ĐƯỜNG ĐÔ THỊ VÀ TỔ CHỨC GIAO THÔNG
University of Transport and Communications Campus in Ho Chi Minh
CHƯƠNG IV: NÚT GT VÀ TỔ CHỨC GT TẠI NÚT
2
1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ NÚT GIAO THÔNG
➢ Nút giao thông là nơi giao nhau của ít nhất 2 đường hoặc 3 nhánh hoặc là nơi giao nhau của đ
ường và các tuyến đường sắt.
➢ Lưu lượng xe tại nút phụ thuộc vào lưu lượng xe tại các đường vào nút. Quan hệ giữa lưu
lượng xe trên các nhánh và trên nút hình sau:
Ngã tư
Ngã ba
Trong đó:
Mvd, Mvt, Mvn, Mvb = lưu lượng hướng đông, tây, nam bắc đi vào Mrd, Mrt, Mrn, Mrb = lưu lượng hướng đông, t ây, nam bắc đi ra, Mi = lưu lượng xe trên hai nhánh i, n= số nhánh của nút.
1.1 Khái niệm chung
1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ NÚT GIAO THÔNG
➢ Các dòng xe tại nút có thể cắt, tách, nhập luồng ở các nút GT
1.2 Đặc điểm chuyển động dòng xe tại nút
Điểm cắt
Điểm tách
1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ NÚT GIAO THÔNG
1.2 Đặc điểm chuyển động dòng xe tại nút
Điểm nhập
Điểm xung đột
1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ NÚT GIAO THÔNG
1.2 Đặc điểm chuyển động dòng xe tại nút
+ 12 dòng xe chuyển động ▪ 16 điểm cắt • 8 điểm nhập o 8 điểm tách + 32 điểm xung đột
+ 6 dòng xe chuyển động ▪ 3 điểm cắt • 3 điểm nhập o 3 điểm tách + 9 điểm xung đột
b . Xung đột tại ngã ba a. Xung đột tại ngã tư
1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ NÚT GIAO THÔNG
1.3 Phân loại nút giao thông
3.1 Các loại nút GT cùng mức: là các nút mà đường được nối với nhau trên cùng
mức cao độ. Mọi hoạt động giao thông được diễn ra trên cùng một mặt bằng. Đây
là loại nút giao chiếm chủ yếu trên mạng lưới đường.
a) Với nút giao thông cùng lúc theo cấu tạo có thể chia ra:
➢ Nút đơn giản
➢
Nút
giao hình xuyến.
➢ Nút có dẫn hướng bằng tạo làn cho xe rẽ phải, trái và đảo dẫn hướng.
b) Theo hình thức điều khiển chia thành:
➢
Nút
có đèn tín hiệu.
➢ Nút không đèn tín hiệu.
1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ NÚT GIAO THÔNG
1.3 Phân loại nút giao thông
3.2 Các loại nút GT khác mức: là các nút mà đường các đường cắt nhau không cùng
mặt bằng cao độ vìvậy triệt tiêu các giao cắt. Các nút khác mức lại có:
➢ Nút giao thông khác mức hoàn chỉnh. Có nghĩa là hoàn toàn không còn giao cắt
giữa các dòng giao thông
➢ Nút giao thông khác mức không hoàn chỉnh là các nút còn có giao cắt giữa các
dòng GT trên đường phụ.
2. NÚT GIAO THÔNG KHÔNG BỐ TRÍ ĐÈN TÍN HIỆU
VÀ KHẢ NĂNG THÔNG QUA
2.1 Nút giao thông chạy theo luật phải trước, trái sau:
Khi giao giữa hai đường cấp thấp mà không có biển báo thì người lái xe phải chạy
theo luật phải trước, trái sau. Theo luật này, khi gần vào nút, lái xe nhìn về phái bên
ng khi lưu lượng giao thông nhỏ vì vậy không xét khả năng thông xe.
phải, nếu có xe thì phải ưu tiên cho xe đó đi trước. Nhìn chung các nút loại này sử dụ
➢
Nút
giao thông loại này thường áp dụng cho nút có sự chênh lệch lớn về lưu lượng
2.2 Nút giao thông giữa đường chính và đường phụ
giữa hai đường, phải cắm biển báo đường chính và đường phụ để xe ô tô rõ.
2. NÚT GIAO THÔNG KHÔNG BỐ TRÍ ĐÈN TÍN HIỆU
VÀ KHẢ NĂNG THÔNG QUA
Thứ tự ưu tiên các dòng xe tại nút có đường chính, đường phụ
Tại ngã tư thứ tự ưu tiên như sau:
Tại ngã ba thứ tự ưu tiên như sau:
➢ Ưu tiên 1: đường chính đi thẳng, rẽ phải
➢ Ưu tiên 1: đường chính đi thẳng, rẽ phải
➢ Ưu tiên 2: đường chính rẽ trái, đường phụ
➢ Ưu tiên 2: đường chính rẽ trái, đường phụ
rẽ phải
rẽ phải
➢ Ưu tiên 3: đường phụ đi thẳng
➢ Ưu tiên 3: đường phụ rẽ trái
➢ Ưu tiên 4: đường phụ rẽ trái
2. NÚT GIAO THÔNG KHÔNG BỐ TRÍ ĐÈN TÍN HIỆU
VÀ KHẢ NĂNG THÔNG QUA
➢ Cở sở tính toán dựa trên lý thuyết khoảng thời gian trống. Lý thuyết này có thể
2.2 Cơ sở tính toán:
tóm tắt như sau:
gian trống, khoảng thời gian trống này phụ thuộc lưu lượng dòng xe và được
Giữa các xe chạy trên đường của dòng xe thứ tự ưu tiên cao hơn có khoảng thời
phân bố theo quy luật xác suất nhất định. Các xe của dòng xe có thứ tự ưu tiên
khoảng thời gian này là đủ lớn và không gây nguy hiểm.
thấp hơn thông qua quãng thời gian trống này để vượt nút nếu người lái xe thấy
Số lượng xe có thể thông qua trong khoảng thời gian trống phụ thuộc vào chiều
dài quãng thời gian trống đó và thời gian cần thiết để một xe có thể đi qua.
