Đề tài Tìm hiểu ảnh hưởng của các yếu tố hình học đường đến bảo đảm an toàn chuyển động của dòng xe

MỤC LỤC Chương 1: Mở đầu 3 1.1. Đặt vấn đề - 1.2. Nhiệm vụ - 1.3. Phương pháp nghiên cứu - Chương 2: Tình hình tại nạn giao thông trên thế giới và Việt Nam 4 2.1. Tình hình tai nạn giao thông trên thế giới - 2.2. Tình hình tai nạn giao thông ở Việt Nam - 2.3. Nguyên nhân gây tai nạn giao thông 5 Chương 3: Ảnh hưởng của các yếu tố hình học đến an toàn chuyển động của xe 7 3.1. Ảnh hưởng của các yếu tố bình đồ tuyến đến an toàn chuyên động của xe - 3.1.1. Đường thẳng - 3.1.2. Đường cong nằm - 3.1.3. Tầm nhìn trên bình đồ tuyến 16 3.1.4. Các nút giao thông cùng mức trên bình đồ 18 3.1.5. Tuyén đường ô tô cắt qua khu dân cư tập trung 22 3.2. Ảnh hưởng của các yếu tố trắc dọc tuyến đến an toàn chuyển động của dòng xe 23 3.2.1. Độ dốc dọc và chiều dài đoạn dốc - 3.2.2. Tầm nhìn trên trắc dọc 24 3.3. Ảnh hưởng của các yếu tố trắc ngang 26 3.3.1. Bề rộng phần xe chạy - 3.3.2. Bề rộng của lề đường 26 3.3.3. Số làn xe chạy và việc tách các làn xe ngược chiều theo từng hướng 27 3.3.4. Dải mép, bó vỉa và dải phân cách 28 3.3.5. Các công trình trên đường và các chướng ngại vật trên lề đường - 3.3.6. Cây trồng trên đường và các đối tượng bố trí trên lề đường 30 Chương 4: Xây dựng mô hình về hình học đường theo quan điểm an toàn giao thông 31 4.1. Mục đích - 4.2. Các lý thuyết vận dụng - 4.2.1. Lý thuyết động lực học chạy xe ( mô hình ôtô – đường) - 4.2.2. Lý thuyết thiết kế theo nguyện vọng của người tham gia giao thông ( mô hình ôtô – đường – người lái xe – môi trường ) - 4.2.3. Cách nhìn của lái xe và trường nhìn trên đường 33 4.3.1. Cách nhìn của lái xe - 4.3.2. Trường nhìn trên đường 34 4.4. Lựa chọn tốc độ chạy xe trên đường - 4.4.1 Các loại tốc độ chạy xe - 4.4.2. Tầm quan trọng của tốc độ xe chạy trên đường đối với ATGT 36 4.4.3. Nguyên tắc lựa chọn tốc độ chạy xe trên đường - 4.5. Tạo hình ảnh về con đường 37 4.5.1. Lập sơ đồ thiết kế bình đồ tuyến - 4.5.2. Sự phối hợp giữa bình đồ và trắc dọc đường 39 4.5.3. Sự phối hợp giữa đường và cảnh quan 44 4.6. Sử dụng phối cảnh 3D vào thiết kế hình học đường 47 Chương 5: Kết luận và kiến nghị 49 5.1. Kết luận - 5.2. Kiên nghị - CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề: Ngày nay, tai nạn giao thông đặc biệt là tai nạn giao thông đường bộ đã trở thành thảm họa cho con người. Một trong những nguyên nhân lớn làm gia tăng số vụ tai nạn là do các điều kiện đường gây bất lợi cho chuyển động của dòng xe. Nhóm sinh viên lớp Kỹ thuật an toàn giao thông K47 thực hiện đề tài “Tỡm hiểu ảnh hưởng của các yếu tố hình học đường đến bảo đảm an toàn chuyển động của dòng xe”’ nhằm giúp người sử dụng đường mà đặc biệt là người làm công tác an toàn giao thông có những hiểu biết sâu sắc về các yếu tố hình học của đường để đưa ra những phương án thích hợp trong quá trình thiết kế, quản lý, khai thác và duy tu bảo dưỡng. Từ đó ngăn ngừa và cải thiện điều kiện phục vụ của đường góp phần làm giảm tai nạn giao thông trên tuyến. 1.2. Nhiệm vụ: Yếu tố hình học đường đóng một vai trò quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn và vận hành. Nên việc hiểu biết sâu sắc về hình học đường có ý nghĩa lớn đối với công tác an toàn giao thông. Nhiệm vụ cụ thể của đề tài: - Phõn tích về các yếu tố hình học của tuyến đường ảnh hưởng đến an toàn chuyển động của dòng xe. - Đưa ra các giải pháp kỹ thuật nhằm sử dụng tốt các yếu tố hình học của tuyến để đảm bảo an toàn chuyển động của dòng xe. - Xây dựng mô hình về hình học đường theo quan điểm an toàn giao thông. 1.3. Phương pháp nghiên cứu: Dựa vào số liệu thống kê các vụ tai nạn giao thông đường bộ do các yếu tố hình học đường, khảo sát thực tế về điều kiện đường một số tuyến ở Việt Nam, quan điểm an toàn giao thông, quan điểm thiết kế hình học đường hiện đại để phân tích các nguyên nhân tai nạn và xây dựng được mô hình về hình học đường. CHƯƠNG 2: TÌNH HÌNH TAI NẠN GIAO THÔNG TRấN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 2.1. Tình hình tai nạn giao thông trên thế giới: Hiện nay, trung bình mỗi ngày có hơn 3000 người chết trong các tai nạn giao thông (TNGT) trên khắp các lục địa, hầu hết nạn nhân trong độ tuổi từ 15 đến 44. Những “con đường an toàn nhất” được ghi nhận ở châu Âu, nơi có tỷ lệ người chết vì tai nạn giao thông (TNGT) là 11 người/100000 cư dân. Trong khi ở châu Phi và các quốc gia phía Đông Địa Trung Hải có tỷ lệ trung bình là 28,3 và 26,3 người/100.000 dân. WHO cho biết mỗi năm ở châu Mỹ có đến 134.000 người thiệt mạng vì TNGT, chiếm hơn 10% của cả thế giới, trong đó Mỹ đứng đầu với 44.000 người, tiếp đến là Brazil, Mexico và Venezuela. Sự phát triển kinh tế của các nước ASEAN, đặc biệt là sự tăng trưởng nhanh xe có động cơ đã dẫn đến tình trạng an toàn giao thông (ATGT) trong khu vực xấu đi nhiều. Xe máy chiếm tỷ lệ TNGT cao của châu Á, hiện nay nó chiếm một tỷ lệ lớn trong các loại xe ở nhiều nước (Việt Nam: 94,4%; Lào: 80%; Inđụnờxia: 75,2%; Cămpuchia: 75,2%; Thái Lan: 70,9%; Malaixia: 48,2%; Philippin: 37,7%; Myanma: 36,9%; Singapo: 19%; Bruney: 3%). Tỷ lệ này ở một số nước có thể còn cao hơn do chưa đánh giá hết số lượng xe. Theo các nghiên cứu do Ngân hàng Phát triển châu Á (ADB) hỗ trợ, nghiên cứu các mẫu và kinh nghiệm quốc tế, cho thấy: tổng số vụ TNGT ở ASEAN năm 2003 đã làm cho 75193 người chết và 4745578 người bị thương, nhiều nạn nhân bị mất khả năng lao động trầm trọng trong suốt cuộc đời còn lại. Thiệt hại về kinh tế hàng năm do TNGT ước tính khoảng 15 tỷ USD, bằng 2,2% tổng sản phẩm quốc nội của cả khu vực. 2.2. Tình hình tai nạn giao thông ở Việt Nam: Sự phát triển của nền kinh tế đã thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng quá trình cơ giới hóa ở một số khu vực thành thị lớn (dựa vào số lượng các loại xe cơ giới). Vấn đề nảy sinh trong bối cảnh này đó là tình hình số lượng TNGT tăng một cách báo động, nó đã kìm hãm sự phát triển kinh tế-xã hội. Theo số liệu thống kê của Cục cảnh sát giao thông đường bộ-đường sắt về tai nạn giao thông đường bộ (do nhiều nguyên nhân khác nhau) trong thời gian qua : Bảng 2.1. Thống kờ cỏc vụ tai nạn ở Việt Nam từ năm 1995-2002 Năm Số vụ tai nạn Chết Bị thương 1995 15376 5430 16920 1996 19075 5581 21556 1997 19159 5680 21905 1998 19975 6067 22723 1999 20733 6670 23991 2000 22486 7510 25400 2001 25040 10477 29118 9/2002 20153 9457 23442 Theo số liệu của Ủy ban An toàn giao thông Quốc gia chỉ tớnh riờng năm 2007 nước ta đã xảy ra 14624 vụ TNGT, làm chết 13150 người và bị thương 10546 người trong đó số vụ TNGT đường bộ xảy ra nhiều nhất (13989 vụ), làm chết 12800 người, chiếm hơn 96% số người chết vì TNGT. Mỗi năm nước ta đã phải chi lượng tiền tệ rất lớn, trung bình khoảng 2,45% GDP (885 triệu USD) ở thời điểm năm 2003 và đến năm 2007 đã tăng lên đến 2,89% GDP (2 tỷ USD) để khắc phục hậu quả do TNGT gây ra. 2.3. Nguyên nhân gây tai nạn giao thông: Nguyên nhân gây ra tai nạn giao thông có thể chia làm hai loại chính là: nguyên nhân chủ quan và nguyên nhân khách quan. a) Nguyên nhân chủ quan là do bản thân con người tham gia giao thông gây ra tai nạn như do ý thức chấp hành luật lệ giao thông, điều khiển giao thông có nồng độ cồn cao hơn mức quy định cho phép,... b) Nguyên nhân khách quan như phương tiện tham gia giao thông không đảm bảo các tiêu chuẩn kỹ thuật an toàn theo quy định; kết cấu hạ tầng giao thông vẫn chưa đáp ứng được yêu cầu phát triển của phương tiện giao thông và các loại hình giao thông vận tải hiện nay; bão lụt, mưa to làm cho đường giao thông hư hỏng nặng, nền đường bị sụt lở, cầu sập, cống vỡ... Theo nghiên cứu của Bộ môn thiết kế đường thuộc Trường Đại học đường ụtụ Moscow qua phân tích khoảng 13000 TNGT cựng cỏc đặc trưng của đường ở những nơi xảy ra tai nạn trờn cỏc đoạn đường có cấp hạng kỹ thuật khác nhau đã đi tới kết luận: ở Liờn Xụ (cũ) điều kiện đường bất lợi đã là nguyên nhân trực tiếp hay gián tiếp của 70% số tai nạn. ở một số nước khác cũng có kết luận tương tự. Theo số liệu của Ủy ban an toàn giao thông quốc gia cung cấp ta có bảng thống kê về nguyên nhân chính của TNGT đường bộ như sau: Bảng 2.2. Nguyên nhõn chính của TNGT đường bộ Nguyên nhân 2001 2003 2005 2006 Số vụ tai nạn nghiên cứu % Số vụ tai nạn nghiên cứu % Số vụ tai nạn nghiên cứu % Số vụ tai nạn nghiên cứu % Số vụ tai nạn 14.332 100,0 771 100,0 8.485 100,0 104 100,00 1. Lỗi của người tham gia giao thông 10.896 76,0 647 83,9 5.629 66,4 98 94,23 - Phóng nhanh 4.686 32,7 212 27.5 2.656 31,3 48 48,98 - Vượt ẩu 3.686 25,7 155 20,1 1.317 15,5 9 9,18 - Say rượu 841 5,9 42 5,4 506 6,0 - - -Hạn chế tầm nhìn 1.183 8,3 103 13,4 1.015 12,0 19 19,39 - Đi sai làn đường quy định - - 109 14,1 134 1,6 22 22,45 - Người đi bộ 500 3,5 26 3,4 371 4,4 - - 2. Phương tiện giao thông không an toàn 191 1,3 3 0,4 56 0,7 - - 3. Cơ sở hạ tầng GT 33 0,2 2 0,3 12 0,2 - - 4. Nguyên nhân khác 3.212 22,4 119 15,4 2.418 28,5 6 5,77 Bảng 2.3 Tại nạn giao thông đường bộ liên quan đến đường xá (Hà Nội-2007) Loại đường Tổng % 01 Đường thẳng 706 74 02 Đường giao nhau 103 10,8 03 Đường vòng 2 0,2 04 Đường dốc 2 0,2 05 Đường khuất 0 0 06 Đường nhựa 91 9,5 07 Đường đất 0 0 08 Đường sắt 13 1,4 09 Không rõ 36 3,9 Tổng 953 100 Hình 2.1. Biểu đồ tỷ lệ số vụ TNGT do yếu tố đường Hình 2.2. Tai nạn giao thông theo loại đường bộ (2002-2006) CHƯƠNG 3: ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ HèNH HỌC ĐƯỜNG ĐẾN AN TOÀN CHUYỂN ĐỘNG CỦA XE 3.1. Ảnh hưởng của yếu tố bình đồ tuyến đến an toàn chuyển động xe: Các yếu tố tuyến trờn bỡnh đồ cần xem xét gồm: - Đoạn thẳng trờn bỡnh đồ; - Đoạn cong nằm; - Tầm nhỡn trờn bỡnh đồ; - Cỏc nút giao thông cùng mức trên bình đồ; - Các đoạn tuyến cắt qua khu dân cư; 3.1.1. Đường thẳng: Xem xét chiều dài các đoạn thẳng cũng như vị trí của chỳng được thiết kế trên bình đồ ảnh hưởng đến an toàn chuyển động của xe. - Trên thực tế, khi tuyến qua khu vực có có địa hình bằng phẳng không gặp trở ngại đáng kể thường thiết kế theo mộ t đường t hẳng dài. - Đoạn thẳng có ưu điểm như làm cho tuyến ngắn, bám sát đường chim bay nhưng nếu lái xe đi trên đoạn đường thẳng q uá dài thì sẽ bất lợi cho an toàn giao thông. - Trạng thái tâm lý của lái xe khi đi trên