nay, mặc dù các thành phố lớn như Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, dòng xe chạy trên đường là dòng xe hỗn hợp (nhiều loại phương tiện thô sơ, cơ giới) và không ổn định nhưng cũng đã và đang nghiên cứu những ứng dụng điều khiển giao thông phối hợp trên một số đường phố chính. Hệ thống điều khiển giao thông phối hợp có thể phân ra làm ba loại: - Hệ thống điều khiển phối hợp đồng bộ. - Hệ thống điều khiển phối hợp luân phiên. - Hệ thống điều khiển phối hợp liên tiến (làn sóng xanh). 4.1. Hệ thống điều khiển giao thông phối hợp đồng bộ Trên suốt dọc tuyến, tất cả cỏc nỳt đồng thời thay đổi tín hiệu đèn tại tất cả các nút trên một tuyến phố. Một trung tâm điều khiển ấn định một chu kỳ đèn nhất định cú cỏc pha thống nhất được tiến hành cùng một lúc Đặc điểm: + Truyền tín hiệu đồng thời. + Thời gian mỗi chu kỳ là như nhau. Điều kiện sử dụng: chỉ sử dụng hợp lý khi: + Khoảng cách giữa cỏc nỳt giao thông là nhỏ và bằng nhau. + Lượng xe rẽ trỏi ớt. + Thời gian cần thiết để các xe chạy từ nút này tới nút kia với tốc độ không đổi bằng hoặc nhỏ hơn chu kỳ đèn. Nếu khoảng cách các ngã tư không bằng nhau thỡ cỏc xe buộc phải thay đổi tốc độ (tăng hay giảm). Khi thấy đèn xanh, các xe phải dùng tốc độ có thể để vượt qua càng nhiều nút càng tốt trước khi đèn chuyển sang đỏ. Quan hệ giữa tốc độ xe chạy (v, m/s), thời hạn một chu kỳ đèn (Tck) và khoảng cách giữa các ngã tư là: Tck = Trong đó: n = 1, 2, 3 ... biểu thị thứ tự thay đổi tín hiệu đèn xanh giữa các ngã tư qua 1, 2, 3 chu kỳ. 4.2. Hệ thống điều khiển giao thông phối hợp luân phiên Hệ thống điều khiển giao thông phối hợp luân phiên chỉ khác trường hợp trên là cùng một lúc cỏc nỳt kề nhau có tín hiệu điều khiển khỏc tờn. Đặc điểm: + Thời gian mỗi chu kỳ là như nhau. Điều kiện sử dụng: chỉ sử dụng hợp lý khi: + Khoảng cách giữa cỏc nỳt giao thông là như nhau. + Thời gian cần thiết để các xe chạy từ nút này tới nút kia với tốc độ không đổi bằng hoặc nhỏ hơn chu kỳ đèn. + Nếu gọi cự ly giữa hai nút là L, thời gian chu kỳ là Co thì xe chạy với vận tốc 2.L/Co thì sẽ không bị dừng xe. 4.3. Hệ thống điều khiển giao thông phối hợp liên tiến (làn sóng xanh). Hệ thống này có thể áp dụng khi giữa các ngã tư có khoảng cách bất kỳ (không đều nhau). Đặc điểm này giúp cho hệ thống điều khiển phối hợp liên hoàn được áp dụng nhiều so với hệ thống phối hợp đồng bộ, vì trong thực tế đa số tuyến phố, khoảng cách giữa các ngã tư kề liền không bằng nhau. Bản chất của hệ thống là cỏc nỳt giao thông kế tiếp nhau có độ trượt tín hiệu thích hợp tuỳ theo tốc độ xe và khoảng cách giữa cỏc nỳt. Chúng ta có thể phân hệ thông này ra làm 2 dạng: - Dạng làm việc với chu kỳ đèn không đổi. - Dạng làm việc với chu kỳ đèn thay đổi. Cả hai hệ thống này đều có thể được xây dựng được nhiều chương trình điều khiển. Mỗi chương trình được lập với các thông số khác nhau. Các điều kiện tối ưu về giao thông được xây dựng ứng với một thời hạn chu kỳ đèn và lưu lượng xe đã được xác định. Khi lập chương trình điều khiển, có thể thay đổi số liệu đầu vào của các thông số, lưu lượng xe chạy trong khoảng thời gian xác định, tốc độ của dòng xe và chiều dài xếp hàng của các xe trước ngã tư khi có đèn đỏ. Khi thiết kế hệ thống liên hoàn cần phải xét đến các nhân tố sau: - Khoảng cách giữa các ngã tư. - Tốc độ xe chạy giữa các ngã tư. - Thời gian đi đến các ngã tư. - Cỏc dòng xe theo hướng vuông góc với đường chính. Giải pháp đạt được kết quả trước tiên phụ thuộc vào việc lập đồ thị phối hợp giữa các pha đèn tín hiệu với tốc độ xe chạy hợp lý. Phối hợp các đèn tín hiệu trờn cỏc nỳt giao thông như là các hàm số tốc độ xe chạy. Vì vậy, hệ thống phương pháp liên hoàn có thể chia ba trường hợp: - Hệ thống với tốc độ xe chạy không đổi theo 1 hay 2 hướng. - Hệ thống với tốc độ xe chạy thay đổi. - Hệ thống với tốc độ xe chạy cưỡng bức. Trong ba trường hợp trên, trong thực tế hay gặp trường hợp với tốc độ xe chạy trên đường trục là không đổi. Trong trường hợp này khi xây dựng đồ thị cho hệ thống chủ yếu là cần: Lựa chọn được tốc độ tính toán và xác định được chu kỳ tối ưu của đèn. Hệ thống có tốc độ cưỡng ép (hệ thống ngọn lửa đi theo) là thể hiện tính đa dạng của hệ thống điều khiển phối hợp. Thực chất của loại này là ở chỗ trờn cỏc đoạn đường giữa hai nút đặt 1 đèn trung gian được mở tương ứng với Vtính toán . Bằng việc xử lý tính toán ngăn chặn sớm những xe không đi theo tốc độ bằng tín hiệu đỏ, đảm bảo dòng xe đi đến nút là cùng một lúc. Công việc tính toán của hệ thống được tiến hành theo trình tự sau: - Trong hệ thống điều khiển diễn tiến (làn sóng xanh), thường phải lập đồ thì thời gian, để trên đó xác định độ lùi (hay độ chênh lệch giữa thời gian bắt đầu đèn xanh) của các chu kỳ trờn cỏc nỳt lân cận. - Trên biểu đồ, trục hoành là trục thời gian. Trục tung là trục không gian, thể hiện cỏc nỳt và vị trí cỏc nỳt. - Đường vẽ trên biểu đồ là quĩ đạo của xe mà độ dốc của nó là tốc độ xe chạy trên đường chính. - Việc đầu tiên là ta cần xác định cỏc nỳt tham gia vào hệ thống, sau đó xác định chu kỳ cho từng nút theo các công thức: Ctt = 0,9 L / (0,9-Y); Co = (1,5 L + 5) / (1-Y) - Sau khi tính toán chu kỳ cho tất cả cỏc nỳt, ta chọn 1 nút chịu tải lớn nhất tức là nỳt cú thời gian chu kỳ dài nhất làm nỳt chính. Vì tất cả cỏc nỳt trong hệ thống liên kết phải cùng thời gian chu kỳ, hay là bội số của thời gian chu kỳ. Ta chấp nhận thời gian chu kỳ của nỳt chớnh sẽ là thời gian chu kỳ của toàn hệ liên kết. - Xác định tốc độ tính toán: Để thiết kế điều khiển phối hợp các đèn tín hiệu trên một đường phố có nhiều ngã tư cần phải xác định tốc độ tính toán trên đường. Tốc độ tính toán của dòng xe là tốc độ đảm bảo 85% xe chạy với tốc độ bằng hoặc thấp hơn trị số đã chọn. - Xác định góc nghiêng j1 theo công thức: tgj1 = Trong đó: j1 : là góc lệch pha xanh. V : tốc độ tính toán. Mn - tỷ lệ ngang (1 mm ứng với 0,5s) Md - tỷ lệ đứng (1 mm ứng với 5m) Qua phân tích so sánh đặc điểm, ưu nhược điểm của phương án liên kết đèn điều khiển, ta thấy rằng phương án điều khiển làn sóng xanh có nhiều ưu điểm nổi bật hơn các phương án điều khiển cũn lại và phương án điều khiển này áp dụng cho tuyến Phố Huế - Hàng Bài là hợp lý do khoảng cách giữa các nút giao thông trên tuyến đường này là ngắn và không đều nhau. Chương 3 VÍ DỤ ÁP DỤNG Thí dụ 1: Tính toán điều khiển liên kết (làn sóng xanh) tuyến đường Phố Huế-Hàng Bài. Trên đoạn tuyến Phố Huế (từ nút giao Phố Huế - Tô Hiến Thành tới nút giao Hàng Bài – Hai Bà Trưng) có 08 nút giao ngã tư và 02 nút giao ngã ba. Các nút giao ngã ba không bố trí đèn tín hiệu. Khoảng cách giữa các nút giao ngã tư là: + Tô Hiến Thành - Tuệ Tĩnh: L = 166 m. + Tuệ Tĩnh - Trần Nhõn Tông: L = 164 m + Trần Nhõn Tụng - Nguyễn Du: L = 123 m + Nguyễn Du – Hàm Long: L = 156 m + Hàm Long - Trần Hưng Đạo: L = 104 m + Trần Hưng Đạo – Lý Thường Kiệt: L = 168 m + Lý Thường Kiệt – Hai Bà Trưng: L = 149 m Lưu lượng xe chạy theo các hướng: Tiến hành đếm xe trên tất cả các nhánh dẫn của các nút giao ngã tư nói trên: Thời gian đếm: vào các giờ cao điểm trong ngày (Sáng: 6h30 đến 8h30, chiều 4h30 đến 6h30) Phương pháp đếm: Đếm thủ công theo mẫu đếm xe sẵn có, kết hợp với đồng hồ bấm giõy. Khi lưu lượng xe nhiều sử dụng máy ảnh và máy quay phim ghi hình lại. Xử lý theo phương pháp thống kê. Kết qủa thể hiện trong các bảng phụ lục. a) Phân tích lựa chọn số pha: - Qua số liệu về lưu lượng xe ta thấy xung đột trong các nút chủ yếu là xung đột giữa hai luông Nam Bắc – Đông Tõy. - Dòng rẽ trái chỉ có một dòng từ Đông sang Nam không lớn nên xung đột giữa luồng rẽ trái và luồng đi thẳng là không lớn. - Lượng người bộ hành không lớn, bề rộng mặt đường tại các nút nhỏ nên xung đột giữa các luồng rẽ trái và rẽ phải với người bộ hành là không lớn. - Đường chính tổ chức giao thông một chiều nên số giao cắt nhỏ. Từ những phân tích trên, chọn phương án điều khiển 2 pha cho tất cả các nút trên tuyến đường Phố Huế - Hàng Bài. b) Xác định dòng bóo hoà Xác định dòng bóo hoà theo các công thức thực nghiệm của Viện nghiên cứu đường bộ Anh (TRRL), các công thức được trình bày trong chương 2. c) Xác định chu kỳ tối ưu của đèn điều khiển 1. Xét ảnh hưởng của dòng xe, ta quy đổi các xe ra xe con tiêu chuẩn theo hệ sô quy đổi trong Bảng 2 - TCVN 104-2007 với vận tốc độ tính toán không đổi của dòng xe là 30 km/h trên tuyến đường Phố Huế - Hàng Bài. Loại xe Xe đạp Xe máy Xe ôtô con Xe tải 2 trục và xe bus <25 chỗ Xe tải 3 trục và xe bus lớn Hệ số QĐ 0,25 0,20 1,0 2,5 3,0 2. Tính hệ số pha Yi = dòng i / dòng bão hoà của hướng i. 3. Chọn Ymax của mỗi pha. 4. Tớnh tổng Y = åYmax. 