Báo cáo khoa học: "Phương pháp tính toán năng lực của nút giao thông điều khiển đèn tín hiệu"

Chia sẻ: Nguyễn Phương Hà Linh Nguyễn Phương Hà Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

132
lượt xem 42
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài báo này đ-a ra một ph-ơng pháp tính năng lực của nút giao thông điều khiển đèn tín hiệu, và góp phần vào việc xây dựng tiêu chuẩn thiết kế của loại hình nút giao thông này.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo khoa học: "Phương pháp tính toán năng lực của nút giao thông điều khiển đèn tín hiệu"

Ph−¬ng ph¸p tÝnh to¸n n¨ng lùc cña nót giao th«ng ®iÒu khiÓn ®Ìn tÝn hiÖu ThS. ®ç quèc c−êng Bé m«n §−êng «t« vμ s©n bay Khoa C«ng tr×nh - Tr−êng §¹i häc GTVT Tãm t¾t:: Bμi b¸o nμy ®−a ra mét ph−¬ng ph¸p tÝnh n¨ng lùc cña nót giao th«ng ®iÒu khiÓn ®Ìn tÝn hiÖu, vμ gãp phÇn vμo viÖc x©y dùng tiªu chuÈn thiÕt kÕ cña lo¹i h×nh nót giao th«ng nμy. Summary: This article proposes a calculating method for capacity of signalized intersections, contributing to building standards in designing signalized intersections. i. ®Æt vÊn ®Ò ii. néi dung HiÖn nay, t¹i c¸c thµnh phè ë n−íc ta, 1. C¸c b−íc tÝnh to¸n ®Æc biÖt lµ c¸c thµnh phè lín nh−: Hµ Néi, §èi víi nót giao ®iÒu khiÓn ®Ìn tÝn hiÖu, Thµnh phè Hå ChÝ Minh, §µ N½ng, H¶i n¨ng lùc cña nót th−êng ®−îc kiÓm tra theo Phßng,... ®· vµ ®ang øng dông kü thuËt ®iÒu c¸c b−íc tr×nh bµy ë h×nh 1. Tuy nhiªn, khi khiÓn giao th«ng t¹i nót giao b»ng ®Ìn tÝn quy ho¹ch vµ thiÕt kÕ mét nót giao th«ng míi, hiÖu. Qua qu¸ tr×nh sö dông, ng−êi qu¶n lý vµ th× ph¶i dù ®o¸n l−u l−îng vµ bè trÝ pha tr−íc, tham gia giao th«ng ®· thÊy ®−îc nh÷ng −u sau ®ã míi tÝnh to¸n ®iÒu khiÓn vµ quyÕt ®Þnh viÖt cña chóng. Tuy nhiªn, víi môc tiªu n©ng yÕu tè h×nh häc. cao n¨ng lùc vµ chÊt l−îng giao th«ng t¹i nót th× cÇn cã mét ph−¬ng ph¸p tÝnh phï hîp víi C¸c b−íc tÝnh to¸n nh− sau: ®iÒu kiÖn ®−êng vµ giao th«ng thùc tÕ t¹i nót a. Dù ®o¸n l−u l−îng giao th«ng ®ã. HiÖn t¹i, Bé Giao th«ng VËn t¶i ch−a ban hµnh tiªu chuÈn thiÕt kÕ ®iÒu khiÓn giao th«ng Sù dù ®o¸n l−îng giao th«ng cho mçi t¹i nót b»ng ®Ìn tÝn hiÖu, v× vËy c«ng t¸c thiÕt h−íng t¹i nót lµ c¬ së thiÕt yÕu cho viÖc thiÕt kÕ ®èi víi c¸c c«ng ty t− vÊn trong thùc tÕ gÆp kÕ. §Ó c¶i thiÖn n¨ng lùc cña nót cò, l−îng nhiÒu khã kh¨n. Trong ph¹m vi bµi b¸o nµy, giao th«ng ph¶i ®−îc kh¶o s¸t ë c¸c giê cao t«i giíi thiÖu mét ph−¬ng ph¸p tÝnh to¸n ®iÒu ®iÓm (th«ng th−êng 2 lÇn 1 ngµy, vµo buæi khiÓn nh»m gãp phÇn vµo viÖc gi¶i quyÕt s¸ng vµ buæi chiÒu). nh÷ng vÊn ®Ò trªn.