các đoạn thẳng dài: + Lái xe thường chủ quan, ít chú ý k iểm tra tốc độ và thường cho xe chạy với tốc độ cao, thậm trí cho xe chạy với tốc độ lớn hơn tốc độ cho phép nên khi gặp sự cố bất thường như bất ngờ gặp đoạn đường có mặt trơn trượt phía trước, người hay súc vật đột nhiên xuất hiện băng qua đ ường.. lái xe sẽ không kịp xử lý. + Lái xe có phản ứng chậm chạp, ức chế thần kinh, mệt mỏi, trạng thái dễ buồn ngủ hay ngủ gật khi đi trên đường thẳng dài, cảnh quan đơn điệu. - Chiều dài đoạn thẳng quá ngắn cũng không đảm bảo an toàn vì làm điều kiện chạy xe thay đổi nhiều và không đủ chỗ bố trí cấu tạo đoạn chêm nối tiếp giữa các đường cong. Theo kinh nghiệm, chiều dài tối thiểu các đoạn t hẳng giữa hai đường cong cùng chiều là 6V và giữa hai đường cong ngược chiều là 2V. - Theo góc độ an toàn giao thông cần thiết phải giới hạn chiều dài các đoạn thẳng bằng phương pháp “thiết kế tuyến mềm” hay uốn cong tuyến trên địa hình bằng phẳng ở đồng bằng khi vạch tuyến tránh các vùng đầm lầy, hồ ao, khu dõn cư... + Theo TCVN 4054-05: Nên tránh thiết kế đoạn tuyến thẳng dài quá 4 km đối với đường cao tốc, trong các trường hợp này nên thay bằng các đường cong góc chuyển hướng nhỏ và bán kính lớn (R=5000 -15000 m); + Theo CHLB Đức và Nhật Bản, tính chiều dài đoạn thẳng tối đa (m) bằng 20 lần tốc độ xe chạy (tính bằng k m/h). - Khi bắt buộc thiết kế đoạn thẳng dài thì cần kết hợp các giải p háp thay đổi cảnh q uan dọc tuyến để khắc phục tình trạng đơn điệu của tuyến đường như trồ ng cõy xanh, xõy dựng các trạm dừng đỗ trên đường ….. 3.1.2. Đường cong nằm: Cỏc khía cạch cần xem xét: - Bán kớnh, chiều dài, góc ngoặt và mức độ thay đổi độ ngoặt của đường cong; - Độ cong của đường vòng, quan hệ giữa các bán kính cong kề liền; - Vị trí và tần suất bố trí các đường cong nằm trên bình đồ. a) Bán kính, chiều dài, góc ngoặt và mức độ thay đổi độ ngoặt của đường cong: Đường cong có ưu điểm là làm cho tuyến đường bám sát địa hình, do vậy có thể giảm được khối lượng đào đắp, giảm giá thành xây dựng công trình, làm cho tuyến thân thiện với môi trường (do không tạo ra những chỗ đào sâu đắp cao) nhưng xe chạy trong đường cong xe phải chịu thêm lực ly tâm. Hình 3.1. Các thành phần của lực ly tâm (Apollo) Hinh 3.2. Mô tả lực ly tâm khi đi vào đoạn đường cong. (Muextension) Center of Gravity: Trọng tâm Tires becomes pivot points: Lốp trở thành những điểm chịu lực Centrifugal force: Lực ly tâm Direction of turn: Hướng lái Lực ly tâm nằm ngang trên mặt phẳng thẳng góc với trục chuyển động, hướng ra phía ngoài đường cong và có giá trị : C = Trong đó: C – lực ly tâm m – khối lượng của xe (kg) v – tốc độ xe chạy (m/s) R – bán kính đường cong tại vị trí tính toán (m) Hình 3.3. Lực ly tâm làm đồ vật trên xe chuyển động ngược với hướng lái Lực ly tâm có tác dụng xấu, có thể gây ra những khó khăn sau : + Xe có khả năng bị lật hoặc trượt ngang về phía lưng đường cong. + Gây khó khăn cho việc điều khiển xe, gây khó chịu cho hành khách, gây đổ vỡ hàng hóa vận chuyển + Gây biến dạng ngang của lốp xe nên làm cho săm lốp chóng hao mòn hơn. + Làm tăng sức cản do đó làm tiêu hao nhiên liệu nhiều hơn Các yếu tố tác động tới hiện tượng lật xe. + Tốc độ càng cao càng nguy hiểm, + Bán kính cong của đoạn đường càng nhỏ càng bất lợi. + Xe càng chất nặng, xếp cao càng nguy hiểm. + Chiều rộng đế càng hẹp xe càng dễ đổ. Ví dụ đoạn cong từ thành phố Thái Bình về thị trấn Diêm Điền. Có thời gian, trên quãng đường này xảy ra đến 20 vụ tai nạn cùng một hiện tượng: Xe máy, ụtụ đều bị đẩy về một phía bên đường, đập vào cây hoặc đẩy xuống ruộng, gây hỏng xe và tử vong cho người điều khiển và hành khách. Xe chạy trong đường cong yêu cầu có bề rộng phần xe chạy lớn hơn trên đường thẳng thì xe mới chạy được bình thường. Xe chạy trong đường cong dễ bị cản trở tầm nhìn nhất là khi bỏn kớnh đường cong nhỏ, ở đoạn đường đào. Tầm nhìn ban đêm của xe chạy trong đường cong cũng bị hạn chế do pha đèn chiếu thẳng một đoạn ngắn hơn. Do các bất lợi trờn, cỏc đường cong trờn bỡnh đồ thường là nơi hay xảy ra tai nạn giao thông. Các kết quả thống kê ở nhiều tuyến đường đang khai thác của nhiều tác giả trên thế giới cho thấy: + Bán kính đ ường cong nằm càng nhỏ thì thì tai nạn xe chạy càng tăng. + Số tai nạn giao thô ng xảy ra trên các đường cong thường chiếm 10-12% tổng số tai nạn giao thông gõy ra do đ iều kiện đường. + Các đường cong nằm có bán kính R400 m. Theo số liệu điều tra của A.P.Vaxiiliev (Liờn Xụ cũ) khi phân tích các tai nạn giao thông trờn cỏc đường ụtụ ở khu vực núi cao cho thấy mối quan hệ giữa số tai nạn giao thông / 1 triệu ụtụ-Km như sau : Bảng 3.1. Mối quan hệ giữa bán kính đường cong và số vụ tại nạn/ 1triệu ụtụ-km Bán kính đường cong, m 50 150 200 250 500 1000 Số tai nạn / 1 triệu ôtô-km 3,2 2,8 1,0 0,9 0,8 0,4 Khi R=2000m thực tế không khác với điều kiện xe chạy trên đường thẳng..Vì thế để xét ảnh hưởng tương đối của bán kính đường co ng trên bình đồ có trị số k hác nhau người ta chọn hệ số ảnh hưởng ứng với R= 2000 bằng 1. Từ đó ta có hệ số ảnh hưởng tương đối của các bán kính đường cong khác nhau là: Bảng 3.2. Hệ số ảnh hưởng của đường cong R, m <50 100 -150 200 -300 400 -600 600-1000 1000-2000 >2000 Hệ số ảnh hưởng 10 5,4-4,6 2,35 1,6 1,4 1,25 1 Hình 3.4. Quan hệ giữa hệ số thay đổi số vụ tai nạn với bán kinh của đường cong Tuyến đường xõy dựng có nhiều đường cong nằm với bán kính co ng càng nhỏ thì mức độ an toàn xe chạy càng giảm, nhất là khi xe chạy với tốc độ cao mà mặt đường lại bị ẩm ướt và bụi bẩn. Vì thế, theo quan điểm nõng cao an toàn giao thông thì khi thiết kế bình đồ tuyến đường ôtô chỳng ta cần tăng tối đa bán kính đường cong nằm trong điều kiện có thể của địa hình, địa chất, cố gắng tránh sử dụng các bán kính đường cong nằm tối thiểu cho phép được nêu trong quy trình ứng với mỗi cấp đường. Việc phối hợp t hiết kế giữa đường co ng trũn cơ bản với đường co ng chuyển tiếp hoặc kết hợp trực tiếp các đ ường cong chuyển tiếp với nhau sẽ làm cho góc ngoặt (tạo nên bởi giao điểm các đường cong) thay đổi. Mức độ biến đổi gúc ngoặt của các đường co ng sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình thay đổi tốc độ khai thác. Do đó, trị số biến đổi gúc ngoặt đường cong càng nhỏ thì tốc độ xe khai thác càng tăng và càng nõng cao được an toàn xe chạy; ngược lại, đường cong có trị số biến đổi gúc ngoặt lớn thì khả năng mất an toàn xe chạy sẽ tăng lên. Nhiều công trình nghiên cứu của các nhà khoa học ở các nước về ảnh hưởng của các thô ng số của đường co ng đến những hành vi ứng xử của lái xe khi đang điều khiển cho xe chạy trên đường. Trong số đó đã khảo sát giữa mức độ thay đổi độ ngoặt của đường cong CCRs đến tốc đ ộ xe chạy cũng như quan hệ của thông số này đến mức đ ộ an toàn xe chạy thông qua số vụ tai nạn trên 1 triệu xe –km Hình 3.5. Ảnh hưởng của trị số đường cong đến tốc độ chạy xe Từ hình 3.5 trên biểu thị mối quan hệ giữa các trị số CCR và tốc dộ xe chạy. Đõy là những kết quả nghiên cứu tại CHLB Đức của Koepeel G.H Bock trong 10 năm(1970 – 1979), LamnR, Trapp K.H. Từ biểu đồ cho thấy, nói chung tốc độ xe chạy giảm nhanh khi mức độ thay đ ổi độ ngoặt của đường cong tăng lên từ CCR =100 – 400 gon/km. Đồng thời, ảnh hưởng của sự thay đổi độ ngoặt đường cong CCR đến mức độ an toàn giao thông đã đươc H.G.Krebs và J.H.Kloeckener thể hiện qua mối quan hệ giữa các chỉ số “số vụ tai nạn/106 xe – km” với chỉ số CCR (hình 3.6) cho thấy cùng với trị số CCR tăng số tai nạn cũng tăng, đặc biệt là trong phạm vi giữa CCR500 gon/km thì số tai nạn tăng lên gấp 2 lần. Hình 3.6. Mối quan hệ giữa “số vụ tai nạn/106 xe – km” với chỉ số CCR b) Độ cong trên đường vòng và trị số các bán kính cong nằm liền kề: Đối với đường qua vùng núi có địa hình khó khăn thường phải đặt bán kính cong nằm nhỏ và có góc ngoặt lớn làm giảm an toàn chuyển động của xe. Theo Pfunat.K (CHLB Đức) thì tại những đường cong có nằm riêng lẻ có gúc ở tõm lớn hay bán k ính đường cong nhỏ thì rất nguy hiểm. Tai nạn dễ xảy ra tại k hoảng giữa đường co ng với góc ở tõm có trị số trong phạm vi từ 13,50 đến 360 là do lái xe thường có hành vi cho xe cắt chéo đường cong để có chiều dài xe chạy ngắn nhất vì thế dễ đõm phải xe đi ngược chiều mà cả 2 lái xe đều chưa kịp xử lý tình huống bất ngờ xảy ra. Kết quả nghiên cứu của tiến sĩ L.P.V iđugirix về chế độ xe chạy trên đường cong và trên đường t hẳng cho biết: đường cong nằm có bán kính là 600m được coi là tr ị số tối thiểu, khi đó điều kiện xe chạy thực tế sẽ không khác so với khi xe chạy trên đường thẳng. Và ở các đường cong có bán kính nhỏ hơn, lái xe bắt đầu có ý muốn cho xe cắt đường co ng để có quỹ đạo ngắn nhất. Ở Mỹ và CHLB Đức đã lập toán đồ quan hệ giữa độ cong (DC) của đường cong t ròn với số vụ tai nạn/ triệu xe- km cho đ ường 2 làn với bề rộng xe chạy k hác nhau. Hình 3.7. Quan hệ giữa độ cong DC của đường cong trũn với số vụ tai nạn/106 xe – km” ở Mỹ và Đức Đối chiếu 2 toán đồ được lập ở 2 nước khác nhau cho t hấy có cùng một trị số độ cong DC và phần xe chạy có bề rộng tương đương nhưng số vụ tai nạn cho 1 triệu xe/dặm ở 2 nước lại có trị số khác nhau.Sự k hác nhau này phản ảnh thực trạng giao thông ở mỗ i nước (bao gồm mạng lưới đường xá, phương tiện giao thông, mật độ, tốc độ, điều kiện đ ịa hình…) có khác nhau. Hình 3.8. Quan hệ giữa độ cong DC với chỉ số “số vụ tai nạn/106 xe – km” Để đảm bảo cho xe chạy an toàn thì khi vạch tuyến trên bình đồ ta k hô ng được tuỳ tiện lựa chọn các bán kính của đ ường cong nằm liền kề, mặc dù trong thực tế sẽ gặp khó khăn vì điều k iện địa hình, D ưới đõy là trường hợp thiết kế đường cong nằm liền kề sẽ nguy hiểm cho xe chạy, đó là: + Đ ường cong có bán kính lớn nằm cạnh đường co ng có bán k ính nhỏ; + Đ ường cong có bán kính lớn nằm kẹp trong 2 đường cong bán kính nhỏ; + Đ ường cong bán k ính nhỏ nằm kẹp trong 2 đuờng cong có bán kính lớn; + Các đường cong bán kính lớn và bán kính nhỏ liên tiếp đặt cạnh nhau. Những trường hợp thiết kế t rên đều làm cho lái xe không kịp xử lý hay tăng giảm tốc độ khi xe đang đ i trên đường cong có bán kính lớn với tốc độ cao phải đột ngột giảm tốc cho phù hợp với đường cong có bán kính nhỏ liền kề và ngược lại. Chênh lệch tốc độ quá lớn giữa các đường