5. Tính thời gian tổn thất L: - Thời gian xen kẽ giữa hai pha xanh: txk = tfư + = 5 giõy tfư: thời gian phản ứng từ 0,8 đến 1,2 giây, chọn 1,0 giây a1: gia tốc hãm xe; 3,0 m/s2 B: chiều rộng nút B = 20m L: chiều dài xe con tiêu chuẩn l = 5,8m V: vận tốc xe trước khi vào nút v = 25 km/h = 7 m/s - Thời gian tổn thất L = = 2.(5-1) =8 (giõy) 6. Phõn chia thời gian chu kỳ cho các pha. Sau khi xác định được chu kỳ tối ưu cho một chu kỳ đèn theo một hàm mục tiêu là thời gian chậm xe của cả nút là nhỏ nhất. Với thời gian tổn thất của một chu kỳ đèn ta tính ra được thời gian tối đa của tín hiệu xanh được sử dụng. Thời gian xanh có hiệu này đem phõn cho các pha theo các tỷ lệ Ymax của các pha. d) Tính toán chu kỳ đèn tại cỏc nỳt giao thông trên tuyến đường Phố Huế 1. Tính toán chu kỳ đèn tại nút giao thông Phố Huế - Tô Hiến Thành (Nút A). 1.1. Lưu lượng xe trên các hướng Tên hướng Xe con Xe tải nhẹ Xe bus Xe máy Xe đạp Tổng xctc Đường dẫn Bắc: Đi thẳng 288 54 54 7920 288 2214 Đường dẫn Bắc: Rẽ phải 9 9 0 540 72 158 Đường dẫn Bắc: Rẽ trái 9 9 0 540 72 158 Đường dẫn Đông: Đi thẳng 54 9 0 1296 144 372 Đường dẫn Đông: Rẽ trái 18 9 0 576 54 169 Đường dẫn Tây: Đi thẳng 54 9 0 1296 144 372 Đường dẫn Tây: Rẽ phải 18 9 0 576 54 169 1.2. Yếu tố hình học của nút giao thông. 1.3. Xác định dòng bóo hoà trên các nhánh dẫn - Đường dẫn Bắc: Đi thẳng và rẽ trái – Làn bên trái Với: So = 2080 – 42dg.G + 100(W-3,25). S1 – dòng bóo hoà, khi không có dòng trái chiều. dn = 1 (lấy bằg 1 do là dòng bên) dg - lấy bằng 1 cho cửa vào lên dốc, bằng 0 cho dòng xuống dốc. G = 0 % W - chiều rộng của làn xe ở cửa vào (m), W= 5,5m f - tỉ lệ xe rẽ trong làn, f = 0,187 r - bán kính cong của quỹ đạo xe (m), r = 7,5 m. Þ So = 2080 +100 (5,5-3,25) = 2305 xctc/giờ. Þ S1 = (xctc/giờ) - Đường dẫn Bắc: Đi thẳng – Làn giữa với W = 5m, f = 0, dn = 0(dòng trong) Þ So = 2080 +100 (5-3,25) = 2255 xctc/giờ. Þ S1 = (xctc/giờ) - Đường dẫn Bắc: Đi thẳng và rẽ phải – Làn bên phải Với W = 5,5m, dn =1; G = 0; f = 0,187; r = 7,5m Þ So = 2080 +100 (5,5-3,25) = 2305 xctc/giờ. Þ S1 = (xctc/giờ) - Đường dẫn Tõy: Đi thẳng và rẽ phải Với W = 4,5m, dn =1; G = 0; f = 0,313; r = 7,5m Þ So = 2080 +100 (4,5-3,25) = 2205 xctc/giờ. Þ S1 = (xctc/giờ) - Đường dẫn Đông: Đi thẳng – Làn bên Với W = 2,5m, dn =1; dg = 1; G = 0; f = 0,313; r = 7,5m Þ So = 2080 +100 (2,5-3,25) = 2005 xctc/giờ. Þ S1 = (xctc/giờ) - Đường dẫn Đông: Đi thẳng và rẽ trái Do đõy là dòng bóo hoà của làn xe có trái chiều nên được tính theo công thức: S2 = Sg + Sc Trong đó: Sg dòng bóo hoà trên một làn xe rẽ đối chiều trong giờ đèn xanh có hiệu (xctc/h): Sg = với T= 1+; t1 = 12 ; t2 = 1 – (f Xo)2 . Sc – lưu lượng xe trên một làn của xe rẽ đối chiều sau giờ đèn xanh có hiệu: Sc = p (1+NS ) ( fXo)0,2 Ta có: t1 = 12 = t2 = 1 – (f Xo)2 = 1- (0,313. 0,852 )= 0,93 Þ T= 1+ = 1+= 6,31. So = 2005 (xctc/giờ) ÞSg = = =667 (xctc/giờ) Giả thiết thời gian đèn xanh có hiệu trong một chu kỳ là 22 giõy Với p hệ số chuyển đổi xe con tiêu chuẩn, với lưu lượng và thành phần dòng xe ta tính được p = 0,25. Þ Sc = p (1+NS ) ( fXo)0,2 = 0,25.(1+2).(0,313.0,85)0,2 Sc = 94 xctc/giờ Vậy S2 = Sg + Sc = 667 + 94 = 761 xctc/giờ 1.4. Xác định chu kỳ tối ưu Ta có bảng tổng hợp trị số dòng, dòng bóo hoà của các hướng Các hướng Bắc Bắc Bắc Tây Đông Đông T.phải T. giữa T. trái T. phải Thẳng T. trái Dòng 843 843 843 541 372 169 Dòng bão hoà 2087 2255 2087 1943 1865 761 Y 0.404 0.374 0.404 0.278 0.199 0.222 Ymax 0.404 0.278 Y = åYmax = 0,404 +0,278 = 0,682. Thời gian tổn thất của một chu kỳ L = 8 giõy Thời gian chu kỳ tối ưu Co = giõy 1.5. Phõn chia thời gian chu kỳ cho các pha Chu kỳ gồm có 2 pha: Ymax cho pha Đông/Tõy các hướng = 0,278. Ymax cho pha Bắc/Nam các hướng = 0,404. Thời gian xanh tối đa có thể sử dụng = 54 -8 = 46 giõy Thời gian xanh có hiệu pha Đ/T là: txh = giõy Thời gian xanh có hiệu pha B/N là: txh = giõy Thời gian xanh thực tế = Thời gian xanh có hiệu – 1 giõy. Thời gian xanh thực tế pha Đ/T là = 19 – 1 =18 giõy Thời gian xanh thực tế pha B/N là: = 27 – 1 = 26 giõy Kiểm tra với thời gian của người đi bộ tb1 = và tb2 = Þ Thoả món Tính toán tương tự cho 7 nút