2. NÚT GIAO THÔNG KHÔNG BỐ TRÍ ĐÈN TÍN HIỆU
VÀ KHẢ NĂNG THÔNG QUA
2.2 Cơ sở tính toán:
✓ tg là khoảng thời gian trống tối thiểu để một xe ở dòng thứ tự ưu tiên thấp
hơn có thể vượt qua, xác định bằng
thực nghiệm.
✓ tf là khoảng thời gian cần thiết để 1 xe đi qua khi nối đuôi nhau của dòng ưu tiên thấp hơn,
xác định bằng thực nghiệm.
➢ Quy luật này được mô tả như sau:
2. NÚT GIAO THÔNG KHÔNG BỐ TRÍ ĐÈN TÍN HIỆU
VÀ KHẢ NĂNG THÔNG QUA
Các giá trị tg và tf phụ thuộc vào thứ tự các dòng xe và có thể tham khảo ở bảng dưới đây.
+ Đối dòng xe ưu tiên thứ 2: tg=5.2s, tf=2.7s + Đối dòng xe ưu tiên thứ 3: tg=6.0s, tf=3.2s + Đối dòng xe ưu tiên thứ 4: tg=7.0s, tf=4.0s
2.2 Cơ sở tính toán:
2. NÚT GIAO THÔNG KHÔNG BỐ TRÍ ĐÈN TÍN HIỆU
VÀ KHẢ NĂNG THÔNG QUA
2.3 Công thức tính khả năng thông xe:
Phương pháp của Sieloch: Trong công thức của Sieloch, M chỉ là lưu lượng dòng ưu tiên thứ nhất mà dòng xe
cần xác định khả năng thông xe cắt qua
là xác suất xuất hiện dòng thứ I không ùn tắc
✓ Cmk là khả năng thông qua của dòng xe thứ k ✓ poi ✓ Ni là lưu lượng xe thực tế của dòng i ✓ Cmi là khả năng thông xe lý thuyết của dòng thứ i
➢
Khả
năng thông xe thực tế lấy bằng 80% khả năng thông xe lý thuyết
(xe/h)
2. NÚT GIAO THÔNG KHÔNG BỐ TRÍ ĐÈN TÍN HIỆU
VÀ KHẢ NĂNG THÔNG QUA
Xác định khả năng thông xe của dòng xe rẽ trái của đường phụ trên ngã ba:
Đường chính rẽ trái (ưu tiên 2) có: tg=5s và tf =3s Đường phụ rẽ trái (ưu tiên 3) có: tg=6s và tf =3s
2.4 Vídụ tính toán:
3. NÚT GIAO THÔNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG ĐÈN TÍN HIỆU
3.1 Mục đích điều khiển giao thông bằng đèn tín hiệu
➢
Khi
nút giao thông điều khiển theo luật đường chính đường phụ mà lưu lượng giao thông
trên đường chính quá lớn, xe trên đường phụ phải chờ lâu, người lái xe cảm thấy khó chịu
và dẫn đến xử lý không đúng, dẫn tới tai nạn. Nút giao thông có thành phần giao thông
phức tạp thường xảy ra ùn tắc và nút giao thông có tầm nhìn không đảm bảo. Các trường
hợp này điều khiển bằng đèn cảnh sát hoặc tín hiệu.
➢
Điều
khiển giao thông bằng đèn tín hiệu tang khả năng thông qua của nút, giảm tai nạn giao
thông, giảm hiện tượng ùn tắc.
➢
Điều
khiển giao thông bằng đèn tín hiệu góp phần tạo ra văn minh trong tổ chức giao thông.
3. NÚT GIAO THÔNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG ĐÈN TÍN HIỆU
3.1 Các tham số điều khiển
a) Pha
➢ Pha là hệ thống điều khiển cho một hướng nhất định. Tuy thuộc lưu lượng dòng xe và mức
độ phức tạp của các dòng xe tại nút mà có thể điều khiển bằng 2 pha, 3 pha hoặc 4 pha. Tuy
nhiên, việc điều khiển bằng nhiều pha phải cân nhắc so sánh kỹ lưỡng vìcàng nhiều pha thì
tổn thất thời gian chuyển pha càng tăng làm giảm khả năng thông qua của nút.
Dưới đây một số vídụ về phân tích và bố trípha:
3. NÚT GIAO THÔNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG ĐÈN TÍN HIỆU
3.1 Các tham số điều khiển
a) Pha
3. NÚT GIAO THÔNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG ĐÈN TÍN HIỆU
3.1 Các tham số điều khiển
a) Pha (ngã ba)
3. NÚT GIAO THÔNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG ĐÈN TÍN HIỆU
3.1 Các tham số điều khiển b) Thời gian chuyển pha
➢ Là khoản thời gian tính từ lúc kết thúc pha này đến lúc bắt đầu pha kia. Khoản thời
nhau trong vùng xung đột.