cong bố trí kề liền khiến lái xe không đủ khả năng xử lý chính xác các tình huống xảy ra là nguyên nhõn xảy ra các vụ tai nạn giao thông. Cũng nghiên cứu sõu sắc vấn đề trên Giáo sư V.F.Babcov đã đưa ra các thang về an toàn khi thiết kế các đường cong nằm như sau: + “Các đường cong an toàn” khi chênh lệch tốc độ xe chạy trên chúng DV < 20% + “Các đường cong tương đối an toàn” khi chênh lệch tốc độ xe chạy giữa chúng DV = 20% ¸ 40% + “Các đường cong nguy hiểm” khi chênh lệch tốc độ xe DV = 40 ¸ 60% + “Các đường cong cực kỳ nguy hiểm” khi chênh lệch tốc dộ xe chạy giữa chúng DV > 60% Nghiên cứu về tương quan 2 bán kính đường cong kề liền, trong tài liệu “ Mối quan hệ giữa an toàn giao thông và yếu tố thiết kế” Leutzbach W. và J. Zoellmer (Đức) năm 1989 đã xem xét tỷ lệ bán kính đường cong nằm cần khảo sát và bán kính của đường co ng liền kề phía trước Hình 3.9. Tỷ số giữa 2 bán kính cong liờ̀n kờ̀ Vì vậy nếu thiết kế phối hợp không tốt giữa 2 đường cong kề liền có bán kính nhỏ sẽ gõy ra khó khăn cho việc đảm bảo an toàn cho xe chạy, do lái xe phải luôn thay đổi tốc độ, khi tăng tốc, khi giảm tốc hoặc hãm xe khiến thần kinh căng thẳng và mệt mỏi. c) Vị trí và tần số bố trí các đường cong trên bỡnh đồ: Vị trí của đường cong trên bình đồ và tần số bố trí ảnh hưởng lớn đến mức độ an toàn chuyển động của xe. Vì trong quá trình cho xe chạy lái xe chỉ tập trung quan sát ở phía trước trong 1 phạm vi “chữ nhật tầm nhìn rừ nét” cách mắt 50cm có kích thước 10x16cm khi góc ngoặt g không vượt quá 200 a/ b/ Hình 3.10 a- Ảnh hưởng của góc ngoặt đến khoảng cách tầm nhìn trên đường cong bán kính R=170m a/ Góc ngoặt 170, đường cong đảm bảo tầm nhìn trong phạm vi góc nhọn 200 ở khoảng cách 250m a/ Góc ngoặt 170, đường cong đảm bảo tầm nhìn trong phạm vi góc nhọn 200 ở khoảng cách 250m Đ i trên đ ường cong có bán kính lớn “chữ nhật tầm nhìn rừ nét ” của lái xe hầu như bao trùm cả đoạn tuyến, do đó có tầm nhìn tốt lái xe yên tõm và tin tưởng đ iều khiển xe một cách nhẹ nhàng cũn khi vào đường cong bán kính nhỏ với gúc ngoăt lớn thì “ chữ nhật tầm nhìn rừ nét ” của lái xe không thể bao trùm cả đoạn tuyến trước mắt người lái xe chỉ nhìn thấy một phần của tuyến do tầm nhìn xấu . Hinh 3.10b. Chữ nhật tầm nhìn rừ nét ứng với các hướng đường khác nhau a- Điều kiện tầm nhìn tốt; b-Điều kiện tầm nhìn xấu V ị trí đặt đường cong trên các đường có độ dốc dọc cũng dễ xảy ra tai nạn giao thông do biến dạng không gian tạo nên cảm thụ thị sai lệch quang học của ngưới lái xe khi nhìn và đánh giá không đúng về đường cong. Nghiên cứu của CHLB Đức về tai nạn xảy ra ở các đường t rục tại các đường cong đặt ở các đoạn có độ dốc dọc cho kết quả như sau: Bảng 3.3Mối quan hệ giữa bán kính đường cong, độ dốc dọc và số vụ/106 xe-km Bán kính R,m >4000 3000-4000 2000-3000 1000-2000 400-1000 (vụ/106 xe-km) Id < 2% 28 42 40 50 73 Id = 2- 4% 20 25 20 70 106 Id =6 – 8% 132 155 170 200 233 T Bảng số liệu trên cho thấy số tai nạn trên đường cong nói chung tăng khi độ dốc dọc tăng. Đặc biệt ở các đường cong bán k ính nhỏ R = 400 – 1000m thì tai nạn tăng lên đáng kể. Nghiên cứu về tần số bố trí đường cong (hay mật độ đường cong - số đường cong trên 1km đường) ở Mỹ cho thấy, đối với các đường cong bán k ính lớn thì ảnh hưởng của tần số bố trí chúng đến an toàn xe chạy là không đáng kể, nhưng đố i với các đường cong bán kính nhỏ thì ảnh hưởng này cần được được xem xét, đó là các bán kính có trị số R< 500 – 600m Mặt khác, theo các kết quả quan trắc của Pfundt, K.( Đức) về tình hình tai nạn giao thông trên đường hai làn xe cũng như kết luận của Giáo sư V.f.Babcov (Nga) thì tại các đoạn có bố trí nhiều đường cong có bán kính nhỏ liên tiếp lại ít nguy hiểm hơn so với một đường cong đơn độc xuất hiện trên đoạn t hẳng dài. Chúng ta có thể nhận ra hai vấn đề trên bằng số liệu của Mỹ nêu trong sổ tay hướng dẫn thiết kế đường về số tai nạn ( vụ/106xe – km). Quan hệ giữa trị số bán kính đường cong nằm R và tấn số bố trí đường cong (số đường cong/1 km) như dưới đõy: Bảng 3.4. Quan hệ giữa trị số bán kính đường cong nằm tần số bố trí đường cong R,m Số đường cong trên 1km Số vụ tai nạn/106 - km >580 0,3 0,6 – 1,0 2,5 – 3,0 1,6 1,87 1,5 580 – 290 0,3 0,6 – 1,0 2,5 – 3,0 3,06 2,62 1,60 <175 0,3 0,6 – 1,0 2,5 – 3,0 8,20 3,70 2,20 Tần số bố trí các đường cong trên đường càng lớn thì số tai nạn giao thông tương ứng càng ít bởi người lái xe chú ý nhiều hơn trong các điều kiện địa hình khó khăn của bình đồ đường. Còn đối với các bán kính lớn thì ảnh hưởng của nó không nhiều lắm. 3.1.3. Tầm nhìn trờn bỡnh đồ tuyến. Tầm nhìn không đảm bảo là một trong những nguyên nhõn xảy ra tai nạn khi các xe cùng chiều vượt nhau hoặc hai xe nguợc chiều cùng đi vào đường co ng bán kính nhỏ. Thống kê các tai nạn trên đường ô tô ở CHLB Đ ức Meyer E. và một số tác giả khác cho biết 25% số tai nạn xảy ra là do không đủ tầm nhìn. Quan sát ở tiểu bang Ontario, Canada (1987), tai nạn giao thông xung đột đối đầu trên đường do các thao tác không đúng khi vựot xe ( không kể nút giao ) chỉ chiếm 2% tổng số các dạng tai nạn, nhưng chiếm đến 17% tổng số vụ tai nạn có người chết . Phõn tích các tai nạn ở Mỹ, Young JC cho biết khi khoảng cách tầm nhìn S 750m, mức độ tai nạn tăng cao khi khoảng cách tầm nhìn S < 100m; khoảng cách tầm nhìn trong phạm vi S = 100 – 200m thì mức độ tai nạn cao không xảy ra thấp hơn 25% so với tầm nhìn S < 100m. Vùng núi do địa hình khó khăn nên nhiều đường co ng có tầm nhìn hạn chế. Song, chính sự nguy hiểm được b iết trước nên lái xe buộc phải cho xe chạy với tốc độ thấp và mức độ nguy hiểm không thể lớn hơn do lái xe tập trung chú ý, mặc dầu khoảng cách tầm nhìn nhỏ hoặc b ị hạn chế đến mức tố i thiểu Ngược lại, trên nhiều đoạn đường mặc dù được thiết kế với các yếu tố hình học đảm bảo cho xe chạy với tốc độ cao nhưng tầm nhìn không đủ sẽ là nơi xảy ra nhiều tai nạn, đó là cá đoạn đường khá nguy hiểm. Để giảm bớt phần nào tỉ lệ tai nạn thì trên những đường cong mà hay xảy ra tai nạn ta có thể cắm các biển báo nguy hiểm để cho người lái xe chạy chậm và tập trung hơn. Hinh 3.11. Sự phụ thuộc của số TNGT vào khoảng cách tầm nhìn 1-Yu.M.Xitnikov; 2 -A.P.Vaxilev; 3-Đường trung bình; 4- Young (Mỹ) Mặt khác, khả năng mất an toàn giao thông còn phụ thuộc vào mật độ tầm nhìn hạn chế thể hiện ở một số vị trí có tầm nhìn hạn chế (Shc) trên km đường.Các số liệu quan trắc ở bang Utah (Mỹ) nêu trong bảng (3.5) cho thấy mật độ vị trí của các tầm nhìn hạn chế càng cao thì số tai nạn giao thông xảy ra càng giảm. Đi ề u này được giải thích rằng, khi cho xe chạy trên đoạn đường khó k hăn có nhiều chỗ tầm nhìn bị hạn chế lái xe đã cẩn t hận và chủ động xử lý khi gặp sự cố nên giảm được tai nạn. Bảng 3.5 Mối quan hệ giữa tầm nhìn và số vụ tai nạn/106xe-km Vị trí có Shc/1km <0,5 1,5 2 2 – 2,95 3 Số vụ tai nạn/106xe-km 2,19 2,56 2,37 2,0 1,75 Khi thiết kế đường người ta dựa vào tốc độ thiết kế đã được quy định ứng với mỗi cấp đường để tính toán tầm nhìn yêu cầu. Khoảng cách tầm nhìn được tính thông thường là theo sơ đồ tầm nhìn một chiều S1 ( gặp chướng ngại vật ) và sơ đồ tầm nhìn hai chiều S2 (hai xe ngược chiều gặp nhau) Nhưng trong thực tế các tình huống xảy ra thường tương ứng với sơ đồ 1, khi xe gặp chướng ngại vật phải kịp hãm phanh để dừng lại và tương ứng sơ đồ hai xe v ượt nhau đố i với đ ường có hai làn xe trở lên. Còn đố i với sơ đồ hai xe gặp nhau (Sơ đồ 2 ) chỉ xảy ra trên đ ường cấp thấp có một làn xe chạy. Hơn nữa, khi xe chạy gặp chướng ngại vật hoặc vượt xe thì vị trí nguy hiểm nhất khi xảy ra các tình huống này là tại các đường cong trên bình đồ. Vì thế, với quan điểm an toàn cho xe chạy, khoảng cách tầm nhìn vượt xe đã được xem xét k hi thiết kế tuyến. Mặt khác quan trắc đo tốc độ dòng xe chạy trên đường và thống kê tốc độ xe chạy trong dòng thì tốc độ khai thác không là tốc độ thiết kế mà là tốc độ tương ứng với tần suất đảm bảo 85% (tức là đảm bảo có 85% xe chạy với tốc độ bằng và nhỏ hơn trị số t ốc độ đ ược xác định ứng với tần số 85% - ký hiệu V85 ). Do đó khoảng cách tầm nhìn thực tế thường lớn hơn tầm nhìn yêu cầu. Trên hình (3. 12) là một ví dụ để phõn tích khoảng cách tầm nhìn trên đoạn đường dài 900m dựa theo toán đồ tầm nhìn của CHLB Đức nêu ra cho thấy k hoảng cách tầm nhìn một chiều để dừng xe thực tế khác hẳn và hầu như có giá trị cao hơn khoảng cách tầm nhìn một chiều tính toán theo yêu cầu. Hinh 3.12a. Ví dụ phân tích tầm nhìn Hình 3.12b. Tầm nhìn không đảm bảo 3.1.4 Các nút giao thông cùng mức trên bình đồ: Các nút giao thông khác mức thường được xõy dựng tại các vị trí giao nhau của các đường là một trở ngại đến an toàn giao thông, nhất là đối với đường cấp cao có tốc độ xe chạy lớn giao cùng mức với các đường ô tô cấp thấp có lưu lượng xe chạy không cao và tốc độ xe chạy thấp. Đ ảm bảo an toàn cho xe chạy ở các nút giao thông cùng mức k hó khăn và phức tạp hơn nhiều so với các đoạn đ ường thẳng vì tại vị trí giao các dũng xe thay đổi hướng chuyển động tạo lên các xung đột, giao cắt hoặc tách hay nhập dòng. Chính những tình huống này làm cho xác suất tai nạn giao thông tăng. Thực tế cho ta thấy rừ những nguy hiểm có thể xảy ra tai nạn giao thông tại nỳt giao nhau ngang mức là do những nguyên nhõn sau: - Khi đi vào nút giao nhau, chế độ chuyển động của các dòng xe có nhiều thay đổ i. Các dòng xe rẽ trái thường gõy k hó khăn cho các dòng xe đi thẳng, các xe đi sau thường không p hán đoán đ ược ý định của các xe đi trước muốn đi thẳng hay rẽ phải, trái nên các lái xe đi sau dễ rơi vào trạng thái bị động khi phải xử lý các tình huống bất ngờ do xe trước gõy ra. - Do dòng xe có thành phần p hức phức tạp với nhiều loại phương tiện có tốc độ chạy xe khác nhau, khi vào nút giao sẽ cản trở nhau. Ở trường hợp này, động thái “ sốt ruột” của các lái xe muốn vượt xe trước để rẽ ngoặt rất dễ gõy tai nạn. - Trong phạm vi nỳt giao bằng tầm nhìn thường bị hạn chế ( khoảng cách tầm nhìn thường nhỏ hơn tầm nhìn trên đường thẳng), nhất là tại k hoảng giữa nỳt giao trắc dọc bị lồ i nên che khuất hướng đ ường tiếp theo trong nỳt. Theo các số liệu t hố ng kê ở các nước trước đõy thì số tai nạn giao thông tại nơi giao nhau cùng mức ở CHLB Đức chiếm 15%, Nga 16,1%, Mỹ 21%, Anh 26% so