b. C¸c b−íc tÝnh to¸n n¨ng lùc giao dông c«ng thøc d−íi ®©y, ë ®ã L lµ thêi gian mÊt m¸t trong 1 chu k× vµ λ lµ ®é b·o hoµ th«ng cña nót. Th«ng th−êng, c¸c b−íc ®−îc ®−a ë h×nh 1.5L + 5 1 lµ ®Ó dù ®o¸n n¨ng lùc cña nót giao th«ng C= (2) tÝn hiÖu vµ møc ®é phôc vô cña nã. 1− λ Gi¶ sö biÕt l−u l−îng giao th«ng thiÕt kÕ ë Tuy nhiªn, gi¸ trÞ ®¹t ®−îc tõ c«ng thøc mçi nh¸nh (qi) vµ c¸c yÕu tè h×nh häc cña nót. (2) th−êng qu¸ lín so víi thùc tÕ. Trong C¸c b−íc tiÕp theo lµ: tr−êng hîp ®ã, chu k× ng¾n h¬n ®−îc ¸p dông. MiÔn lµ nã lín h¬n gi¸ trÞ nhËn ®−îc tõ c«ng - QuyÕt ®Þnh mÉu pha tÝn hiÖu. thøc (3) d−íi ®©y, sù c¶n trë ë nót sÏ kh«ng - TÝnh to¸n møc dßng b·o hoµ cña mçi qu¸ gay g¾t. Tuy nhiªn, chó ý gi¸ trÞ nhËn nh¸nh S i , tØ lÖ dßng ë mçi nh¸nh nót ®−îc tõ c«ng thøc (3) kh«ng ph¶i lóc nµo còng ( ρij = qij / Sij ) trong tõng pha (j lµ chØ sè nh¸nh nhá h¬n gi¸ trÞ ®¹t ®−îc tõ c«ng thøc (2). Khi gi¸ trÞ ®¹t ®−îc tõ nh÷ng c«ng thøc ®ã lín h¬n nót, i lµ chØ sè pha). Trong ®ã qij lµ l−u l−îng nhiÒu so víi gi¸ trÞ thÝch hîp, chu k× dµi nhÊt thiÕt kÕ cña nh¸nh nót j trong pha i, cßn Sij lµ vµ thùc tÕ 120s sÏ ®−îc xem xÐt. møc dßng b·o hoµ cña nh¸nh nót t−¬ng øng. 0.9L C≥ (3) §é b·o hoµ cña pha ( ρi ) lµ tØ lÖ dßng lín nhÊt 0.9 − λ trong pha ®ã. §èi víi dßng xe rÏ tr¸i th× tØ lÖ - Tõ chiÒu dµi chu k× ®· nhËn ®−îc, møc ®é dßng ®−îc tÝnh nh− sau: phôc vô ®−îc ®¸nh gi¸ −íc ®Þnh theo b¶ng 1. qL − N NÕu møc ®é phôc vô kh«ng ®¹t ®−îc tiªu ρL = o (1) chuÈn ®· ®Þnh, yÕu tè h×nh häc kh¸c ph¶i SL ®−îc xem xÐt. trong ®ã: B¶ng 1 N lµ sè xe cã thÓ rÏ tr¸i trong c¸c kho¶ng Møc ®é phôc vô Chu k× (s) thêi gian chuyÓn pha trong 1 giê. 1 < 70 qL : lµ l−u l−îng xe rÏ tr¸i thiÕt kÕ. 2 70 - 100 SL: lµ møc dßng b·o hoµ cña lµn xe rÏ 3 > 100 tr¸i. - §é b·o hoµ cña nót ( λ ) lµ tæng ®é b·o Theo sæ tay n¨ng lùc ®−êng (HCM) th× hoµ cña c¸c pha tÝn hiÖu ( λ = ∑ ρi ). Khi gi¸ trÞ møc phôc cña nót ®−îc ph©n tõ møc A ®Õn møc F tuú theo thêi gian chê trung b×nh t¹i nµy v−ît qu¸ 0.9, mÉu pha tÝn hiÖu ®Ò xuÊt nót. Tuy nhiªn, viÖc tÝnh to¸n thêi gian chê kh«ng nªn ®−îc sö dông vµ mét mÉu pha trung b×nh t¹i nót lµ rÊt phøc t¹p mÆc dï coi thay thÕ kh¸c ®−îc ®Ò xuÊt. NÕu gi¸ trÞ kh«ng dßng giao th«ng lµ ®¬n gi¶n. MÆt kh¸c sù ®o ®−îc gi¶m xuèng d−íi 0.9 víi bÊt cø mét mÉu ®Õm thêi gian chê trung b×nh ë hiÖn tr−êng pha tÝn hiÖu nµo, th× yÕu tè h×nh häc cña nót lµ còng rÊt khã kh¨n. Tõ thùc tÕ nµy, mét biÓu kh«ng phï hîp cho ®iÒu khiÓn giao th«ng thÞ ®¬n gi¶n thay thÕ thêi gian chê trung b×nh b»ng tÝn hiÖu do ®ã yÕu tè h×nh häc cña nót ®ã ®Ó ®¸nh gi¸ møc phôc vô cña nót ®−îc nghiªn cÇn ®−îc xem xÐt l¹i. cøu vµ ®−îc lÊy theo chiÒu dµi chu k× ®Ìn bëi - Chu k× tÝn hiÖu ®−îc tÝnh b»ng c¸ch sö v× khi l−îng giao th«ng lín, ¶nh h−ëng cña xe