Ví dụ: Thời gian chuyển pha:
Tz là thời gian chuyển pha (s),
Tr+Tk là khoảng thời gian xe đi hết phạm vi xung đột,
Lr là khoảng cách từ điểm dừng tới hết phạm vi xung đột (m),
Lk là chiều dài xe(m),
Tv là thời gian đèn vàng 3-4 s Te là thời gian xe pha tiếp theo đi đến phạm vi xung đột
gian này phải đảm bảo quá trình giao thông diễn ra an toàn, các xe không bị va chạm
3. NÚT GIAO THÔNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG ĐÈN TÍN HIỆU
3.1 Các tham số điều khiển
c) Chu kỳ đèn
➢ Thời gian chu kỳ đèn (ký hiệu là Tp) là khoản thời gian lặp lại 1 quá trình điều khiển,
tức là thời gian bắt đầu xanh của pha này đến lúc bắt đầu xanh pha đó ở quá trình tiếp
Tp là thời gian 1 chu kỳ (s),
Tx là thời gian đèn xanh (s),
Tv là thời gian đèn vàng (s),
Td là thời gian đèn đỏ (s).
Trong trường hợp điều khiển nhiều pha ta có công thức tổng quát:
theo. Quá trình điều khiển theo quy luật sau: Xanh- Vàng-Đỏ.
3. NÚT GIAO THÔNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG ĐÈN TÍN HIỆU
3.1 Các tham số điều khiển d) Quy luật xe tới nút
Số➢
lượng xe tới nút của pha trong mỗi chu kỳ đèn được xác định theo qui luật phân
P là tích lũy xe đến nút của pha trong chu kỳ với xe x≤k, k là số tự nhiên
m là số lượng xe trung bình tới nút trong 1 chu kỳ
M là lưu lượng xe lớn nhất trên 1 làn trong pha đang xét
bố xác suất poisson:
3. NÚT GIAO THÔNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG ĐÈN TÍN HIỆU
3.1 Các tham số điều khiển
e) Quy luật xe rời nút
➢ Mục đích là xác định số xe lớn nhất có thể rời khỏi nút (qua vạch dừng) trong khoảng thời
gian xanh).
➢ Khi gặp đèn đỏ, các xe tới nút phải chờ trước vạch dừng, đến khi đèn xanh xuất hiện các xe
thứ tự rời khỏi nút như hình dưới đây
Số lượng xe qua được (n xe) trong khoản thời gian đèn xanh Tx (s) là:
Tx thời gian đèn xanh,
Ta là thời gian mất mát ban đầu,
Tf là thời gian cần thiết để 1 xe qua vạch dừng, với xe con tf=2s
3. NÚT GIAO THÔNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG ĐÈN TÍN HIỆU
3.1 Các tham số điều khiển
e) Tính đổi xe Các tham số trên là tính toán cho xe con vìvậy lưu lượng xe các loại cần được qui đổi về xe con.
Các hệ số quy đổi k có thể tham khảo như sau:
- xe con
k=1.0
- xe t¶i nhá, xe buýt
k=1.7
-xe t¶i lín
k=2.7
-xe m¸y
k=0.3
-xe ®¹p
k=0.2
4. TÍNH TOÁN ĐIỀU KHIỂN NÚT ĐƠN VÀ VỚI CHU KỲ
CỐ ĐỊNH
4.1. Thu thập số liệu đầu vào
➢ Muốn tính toán được các nút đơn này trước tiên ta phải thu thập số liệu về giao
thông các giờ cao điểm, giờ bình thường, lưu lượng xe từng hướng rẽ và mặt bằng
của nút giao. Từ các số liệu đó có thể định ra một điều khiển theo mấy loại chu
kỳ đèn và phân pha cho từng chu kỳ? Và sau đó là tính toán các tham số điều khiển
cho từng loại chu kỳ đèn đó.
4.2 Tính thời gian chu kỳ đèn
➢ Chu kỳ đèn điều khiển trong ngày là khác nhau vìlưu lượng xe trong các giờ là khác
nhau. Trong ngày có thể chọn điều khiển 2 hoặc 3 chu kỳ đèn tương ứng với các giờ
cao điểm sáng, chiều, giờ bình thường, ban đêm lưu lượng xe thấp có khi không cần
sử dụng đèn tín hiệu thìbất chế độ đèn vàng nhấp nháy báo hiệu có nút giao thông,
người tham gia giao thông phải chú ý.
4. TÍNH TOÁN ĐIỀU KHIỂN NÚT ĐƠN VÀ VỚI CHU KỲ
CỐ ĐỊNH
4.2 Tính thời gian chu kỳ đèn
Phương pháp trước đây thường sử dụng là phương pháp thử dần, dựa vào công thức
(s)
Hiện nay, các nước hay dùng phương pháp xác định chu kỳ tối ưu của WEBTER như sau:
❖ Mi là lưu lượng xe thiết kế của pha i (trong pha i có nhiều làn được chạy xe, Mi chính là
lưu lượng của làn nhiều xe nhất).