với tổng tai nạn được t hống kê trên các tuyến đ ường được khảo sát. Các yếu tố bình đồ của nỳt giao ảnh hưởng đến an toàn giao thông: + Lưu lượng cỏc dòng xe vào nút; + Tầm nhìn; + Góc giao nhau giữa cỏc nhánh vào nút; + V ị trí các nơi giao cắt, nhập dòng, tách dòng cùng số các tuyến đường và nút. Lưu lượng xe chạy càng cao thì mức độ tai nạn AR (vụ/106+xe-km) càng tăng. Đ ặc biệt tại chỗ giao nhau giữa đường t rục chính với các đường nhỏ có lưu lượng xe chạy thấp, số tai nạn hay xảy ra thường xuyên hàng năm và số tai nạn tương đối AR vẫn có t hể lớn và không tỷ lệ thuận với lượng xe chạy. Khoảng cách tầm nhìn không đủ trong phạm vi nỳt giao thông, như ở vị trí xe tăng tốc nhập vào đ ường chính là một tro ng những điều kiện xảy ra tai nạn, khi đó trong lúc tăng tốc nhập vào đường chính, ngưới lái xe trên đường phụ không thấy rừ xe đang chạy trên đường chính do tầm nhìn không đủ nên có thể xung đột với ô tô đang chạy trên đường chính. Khoảng cách tầm nhìn tại nỳt giao thông có ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn giao thông, như số liệu dưới đõy. Bảng 3.6. Ảnh hưởng của khoảng cách tầm nhìn đến số vụ/106 xe-km Khoảng cách tầm nhìn S, m 20 20-30 30- 40 40-60 60 vụ/106 xe-km 10 2,5 1,65 1,1 1,0 Trong thiết cấu tạo nỳt giao thông thì góc giao nhau cùng mức hai trục đường chính và đường phụ có ảnh hưởng lớn đến xe chạy. Trên hình (3.13) trình bày cấu tạo 3 truờng hợp cấu tạo góc giao nhau: Hình 3.13a. Sơ đồ nhập đường cùng mứ c 1-Quỹ đạo của ô tô khi vào đường chính; 2-Các đ iểm g iao cắt của các dòng xe Đ ể tránh nguy hiểm và nõng cao an toàn cho xe rẽ phải thì cần thiết p hải thiết kế phối hợp ba bán kính . Tuy vậy, thiết kế giao nhau với gúc nhọn là giảm an toàn xe chạy không những đố i với xe từ đường p hụ rẽ phải vào đường chính mà còn đố i với xe từ đường phụ rẽ trái vào đường chính phải cắt qua dòng xe đ i thẳng vào đường chính. Mức độ an toàn tại một nỳt giao còn tựy thuộc vào vị trí nhập của các dòng xe ra vào nút giao thông, điều này được chứng tỏ bằng các số liệu nghiên cứu của E.M.Lôbanov (Nga) như dưới đõy : Bảng 3.7. Mức độ an toàn phụ thuộc vào vị trí nhập dòng xe ra vào nút giao thông Loại ngã ba Trường hợp a Trường hợp b Trường hợp c AR (vụ/106 xe –km) Vị tr í: - Giao cắt - Nhập dòng 7,28 5,71 4,12 4,36 2,91 3,68 Với nút giao hình vòng xuyến do xe chạy tro ng nỳt theo chế độ tự điều chỉnh, chỉ có nhập và tách dòng mà không có giao cắt nên số tai nạn giao thô ng giảm hẳn. Theo số liệu của Anh thì khi cải tạo 22 ngã tư thành các nút giao hình vòng xuyến có đường k ính đảo trung tõm R > 30m thì số tai nạn giảm 57%, nghĩa là có thể giảm tai nạn từ 2,5 – 3 lần. Do có những ưu điểm nõng cao được an toàn giao thông nên nút giao vòng xuyến được áp dụng rộng rãi ở nhiều nước (Anh, Đức, Nga và nhiều nước khác. Các đô thị lớn ở nước ta Hà Nội, TP Hồ Chí Minh, Hải Phòng, Đà Nẵng....) cũng áp dụng loại hình nút giao này cho nhiều nỳt giao thông trong các nội đô. Tuy nhiên để phát huy được hiệu quả về an toàn xe chạy trong nỳt giao vòng xuyến cần tuõn thủ các nguyên tắc thiết kế cho loại hình nút giao này như: quyết định số làn xe và bánh kính đảo trung tõm hợp lý nhất là không được thiết k ế đường nhánh đõm thẳng vào đảo trung tõm gõy lên xung đột giao cắt giữa dòng xe chạy trên đ ường chính của nỳt vòng xuyến với dòng xe từ đường nhánh đi vào nút trung gian. Đồng thời cũng không nên “lạm dụng” loại hình nút giao này để xõy dựng t ràn lan không phù hợp với năng lực thô ng hành và thành phần dòng xe như một số đô thị lớn ở nước ta hiện nay. Giao nhau cùng mức giữa đường ôtô hoặc đường đô thị với đường sắt là những nới có thể xảy ra hiểm họa do tai nạn giao thông. Đ ể nõng cao an toàn, về lõu dài cần thiết phải loại bỏ giao nhau cùng mức giữa đường ô tô và đường sắt. Đ iều này hiện nay do giá thành cao nên khó thực hiện, nhất là ga đường sắt lại ở sõu trong các nội đô các thành phố lớn. Biện pháp duy nhất xử lý chỗ giao nhau giữa đường sắt với các đường ô tô để nõng cao an toàn là kết hợp giữa rào chắn với đèn tín hiệu, b iển báo và nhõn viên phụ trách ở các trạm đường giao. Một tro ng những nguyên nhõn xảy ra tai nạn tại nơi giao nhau với đường sắt là không đảm bảo tầm nhìn đủ để những người tham ra giao thông trên đ ường bộ phát hiện kịp thời sự xuất hiện của tàu hoả từ xa. Và nhìn rừ các tín hiệu biển báo, đồng thời tại những chỗ giao này thường nằm ở vị trí ngoài thành phố, đô thị và không có hàng rào chắn ngang. Ngoài những vấn đề nêu trên, còn có nguyên nhõn làm mất an toàn giao thông là cấu tạo hay tổ chức giao thông trong nút giao phức tạp, thiếu các biển chỉ dẫn hướng đường để tìm hướng đi đ úng trong lúc đang điều khiển xe chạy dẫn đến những sai lầm khi thay đổi chế độ chuyển động của xe. Do đó, để tăng an toàn giao thông, các nút giao bằng cần được cấu tạo đơn giản, thoả mãn được yêu cầu thông xe, đồng t hời tổ chức giao thông phải mạch lạc, rừ ràng và phải bố trí đầy đủ các biển chỉ dẫn và các biển bảo cần thiết giúp cho lái xe thấy được loại hình nút giao từ xa và khi đên gần nhanh chó ng thu nhận được đầy đủ thô ng tin, nhận b iết rừ hướng cần đ i của mình vào, ra khỏi nỳt. Phương pháp bảo đảm an toàn giao thông có hiệu quả ở nỳt giao nhau, ngang mức trên bình đồ là tổ chức giao thông theo luồng. Tách các dòng xe theo các hướng khác nhau bằng các rải xe chạy độc lập hay các đảo dẫn hướng và phõn tán các điểm xung đột giữa các dòng giao nhau với những nguyên tắc sau: - Lựa chọ n hướng mạch lạc, rừ ràng kết hợp với b iển báo, hướng dẫn để không gõy khó khăn cho lái xe phải rơi vào tình trạng lựa chọn hướng đường khi vào nút giao cùng mức. - Trên đ ường chính xe có t hể không cần giảm tốc độ hoặc giảm tốc độ khi vào nỳt bằng ( 0,5 – 0,6 ) Vtk trên đường ngoài nút nhưng để rẽ phải đảm bảo tốc độ 30km/h và rẽ trái 15 – 20km/h - Phải báo trước cho lái xe đi vào đường phụ để lái xe đủ có k hả năng giảm tốc độ đến trị số an toàn. - Số lượng, hình dạng, k ích thước của các đảo an toàn phải được thiêt kế hợp lý phụ thuộc vào đ ịa hình và quỹ đạo rẽ của xe. - Cần giãn các vị trị có khả năng xung đột giữa các dòng xe - Phải có dải cho xe giảm tốc khi chuyển từ đường chính và đường phụ có bề rồng phần xe chạy nhỏ hơn bằng cách kết hợp thay đổi các bán kính tạo nên các đoạn chuyển tiếp. - Sơn vạch đường dành riêng cho người đ i bộ qua đường t rong phạm vi nút. Hình 3.13b. Nút giao thông đồng mức có đường cong đứng trùng cong nằm 3.1.5 Tuyến đường ô tô cắt qua khu dõn cư tập trung: Các tuyến đ ường ôtô đi qua khu dõn cư với lượng xe cộ qua lại ngày càng tăng gõy trở ngại lớn cho việc đ i lại sinh hoạt của người dõn và thường xuyên gõy ra tai nạn giao thông. Theo thống kê của Na Uy thì gần một số nửa tai nạn bị chấn thương xảy ra trên đường đ i qua các khu vực dõn cư đông đúc. Trong số đó, số tai nạn do người đi bộ và đ i xe đạp chiếm đến 80% và đường trong các thành phố có mức nguy hiểm gấp 2 – 10 lần so với đường đi qua khu vực ít dõn cư hơn; đồng thời số vụ tai nạn tăng cao ở các đoạn đường ôtô dẫn vào thành phố. Đối với nước ta do lượng xe máy, xe đạp quá nhiều trong các thành phố, đô thị nhỏ vì vậy chắc rằng số tai nạn giao thô ng xảy ra trên các đường ô tô xuyên qua các đô thị với sự tham gia c ủa các phương tiện cá nhõn là khá cao so với các nước khác. Khi chạy xe đến gần vùng có đông dõn cư có thể tránh nguy hiểm, lái xe thường phải giảm tốc độ đến một trị số nào đó mà lái xe cảm thấy an toàn.Vì thế tuyến đường đi qua thành phố sẽ bị giảm k hả năng thô ng hành. Hình 3.14. T ốc độ thay đổi khoảng các từ xa đến gần đô thị mà xe đi q ua Đ ể nõng cao an toàn giao thông và khả năng thông hành của đường người ta thường xõy dựng hay cải tạo các đường ôtô cũ đ i phòng tránh qua các khu dõn cư, tạo nên các đường vành đai. Nghiên cứu của trường đại học đường ô Moscow cho thấy, trung bình tốc độ xe chạy trên các đường vòng tránh qua các khu dõn cư cao gấp 2 – 2,5 lần so với khi chạy qua thành phố. Hình 3.15 biểu thị b iểu đồ tốc độ để so sánh tốc độ xe đi qua đường tránh (đường số 1) và tốc độ xe đi qua một thành phố có 150 ngàn dõn (đường số 2). Hình 3.15. Biểu đồ biểu thị tốc độ xe đi qua đường tránh số 1 và số 2 Hiệu q uả d o xõy d ựng tuyến đường vòng qua các khu dõn cư được thấy rừ từ số liệu quan trắc ở Na Uy sau khi làm đường vòng tránh số tai nạn đã giảm 25% trong đó số tai nạn do chấn thương giảm 20%. Ở Anh người ta cũng có kết luận tương tự. Số liệu tính toán xác minh lợi ích kinh tế của vạch tuyến theo đường vòng tránh trên 1 km chiều dài đường ở Na U y được tính bằng tỷ số của lợi ích trên tổng tổ n thất kinh tế - xã hội tương ứng, và tỷ số tai nạn này bằng 1,1, nghĩa là lợi ích thực sự từ giải pháp làm đường vòng tránh đạt đ ược bằng 10% chưa kể các lợi ích khác đem lại như làm tăng khả năng thông xe, tăng tốc độ xe chạy, giảm ô nhiễm môi trường và đặc biệt làm giảm đáng mức kể mức độ nguy hiểm do ngăn ngừa được các tai nạn giao thông. 3. 2. Ảnh hưởng các yếu tố trắc dọc tuyến đến an toàn chuyển động xe: Các yếu tố trắc dọc cần xem xét: - Đ ộ dốc dọc và chiều dài đoạn dốc; - Tầm nhìn trên trắc dọc; - V ị trí và trị số các đường cong đứng. 3.2.1. Độ dốc dọc và chiều dài đoạn dốc: Đoạn đường có độ dốc dọc càng lớn và dài thì tai nạn xảy ra càng tăng. Theo số liệu của A.P.Vaxiliev (Nga) thì số tai nạn phụ t huộc vào độ dốc dọc trên một đường vùng núi như sau: Bảng 3.8. Mối quan hệ giữa độ dốc dọc và số tai nạn/106 xe-km Độ dốc dọc id, ‰ 50 60 75 Số tai nạn/106 xe-km 0,4 0,9 2,4 Khi xe xuống dốc nguy hiểm hơn khi lên dốc vì một phần do chênh lệch tốc độ, một phần do độ dốc dọc lớn làm tăng chiều dài hãm xe cần thiết để bảo đảm an toàn khi phải hãm phanh gấp.Theo kết quả nghiên cứu của Trường đại học đường ôtô Moscow (N ga) trên các đoạn đường có độ d ốc dọc lớn, khi xuống dốc tai nạn xảy ra nhiều nhất (40% tổng số tai nạn xảy ra trên các đoạn dốc) Đ ặc biệt khi các độ d ốc được bố trí trùng với các đường co ng nằm thì độ dốc dọc càng lớn, bán kính đường cong nằm càng nhỏ số vụ tai nạn càng tăng. Để thấy rừ kết luận này ta tham khảo số liệu nghiên cứu trường hợp nêu trên các đoạn đường trục của CHLB Đức sau đõy: Bảng 3. 