®Õn ngÉu nhiªn lµ kh«ng ®¸ng kÓ, lóc ®ã thêi - N¨ng lùc th«ng hµnh cña nh¸nh nót j gian chê trung b×nh lín hay nhá lµ tuú thuéc trong pha thø i ®−îc tÝnh: vµo chiÒu dµi chu k× ®Ìn, quan hÖ nµy ®−îc Gi (xcq®/h) Ci = Si. thÓ hiÖn nh− sau: C xe ®Õn ngÉu nhiªn N¨ng lùc b·o hoµ cña nót ®−îc tÝnh nh− sau: Thêi gian chê trung b×nh Gi (xcq®/h) Cij = Sij . C xe ®Õn ®Òu N¨ng lùc b·o hoµ cña nót ®−îc tÝnh nh− sau: ∑C (xcq®/h) Q= j i trong ®ã: chu k× Cij : n¨ng lùc th«ng hµnh cña nh¸nh Cop Cmin nót j trong pha thø i (xcq®/h) H×nh2. Quan hÖ gi÷a thêi gian chê trung b×nh vμ chu kú ®Ìn Sij : møc dßng b·o hoµ cña nh¸nh nót - Sau khi cã thêi gian chu k× tÝn hiÖu, thêi t−¬ng øng (xcq®/h thêi gian xanh hiÖu dông) gian xanh cho mçi pha Gi ®−îc tÝnh tõ c«ng Gi: thêi gian ®Ìn xanh cã hiÖu cña pha i thøc d−íi ®©y: C: thêi gian chu kú. ρi Gi = (C − L)x 2. KÕt qu¶ tÝnh to¸n cho nót giao λ th«ng Kim M∙ - LiÔu Giai (gi¸ trÞ Gi ®−îc lµm trßn vµ tÝnh b»ng Trong khu«n khæ bµi b¸o nµy, b»ng c¸ch sö dông ph−¬ng ph¸p tÝnh t«i ®−a ra kÕt qu¶ gi©y) tÝnh to¸n ®èi víi nót giao th«ng Kim m· - LiÔu Víi ®iÒu kiÖn th−¬ng sè tho¶ m·n Giai nh− sau: c«ng thøc: a. Sè liÖu kh¶o s¸t c¸c thμnh phÇn xe t¹i λ ≤ 0 .9 nót giê cao ®iÓm 1− L / C Tøc lµ th−¬ng sè ®¹t ®−îc tõ c«ng b ρ 1818 thøc gi = Gi / C = (1 − L / C) i lu«n lu«n λ tho¶ m·n gi ≥ ρ i / 0.9 . 331 366 1121 270 175 - Thêi gian xanh cña tõng pha b¾t a 1241 605 1036 c 555 buéc ph¶i lín h¬n thêi gian xanh tèi 511 161 1297 thiÓu, vµ khi xÐt tíi kh¸ch bé hµnh th× thêi gian xanh ph¶i ®ñ ®Ó kh¸ch bé 311 178 hµnh ®i qua ®−îc an toµn. Khi thêi gian xanh tÝnh to¸n nhá h¬n thêi gian xanh 1786 tèi thiÓu th× ®−îc lÊy b»ng thêi gian xanh d tèi thiÓu theo quy ®Þnh. H×nh 3. S¬ ®å l−u l−îng xe c¸c h−íng (xcq®/h)
GiÊy ®i th¼ng. % xe bus Xe Xe ¤ t« Xe Pha 2: CÇu GiÊy vµ Kim m· rÏ tr¸i. H−íng rÏ so víi ®¹p m¸y con bus xcq® Pha 3: LiÔu Giai ®i th¼ng, rÏ ph¶i, rÏ tr¸i. NguyÔn ChÝ Thanh ®i th¼ng, rÏ 10% LiÔu Giai rÏ ph¶i 28% 59% 10% 4% tr¸i. 5% LiÔu Giai ®i th¼ng 12% 82% 5% 2% c. KÕt qu¶ tÝnh 11% LiÔu Giai rÏ tr¸i 12% 72% 11% 4% 5% NguyÔn ChÝ Thanh 10% 83% 6% 2% - Tæng thêi gian chu k× ®Ìn: rÏ ph¶i C = 100s (®¹t møc phôc vô 2). 