Si ❖ là mức dòng bão hòa của làn xe đó.
là tổng thời gian chuyển pha, n là số pha đèn
4. TÍNH TOÁN ĐIỀU KHIỂN NÚT ĐƠN VÀ VỚI CHU KỲ
CỐ ĐỊNH
Thông thường chọn chu kỳ đèn trong khoản thời gian:
Sau đó tính tổng thời gian đèn xanh:
(*)
Thời gian đèn xanh cho từng pha được phân bổ theo lưu lượng thiết kế của pha đó theo tỷ lệ
như sau:
(**)
Tx1: Tx2: Tx3=M1:M2:M3
4.2 Tính thời gian chu kỳ đèn
Từ phương trình (*) và (**) ta tính được thời gian xanh các pha, thời gian xanh
thường lấy số chẵn.
4. TÍNH TOÁN ĐIỀU KHIỂN NÚT ĐƠN VÀ VỚI CHU KỲ
CỐ ĐỊNH
4.3 Thời gian chờ trung bình của các xe tại nút
hợp xe tới nút được đi thẳng.
Tính thời gian chờ trung bình (tw) cho các xe theo công thức:
(s)
Trong đó:
tw là thời gian chờ trung bình của 1 xe (s)
là tỷ số giữa thời gian xanh và thời gian chu kỳ
như định nghĩa ở trên.
lưu lượng xe chạy trong 1 s (xe/giây),
mức độ đầy của dòng xe vào nút.
Thời gian chờ của xe tại nút là thời gian xe phải dừng trước vạch dừng so với trường
4. TÍNH TOÁN ĐIỀU KHIỂN NÚT ĐƠN VÀ VỚI CHU KỲ
CỐ ĐỊNH
4.3 Thời gian chờ trung bình của các xe tại nút
Ngoài ra, từ thời gian chờ trung bình có thể tính được số lượng xe trung bình phải
(xe)
chờ trên đường dẫn vào nút.
l: ChiÒu dµi cÇn cho mét xe ®¶m b¶o an toµn 7- 8 m,
N90%: Sè lîng xe chê v¬Ýx¸c xuÊt 90% tÝnh tõ sè xe trung b×nh.
Từ đó tính ra chiều dài đỗ xe:
4. TÍNH TOÁN ĐIỀU KHIỂN NÚT ĐƠN VÀ VỚI CHU KỲ
CỐ ĐỊNH
4.4 Tính khả năng thông qua xe rẽ trái
a) Trường hợp không có pha riêng rẽ trái
Khi không có pha riêng rẽ trái, tức là trường hợp có xét đến ảnh hưởng của dòng rẽ
trái tới dòng xe đi thẳng ngược chiều, công thức chung để xác định khả năng của
(xe/h)
Trong đó:
dòng rẽ trái trong trường hợp này là:
(xe/h)
Ctr2 là số lượng xe có thể đi qua trong thời gian chuyển pha, mỗi lần chuyển pha có tối đa 2 xe có thể rẽ trái, vì vậy số lượng xe có thể rẽ trái ở thời gian chuyển pha trong 1 giờ sẽ là:
4. TÍNH TOÁN ĐIỀU KHIỂN NÚT ĐƠN VÀ VỚI CHU KỲ
CỐ ĐỊNH
4.4 Tính khả năng thông qua xe rẽ trái Ctr1 là số lượng xe có thể rẽ trái trong thời gian đèn xanh, nó phụ thuộc vào lưu lượng
của dòng xe đi thẳng ngược chiều, và thời gian đèn xanh, được tra bảng dưới đây:
4. TÍNH TOÁN ĐIỀU KHIỂN NÚT ĐƠN VÀ VỚI CHU KỲ
CỐ ĐỊNH
4.4 Tính khả năng thông qua xe rẽ trái
b) Trường hợp có pha riêng rẽ trái
(xe/h)
Trong trường hợp này thì khả năng thông xe của làn rẽ trái được tính theo thời gian đèn xanh, theo công thức sau:
là tỉ số giữa thời gian đèn xanh và thời gian chu kỳ đèn
S là mức dòng bão hòa của làn rẽ trái đó.
4. TÍNH TOÁN ĐIỀU KHIỂN NÚT ĐƠN VÀ VỚI CHU KỲ
CỐ ĐỊNH
4.5 Tính khả năng thông xe của nút điều khiển bằng đèn tín hiệu
Khả năng thông xe của cả nút phụ thuộc và khả năng thông xe của mỗi làn xe và bằng tổng khả năng thông xe của tất cả các làn xe. Vìvậy tăng số làn xe thìcũng tăng khả năng thông xe của nút, tuy nhiên người ta thường giới hạn mỗi đầu vào của nút không quá 6 làn xe. Vìnếu tăng nhiều làn xe thìlúc đó thời gian chuyển pha sẽ tăng và tổn thất thời gian sẽ lớn khi đó khả năng thông xe của từng làn sẽ giảm xuống dẫn đến khả năng thông xe của nút giảm.