9. Mối quạn hệ giữa bán kính đường cong nằm, độ dốc dọc và số vụ tai nạn / 106 xe – Km Độ dốc dọc id, ‰ Bán kính đường cong nằm R ,m >4000 3000-4000 2000-3000 1000- 2000 400-1000 Số vụ tai nạn ( vụ / 106 xe – Km ) 0 - 20 20 – 40 40 – 60 60 - 80 0,28 0,20 1,05 1,32 0,42 0,25 1,30 1,55 0,40 0,20 1,50 1,70 0,50 0,70 1,85 2,00 0,73 1,06 1,92 2,33 Theo TCVN 4054-05: độ dốc dọc lớn nhất 4%, chiều dài đoạn đốc lớn nhất 800m với tốc độ thiết kế 100 km/h (đố i với đường đô t hị). Các tai nạn trên đoạn đường dốc lớn và dài liên quan đến hàng loạt các tình huống: - Khi xe xuống dốc có thể xảy ra các t ình huống: xe chạy ra khỏi lề; xe đõm vào xe đi trước; xe mất k hả năng hãm phanh do hệ thống hãm xe bị hỏng nên lái xe không đ iều khiển được, ôtô lao xuố ng dốc tự do và dễ đõm vào các xe khác đang leo dốc ngược chiều. - Khi lên dốc do tầm nhìn bị che khuất bởi đỉnh dốc nên lái xe không nhìn thấy xe đang leo dốc đối diện. - Cá biệt có những lái xe khi xuố ng dốc đã cho xe chạy với tốc độ cao hoặc vòng tránh, vượt các xe tải có tốc độ thấp đang chạy trên đoạn leo dốc. Biện pháp nâng cao khả năng thông xe và an toàn giao thông là xõy dựng thêm làn xe phụ cho xe leo d ốc tại các đoạn trắc dọc có độ dốc cao 3.2.2. Tầm nhìn trên trắc dọc: Khi tầm nhìn trên trắc dọc bị giảm hoặc bị hạn chế thì nguy cơ xảy ra tai nạn sẽ tăng lên. Xem xét tầm nhìn trên trắc dọc không chỉ xét quy luật thay đổi tầm nhìn trên cùng một đoạn dốc mà cần p hõn t ích k hoảng cách tầm nhìn của lái xe thay đổi trên các đoạn trắc dọc phối hợp có độ dốc khác nhau về trị số và chiều (lên, xuống) trong quá trình xe chạy, đồng thời phải nghiên cứu đặc điểm của các vùng che khuất tầm nhìn của lái xe trên trắc dọc, khoảng cách tầm nhìn mặt đường và xác định đoạn trên trắc dọc bị che khuất tầm nhìn Hình 3.16. Dựng đồ t hị t ầm nhìn trên đường a- Vị trí tia nhìn của ng ười lái xe; b- Khoảng cách tầm nhìn trên mặt đường; c- Chiều sõu vùng bị che khuất Từ biểu đồ hình 3.16 cho thấy tầm nhìn của người lái xe liên tục bị thay đổ i trên trắc dọc tuỳ thuộc vào chỗ nhô cao của đường che lấp và khi đi gần tới vị trí có tầm nhìn nhỏ nhất trên trắc dọc thì các ôtô con muốn vượt bằng cách lái xe lấn sang làn ngược chiều và có thể dẫn tới tai nạn nếu gặp p hải xe ngược chiều đang chạy tới và hai bên xử lý k hô ng kịp. Các sai lầm khi xõy dựng khô ng bảo đảm tầm nhìn trên trắc dọc dẫn đến tai nạn giao thông là: - Không gọt đ ỉnh dốc đ ủ bảo đảm tầm nhìn trên các đường đứng lồi; - Bố trí các đường cong đứng lồi và lõm liên tiếp bám sát địa hình đã tạo ra những vùng bị che khuất tại các chỗ lõm trên trắc dọc Hình 3.17a. Ảnh hưởng của đường cong đứng đến an toàn giao thông Hình 3.17b. Tầm nhìn trên đường cong đứng không bảo đảm 3.3. Ánh hưởng của các yếu tố trắc ngang: Các yếu tố trắc ngang tuyến ảnh hưởng đến an toàn chuyển động xe gồm: - Bề rộng phần xe chạy và số làn; - Bề rộng của lề đường; - Dải phân cách; - Bó vỉa. 3.3.1. Bề rộng phần xe chạy: Kích thước của bề rộng phần xe chạy ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn giao thông. Phần xe chạy có bề rộng càng hẹp càng gây khó khăn cho người lái xe khi tránh xe, vượt nhau hay gặp xe đi ngược chiều. Với mặt đường hẹp thì khoảng cách ngoài giữa hai thùng xe cũng như khoảng cách của bánh xe với mép lề đường không gia cố sẽ không đủ đảm bảo cho lái xe tin tưởng mặc dù họ đã giảm tốc độ xe. Bởi vậy, số tai nạn trên 1 triệu ụtụ-km tăng theo mức độ giảm bề rộng phần xe chạy. Ví dụ: theo số liệu thống kê ở CHLB Đức cho thấy: Bảng 3.10. Ảnh hưởng của bề rộng phần xe chạy độn số vụ tai nạn Bề rộng phần xe chạy, m 4,5 – 5,5 5,5 – 6,5 6,5 – 7,5 7,5 – 8,5 > 8,5 Số tai nạn/106 xe-km 7,40 5,97 4,84 3,80 2,45 3.3.2. Bề rộng của lề đường: Kích thước của lề đường rộng hay hẹp, được gia cố hay không được gia cố; tình trạng lề đường bao gồm:dọc theo mép tiếp xúc tốt, xấu giữa lề và phần xe chạy, bề mặt lề bằng phẳng hay lồi lõm, độ cứng lề… có ảnh hưởng đáng đến điều kiện chạy xe. Bề rông lề hẹp thường làm tăng tai nạn giao thông là do: - Khi xe đang chạy trên đường khi gặp sự cố thường phải lao ra lề đường với tốc độ cao do lề đường quá hẹp đã không thể dừng lại trong phạm vi nền đường. - Các ô tô đỗ trên lề đường có bề rộng hẹp sỏt mộp làn xe ngoài cùng sẽ làm giảm hiệu quả sử dụng bề rộng phần xe chạy khiến lái xe khi điều khiển đến gần đỗ xe có xu hướng lấn sang làn bên cạnh hay các làn xe chạy ngược chiều tạo nên tỡnh huụng tai nạn. Theo O.A.Divotskin (Liờn Xụ cũ) thì nếu đỗ xe cỏch mộp mặt đường từ 2,7m trở lên sẽ không làm ảnh hưởng đến quĩ đạo chuyển động của các ô tô đi qua. Quan trắc ở nước ngoài cho thấy khi lề đường có bề rộng đến 3m thì bắt đầu không thấy rõ rệt ảnh hưởng của lề đường đến tai nạn giao thông. 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 BÒ réng lÒ ®­êng, m Sè tai n¹n t­¬ng ®èi Hinh 3.18. Sự phụ thuộc của số tai nạn tương đối vào bề rộng lề đường (Bề rộng lề 3m là chuẩn để so sánh) O.A. Divoskin (LX cò) New York (Mü) Na Uy William vµ Fritts (Mü) Ngoài ra, quan sát của O.A.Divotski và A.P.Seviakov (Liờn Xụ cũ) khi xe qua các trạng thái lề đường khác nhau chỉ ra khoảng cách trung bình từ bánh xe sau của ụtụ đến mép phần xe chạy khi lề ở các trạng thái khác nhau như sau : Bảng 3.11. Ảnh hưởng của trạng thái lề đường đến khoảng cách trung bình từ mép sau của ụtụ đờ́n mép phần xe chạy Lề trơn lầy 92cm Rải cát 80cm Đá vỉa cao 15cm 80cm Dải mép bằng phẳng, rộng 0,2m 44cm Dải mép bằng phẳng, rộng 0,6m 36cm Lề gia cố hỗn hợp cát sỏi 30cm Lề có dải mép rộng 0,75m 20cm. Các số liệu trên chứng tỏ một điều, sự khác nhau về điều kiện chạy xe giữa phần xe chạy và dải tiếp xúc với nú trờn lề càng lớn thì nguy hiểm do tai nạn giao thông càng cao và chất lượng giao thông tương ứng của đường càng thấp. Theo các số liệu của O.A.Divotski thỡ trờn cỏc đoạn đường có tình trạng lề không thỏa mãn đó cú gần 6% số tai nạn đường do xe bị trượt ngang khi đi vào lề trơn lầy. 3.3.3. Số làn xe chạy và việc tỏch cỏc làn xe ngược chiều theo từng hướng: Xem xét ảnh hưởng của số làn xe tới an toàn giao thông ta không chỉ xột riờng cho từng loại đường mà còn phải so sánh số tai nạn giao thông theo các đường có số làn xe khác nhau để xác định hệ số ảnh hưởng trung bình so với đường có hai làn xe thông thường. Hệ số này đươc xác định Bảng 3.12. So sánh số tai nạn giao thông theo các đường có số làn xe khác nhau Hai làn xe 1 Ba làn xe 1,50 Bốn làn xe và không có dải phân cách 0,80 Các trị số này ứng với lưu lượng xe chạy bình thường đối với mỗi loại đường nói trên. Trên đường nhiều làn xe, khi lưu lượng xe chạy thấp là khi đường chưa đầy xe thì số tai nạn sẽ giảm. 3.3.4. Dải mộp, bú vỉa và dải phân cách Dải mép. Đối với đường ô tô dải mép được xây dựng nhằm chuyển tiếp giữa mặt đường và lề dọc theo phần xe chạy. Dải mép có tác dụng như dải dẫn hướng giúp lái xe có thể cho xe chạy sỏt mộp phần xe chạy đồng thời cú tỏc dụng giữ cho mép mặt đường không bị phá hỏng do chênh lệch độ cứng giữa lề đường và mặt đường. Hiện tượng hư hỏng ở mép phần xe chạy dọc theo đường thẳng là do mép bị gẫy giống như hiện tượng cóc gặm, sau đó phát triển rộng ra phía phần xe chạy, tạo ra các ổ gà gây nguy hiểm cho xe chạy và làm giảm bề rộng thực tế của mặt đường. Hiện tượng các ô tô có thể va quệt nhau khi phải trỏnh cỏc chỗ mép mặt đường bị phá hỏng là nguyờn nhân gõy tai nạn giao thông. Vì vậy dải mép có ảnh hưởng trực tiếp tới an toàn chạy xe. Bó vỉa. Đối với các đô thị, phần xe chạy được tách biệt với vỉa hè và dải phân cách bằng bó vỉa. Chiều cao của bó vỉa thường từ 15-18cm, cá biệt có thể lên tới 20-22cm nếu dải phân cách cần được nâng cao để giữ đất cây trồng. Hàng bó vỉa ngăn cách này sẽ làm cho lái xe có xu hướng đưa xe đưa quĩ đạo chuyển động của xe về phía tim đường để đề phòng ô tô va quệt vào vỉa hè hoặc dải phân cách, đồng thời làm giảm tốc độ của xe chạy khi vượt so với đường không cú bú vỉa. Ở các dải phân cách được xây dựng với bó vỉa cao thường gây nguy hiểm cho các xe vượt do bánh xe đâm vào bó vỉa, theo nghiên cứu của một số nước thì là nguyên nhân của 12% tai nạn giao thông. Vì thế các đường ô tô trong thành phố không nên dựng bú vỉa hoặc dựng bú vỉa với chiều cao thấp để không ảnh hưởng đến điều kiện chạy xe.Trong các thành phố bó vỉa được xây dựng đều phải cách xa phần xe chạy bằng các dải mép rộng từ 0,5-0,75m và được gọt tròn hay vát cong giữa mặt trước và mặt sau của đá vỉa. Dải phân cách. Đối với đường ô tô có hai làn xe, do bề rộng phần xe chạy không lớn nên người ta chỉ dung các vạch sơn liền nét. Đối với đường ô tô cấp cao, đường cao tốc có lưu lượng và tốc độ xe chạy lớn cần thiết phải xây dựng dải phân cách giữa nhằm ngăn ngừa tai nạn giao thông do dải phân cách có tác dụng: - Tách biệt hẳn cỏc dũng xe đi theo hai hướng ngược chiều, do đó nếu gặp trường hợp đường trơn , lái xe mất khả năng điều khiển xe đi đúng hướng và bị trượt sẽ không chạy sang làn xe đối diện gây tai nạn nếu gặp xe chạy ngược chiều. - Dải phân cách có chiều cao đủ thì vào ban đêm có thể ngăn các tia sáng đèn pha chạy ngược chiều, không làm lái xe bị chói mắt và điều khiển xe chạy an toàn. Bề rộng của dải phân cách có ý nghĩa đáng kể đến an toàn chạy xe. Khi bề rộng dải phân cách lớn hơn 12m thì chỉ có 15% số xe đi vào phần xe chạy của xe chạy ngược chiều. Khi dải phân cách rộng 15m thì số tai nạn giảm từ 12% tổng số tai nạn trên đường khi không tỏch dũng xe ngược chiều xuống còn 2%. Khi tăng bề rộng dải phân cách số tai nạn giảm, quan trắc xe chạy trên đường cho thấy số tai nạn giao thông giảm đáng kể khi bề rộng dải phân cách từ 5m trở lên. Với quan điểm an toàn chạy xe, đôi khi người ta chia dải phân cách ra làm 3 loại như sau: - Loại cho xe chạy qua tự do: là các dải phân cách bằng đất nén chặt, ngang mức với phần xe chạy và được tách khỏi mặt đường bằng dải mép, bằng đá vỉa thấp, bằng các dải dự trữ hoặc bằng các vạch trên mặt đường các đường giới hạn liền nét. - Loại đi qua được nhưng khó khăn: là các dải phân cách cú bú vỉa cao đến 15cm, bề mặt mềm hay được xới tơi, là các rãnh thoát nước mưa có talluy thoải, là các dải con trạch bằng bê tông hay bằng đất nhô cao. - Loại xe không qua được: bằng cách xây dựng các hang rào kiểu khác nhau, các con trạch bằng đất, các đường vạch