giao thông còn lại. 2. Nút B: Phố Huế - Tuệ Tĩnh 2.1. Lưu lượng xe trên các hướng Tên hướng Xe con Xe tải nhẹ Xe bus Xe máy Xe đạp Tổng xctc Đường dẫn Bắc: Đi thẳng 288 43 54 7560 288 2115 Đường dẫn Bắc: Rẽ phải 7 7 0 720 72 187 Đường dẫn Bắc: Rẽ trái 9 9 0 792 72 207 Đường dẫn Đông: Đi thẳng 54 9 0 1440 144 401 Đường dẫn Đông: Rẽ trái 18 9 0 432 54 140 Đường dẫn Tây: Đi thẳng 54 9 0 1440 144 401 Đường dẫn Tây: Rẽ phải 18 9 0 432 54 140 2.2. Yếu tố hình học của nút giao thông 2.3. Xác định chu kỳ tối ưu Bảng tổng hợp trị số dòng và dòng bóo hoà các hướng Các hướng Bắc Bắc Bắc Tây Đông Đông T.phải T. giữa T. trái T. phải Thẳng T. trái Dòng 836 836 836 541 401 140 Dòng bão hoà 2072 2255 2063 1963 1865 861 Y 0.404 0.371 0.405 0.276 0.215 0.163 Ymax 0.405 0.276 Y = åYmax = 0,405 +0,276 = 0,681. Thời gian tổn thất của một chu kỳ L = 8 giõy Thời gian chu kỳ tối ưu Co = giõy 2.4. Phõn chia thời gian chu kỳ cho các pha Chu kỳ gồm có 2 pha: Ymax cho pha Đông/Tõy các hướng = 0,276. Ymax cho pha Bắc/Nam các hướng = 0,405. Thời gian xanh tối đa có thể sử dụng = 53 -8 = 45 giõy Thời gian xanh có hiệu pha Đ/T là: txh = giõy Thời gian xanh có hiệu pha B/N là: txh = giõy Thời gian xanh thực tế = Thời gian xanh có hiệu – 1 giõy. Thời gian xanh thực tế pha Đ/T là = 18 – 1 =17 giõy Thời gian xanh thực tế pha B/N là: = 27 – 1 = 26 giõy 3. Nút C: Phố Huế - Trần Nhõn Tông 3.1. Lưu lượng xe trên các hướng Tên hướng Xe con Xe tải nhẹ Xe bus Xe máy Xe đạp Tổng xctc Đường dẫn Bắc: Đi thẳng 296 52 54 8105 288 2254 Đường dẫn Bắc: Rẽ phải 9 9 0 540 72 158 Đường dẫn Bắc: Rẽ trái 9 9 0 540 72 158 Đường dẫn Đông: Đi thẳng 52 9 0 1216 142 353 Đường dẫn Đông: Rẽ trái 18 9 0 542 58 163 Đường dẫn Tây: Đi thẳng 48 9 0 1285 153 366 Đường dẫn Tây: Rẽ phải 17 9 0 493 49 150 3.2. Yếu tố hình học của nút giao thông 3.3. Xác định chu kỳ tối ưu Bảng tổng hợp trị số dòng và dòng bóo hoà các hướng Các hướng Bắc Bắc Bắc Tây Đông Đông T.phải T. giữa T. trái T. phải Thẳng T. trái Dòng 856 856 856 516 353 163 Dòng bão hoà 2088 2255 2088 1951 1865 756 Y 0.410 0.380 0.410 0.264 0.189 0.216 Ymax 0.410 0.264 Y = åYmax = 0,41 +0,264 = 0,675. Thời gian tổn thất của một chu kỳ L = 8 giõy Thời gian chu kỳ tối ưu Co = giõy 3.4. Phõn chia thời gian chu kỳ cho các pha Chu kỳ gồm có 2 pha: Ymax cho pha Đông/Tõy các hướng = 0,264. Ymax cho pha Bắc/Nam các hướng = 0,410 Thời gian xanh tối đa có thể sử dụng = 53 -8 = 45 giõy Thời gian xanh có hiệu pha Đ/T là: txh = giõy Thời gian xanh có hiệu pha B/N là: txh = giõy Thời gian xanh thực tế = Thời gian xanh có hiệu – 1 giõy. Thời gian xanh thực tế pha Đ/T là = 18 – 1 =17 giõy Thời gian xanh thực tế pha B/N là: = 27 – 1 = 26 giõy 4. Nút D: Phố Huế - Nguyễn Du 4.1. Lưu lượng xe trên các hướng Tên hướng Xe con Xe tải nhẹ Xe bus Xe máy Xe đạp Tổng xctc Đường dẫn Bắc: Đi thẳng 302 54 52 8025 288 2244 Đường dẫn Bắc: Rẽ phải 9 9 0 540 75 158 Đường dẫn Bắc: Rẽ trái 9 7 0 540 73 153 Đường dẫn Đông: Đi thẳng 54 9 0 1236 147 360 Đường dẫn Đông: Rẽ trái 16 8 0 542 56 158 Đường dẫn Tây: Đi thẳng 49 9 0 1245 153 359 Đường dẫn Tây: Rẽ phải 15 8 0 465 51 141 4.2. Yếu tố hình học của nút giao thông 4.3. Xác định chu kỳ tối ưu Bảng tổng hợp trị số dòng và dòng bóo hoà các hướng Các hướng Bắc Bắc Bắc Tây Đông Đông T.phải T. giữa T. trái T. phải Thẳng T. trái Dòng 852 852 852 500 360 158 Dòng bão hoà 2087 2255 2090 1955 1865 774 Y 0.408 0.378 0.407 0.256 0.193 0.205 Ymax 0.408 0.256 Y = åYmax = 0,408 +0,256 = 0,664. Thời gian tổn thất của một chu kỳ L = 8 giõy Thời gian chu kỳ tối ưu Co = giõy 4.4. Phõn chia thời gian chu kỳ cho các pha Chu kỳ gồm có 2 pha: Ymax cho pha Đông/Tõy các hướng = 0,256. Ymax cho pha Bắc/Nam các hướng = 0,408 Thời gian xanh tối đa có thể sử dụng = 51 -8 = 43 giõy Thời gian xanh có hiệu pha Đ/T là: txh = giõy Thời gian xanh có hiệu pha B/N là: txh = giõy Thời gian xanh thực tế = Thời gian xanh có hiệu – 1 giõy. Thời gian xanh thực tế pha Đ/T là = 17 – 1 =16 giõy Thời gian xanh thực tế pha B/N là: = 27 – 1 = 26 giõy 5. Nút D: Phố Huế - Hàm Long 5.1. Lưu lượng xe trờn cỏc hướng Tên hướng Xe con Xe tải nhẹ Xe bus Xe máy Xe đạp Tổng xctc Đường dẫn Bắc: Đi thẳng 299 53 52 8025 288 2239 Đường dẫn Bắc: Rẽ phải 9 10 0 540 75 161 Đường