Công thức tổng quát xác định tổng khả năng thông xe của nút:
(xe/h)
Trong đó:
k tổng số làn xe các đầu vào nút. Cmi =Si là khả năng thông xe của làn thứ i, trong đó Si là dòng bảo hòa của làn i , i được định nghĩa như trên
Khả năng thông xe thực tế bằng 80% khả năng thông xe lý thuyết
(xe/h)
4. TÍNH TOÁN ĐIỀU KHIỂN NÚT ĐƠN VÀ VỚI CHU KỲ
CỐ ĐỊNH
4.6 Vídụ tính toán: Tính toán thời gian điều khiển và xác định số làn xe cho nút giao thông điều khiển bằng đèn tín hiệu với số liệu lưu lượng giao thông ở các đầu vào như bảng dưới đây:
Bảng 4-6 Lưu lượng xe các hướng
Hướng vào
Lưu lượng xe tổng cộng (xe/h)
Lưu lượng xe rẽ phải (xe/h)
Lưu lượng xe đi thẳng (xe/h)
Lưu lượng xe rẽ trái (xe/h)
Nam
520
70
340
110
Bắc
500
180
220
100
Đông
620
110
280
230
Tây
700
80
200
420
Thời gian chuyển pha được cho là bằng nhau và bằng tz=6s, dòng bão hòa của các làn là bằng nhau và bằng Si=1700 xe/h.
5. THIẾT KẾ NÚT GIAO THÔNG CÙNG MỨC
5.1 C¸c yªu cÇu chung
Yªu cÇu chung khi thiÕt kÕ nót lµ: ®¬n gi¶n ®Ï nhËn biÕt híng vµo, híng ra; trên trục
đường thìsơ đồ nút nên thống nhất để tạo điều kiện thuận lợi cho người lái xe dễ đi
lại. Nói chung, một số yêu cầu sau phải đảm bảo khi thiết kế loại nút giao thông này:
+ Phải đảm bảo an toan giao thông,
+ Giao thông qua nút phải thông thoáng,
+ Chi phíxây dựng và chi phíkhai thoát nút là ít nhất
+ Bảo vệ môi trường,
5. THIẾT KẾ NÚT GIAO THÔNG CÙNG MỨC
5.1 C¸c yªu cÇu chung
➢ Nút nên đặt chỗ bằng phẳng, trong trường hợp đặt đoạn dốc thìđộ dốc không quá 40%
Các➢
góc giao tốt nhất là vuông góc, nếu không thì phải nằm trong phạm vi từ 60-1200. Trường hợp hai nút cắt nhau theo góc nhỏ thì tốt nhất là cải tạo thành hai ngã ba hoặc cải tuyến để đạt góc lớn hơn.
➢ Tầm nhìn phải đảm bảo ưu tiên cho đường chính, phạm vi đảm bảo tầm nhìn như sau hình
sau
(m)
Trong đó:
V là vận tốc thiết kế
k là hệ số sử dụng phanh, k=1.2-1.4
L tầm nhìn 1 chiều
là hệ số bám giữa bánh xe với mặt đường
• Khi thiết kế nút giao thông cùng mức cần chú ý điểm sau:
5. THIẾT KẾ NÚT GIAO THÔNG CÙNG MỨC
5.2 Cấu tạo một nút giao thông cùng mức
5.2.1 Nút giao thông đơn giản
➢ Khi hai đường không quan trọng gặp nhau thìcác nút giao thông chỉ cần vuốt bằng
các bán kính nhất định (R=5-12m)
Bán➢ kính đường cong vuốt nối hai nhanh nút phụ thuộc vào vị trí tuyến đường, xe
thiết kế, góc giao giữa các nhánh nút, và sự hiện diện của người đi xe đạp và người
đi bộ. Trong trường hợp nút ở khu vực dân cư có đông người đi bộ và đi xe đạp qua
lại, ít xe cơ giới kích thước lớn thì chọn bán kính nhỏ để hạn chế tốc độ của các
phương tiện khi rẽ phải, nâng cao an toàn cho người đi bộ
➢ Phạm vi áp dụng: chỉ dùng đối với đường ô tô cấp thấp, đường phố nhỏ mang tính
chất khu vực, lưu lượng xe thấp, và chỉ nên áp dụng với nút giao thông có 4 nhánh.
5. THIẾT KẾ NÚT GIAO THÔNG CÙNG MỨC
5.2 Cấu tạo một nút giao thông cùng mức
5.2.1 Nút giao thông đơn giản
5. THIẾT KẾ NÚT GIAO THÔNG CÙNG MỨC
5.2 Cấu tạo một nút giao thông cùng mức
5.2.2 Nút giao thông có đảo dẫn hướng
Bố➢ trí đảo dẫn hướng trên mặt bằng nút giao thông cùng mức nhằm phân chia các
luông giao thông dẫn các luồng xe đi theo hướng nhất định nhằm nâng cao an toàn
xe chạy và khả năng thông xe của nút. Các đảo dẫn hướng có tác dụng giảm bớt các
điểm nguy hiểm, phân tán các điểm xung đột, giảm độ phức tạp của nút. Các đảo cò
n có tác dụng hướng dẫn xe ra và vào nút đồng thời làm chỗ dừng chân cho người đi
bộ. Các đảo có thể dùng vạch sơn trên mặt đường hoặc dùng đá vỉa xây cao hơn mặt
đường khoảng 15-20cm
➢ Hình dạng và vị trícủa đảo phụ thuộc vào điều kiện địa hình khu vực đặt nút và
sơ đồ tổ chức giao thông quyết định.
5. THIẾT KẾ NÚT GIAO THÔNG CÙNG MỨC
5.2 Cấu tạo một nút giao thông cùng mức
5.2.2 Nút giao thông có đảo dẫn hướng
➢ Các đảo thường sử dụng là đảo hình giọt nước, hình tam giác
5. THIẾT KẾ NÚT GIAO THÔNG CÙNG MỨC
5.2 Cấu tạo một nút giao thông cùng mức
5.2.2 Nút giao thông có đảo dẫn hướng
➢ Trong trường hợp đảo có quy mô lớn hay góc cắt nhỏ người ta có thể bố trínhiều
đảo kết hợp dải phân cách dẫn hướng cho xe đi vào, đi ra
6. NÚT GIAO THÔNG HÌNH XUYẾN
6.1 KhÝniÖm chung ➢ Nút giao thông hình xuyến là nút giao thông có đảo trung tâm tạo các đường cho
➢ Nút giao thông vòng quanh phân biệt với nút giao thông hình xuyến chủ yếu ở đoạn trộn dòng, nút giao thông vòng quanh được hiểu là nút không có đủ đoạn trộn và do vậy không giải quyết triệt để giao cắt trong nút.
xe chạy vòng quanh chu vi.
Ưu điểm: ➢ Giao dòng. Do vậy, giao thông được liên tục và giảm khả năng xảy ra tai nạn.
thông một chiều nên các xe ra, vào nút chỉ thực hiện các thao tác tách và nhập
➢ xe đều phải vòng qua đảo nên không phân biệt ưu tiên đối với bất kỳ hướng
Các nào, rất thích hợp để bố trí các đường dẫn cùng mức ưu tiên.
➢ tạo đơn giản, dễ nhận biết. Đối với nút có nhiều đường dẫn, áp dụng loại nút
Mỹ➢
quan: nút giao thông hình xuyến có đảo trung tâm, phần không gian có thể
Cấu hình xuyến tỏ ra ưu việt hơn các loại hình khác về mặt cấu tạo.
trang trí, bố trí vườn hoa, quảng trường, tượng đài...
6. NÚT GIAO THÔNG HÌNH XUYẾN
6.1 KhÝ niÖm chung
Nhược điểm:
➢
Không
phân biệt ưu tiên giữa các hướng, do vậy khó áp dụng đối với giao nhau
➢ Diện tích chiếm đất của nút lớn, đặc biệt là các nút có nhiều nhánh dẫn vào.
của các đường có mức ưu tiên khác nhau. Lúc đó có thể có các biến hình của nút
➢
Hành
trình xe kéo dài do phải đi vòng qua đảo trung tâm, đặc biệt bất lợi cho các
hình xuyến.
xe thô sơ và bộ hành.
6. NÚT GIAO THÔNG HÌNH XUYẾN
6.1 KhÝniÖm chung Các cấu tạo chủ yếu của nút giao thông hình xuyến
6. NÚT GIAO THÔNG HÌNH XUYẾN
6.2 Yêu cầu thiết kế và nội dung thiết kế nút giao thông hình xuyến
Khi thiết kế nút giao thông hình xuyên thường làm theo các trình tự sau:
➢ Thực hiện khảo sát về kích thước hình học và tình trạng giao thông tại nút cần bố
trí nút hình xuyến và đưa ra bản vẽ sơ bộ dựa vào điều kiện thực tế tại nút giao
➢
Xác
định loại đảo và đường kính đảo tròn trung tâm.
thông và lưu lượng giao thông đi lại từ các hướng.
➢ Xác định, bố trí phần xe chạy quanh đảo, đường vào đảo và ra khỏi đảo.
➢ Tính toán khả năng thông hành của nút
6. NÚT GIAO THÔNG HÌNH XUYẾN
6.2 Yêu cầu thiết kế và nội dung thiết kế nút giao thông hình xuyến
6.2.1 Chọn loại nút giao thông hình xuyến
xe vào nút mà chọn loại hình hình xuyến khác nhau.
➢ Tùy theo vị trínút, cấp hạng đường giao vào nút, số lượng nhánh nút, lưu lượng
+ Nút giao hình xuyến mini.
➢ Thông thường các loại hình xuyến sau:
+ Nút giao thông hình xuyến đơn làn.
+ Nút giao thông hình xuyến nhiều làn xe.
6. NÚT GIAO THÔNG HÌNH XUYẾN
6.2 Yêu cầu thiết kế và nội dung thiết kế nút giao thông hình xuyến
6.2.2 Vận tốc thiết kế
➢
Vận
tốc thiết kế phụ thuộc vào cấp đường thiết kế, đối với các đường phố để đả
m bảo an toàn giao thông người ta chỉ qui định vận tốc thiết kế xe 40-50 km/h.
hơn
➢ Khu dân cư vận tốc tối đa là 30 km/h vì vậy vận tốc vào nút có thể thiết kế thấp
➢ Theo khuyến cáo của FHWA thì vận tốc thiết kế phù hợp với loại nút theo sau.