hoặc không có hàng rào khi bề rộng không vượt quá 30m. Yêu cầu về kích thước dải phân cách phụ thuộc vào tốc độ xe chạy. Khi xe chạy với tốc độ thấp, khoảng cách tầm nhìn yêu cầu nhỏ và bề rộng dải phân cách cần thiết không lớn. Ngược lại, khi xe chạy với tốc độ cao thì yêu cầu về tầm nhìn càng cao và bề rộng dải phân cách càng lớn.Cỏc số liệu nêu trong bảng số liệu dưới đây chỉ ra các trị số tương ứng giữa tốc độ chạy xe, khoảng cách tầm nhìn yêu cầu và bề rộng cần thiết của dải phân cách. 3.3.5. Các công trình trên đường và các chướng ngại vật trên lề đường. Lan can và vỉa hè của các công trình nhân tạo đặt ở gần mép đường xe chạy, bó hẹp đường làm cho người lái xe lo ngại sợ va vào chướng ngại vật, đặc biệt là khi xe chạy với tốc độ cao, buộc người lái xe phải cho xe chạy vào gần trục đường xe chạy, đôi khi dẫn đến ô tô bị va quệt và trong đa số các trường hợp thường hay gặp là xe hay phải giảm tốc độ. Kết quả nghiên cứu của tác giả Divotskin cho thấy sự thay đổi chế độ chạy xe trên cầu và các đoạn đường gần cầu sau khi cải tạo bằng cách tăng kích thước của cầu từ 7m lên 12,8m với bề rộng phần xe chạy của đường là 7m như sau: Bảng 3.13. Sự thay đổi chế độ chạy xe trên cầu và các đoạn đường gần cầu sau khi cải tạo bằng cách tăng kích thước của cầu từ 7m lên 12,8m Điều kiện xe chạy Tốc độ xe chạy, Km/h Trước khi cải tạo Sau khi cải tạo Mức tăng tốc độ Tốc độ trên các đoạn đường liền kề Xe con cùng loại 53,8 62,7 8,9 (11,7%) 65 Xe tải cùng loại 48,0 55,0 7,8 (14,0%) 58 Gặp nhau trên cầu 45,0 55,0 10,5 (23,4%) 59 Các tai nạn phổ biến có nguyên nhân là do ô tô đâm phải các cọc tiêu trên đường dẫn hình thành miệng phễu khi vào cầu, do lan can và đường bộ hành trên cầu gần sát phần xe chạy nên làm giảm hiệu quả sử dụng của bề rộng mặt đường. 3.3.6. Cây trồng trên đường và các đối tượng bố trí trên lề đường. Việc trồng phổ biến các hàng cây hai bên đường, dựng các biển bỏo, cỏc áp phích cổ động, các bảng định ranh giới địa phương, các cổng trào và các đài tưởng niệm trên lề đường trong khu vực dân cư là trường hợp thường thấy làm hạn chế bề rộng phần xe chạy giồng như trên các cầu hẹp. Trên nhiều đường cũ, các hàng cây được trồng trưc tiếp trên lề và cạnh mép đường. Các hàng cây này làm tăng nguy hiểm tai nạn giao thông do các ô tô từ phần xe chạy đi lấn ra ngoài lề. Ngoài ra, các hàng cây còn làm hạn chế tầm nhìn vào hai bên và vào buổi chiều dưới ánh nắng mặt trời tạo thành các bong rõm trên đường xen kẽ với những đoạn đường được chiếu sáng. Sự thoáng hiện của chỗ sáng và chỗ tối làm người lái xe mệt mỏi và khó đánh giá điều kiện đường. Khi ô tô đâm vào hàng cây trồng bên lề sẽ gây ra các tai nạn nghiêm trọng. Mức độ nghiêm trọng của tai nạn còn phụ thuộc vào đường kính của cây trồng bên đường. Theo kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của cây trồng trên lề đường Bourg Lyon (Pháp), người ta đã lựa chọn những đoạn đường tương tự nhau về bình đồ và trắc dọc nhưng khác nhau theo vị trí trồng các hàng cây. Tùy thuộc vào khoảng cách từ cây đến đường đã xác lập được các trị số tai nạn giao thông tương đối sau: Bảng 3.14. Ảnh hưởng khoảng cách từ cõy đờ́n đường đến trị số tai nạn giao thông Vị trí của cây đến phần xe chạy Không có cây < 1m > 1m Số tai nạn/ 1triệu ô tô-km 1,05 1,75 0,51 Cây trồng trên lề ảnh hưởng đến các đặc trưng vận tải của đường. Cây mọc càng gần mép đường xe chạy thì tốc độ xe chạy càng giảm và xe càng đi xa mép mặt đường. Bảng 3.15. Ảnh hưởng của cõy trồng trên lề ảnh hưởng đến các đặc trưng vận tải của đường Khoảng cách của các cây trên lề tới mép mặt đường, m Khoảng cách từ mép mặt đường đến vị trí bánh xe đi qua. Tốc độ Km/h 0,65 1,3 50 1,0 1,25 51 1,5 1,15 54,5 2,5 1,03 61 Các biển báo, các trụ đặc cứng và nặng nề sẽ gây hư hỏng ô tô khi xe va quệt vào chúng và buộc người lái xe rời khoỉ quĩ đạo chuyển động ban đầu, làm giảm hiệu quả sử dụng của phần xe chạy. Ở đây người lái xe đã tuân theo “ khoảng hở an toàn “- khoảng hở cần thiết để các lái xe yên tâm đi gần các chướng ngại vật. Khoảng hở này phụ thuộc vào cự ly chướng ngại vật, hình dạng và kích thước của nó. Khi nghiên cứu trị số khoảng hở phụ thuộc vào chướng ngại vật, tác giả Bruen (Thụy Sỹ) đã xác định các bánh xe của ô tô con đi qua các khoảng cách sau đây: Bảng 3.15Trị số khoảng hở phụ thuộc vào chướng ngại vật Cách vỉa hè 1,20m Cách tường cao 1,65m Cách các cây trồng 1,85m  CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG MÔ HÌNH VỀ HÌNH HỌC ĐƯỜNG THEO QUAN ĐIỂM AN TOÀN GIAO THÔNG 4.1. Mục đích: Xây dựng hình học đường thỏa mãn các yếu tố sau: -Thoả mãn động lực học chạy xe; -Tuyến đường đảm bảo đảm bảo người lái xe quan sát và lựa chọn cách thức chạy xe phù hợp với động lực học chạy xe. -Phối hợp tốt các yếu tố của tuyến, tuyến với cảnh quan đảm bảo tuyến đường hài hòa, lượn đều, êm thuận, đảm bảo các yêu cầu về kinh tế và kỹ thuật. 4.2. Các lý thuyết vận dụng: 4.2.1. Lý thuyết động lực học chạy xe ( mô hình ô tô – đường) Trong mô hình “ụtụ-đường” chưa kể đến người lái xe và thiết kế từng mặt cắt của đường riêng rẽ, xem tia nhìn là bất động hướng tới cuối đường, khi thấy có dấu hiệu chướng ngại vật đầu tiên trên đường thì sử dụng phanh gấp. Những tai nạn xảy ra trên các con đường xõy dựng theo lý thuyết này đã nhắc nhở chỳng ta phải phát triển mô hình chuyển độ ng theo mọi tình huống để mô phỏng thực tế về chuyển động của xe, từ đó đưa ra các tiêu chuẩn cho một con đường an toàn . Mô hình “ụtụ- đường” chỉ phù hợp với các đường có tốc độ thấp (V£ 50km/h -Theo quan điểm thiết kế hình học đường hiện đại) 4.2.2. Lý thuyết thiết kế theo nguyện vọng của người tham gia giao thông (mô hình ụtụ -đường -người lái- môi trường) Không gian chạy xe. Không gian chạy xe là không gian vật lý có thể đo được bằng ba toạ độ, kết hợp với nhõn tố thời gian. Dựa vào không gian xe chạy ta xác định được những điểm chuyển động một cách rừ ràng. Khi không gian chạy xe ngắn không gian chủ yếu là không gian vật lý nên không phụ thuộc vào người nghiên cứu, cũn được gọi là không gian khách quan. Đối với người lái xe mở mắt nhìn không gian ba chiều xung q uanh họ với đầy đủ màu sắc, cảnh vật đa dạng không gian chạy xe đến với họ một cách tự giác và luụn luôn biến đổi gọi là không gian chủ quan . Lý thuyết khô ng gian tõm sinh lý dùng cho người lái xe là một bán không gian giới hạn bởi đường chõn trời, được hợp thành do các không gian thành phần không liên tục (ví dụ không gian của một đại lộ) do bị gãy ở tầm mắt của người lái xe theo hướng nhìn của lái xe. Để có được những p hản ứng chắc chắn an toàn, người lái xe về nguyên tắc phải có được tõm lý nhìn thấy rừ ràng chính xác . Ôtô - lái xe -đường là một hệ thống điều khiển: Dòng thông tin giữa ụtụ -lái xe -đường: Người lái xe (Lái xe) tiếp nhận các thông tin từ môi trường xung quanh anh ta. Ở đõy mắt (quang học) có ý nghĩa q uan trọng nhất, sau đó đến cảm giác do ma sát của bàn tay trên vô lăng và áp lực lên cơ thể (sự gò bó bức bối) tai nghe (õm thanh) và các vận độ ng tự thõn của con người thông qua các cơ và các cơ quan thư giãn (tự cõn bằng). Sự nhận biết thực tế có tính tổng hợp của bốn nhõn tố nó i trên như khi ta chạy xe qua một đường cong tròn chẳng hạn. Phần lớn sự nhận b iết là không tự giác. Bộ phận này chịu tác động của các phản xạ tự phát trong hoạt động của mắt và hoạt độ ng điều chỉnh đặc trưng. Chỉ một ít t hông tin về môi trường bên ngoài vượt q uá ngưỡng tự giác và người lái xe từ chối. Sự tự giác của người lái xe không có khả năng nhận biết vô hạn, giố ng như con nhện trong mạng, chỉ hoạt động ở chỗ nào xuất hiện những tin tỏ ra quan trọng nhất. Sự tự giác đó chỉ bằng 10x17=170 bit ( đơn vị bằng tiếng Anh thể hiện một thô ng tin đơn vị: có - không, hoặc vào - ra). N ếu người tham gia giao thông khô ng nhận được đầy đủ các thô ng tin về đường cần thiết cho phương thức chạy xe của mình thông qua diễn biến quang học của đường thì con đ ường được thiết kế chính xác theo các tính toán động lực học chạy xe trở nên rất nguy hiểm. Các thông tin về cấu tạo tuyến đường sẽ đến quá chậm vào thời điểm chạy xe, nếu như người lái xe đó nhìn mà đánh giá sai lệch tình huống đang xảy ra. Như vậy thoả mãn động lực học chạy xe là cần thiết nhưng không đủ cho việc chạy xe an toàn, bởi vì phương thức chạy xe thực tế được lựa chọn ban đầu tại mặt cắt ngang tương ứng thường khác với p hương thức chạy xe tính toán. Hình 4.1. Dòng thông tin giữa ụtụ - lái xe-đường ễtụ -đường –lỏi xe trong chu trình điều khiển Mối quan hệ giữa ”ụtụ -đường” là cơ sở để đè xuất các yêu cầu của việc chạy xe với các yếu tố của đường. Nghiên cứu mối quan hệ này để đi đến quy định cụ thể các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến và giải pháp thiết kế. Mối quan hệ giữa “Mụi trường bên ngoài - đường: Môi trường bên ngoài chính là các điều kiện tự nhiên ( địa hình, địa mạo, địa chất, thuỷ văn…) và điều kiện về dân cư. Nghiên cứu mối quan hệ này xác định được vị trí của tuyến đường và các giải pháp thiết kế đảm bảo độ ổn định và bền vững của công trình. Môi quan hệ giữa “Mụi trường bên ngoài –người lái xe”: Nghiên cứu mối quan hệ này để biết được những ảnh hưởng của môi trường xung quanh đến tâm lý, sinh lý của người lái xe. Mối quan hệ giữa “ đường - ụtụ” nói lên ảnh hưởng của chất lượng đường đến các chỉ tiêu khai thác vận tải của ụtụ (tốc độ xe chạy, mức tiêu hao nhiên liệu…) Hình 4.2. ễtụ -đường –lái xe trong chu trình điều khiển 1- ụtụ-đường; 2- môi trường - đường; 3- môi trường–người lái xe; 4- đường – ụtụ Mối quan hệ nhân quả Các mối liên quan của kết q uả có thể được giải t hích theo hai dạng khác nhau: Mố i quan hệ nhõn quả xuất phát từ một chuỗi tương ứng của nguyên nhõn và kết quả. Thuyết mục đích, ngược lại giải thích mối quan hệ xuất phát từ khuynh hướng của mục đích. Những cõn nhắc tính toán vạch tuyến đảm bảo yêu cầu quang học được sắp xếp theo thuyết mục đích. Theo đó một chuyến đ i bằng ôtô là một hành vi hai mục đích: mục đích thứ nhất là đến nơi đã định, mục đích thứ hai là an toàn nhờ không gian trống tức thời trên đường. Ở mục đích thứ hai, công tác bài trí con đường giúp cho người lái xe những hỗ trợ cần thiết. Trong lĩnh vực này, chỉ hạn chế ở các mối quan hệ giữa sự tác động của người lái xe lên phương tiện và thông tin ngược lại của xe và đường đến anh ta, như khái niệm nguyên nhõn của thời gian trước đõy không còn đủ nữa. Mối t ương quan của hệ thống người lái xe -ụtụ - đường có thể giải thích bằng một chu trình điều khiển có nhiều khõu (nhiều thành phần). Trong hệ thống ấy, diễn biến của phản ứng có t hể nghiên cứu riêng rẽ theo thuyết nhõn quả, đồng thời cả hệ thống hoạt động theo thuyết mục đích. Bằng cách quan niệm như vậy chỳng ta loại bỏ được mõu thuẫn dường như tồ n tại giữa thuyết nhõn q uả và thuyết mục đích k hi nghiên cứu về mố i quan hệ người lái xe -xe- đường. 4.3. Cách nhìn của lái xe và trường nhỡn trờn đường: 4.3.1. Cỏch nhìn của lái xe Giải mặt đường và không gian xung quanh nó cho lái xe một chuỗi hình ảnh và ấn tượng. Sự định hướng của người lái xe dựa trên chuỗi thông tin thu nhận từ không gian đường ấy. Điểm hướng dẫn: điểm cuối cùng hay điểm xa nhất của tầm nhìn người lái xe. Sự thay đổi vị trí điểm hướng dẫn cho người lái xe biết sự chuyển động của xe và mặt đường (trọng điểm khách quan tự nhiên). Điểm nhìn: Vị trí của nó phụ thuộc vào tốc độ. Khoảng cách của điểm nhìn tăng lên khi tốc độ tăng (trung tâm điểm của sự chú ý). Hướng phụ: tương ứng với đường chân trời tự nhiên. Hướng chính : hướng diễn biến chính của đường. Sự bố trí không gian chạy xe (đường cùng với không gian chung quanh cho đến phạm vi ảnh hưởng tới trường nhìn của lái xe) quyết định phương thức chạy xe. Hình ảnh của không gian đường cần được thay đổi có mục tiêu. Trong trường hợp này nên chú ý : Đảm bảo mức độ chú ý không đơn điệu; Tránh tăng lượng thông tin đột ngột; Điểm hướng dẫn nên nằm ở trung tâm của trường nhìn; Các bộ phận phụ của con đường nên bố trí sao cho có ảnh hưởng tích cực đến phương thức chạy xe. Hình 4.3. Hình dáng đường theo cách nhìn của lái xe 4.3.2. Trường nhỡn trờn đường Đường phải đảm bảo hướng nhìn tốt nhằm tạo cho người lái xe phán đoán đúng tình huống và nhờ đó có phương thức chạy xe an toàn. Diễn biến của con đường cần phải được nhìn thấy rõ ràng, chính xác để những lái xe lạ không bị nhầm lẫn. Để tạo được một con đường nhìn có thể hiểu đúng cần phải bố trí giải chạy xe (thiết kế mặt bằng) và bố trí không gian chạy xe phù hợp với nhiệm vụ của nó. 4.4. Lựa chọn tốc độ xe chạy trên đường: 4.4.1. Các loại tốc độ xe chạy: a) Tốc độ hành trình: Tốc độ hành trình là trị số tốc độ dự tính cho xe du lịch đạt được trên một đoạn đường với điều kiện lượng xe chạy trên đường bằng cường độ giao thông (lưu lượng xe) thiết kế. Nó là một tiêu chuẩn của chất lượng giao thông và là đại lượng mục tiêu của mọi hoạt động xây dựng đường ụtụ . Tốc độ này được cho ở các bảng năng lực phục vụ của đường. Khi cường độ giao thông tăng lên thì tốc độ hành trình sẽ giảm đi và ngược lại. Tại những thời điểm cường độ giao thông không đáng kể thì tốc độ hành trình là cao nhất. Tốc độ này thay đổi theo thời gian trong ngày, theo tuần, theo tháng trên cùng một cấp kỹ thuật của đường. b) Tốc độ tính toán (VTT, Vd) Tốc độ tính toán là đại lượng quan trọng trong công tác thiết kế đường, được sử dụng để tính toán các yếu tố đường khi gặp các khó khăn về địa hình. Nó được quy định tuỳ theo tầm quan trọng về mặt giao thông của con đường và điều kiện kinh tế. Tốc độ tính toán quyết định các trị số giới hạn của các yếu tố hình học thiết kế và tương quan cho phép khi phối hợp các yếu tố riêng rẽ thành tuyến đường. Do đấy tốc độ thiết kế có ảnh hưởng quyết định đến: - Chất lượng của con đường; - Tính an toàn và chất lượng của giao thông thông qua đặc điểm đường; - Tớnh kinh tế. Nhưng nhiều nước cũng cũn cú quan niệm tốc độ xe chạy tính toán là tốc độ của một chiếc xe ô tô con chạy không có sự cản trở của các xe khác trong điều kiện bất lợi nhất. Tức là trong các điều kiện bình thường, người ta khuyến khích dựng cỏc tốc độ cao hơn để nâng cao tiện nghi xe chạy. c) Tốc độ 85% (V85) Là tốc độ đặc trưng của một đoạn đường có những đặc điểm đường xác định mà 85% xe con chạy không vượt quá tốc độ ấy khi có những điều kiện chạy xe sau đây: - Không bị xe khác cản trở; - Mặt đường không bị ẩm ướt và sạch. d) Tốc độ cho phép (Vcf ) Tốc độ cho phép là tốc độ một hay nhiều loại xe phải tuân theo trên một con đường hay một loại đường nhất định. Trên đường cao tốc không hạn chế tốc độ (có những đường cao tốc vẫn bị hạn chế tốc độ tối đa) tốc độ cho phép là tốc độ nhỏ nhất được chạy trên đường. Tuyệt đại đa số đường ô tô đều bị hạn chế tốc độ xe vì vậy nói tốc độ cho phép thông thường hiểu là tốc độ tối đa cho phép. Trong đề tài này cũng như vậy. Tốc độ cho phép được quy định trong văn bản pháp luật hoặc được thông báo cho người tham gia giao thông bằng các dấu hiệu trên đường (biển báo và vạch kẻ đường). Tốc độ cho phép thay đổi theo loại đường, cấp đường và thời gian. Việc định ra tốc độ cho phép nhằm phục vụ nhiều mục tiêu ví dụ để tiết kiệm nhiên liệu, để bảo vệ môi trường, để tăng khả năng thông xe của con đường. Nhưng mục tiêu hàng đầu vẫn là để đảm bảo an toàn giao thông, phòng ngừa tai nạn. Tốc độ cho phép làm thời gian đạt được đích đến của người tham gia giao thông và khi điều kiện đường, thời tiết tốt và đường ít xe chtoostnos làm giảm sự thoải mái hưng phấn của người lái xe. Vì vậy tốc độ cho phép thường bị vượt qua, một hiện tượng xảy ra ở mọi nơi, mọi lúc và ở tất cả các nước trên thế giới. Đảm bảo cho xe chạy đúng tốc độ cho phép cần phải áp dụng nhiều biện pháp, từ giáo dục, răn đe đến cưỡng bức. Những người quản lý giao thông và làm đường phải bảo đảm cung cấp thông tin kịp thời và chính xác tốc độ cho phép đến người lái xe để họ kịp điều chỉnh phương thức chạy xe hợp lý của mình. Càng tránh cho người lái xe phải thay đổi tốc độ đột ngột thì sự an toàn cho một chuyến đi càng cao. e) Tốc độ có thể (Vct) Tốc độ có thể là tốc độ của một xe ô tô con chạy một mình, không có sự cản trở của các xe khỏc trờn một đoạn đường có những điều kiện về tuyến đường và nền mặt đường nhất định khi thời tiết thuận lợi. Vì xe ô tô con là xe chạy nhanh nhất, có tốc độ cao nhất trên đường nên tốc độ có thể được xem như tốc độ tối đa xe có thể chạy trên một đoạn đường. Vì tốc độ cho phép thay đổi từng thời kỳ nhất định tùy theo chất lượng mạng đường và yêu cầu xã hội, nó lại thường xuyên bị vượt quá nên người thiết kế đường luôn luôn phải tính đến tốc độ này khi cấu tạo các bộ phận của đường. Ví dụ khi tốc độ tính toán của con đường là 40 km/h thì người thiết kế đường luôn phải tính đến người lái xe chạy vào đường cong bằng, đường cong đứng hay nút giao thông với tốc độ cao hơn, đạt đến 50, 60 hay 70 km/h… 4.4.2. Tầm quan trọng của tốc độ chạy xe trên đường đối với an toàn giao thông Tai nạn giao thông đường hai làn do những nguyên nhân liên quan đến tốc độ xe chạy. Muốn hạn chế tai nạn trong trường hợp này là rất khó, phải đồng thời sử dụng các tiêu chuẩn hình học đường rất cao và đồng nhất phương tiện tham gia giao thông. Những tiêu chuẩn này khác rất xa với các tiêu chuẩn hình học đường hiện nay ở nước ta và trên thế giới. Có thể đi đến một nhận xét chung là, tốc độ càng cao thì nguy cơ phát sinh tai nạn giao thông càng lớn, tốc độ càng thấp giao thông càng an toàn, nhưng cần chi phí thời gian lớn để đạt mục đích chuyến đi. Vì vậy giao thông tốc độ cao là yêu cầu khách quan của xã hội hiện đại. Thỏa mãn nhu cầu này thời kỳ đầu phải chấp nhận số lượng tai nạn giao thông cao, đặc biệt là các tai nạn có tổn thất về người. Do chỗ hệ thống đường có nhiều thiếu sót và còn do chỗ người tham gia giao thông chưa thích ứng được với giao thông tốc độ cao. 4.4.3. Nguyên tắc lựa chọn tốc độ chạy xe trên đường Những khái niệm tốc độ nêu ra ở trên rất có ý nghĩa trong nghiên cứu về đường. Nhưng trong thiết kế đường và tổ chức giao thông còn cần phải chú ý đến quy luật chung về lựa chọn tốc độ xe của người tham gia giao thông. Cự ly của một chuyến đi càng dài thì tốc độ được lựa chọn càng cao vì lý do kinh tế và lý do tâm lý. Ảnh hưởng của môi trường chung quanh đường và các yếu tố giao thông đến tốc độ xe được lựa chọn. Đường ngoài đô thị, xe chạy ở địa hình trống trải, trường nhìn lớn, lưu lượng xe ít, cự ly chuyến đi dài, tốc độ xe lớn nhất. Khi xe đi vào vùng phụ cận trường nhìn hạn chế, lưu lượng xe lớn hơn, cảm giác đã đến gần đớch… làm cho tốc độ xe được lựa chọn giảm đi. Cuối cùng xe chạy vào đường phố, cảm giác bán hầm đè nặng lên người lái xe cùng với sự cản trở do lưu lượng xe tăng, tốc độ được lựa chọn là thấp nhất. Trong thiết kế đường quy luật này chi phối rất nhiều, ví dụ cùng một tốc độ tính toán nhưng ở khu vực nông thôn tiêu chuẩn hình học và nền mặt đường nên chọn cao hơn trong đô thị. Hình 4.4. Sự biến đổi tốc độ xe phụ thuộc vào vị trí tuyến 4.5. Tạo hình ảnh về con đường Theo những quan điểm hiện đại trình bày ở trên đây, để thiết kế hình học đường cần phải phân biệt rõ hai loại đường. Loại thứ nhất đường cho mọi loại xe chạy với tốc độ thấp (Vtt < 50 km/h), ở tốc độ này các loại xe cơ giới hiện đại khi cần thiết có thể dừng xe đột ngột tức thời trong khoảng 1 giây (10m đến 15m quãng đường chạy xe). Gần như trong mọi trường hợp khoảng cách này có thể đảm bảo dễ dàng trên đường vì vậy vấn đề an toàn giao thông trờn cỏc con đường loại này là đơn giản. Có thể coi rằng mô hình “ Đường – Xe “ phù hợp với loại đường này. Loại đường thứ hai đường cho xe chạy với tốc độ cao (Vtt ≥ 50 km/h). Đường tốc độ càng cao thì lái xe đánh giá con đường và đưa ra các quyết định điều khiển xe chạy càng khác nhiều với mô hình Động lực học chạy xe nói trên. Quá trình thiết kế đường trở nên phức tạp hơn nhiều để có được một con đường chạy xe an toàn. Người lái xe không bị rơi vào tình trạng nguy hiểm do đường và giao thông gây nên. Đối với đường ô tô tốc độ cao, hình dạng chung của con đường trước mắt người lái xe, giúp họ đánh giá đúng đắn diễn biến của con đường để chọn được phương thức chạy xe đúng đắn, kịp thời, quan trọng hơn nhiều so với từng yếu tố hình học trên từng mặt cắt riêng rẽ. Một con đường an toàn được tạo nên bởi sự phối hợp có chủ ý của các yếu tố mặt cắt của đường và không gian chung quanh đường. Sự phối hợp hợp lý này được tích lũy từ kinh nghiệm khai thác đường chứ ít khi được rút ra từ tính toán. 4.5.1. Lập sơ đồ thiết kế bình đồ tuyến: a) Tiêu chuẩn an toàn thiết kế bình đồ tuyến: - Tiêu chuẩn 1: Đảm bảo cho đồ án thiết kế đạt được chất lượng tốt. - Tiêu chuẩn 2: Đảm bảo đạt được tốc độ khai thác mong muốn với suất đảm bảo 85% - Tiêu chuẩn 3: Đảm bảo an toàn về mặt ổn định động lực học của ô tô. Bảng 4.1. Các tiêu chuẩn an toàn thiết kế bình đồ tuyến theo CHLB Đức Trong đó: - V85: Tốc độ khai thác, (km/h); - Vd: Tốc độ thiết kế, (km/h); - CCRsi:Hệ số thay đổi độ ngoặt của đường cong; -μRD : Hệ số lực ngang tương ứng với tốc độ khai thác V85 -μRA : Hệ số lực ngang thiết kế Từ tiêu chuẩn an toàn thứ nhất và thứ hai được nghiên cứu, các nước đó xõy dựng đồ thị để hỗ trợ cho người thiết kế đường ô tô lựa chọn bán kính hợp lý của các đường cong tròn được bố trí liên tiếp trờn bỡnh đồ tuyến Hình 4.5a. I- Vùng thiết kế tốt; II- vùng thiết kế chấp nhận được; III- Vùng thiết kế xấu b) Lập sơ đồ khối thiết kế bình đồ tuyến: Góc chuyển hướng bình quân càng nhỏ tốc độ xe chạy càng cao. Điều này có cả hai mặt xấu và tốt trong thiết kế và khai thác đường nhằm đảm bảo an toàn giao thông. Đường càng thẳng thì việc đạt được tốc độ tính toán càng dễ dàng. Đường thẳng làm xuất hiện nguy cơ xe chạy vượt quá tốc độ cho phép càng nhiều, đấy là mặt xấu. Sự phối hợp các đường cong trờn bỡnh đồ phải tạo nên một con đường hài hòa để các đường cong được người lái xe đánh giá đúng. Hình 4.5b. Sự phối hợp hài hòa đường cong trờn bỡnh đồ Căn cứ theo các tiêu chuẩn thiết kế bình đồ ta lập ra sơ đồ khối khi thiết kế bình đồ như sau: Hình 4.6. Sơ đồ khối thiết kế bình đồ tuyến 4.5.2. Sự phối hợp giữa bình đồ và trắc dọc đường: Muốn đảm bảo cho người lái có thể chạy xe với tốc độ cao, thì hình học đường phải đảm bảo trước hết là tầm nhìn, tuyến đường đều đặn, không bị bóp méo quang học, khụng gõy cỏc ảo giác, làm cho người lái xe yên tâm không tự nhiên giảm tốc độ. Khi nhìn xa dưới một góc nhỏ, đường càng biến dạng. Tốc độ càng cao, tầm quan sát càng xa, ảo giác càng lớn càng phải chú ý thiết kế quang học. Hình 4.7. Ảo giác khi leo dốc:a- đường bằng tưởng dốc;b- dốc nhỏ tưởng dốc lớn Hình 4.8. Trắc dọc lồi lõm phối hợp với bình đồ có độ cong nhỏ Hình 4.9. Một đoạn thẳng ngắn trên trắc dọc (cầu) gây cảm giác sai lầm a) Các dạng đường: Mỗi một cách tổ hợp bình đồ và trắc dọc đường sẽ cho một hình dạng con đường nhất định. Một số dạng đường như sau: Hình 4.10. Các dạng đường b) Số lượng các đường cong đứng và đường cong nằm nên bố trí bằng nhau: Trên đường đồi, thường làm nhiều đường thẳng trờn bỡnh đồ, mặt cắt dọc lại cố gắng đi bao nên đường cong đứng nhiều hơn đường cong nằm, tuyến sẽ mấp mô có nhiều chỗ không đảm bảo tầm nhìn, không rõ hướng đi tiếp tục của tuyến. Tuyến đường có quá nhiều đường cong trờn bỡnh đồ tạo cảm giác đi quanh co, lái xe không an tâm phải giảm tốc độ. Hình 4.11a Tuyến lượn sóng nhiều đường cong đứng Hình 4.11b Tuyến quanh co nhiều đường cong nằm c) Đảm bảo một tỷ lệ giữa chiều dài đoạn thẳng và chiều dài đoạn cong: Đường cong ngắn nằm giữa hai đoạn thẳng dài và góc chuyển hướng càng nhỏ thì trị số bán kính cong sử dụng lại càng lớn Bảng 4.2 Bán kính đường cong nằm lấy theo góc chuyển hướng Góc chuyển hướng, độ 1 2 3 4 5 6 8 Bán kính(m) Khi tốc độ tính toán 100 km/h 20000 14000 8000 6000 4000 2000 1500 Còn lại 10000 6000 4000 3000 2000 1000 800 Khi góc chuyển hướng nhỏ hơn 0,5 độ thì không cần làm đường cong vì tuyến thực sự thay đổi rất ít. Một đoạn thẳng ngắn chêm vào giữa hai đường cong ngược chiều sẽ tạo cảm giác gẫy khúc, nhất là đoạn thẳng này tạo ra một cái cầu. Đoạm thẳng ngắn chêm giữa hai đường cong cùng chiều cũng nên tránh phải nâng lên tối thiểu 300 – 400m trên đường tốc độ cao. Hình 4.12. Hiệu quả của tăng bán kính cong nằm Đường cong có bán kính cong nhỏ kẹp giữa 2 đoạn thảng dài; Sau khi tăng bán kính d) Muốn tuyến đỡ quanh co tốt nhất là nên lẩn các đường cong: Bố trí đường cong đứng và đường cong nằm trùng nhau. Hai đỉnh không lệch nhau quá 1/4 chiếu dài đường cong ngắn nhất và tốt nhất là trùng nhau. Chiều dài đường cong nằm trên phủ ngoài đương cong đứng một chiều là 50-100m (đối với đường cấp I – III) Hình 4.13. Phối hợp đường cong nằm và đường cong đứng 1- Nên làm; 2- Cho phép e) Các yếu tố kế cận nhau không nên thay đổi đột ngột: Các chỗ tốc độ thay đổi nhiều chính là các chỗ hay xảy ra tai nạn nhất. Các yếu tố tối thiểu cố gắng tập trung vào một chỗ, có biển báo đàng hoàng. Các bán kính cạnh nhau không nên có trị số vượt quá 1: 1,4. Sau một đoạn thẳng dài không bố trí bán kính nhỏ mà trước đó nờn cú một bán kính lớn hơn bao ngoài cả hai phía. f) Tiờu chuẩn cực hạn chỉ áp dụng ở nơi không thể tránh được. Tốc độ thiết kế phải được hiểu là tốc độ cực hạn dùng trong trường hợp khó khăn. Mọi trường hợp khuyến khích tạo điều kiện tốt nhất cho xe. g) Tự đặt mình vào điều kiện người lái xe trên đường để kiểm tra. Người lái xe bao giờ cũng định hường nhờ các vật chuẩn mhw phần xe chạy, trước hết là làn xe với các vạch phân cách, dải hướng dẫn lan can phòng hộ, dải cây xanh… Tập hợp các điểm chuẩn sẽ định hướng đường cho người lái xe yên tâm, trong trường hợp không đảm bảo phải cú cỏc biện pháp thông tin bổ sung như làm biển báo, trồng cây xanh. h) Phương án phối hợp bình đồ và trắc dọc: Sự phối hợp lý tưởng giữa bình đồ và trắc dọc được trình bày trờn hỡnh 33. Hình 4.14. Sự phối hợp lý tưởng giữa bình đồ và trắc dọc Trong những trường hợp phức tạp cần phải cân nhắc nhiều phường án phối hợp giữa bình đồ và trắc dọc khác nhau để sao cho các thông tin về đường đến với người lái xe kịp thời và chính xác. Các phương án phối hợp như sau: Hình 4.15. Các phương án phối hợp và hình ảnh đường tạo ra Hình 4.16. Hình ảnh về tường hộ lan an toàn 4.5.3. Sự phối hợp giữa đường và cảnh quan: Đường là một công trình to lớn, tồn tại nhiều năm, được hàng chục triệu người sử dụng. Vì vậy, nó là môi trường lao động của bao nhiêu lái xe, nơi nhìn ngắm cảnh của hàng chục triệu người. Thiết kế theo qui trình là không đủ mà phải tạo điều kiện lao động tốt cho người lái xe, khụng chóng bị mệt mỏi, không chủ quan đến mức dễ buồn ngủ, tạo hứng thú khi đi đường cho hành khách và cho người lái. Đường phải có tác dụng làm đẹp cảnh quan của khu vực, tận dung lập lại cân bằng môi sinh đó cú. Thiết kế cảnh quan hợp lý mang lại những lợi ích: - Kết hợp hài hòa giữa các yếu tố của tuyến; - Đảm bảo hướng nhỡn đỳng của người lái; - Định tuyến và định các yếu tố của tuyến đúng thiết kế; - Đảm bảo tuyến kết hợp hài hòa với cảnh quan của địa phương; - Bảo vệ các di tích lịch sử và văn hóa, cỏc vùng phụ cận tuyến; - Bảo tồn và nâng cao cảnh quan địa phương; Hình 4.17. Phạt cây để nhìn thấy kiến trúc a) Trước khi trồng cây b) Sau khi trồng cây Hình 4.18. Trồng cây để che thùng đấu Cảnh quan thiên nhiên với vẻ đẹp của nó là một tài sản lớn của quốc gia phải được giữ gìn và tu tạo. Cảnh quan có thể tạm định nghĩa là tổng hợp các tác nhân điển hình về thiên nhiên xuất hiện nhiều lần trong khu vực chọn tuyến như cây, cỏ, mặt nước, điạ hỡnh…cú ảnh hưởng đến công việc chọn tuyến đường. Hình 4.19. Các đỉnh ngọn cây báo trước hướng rẽ của tuyến a-Chỗ chuyển hường sau đường cong đứng lồi; b- Báo trước ngã ba; c- Các bụi cây dẫn hướng theo dọc tuyến; d- Báo trước đường cong có bán kính nhỏ. Vùng đồi núi có đặc điểm là địa hình có nhiều thay đổi nhẹ. Muốn giảm bớt khối lượng công tác, tuyến nên đi theo các đường cong lớn gắn với địa hình. Vùng núi là nơi cắm tuyến khó khăn, để tuyến phù hợp tụt nhất với thiên nhiên đồng thời cũng đảm bảo tiết kiệm khối lượng đào đắp, khi cắm tuyến thường phải sử dụng các tiêu chuẩn kỹ thuật tối thiểu, về bình đồ cũng như mặt cắt dọc. Các taluy cao, nên chia bậc để trồng cây che, dù rằng biện pháp này có làm tăng khối lượng công trình. Hình 4.20a. Đường đi qua cửa rừng có trồng thêm cây Hình 4.20b. Taluy đắp cao được phân bậc để trồng cây Hình 4.21. Một số hình ảnh kết hợp đường và cảnh quan 4.6. Sử dụng phối cảnh 3D vào thiết kế hình học đường: Đường là một công trình trải dài theo tuyến, dọc tuyến địa hình thay đổi nên chỉ dùng mô hình thì không thể hiện được hết toàn bộ khung cảnh của tuyến. Vì vậy, Ta cần phải dựng phối cảnh 3D trên suốt tuyến. Việc dựng phối cảnh 3D thường được hỗ trợ bằng máy tính. Hình 4.22a. Nguyên tắc dựng phối cảnh trong hệ xOy Hình 4.22b. Mô hình một đoạn đường dựng bằng máy tính Hình 4.23. Sử dung 3d trong thiết kế hình học tuyến CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1. Kết luân: Từ việc phân tích ảnh hưởng của các yếu tố hình học của đường đến bảo đảm an toàn chuyển động của xe, đề tài đạt được một số kết quả: - Chỉ ra được các yếu tố hình học của tuyến có ảnh hưởng trực tiếp đến chuyển động của xe; - Phân tích các nguyên nhân xảy ra tai nạn giao thông tại những vị trí hình học đường không đảm bảo. - Xây dựng được mô hình hình học đường tiếp cận theo điểm an toàn giao thông. 5.2. Kiến nghị: Qua phân tích ảnh hưởng của các yếu tố hình học đường tới an toàn chuyển động xe, chúng tôi nhận thấy trong công tác thiết kế hình học đường cần phải đặc biệt quan tâm các vấn đề: - Phối hợp hài hòa thiết kế bình đồ và trắc dọc. - Kết hợp hình học đường và cảnh quan xung quanh tránh sự đơn điệu. - Tỏch cỏc dũng xe chạy ngược chiều bằng các dải phân cách rộng, bề mặt của dải này phải tạo nên sức cản đủ lớn để dừng xe khi ô tô đi lấn vào. - Quy hoạch không gian ven đường hợp lý. - Trên những đoạn khó khăn, nờn ỏp dung các phương pháp thiết kế hiện đại như: thiết kế mụ hỡnh và dựng hình chiếu phối cảnh 3D. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. CHXHCNVN. Tiêu chuẩn Việt Nam.Đường ụtụ- Yêu cầu thiết kế TCVN 4054-05 ,Hà Nội 2005. [2]. CHXHCNVN. Tiêu chuẩn Việt Nam. Đường ụtụ cao tốc – Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 5729-97, Hà Nội 1997. [3].Thiết kế đường ô tô F1- Đỗ Bá Chương. NXB Giáo Dục [4]. Bộ giao thông vận tải, 22TCN 273 – 01 Tiêu chuẩn thiết kế đường ụtụ. [5]. PGS. TS Nguyễn Quang Toản. Thiết kế đường ụtụ hiện đại. Bài giảng cao học. Đai học GTVT 2004. [6]. PGS. TS Nguyễn Quang Toản. Nghiên cứu các giải pháp thiết kế nâng cao tính an toàn giao thông đường ụtụ . Đề tài NCKH cấp Bộ. M – số : B2001-35-18 . Hà Nội 2004