dẫn Bắc: Rẽ trái 9 7 0 540 73 153 Đường dẫn Đông: Đi thẳng 54 9 0 1236 147 360 Đường dẫn Đông: Rẽ trái 14 8 0 542 56 156 Đường dẫn Tây: Đi thẳng 49 9 0 1245 153 359 Đường dẫn Tây: Rẽ phải 17 8 0 465 51 143 5.2. Yếu tố hình học của nút giao thông 5.3. Xác định chu kỳ tối ưu Bảng tổng hợp trị số dòng và dòng bóo hoà các hướng Các hướng Bắc Bắc Bắc Tây Đông Đông T.phải T. giữa T. trái T. phải Thẳng T. trái Dòng 851 851 851 502 360 156 Dòng bão hoà 2086 2255 2090 1954 1865 779 Y 0.408 0.377 0.407 0.257 0.193 0.201 Ymax 0.408 0.257 Y = åYmax = 0,408 +0,257 = 0,665. Thời gian tổn thất của một chu kỳ L = 8 giõy Thời gian chu kỳ tối ưu Co = giõy 5.4. Phõn chia thời gian chu kỳ cho các pha Chu kỳ gồm có 2 pha: Ymax cho pha Đông/Tõy các hướng = 0,257. Ymax cho pha Bắc/Nam các hướng = 0,408 Thời gian xanh tối đa có thể sử dụng = 51 -8 = 43 giõy Thời gian xanh có hiệu pha Đ/T là: txh = giõy Thời gian xanh có hiệu pha B/N là: txh = giõy Thời gian xanh thực tế = Thời gian xanh có hiệu – 1 giõy. Thời gian xanh thực tế pha Đ/T là = 17 – 1 =16 giõy Thời gian xanh thực tế pha B/N là: = 27 – 1 = 26 giõy 6. Nút D: Phố Huế - Trần Hưng Đạo 6.1. Lưu lượng xe trờn cỏc hướng Tên hướng Xe con Xe tải nhẹ Xe bus Xe máy Xe đạp Tổng xctc Đường dẫn Bắc: Đi thẳng 326 47 36 7526 189 2086 Đường dẫn Bắc: Rẽ phải 9 8 0 523 78 153 Đường dẫn Bắc: Rẽ trái 11 7 0 547 74 156 Đường dẫn Đông: Đi thẳng 138 18 18 1389 154 544 Đường dẫn Đông: Rẽ trái 14 8 0 498 55 147 Đường dẫn Tây: Đi thẳng 129 17 18 1415 162 540 Đường dẫn Tây: Rẽ phải 12 8 0 479 49 140 6.2. Yếu tố hình học của nút giao thông 6.3. Xác định chu kỳ tối ưu Dòng bão hoà của làn vào nút tính toán tương tự như trên chỉ với lưu ý tới yếu tố hình học bề rộng của các làn ở hướng Tõy và hướng Đông có sự thay đổi. Bảng tổng hợp trị số dòng và dòng bóo hoà các hướng Các hướng Bắc Bắc Bắc Tây Đông Đông T.phải T. giữa T. trái T. phải Thẳng T. trái Dòng 798 798 798 680 544 147 Dòng bão hoà 2085 2255 2083 2271 1990 1044 Y 0.383 0.354 0.383 0.299 0.274 0.141 Ymax 0.383 0.299 Y = åYmax = 0,383 +0,299 = 0,683. Thời gian tổn thất của một chu kỳ L = 8 giõy Thời gian chu kỳ tối ưu Co = giõy 6.4. Phõn chia thời gian chu kỳ cho các pha Chu kỳ gồm có 2 pha: Ymax cho pha Đông/Tõy các hướng = 0,299 Ymax cho pha Bắc/Nam các hướng = 0,383 Thời gian xanh tối đa có thể sử dụng = 54 -8 = 46 giõy Thời gian xanh có hiệu pha Đ/T là: txh = giõy Thời gian xanh có hiệu pha B/N là: txh = giõy Thời gian xanh thực tế = Thời gian xanh có hiệu – 1 giõy. Thời gian xanh thực tế pha Đ/T là = 20 – 1 =19 giõy Thời gian xanh thực tế pha B/N là: = 26 – 1 = 25 giõy 7. Nút D: Phố Huế - Lý Thường Kiệt 7.1. Lưu lượng xe trờn cỏc hướng Tên hướng Xe con Xe tải nhẹ Xe bus Xe máy Xe đạp Tổng xctc Đường dẫn Bắc: Đi thẳng 310 48 38 7596 189 2091 Đường dẫn Bắc: Rẽ phải 12 8 0 560 75 163 Đường dẫn Bắc: Rẽ trái 10 7 0 628 76 172 Đường dẫn Đông: Đi thẳng 128 19 18 1328 147 523 Đường dẫn Đông: Rẽ trái 14 8 0 562 56 160 Đường dẫn Tây: Đi thẳng 137 16 18 1347 153 530 Đường dẫn Tây: Rẽ phải 12 8 0 486 51 142 7.2. Yếu tố hình học của nút giao thông 7.3. Xác định chu kỳ tối ưu Dòng bão hoà của làn vào nút tính toán tương tự như trên chỉ với lưu ý tới yếu tố hình học bề rộng của các làn ở hướng Tõy và hướng Đông có sự thay đổi. Bảng tổng hợp trị số dòng và dòng bóo hoà các hướng Các hướng Bắc Bắc Bắc Tây Đông Đông T.phải T. giữa T. trái T. phải Thẳng T. trái Dòng 809 809 809 672 523 160 Dòng bão hoà 2081 2255 2077 2269 1990 989 Y 0.389 0.359 0.389 0.296 0.263 0.162 Ymax 0.389 0.296 Y = åYmax = 0,389 +0,296 = 0,685 Thời gian tổn thất của một chu kỳ L = 8 giõy Thời gian chu kỳ tối ưu Co = giõy 7.4. Phõn chia thời gian chu kỳ cho các pha Chu kỳ gồm có 2 pha: Ymax cho pha Đông/Tõy các hướng = 0,299 Ymax cho pha Bắc/Nam các hướng = 0,383 Thời gian xanh tối đa có thể sử dụng = 54 -8 = 46 giõy Thời gian xanh có hiệu pha Đ/T là: txh = giõy Thời gian xanh có hiệu pha B/N là: txh = giõy Thời gian xanh thực tế = Thời gian xanh có hiệu – 1 giõy. Thời gian xanh thực tế pha Đ/T là = 20 – 1 =19 giõy Thời gian xanh thực tế pha B/N là: = 26 – 1 = 25 giõy 8. Nút D: Phố Huế - Hai Bà Trưng 8.1. Lưu lượng xe trờn cỏc hướng Tên hướng Xe con Xe tải nhẹ Xe bus Xe máy Xe đạp Tổng xctc Đường