+ Nút giao hình xuyến mini: V=25 đến 30 Km/h
+ Nút giao thông hình xuyến đơn làn: V=30 đến 40 Km/h
+ Nút giao thông hình xuyến nhiều làn xe: V=40 đến 50 Km/h
6. NÚT GIAO THÔNG HÌNH XUYẾN
6.2 Yêu cầu thiết kế và nội dung thiết kế nút giao thông hình xuyến
6.2.3 Thiết kế đảo trung tâm
Khi thiết kế đảo trung tâm ta cần giải quyết hai vấn đề:
a) Chọn hình dạng đảo
Nếu❖
nút giao nhau bởi hai đường phố cấp ngang nhau, giao thẳng góc thì có thể sử dụng đảo trung tâm hình tròn (hình a)
Nếu❖
đường chính giao với đường phụ, mà ưu tiên giao thông cho hướng chính thì dùng đảo eelip (hình b)
Nếu❖
ta cần thoát xe nhanh ra khỏi nút thì đảo trung tâm có dạng hình vuông được gọt tròn cạnh (hình c)
6. NÚT GIAO THÔNG HÌNH XUYẾN
6.2 Yêu cầu thiết kế và nội dung thiết kế nút giao thông hình xuyến
6.2.3 Thiết kế đảo trung tâm
b) Kích thước đảo
thuộc tốc độ xe thiết kế, lưu lượng xe vào nút, số lượng và góc giao nhau giữa các
Đối vơi nút giao thông hình xuyến hiện đại sử dụng đảo tròn, kích thước đảo phụ
trục đường phố vào nút. Tuy nhiên, kích thước đảo càng lớn thìdiện tích chiếm dụng
chọn đảo có đường kính quá nhỏ thìcũng không hiệu quả về hạn chế tốc độ phương
đất càng nhiều, hành trình xe trong nút càng tăng, tốc độ xe chạy càng cao. Tuy nhiên
tiện.
6. NÚT GIAO THÔNG HÌNH XUYẾN
6.2 Yêu cầu thiết kế và nội dung thiết kế nút giao thông hình xuyến
6.2.4 Số làn xe chạy quanh đảo
➢ Phần xe chạy quanh đảo thường từ 1-3 làn xe phụ thuộc loại nút giao thông và yêu cầu khả
làn xe dẫn đến
năng thông qua. Không nên bố trínhiều hơn 3-4 làn xe. Do bố trínhiều việc chọn làn của người lái có thể không hợp lý, các xe khi đó chạy tự do hơn, ngoài ra nó còn tạo ra nhiều điểm xung đột giữa phần xe chạy quanh đảo và các đường vào đảo làm tăng khả năng va chạm và ùn tắt giao thông
➢
với nút giao thông có 2 làn xe chiều rộng tối thiểu được qui định theo AASHTO, để xe
Đối kéo mooc, xe container có thể chạy qua như bảng sau
6. NÚT GIAO THÔNG HÌNH XUYẾN
6.2 Yêu cầu thiết kế và nội dung thiết kế nút giao thông hình xuyến
6.2.5 Các phương pháp tính khả năng thông xe của nút
Ở Đức, theo Brilon nếu đường vòng và đường vào có 1 làn xe, thìkhả năng thông xe qz được
xác định theo công thức sau:
(xe/h)
Theo công thức trên, khả năng thông xe nhánh qz, chưa xét tới kích thước nút mà chỉ xét đến ảnh hưởng lượng đường quanh vòng qk
Tác giả Stuwe đã nghiên cứu đưa ra công thức có xét đến ảnh hưởng yếu tố hình học của nút:
Trong đó: qk là lưu lượng trên đường chính, qz khả năng thông xe của nhánh, DD=A/A; D đường kính đảo tính bằng mét, A là số nhánh nút, F(DD) và F(EM) là các hàm số phụ thuộc vào các thông số nói trên. Nhưng hai công thức trên vẫn chưa xét tới số làn xe của đường vòng và đường vào nút.
6. NÚT GIAO THÔNG HÌNH XUYẾN
6.2 Yêu cầu thiết kế và nội dung thiết kế nút giao thông hình xuyến
6.2.5 Các phương pháp tính khả năng thông xe của nút
➢ Brilon tiếp tục nghiên cứu và ông đưa ra biểu đồ xác định khả năng thông xe qZ của đường
vào, phụ thuộc vào lưu lượng qk số làn xe của đường vòng và đường dẫn nút
1) Hai làn đường vào, ba làn quanh đảo
2) Hai làn đường vào, hai làn quanh đảo
3) Một làn đường vào, 2-3 làn quanh đảo
4) Một làn đường vào, 1 làn quanh đảo
6. NÚT GIAO THÔNG HÌNH XUYẾN
6.2 Yêu cầu thiết kế và nội dung thiết kế nút giao thông hình xuyến
6.2.5 Các phương pháp tính khả năng thông xe của nút
Ở Anh, Nhật người dung công thức thực nghiệm xác định khả năng thông xe của nút. Một nút có sơ đồ hình xuyến (hình 6.4), khả năng thông xe của nút là:
(xcqd/h)
là tổng chiều rộng các đường vào nút (m)
A là tổng diện tích mở rộng m2
K hệ số thông xe tùy thuộc vào số nhánh
✓ Nút 3 nhanh K=80 xcqd/h,
✓ 4 nhanh K=60xcqd/h,
✓ 5 nhánh K=55xcqd/h
6. NÚT GIAO THÔNG HÌNH XUYẾN
6.2 Yêu cầu thiết kế và nội dung thiết kế nút giao thông hình xuyến
6.2.5 Các phương pháp tính khả năng thông xe của nút