6% NguyÔn ChÝ Thanh ®i 12% 83% 4% 2% th¼ng - §é b·o hoµ cña c¸c pha 11% NguyÔn ChÝ Thanh 19% 64% 13% 4% ρ1 = Max{0.292,0.380} = 0.380 1φ o rÏ tr¸i 6% CÇu GiÊy rÏ ph¶i 21% 69% 8% 2% ρ 2 = Max{0.152,0.143} = 0.152 2φ o 3% CÇu GiÊy ®i th¼ng 10% 85% 4% 1% ρ 3 = Max{0.140,0.205} = 0.205 3φ 9% CÇu GiÊy rÏ tr¸i 17% 75% 5% 3% o 0% Kim M· rÏ ph¶i 22% 71% 7% 0% - §é b·o hoµ cña nót 3% Kim M· ®i th¼ng 11% 85% 4% 1% λ = ∑ ρio = 0.380 + 0.152 + 0.205 11% Kim M· rÏ tr¸i 13% 70% 13% 4% b. MÆt b»ng nót vμ mÉu pha thiÕt kÕ = 0.737 < 0.9 (tho¶ m·n ®iÒu khiÓn b»ng tÝn hiÖu) B: h− ín g cÇ u gi Êy - Thêi gian ®Ìn xanh cho c¸c pha nh− ia 1.4 ug 3 2 liÔ 8.4m 3 3 g sau: ín 8.4 m h− 2 C: 3 3 3.5 17 lμn xe ®¹p + pha 1: 42s 2 8.4 6m m lμn xe c¬ giíi h 7.3 an 9.5 th 3 3.5 Ý + pha 2: 17s 15.5 ch 3.5 6m hÌ ®i bé n 3 yÔ 3 u 3 ng 7. 5 ng 2 í h− + pha 3: 23s A: D: h− í ng ki m m· - Tæng thêi gian chuyÓn pha 18s. Trong ®ã: M¹t b»ng nót giao Kim M· - LiÔu Giai + thêi gian chuyÓn pha 6s gi÷a pha ®iÒu khiÓn 3 pha 1 vµ pha 2. pha 1 pha 2 pha 3 + thêi gian chuyÓn pha 6s gi÷a pha 2 vµ pha 3. + thêi gian chuyÓn pha 6s gi÷a pha 3 vµ pha 1. Tæng kh¶ n¨ng th«ng qua cña nót ®iÒu MÉu pha thiÕt kÕ khiÓn tÝn hiÖu: 5915 xcq®/h. Ghi chó: III. KÕt luËn Pha 1: Kim M· ®i th¼ng, rÏ ph¶i. CÇu
- Ph−¬ng ph¸p tÝnh ®· xÐt ®Õn c¸c ¶nh h−ëng cña ®−êng vµ giao th«ng trªn ®−êng th«ng qua viÖc ®iÒu chØnh møc dßng b·o hoµ cña c¸c lµn xe ë nh¸nh nót. - ViÖc ®−a kh¸i niÖm ®é b·o hoµ cña pha, vµ ®é b·o hoµ cña nót vµo ph−¬ng ph¸p tÝnh cho phÐp kiÓm tra ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña nót. - ViÖc tÝnh theo dßng b·o hoµ cña nh¸nh më ra h−íng nghiªn cøu cho dßng giao th«ng phøc t¹p vµ tr−êng hîp chiÒu réng ®−êng vµo kh«ng bè trÝ ch½n sè lµn xe. C¸c ph−¬ng ph¸p quen thuéc th−êng tÝnh theo l−u l−îng xe lín nhÊt trªn 1 lµn xe. Tµi liÖu tham kh¶o [1]. §ç B¸ Ch−¬ng, NguyÔn Quang §¹o. Nót giao th«ng trªn ®−êng « t«. Nhµ xuÊt b¶n gi¸o dôc, n¨m 2000. [2]. Bïi Xu©n CËy. Giao th«ng thµnh phè vµ qui ho¹ch. Bµi gi¶ng cao häc, Hµ Néi 2000. [3]. NguyÔn Quang §¹o. Mét sè vÊn ®Ò vÒ giao th«ng ®« thÞ. Bµi gi¶ng cao häc, Hµ Néi 2002. [4]. Phan Cao Thä. Mét sè vÊn ®Ò vÒ kh¶ n¨ng th«ng hµnh cña nót giao th«ng. Chuyªn ®Ò tiÕn sü, Hµ Néi 2003. [5]. NguyÔn Xu©n Vinh. ThiÕt kÕ nót giao th«ng vµ tæ chøc giao th«ng ®« thÞ. Nhµ xuÊt b¶n Giao th«ng vËn t¶i. [6]. The Planning and Design of At-Grade Intersections, Japan Society of Traffic Engineers. [7]. Transportation Research Board – National Research Council. [8]. Highway Capacity Manual (HCM) 1994, Edition third. Washington Public Roads, 1994♦