dẫn Bắc: Đi thẳng 326 47 36 7458 189 2072 Đường dẫn Bắc: Rẽ phải 9 8 0 594 78 167 Đường dẫn Bắc: Rẽ trái 11 7 0 587 74 164 Đường dẫn Đông: Đi thẳng 137 18 18 1421 154 550 Đường dẫn Đông: Rẽ trái 14 8 0 498 55 147 Đường dẫn Tây: Đi thẳng 120 17 18 1398 161 527 Đường dẫn Tây: Rẽ phải 12 8 0 479 49 140 8.2. Yếu tố hình học của nút giao thông 8.3. Xác định chu kỳ tối ưu Dòng bão hoà của làn vào nút tính toán tương tự như trên chỉ với lưu ý tới yếu tố hình học bề rộng của các làn ở hướng Tõy và hướng Đông có sự thay đổi. Bảng tổng hợp trị số dòng và dòng bóo hoà các hướng Các hướng Bắc Bắc Bắc Tây Đông Đông T.phải T. giữa T. trái T. phải Thẳng T. trái Dòng 801 801 801 667 550 147 Dòng bão hoà 2078 2255 2080 2270 1990 1047 Y 0.386 0.355 0.385 0.294 0.276 0.141 Ymax 0.386 0.294 Y = åYmax = 0,386 +0,294 = 0,68. Thời gian tổn thất của một chu kỳ L = 8 giõy Thời gian chu kỳ tối ưu Co = giõy 8.4. Phõn chia thời gian chu kỳ cho các pha Chu kỳ gồm có 2 pha: Ymax cho pha Đông/Tõy các hướng = 0,294 Ymax cho pha Bắc/Nam các hướng = 0,386 Thời gian xanh tối đa có thể sử dụng = 53 -8 = 45 giõy Thời gian xanh có hiệu pha Đ/T là: txh = giõy Thời gian xanh có hiệu pha B/N là: txh = giõy Thời gian xanh thực tế = Thời gian xanh có hiệu – 1 giõy. Thời gian xanh thực tế pha Đ/T là = 19 – 1 =18 giõy Thời gian xanh thực tế pha B/N là: = 26 – 1 = 25 giõy e) Liên kết cỏc đốn trờn tuyến Phố Huế theo hệ thống làn sóng xanh Theo kết quả tính toán ở trên ta có được chu kỳ tối ưu của các nút như sau: + Nút giao Tô Hiến Thành – Phố Huế: Co = 54 giây + Nút giao Tuệ Tĩnh – Phố Huế: Co = 53 giây + Nút giao Trần Nhõn Tông – Phố Huế: Co = 52 giây + Nút giao Nguyễn Du – Phố Huế: Co = 51 giây + Nút giao Hàm Long – Phố Huế: Co = 51 giây + Nút giao Trần Hưng Đạo – Phố Huế: Co = 54 giây + Nút giao Lý Thường Kiệt – Phố Huế: Co = 54 giây + Nút giao Hai Bà Trưng – Phố Huế: Co = 53 giây Chọn nút giao (A) Tô Hiến Thành - Phố Huế là chính và chu kỳ của nút cũng là chu kỳ chung cho toàn hệ làn sóng xanh. Vậy Co = Cmax = 54 giõy Nút giao A ta đã tính được thời gian đèn xanh thực tế của các pha: Thời gian xanh thực tế pha Đông /Tõy là = 19 – 1 =18 giõy Thời gian xanh thực tế pha Bắc/Nam là: = 27 – 1 = 26 giõy Đõy cũng là thời gian thực tế ngắn nhất của tất cả các nút khác trong hệ thống (vì tất cả các nút trong một hệ thống liên kết phải cùng một thời gian chu kỳ hay bội số của thời gian chu kỳ) Để xác định thời gian xanh tối đa của các nút trên đường (ngoài nút chớnh) cần phải xác định thời gian tối thiểu chấp nhận được cho các pha dành cho đường phụ. Thời gian xanh thực tế dài nhất được tính toán và lập thành bảng sau: Nút Y bên lớn nhất Thời gian xanh có hiệu min trên đường bên Thời gian xanh thực tế min trên đường bên Thời gian xanhthực tế max trên đường chính Ybên x C/0.90 (giây) (giây) (1) (2) (3) (4) = (3) - 1 (5) Nút giao Tô Hiến Thành 0.278 16.7 15.7 30.3 Nút giao Tuệ Tĩnh 0.276 16.5 15.5 30.5 Nút giao Trần Nhân Tông 0.264 15.9 14.9 31.1 Nút giao Nguyễn Du 0.256 15.3 14.3 31.7 Nút giao Hàm Long 0.256 15.3 14.3 31.7 Nút giao Trần Hưng Đạo 0.299 18.0 17.0 29.0 Nút giao Lý Thường Kiệt 0.296 17.8 16.8 29.2 Nút giao Hai Bà Trưng 0.294 17.6 16.6 29.4 Lập đồ thị phối hợp quóng đường - thời gian Đồ thị được lập trên giấy kẻ ly theo toạ độ vuông góc với trục tung là khoảng cách giữa các nút giao thông và trục hoành là thời gian Dòng xe chạy với tốc độ tính toán không đổi 25 km/h. Trên tờ giấy kẻ ly theo tỷ lệ đã định ta vạch các đường nghiêng ứng vời tốc độ tính toán V = 25 km/h, trị số thời gian một chu kỳ đèn Tck = 54 giõy, và băng thời gian (với đường tổ chức giao thông một chiều và tốc độ không đổi ta có tbăng = txanh của pha B/N). Chi tiết được thể hiện trong bản vẽ CĐ03. Thí dụ 2: Tính toán điều chỉnh chu kỳ đèn tại nút giao thông Chùa Bộc – Tây Sơn xét tới tõm lý của ngưũi lái và xét tới việc phõn bố đều năng lực dự trữ. Sơ đồ nút giao thông Dòng xe 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Lưu lượng (xcqđ/h) 1415 1938 123 764 2692 428 1840 346 2310 ( Lưu lượng của các hướng lấy theo NCKH – Nguyên nhõn gõy tai nạn của xe bus – Lưu Văn Đạt) - Điều khiển giao thông theo chu kỳ 2 pha. (cắt sớm, mở muộn) - Thời gian xen kẽ giữa hai xanh txk = 6s. - Các xe rẽ trái có làn riêng. Hiện trạng sử dụng: Tổ chức giao thông: hình thức tổ chức giao thông được thể hiện như hình vẽ. Đường dẫn Chùa Bộc được chia thành 3 nhóm làn: 2 làn rẽ trái với bề rộng mỗi làn 3,9m, 2 làn đi thẳng với bề rộng mỗi làn 3,8m, 1 làn rẽ phải với bề rộng làn 2,5m. Đường dẫn Nguyễn Lương Bằng được chia thành 2 nhóm làn: 2 làn rẽ trái với bề rộng mỗi làn 3,4m, 2 làn đi thẳng với bề rộng mỗi làn 3,4m, dòng xe rẽ phải được rẽ trước nút và phân cách bằng đảo tam giác nổi. Đường Thái Hà được chia thành 2 nhóm làn: 2 làn rẽ trái với bề rộng mỗi làn 3,9m, 3 làn đi thẳng với bề rộng mỗi làn 4,1m, dòng xe rẽ phải được rẽ trước nút và phân cách bằng đảo tam giác nổi. Đường Tây Sơn được chia thành 2 nhóm làn: 2 làn rẽ trái với bề rộng mỗi làn 3,4m, 2 làn đi thẳng với bề rộng mỗi làn 3,4m, dòng xe rẽ phải được rẽ trước nút và phân cách bằng đảo tam giác nổi. Cỏc dòng xe rẽ phải đến nỳt trờn tất cả các hướng luôn được qua nút mà không phụ thuộc vào tín hiệu điều khiển. Phân tích lựa chọn số pha: Qua số liệu về lưu lượng xe ta thấy: - Lưu lượng giao thông trên các hướng tới nút là rất lớn. Để giảm tối đa thời gian tổn thất và tránh xung đột giữa các luồng xe. Ta chọn 2 pha với các phương án cắt sớm, mở muộn để không xảy ra xung đột giữa các dòng xe. Xác định dũng bóo hoà trờn cỏc nhỏnh dẫn: 1.1. Đường dẫn Chùa Bộc – Đi thẳng, làn trong Với: So = 2080 – 42dg.G + 100(W-3,25). S1 – dòng bóo hoà, khi không có dòng trái chiều. dn = 0 (lấy bằg 1 do là dòng bên trong) dg - lấy bằng 1 cho cửa vào lên dốc, bằng 0 cho dòng xuống dốc. G = 0 % W - chiều rộng của làn xe ở cửa vào (m), W= 2,8m f - tỉ lệ xe rẽ trong làn, f = 0,187 r - bán kính cong của quỹ đạo xe (m), r = 7,5 m. Þ So = 2080 +100 (2,8-3,25) = 2035 xctc/giờ. Þ S1 = (xctc/giờ) Do hướng đi thẳng từ Chùa Bộc có 2 làn xe đi thẳng Þ suốt dòng bóo hoà = 2x2035 = 4070 (xctc/giờ). 1.2. Đường dẫn Chùa Bộc: Rẽ phải – Làn bên với W = 2,5m, f = 1, dn = 1(dòng bên), bán kớnh rẽ = 9m. Þ So = 2080 +100 (2,5-3,25) = 2005 xctc/giờ. Þ S1 = (xctc/giờ) 1.3. Đường dẫn Chùa Bộc: Rẽ trái – Làn bên trái Với W = 3,9m, dn =1; G = 0; f = 1; r = 10m Þ So = 2080 +100 (3,9-3,25) = 2145 xctc/giờ. Þ S1 = (xctc/giờ) Do hướng rẽ trái từ Chùa Bộc có 2 làn xe rẽ trái Þ suốt dũng bóo hoà = 2x1743 = 3487 (xctc/giờ). 2.1. Đường dẫn Nguyễn Lương Bằng: Đi thẳng – Làn bên Với W = 3,4m, dn =0; G = 0; f = 0; Þ So = 2080 +100 (3,4 -3,25) = 2095 xctc/giờ. Þ S1 = So = 2095 (xctc/giờ) Do hướng đi thẳng từ Nguyễn Lương Bằng có 2 làn xe đi thẳng Þ suốt dũng bóo hoà = 2x2095 = 4190 (xctc/giờ). 2.2. Đường dẫn Nguyễn Lương Bằng: Rẽ trái Với W = 3,4m, dn =1; dg = 1; G = 0; f = 1; r = 10m Þ So = 2080 +100 (3,4-3,25) = 2095 xctc/giờ. Þ S1 = (xctc/giờ) Do hướng đi thẳng từ Nguyễn Lương Bằng có 2 làn xe rẽ trái Þ suốt dũng bóo hoà = 2x 1700 = 3400 (xctc/giờ). 3.1 Đường dẫn Tõy Sơn: Đi thẳng – Làn bên Với W = 3,4m, dn =; dg = 1 G = 0; f = 0; Þ So = 2080 +100 (3,4 -3,25) = 2095 xctc/giờ. Þ S1 = So = 2095 (xctc/giờ) Do hướng đi thẳng từ Tõy Sơn có 2 làn xe đi thẳng Þ suốt dũng bóo hoà = 2x2095 = 4190 (xctc/giờ). 3.2. Đường dẫn Tõy Sơn: Rẽ trái Với W = 3,4m, dn =1; dg = 1; G = 0; f = 1; r = 10m Þ So = 2080 +100 (3,4-3,25) = 2095 xctc/giờ. Þ S1 = (xctc/giờ) Do hướng đi thẳng từ Tõy Sơn có 2 làn xe rẽ trái Þ suốt dũng bóo hoà = 2x 1700 = 3400 (xctc/giờ). 4.1 Đường dẫn Thái Hà: Đi thẳng – Làn bên Với W = 4,1m, dn =1; dg = 1 G = 0; f = 0; Þ So = 2080 +100 (4,1 -3,25) = 2165 xctc/giờ. Þ S1 = So = 2165 (xctc/giờ) Do hướng đi thẳng từ Thái Hà có 3 làn xe đi thẳng Þ suốt dũng bóo hoà = 3x2165 = 6075 (xctc/giờ). 4.2. Đường dẫn Thái Hà: Rẽ trái Với W = 3,9m, dn =1; dg = 1; G = 0; f = 1; r = 10m Þ So = 2080 +100 (3,9-3,25) = 2145 xctc/giờ. Þ S1 = (xctc/giờ) Do hướng rẽ trái từ Thái Hà có 2 làn xe rẽ trái Þ suốt dũng bóo hoà = 2x 1743 = 3487 (xctc/giờ). Xác định chu kỳ tối ưu Ta có bảng tổng hợp trị số dòng, dòng bóo hoà của các hướng Các hướng Chùa Bộc Chùa Bộc Chùa Bộc N.L.B N.L.B Tây Sơn Tây Sơn Thái Hà Thái Hà R.phải Thẳng R.trái Thẳng R.trái Thẳng R. trái Thẳng R. trái Dòng 123 2450 1795 2692 764 2080 423 1840 428 Dòng bão hoà 1622 4070 3487 4190 3400 4190 3400 6075 3487 Yi 0.076 0.602 0.515 0.642 0.225 0.496 0.124 0.303 0.123 åYmax 0,725 