Theo FHWA khả năng thông xe của nút giao thông hình xuyến được tính theo công thức sau:
Đối với nút giao thông hình xuyến một làn xe quanh đảo:
Trong đó:
C là khả năng thông qua của làn xe vào nút (xcqd/h)
vc là lưu lượng xe quanh đảo tính tại vị tríxung đột (xcqd/h)
+ Đối với nút giao thông hình xuyến hai làn xe quanh đảo:
Trong đó:
C là khả năng thông qua của làn xe vào nút (xcqd/h)
vc là lưu lượng xe quanh đảo tính tại vị tríxung đột (xcqd/h)
6. NÚT GIAO THÔNG HÌNH XUYẾN
6.3 Phân tích nút GT hình Xuyến 1. Tính lưu lượng các dòng xung đột (conflicting (circulating) flow rate)
6. NÚT GIAO THÔNG HÌNH XUYẾN
6.3 Phân tích nút GT hình Xuyến
1. Tính lưu lượng các dòng xung đột
6. NÚT GIAO THÔNG HÌNH XUYẾN
6.3 Phân tích nút GT hình Xuyến
1. Tính lưu lượng các dòng xung đột
6. NÚT GIAO THÔNG HÌNH XUYẾN
6.3 Phân tích nút GT hình Xuyến 2. Xác định khả năng thông hành (Capacity)
6. NÚT GIAO THÔNG HÌNH XUYẾN
6.3 Phân tích nút GT hình Xuyến
2. Xác định khả năng thông hành
6. NÚT GIAO THÔNG HÌNH XUYẾN
Degree of saturation is the ratio of the demand at the roundabout entry to the capacity of the entry
6.3 Phân tích nút GT hình Xuyến 3. Tính độ bảo hòa (Degree of saturation)
4. Thời gian chờ trung bình (Delay)
6. NÚT GIAO THÔNG HÌNH XUYẾN
6.3 Phân tích nút GT hình Xuyến 4. Chiều dài hang chờ (Queue length)
7. NÚT GIAO THÔNG KHÁC MỨC
➢
lưu lượng giao thông lớn, nút GT cùng mức không đảm bảo thông xe, dẫn đến Khi ùn tắc, hay khi đường cao tốc giao nhau với các đường khác thì các nút giao thông khác mức.
❖ Ưu điểm:
1. Kh¸i niÖm chung
✓ năng thông xe lớn, tránh ùn tắc, xe chạy qua nút không phải chờ đợi do đó tiết
Khả kiệm thời gian và nhiên liệu.
✓ Giá thành xây dựng cao, chiếm diện tích lớn và đặc điểm quan trọng là phá vỡ kiến trúc xung quanh, không phìhợp đô thị và nhà thấp tầng. Để không phá vỡ kiến trúc xung quanh phải làm các đường chui ngầm dẫn tới khó khan trong vấn đề thoát nước và giá thành lại tang cao.
❖ Nhược điểm:
❖ Phân loại: ✓ Nút ✓ Nút GT khác mức hoàn chỉnh khi không có các giao cắt. GT các mức hoàn chỉnh khi các giao cắt trên đường phụ
7. NÚT GIAO THÔNG KHÁC MỨC
2. Yêu cầu thiết kế
2. 1 Hình dạng nút
Việc chọn dạng mặt cắt của nút rất phụ thuộc vào dòng xe tại nút, theo nguyên tắc ưu
tiên có lưu lượng lớn và phụ thuộc vào điều kiện địa hình. Mỗi nút GT khác mức phải
là công trình kiến trúc rất hài hoài với công trình xung quanh vì vậy rất đa dạng
Các hình thức nối tiếp cơ bản:
7. NÚT GIAO THÔNG KHÁC MỨC
2. Yêu cầu thiết kế Các dạng ngã 3 khác mức:
7. NÚT GIAO THÔNG KHÁC MỨC
2. Yêu cầu thiết kế Các dạng ngã 4 khác mức hình hoa thị:
7. NÚT GIAO THÔNG KHÁC MỨC
2. Yêu cầu thiết kế Các dạng ngã 4 khác mức hình quả trám:
7. NÚT GIAO THÔNG KHÁC MỨC
2. Yêu cầu thiết kế Các dạng ngã 4 khác mức đối xứng khác:
7. NÚT GIAO THÔNG KHÁC MỨC
2. Yêu cầu thiết kế
2. 2 Tiêu chuẩn thiết kế
❖ Tiêu chuẩn thiết kế đường trục:
➢ trên đường chính các tiêu chuẩn TK độ dốc dọc, mặt cắt ngang, độ dốc ngang, bán
kính đường cong bằng, đường cong đứng, tĩnh không phù hợp với tiêu chuẩn của
đường trục.
➢ Trên đường cao tốc độ dốc dọc 4-5%, thông thường 4%, trường hợp khó khan
mới dung 5%.
➢ Tĩnh không 4.5m nếu xét đến nâng cấp đường lấy tĩnh không 4.7m.
❖ Tiêu chuẩn đường nhánh:
➢ Đường cong chuyển tiếp trên bình đồ dung đường cong Klotoit với tham số
A=1/3R, với đường cong R=40-60m lấy A=R
7. NÚT GIAO THÔNG KHÁC MỨC
2. Yêu cầu thiết kế
2. 2 Tiêu chuẩn thiết kế
❖ Tiêu chuẩn đường nhánh:
➢ Độ dốc dọc theo qui định, nhưng trường hợp khó khăn có thể sử dụng 10% trên
hướng xuống dốc.
➢ Độ dốc ngang phụ thuộc vào bán kính đường cong và vận tốc thiết kế, độ dốc
ngang lấy 2%, trong đường cong lấy 6%.
➢ Thiết kế làn quá độ teo nguyên tắc chiều rộng tang từ từ, góc mở 12 độ
➢ Ngã 3 trên đường cấp thấp thường có đảo dẫn hướng, tại đó các xe phải chạy theo
qui luật chính phụ hoặc điều khiển bằng đèn tín hiệu.