0,818 0,767 0,721 0,721 0,767 0,818 0,725 (trong đó các giá trị Ymax là tổng của Yi theo hướng rẽ phải và đi thẳng) Y = åYmax = 0,818 +0,725 = 1,583 > 1. Do Y > 1 nên ta không thể áp dụng theo công thức tính chu kỳ tối ưu (với thời gian chu kỳ tối ưu tính theo công thức Co = giõy) Năng lực thông hành của một nhánh dẫn phụ thuộc vào thời gian tổn thất của chu kỳ. Khi xét năng lực thông hành của cả nút, năng lực thông hành này cũng phụ thuộc tổng thời gian tổn thất của các pha và thời gian cũn lại phõn ra cho các pha dùng làm thời gian thông xe. Dòng xe càng tăng thì càng phải tăng giờ chu kỳ để giảm thời gian tổn thất. Tuy nhiên có một giới hạn thực tế mà vượt qua nó thì hiệu quả sẽ giảm đi vì thời gian chu kỳ tăng lên và người lái sốt ruột chờ mói không có lệnh xanh trên hướng anh ta xếp hàng. Giới hạn này là 120 giõy. Do vậy chọn thời gian chù kỳ là Tck = 120 giõy. Để tính toán và phõn phối thời gian đèn xanh cho các hướng ở đõy ta xét đến 2 vấn đề: + Xét tới tõm lý của người tham gia giao thông. Không thể cho 1 hướng này thoát hết mà để lại 1 hướng khác với chiều dài hàng chờ rất dài ở hướng anh ta, điều này rất dễ phá vỡ quá trình giao thông vì với ý thức tham gia giao thông cũn kém thì người tham gia giao thông sẽ không chịu xếp hàng ở hướng anh ta chờ mà sẽ chen vào hướng khác có hàng chờ ít hơn. Trong nút giao thông điều khiển đèn ta cũng không xét vấn đề ưu tiên vì vấn đề này đã được thể hiệu thông qua cấu tạo hình học của các nhánh dẫn tới nút. Xét tới tõm lý của người tham gia giao thông thể hiện qua chiều dài hàng chờ của các hướng cửa vào là bằng nhau. + Xét trên nguyên tắc đảm bảo phõn bố đều năng lực dữ trữ cho tất cả các luồng xe đại diện. Với bài toán ta đang xét thì do Y > 1 (không có năng lực dự trữ), ta tỡm cách đảm bảo nguyên tắc trên thông qua mức bóo hoà của các luồng xe đại diện bằng nhau. - Tổng thời gian tổn thất L được xác định theo công thức: L = = 2 . (6-1) = 10 giõy. - Thời gian đèn xanh tối đa để chia pha = 120-10 = 110 (giõy). - Thời gian xanh có hiệu dành cho pha 1 (Hướng Chùa Bộc – Thái Hà ) t= (giõy) - Thời gian xanh có hiệu dành cho pha 2 (Hướng Tõy Sơn – Nguyễn Lương Bằng ) t= (giõy) Þ Ta có bảng tính thời gian tín hiệu xanh cho các luồng theo hai nguyên tắc trên. Vẽ biểu đồ phân pha tín hiệu Với thời gian tín hiệu xanh thực tế dành cho các luồng như trên ta vẽ được biều đồ phõn pha tín hiệu: Chi tiết thể hiện trong bản vẽ CĐ04. Chương 4 KẾT LUẬN Trong một thời gian ngắn, được sự giúp đỡ tận tình của thầy PGS.TS Nguyễn Quang Đạo và sự cố gắng của bản thõn. Em đã làm được một số công việc trong đề tài: - Đọc và tỡm hiểu tài liệu về hệ thống điều khiển, phương pháp điều khiển giao thông bằng đèn tín hiệu, phương pháp phối hợp đèn tín hiệu giao thông ... - Thu thập và xử lý số liệu: quan trắc trạng thái dòng xe, chụp ảnh, nghiên cứu về sự vận động ra vào nút có điều khiển bằng đèn, đo tốc độ, đếm xe trên tuyến Phố Huế, đo kích thước hình học của nút giao thông, nghiên cứu giao thông trên tuyến Chùa Bộc. Kết quả giải quyết sau nghiên cứu - Kiến nghị chọn một số thiết bị giao thông và bố trí lắp đặt đèn tín hiệu tại Hà Nội. - Xác định chế độ điều khiển phối hợp làn sóng xanh trên tuyến đường Phố Huế. Có thể dùng tham khảo cho trung tõm điều khiển 40 Hàng Bài. - Tính toán và điều chỉnh lại chu kỳ đèn tại nút giao thông Chùa Bộc – Thái Hà. Tồn tại - Do thời gian có hạn, cùng với việc thiếu thốn về tài liệu, thông tin và trình độ bản thõn nên đề tài chưa đề cập tới đến phối hợp theo “hệ kín”, đồng thời chưa đi sõu vào giải quyết vấn đề các dòng tới nút giao thông đều ở trạng thái bóo hoà như hiện nay. Rất mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. PGS.TS Nguyễn Quang Đạo. Có cần thiết phải nghiên cứu và phát triển tài liệu hướng dẫn thiết kế đèn tín hiệu ở nước ta. [2]. GS. TS Đỗ Bá Chương. Kỹ thuật giao thông [3]. GS. TSKH Nguyễn Xuân Trục, Nguyễn Quang Đạo. Sổ tay thiết kế đường ô tô tập3. NXB Xây Dựng 2003. [3]. CHXHCNVN. Đường ô tô - Tiêu chuẩn thiết kế.TCVN 4054:2005. [4]. Đỗ Bá Chương. Thiết kế đường ô tô tập 1. NXB Giáo Dục 2003. [5]. Đỗ Bá Chương, Nguyễn Quang Đạo. Nút giao thông cùng mức. NXB Giáo Dục 2003. [6]. Đường đô thị - Yêu cầu thiết kế. TCXDVN 104 - 2007 MỤC LỤC