BÀI GIẢNG THIẾT kế HÌNH học ĐƯỜNG ô tô cấp CAO

2-Chu trình nguyên tắc không gian chạy xe –theo sự nhìn nhận của người tham gia giao thông.. 2-Chu trình nguyên tắc không gian chạy xe –theo sự nhìn nhận của người tham gia giao thông.

Nội dung môn học

tình trạng nguy hiểm dẫn đến tai nạn

trong giao thông để áp dụng trong

thiết kế đường ô tô

- Các loại đường ô tô và tốc độ xe chạy

- Dòng thông tin từ đường đến người lái xe và các tình huống nguy hiểm trên đường

xe và quan điểm

–

Nội dung môn học

2 Chu trình nguyên tắc không gian

thiết kế đường theo sự nhìn nhận của người tham gia giao thông

lái xe

Nội dung môn học

3 áp dụng các lý thuyết hiện đại vào

việc thết kế hình học đường ô tô và nút giao thông

- Thiết kế hình học đường ô tô

- Thiết kế nút giao thông đường ô tô

- Thiết kế biển chỉ đường

1.Quan điểm hiện đại về sự hình thành

tình trạng nguy hiểm trong gT

c) Thời điểm t+t1+t2: Người lái

xe tăng cường chú ý do đó khả

năng tiếp nhận thông tin thích nghi được với tình huống

a) Thời điểm t1 : Chạy xe an toàn khi lượng thông tin ít

d ) Phức tạp hay nguy hiểm

t+t 1

h( y )

b) Thời điểm t + t1: Tình huống trở nên phức tạp

h( x ) h( y )

h( y )

h( y ) h( x )

h( y ) h( x )

b ) Thiếu chú ý

r h( x ) h(y )

lái xe

R - Bộ phận thông tin được người lái xe thu nhận

H(y) - Lượng thông tin mà người lái xe có thể thu nhận H(x) - Lượng thông tin từ nguồn thông tin

c) Thời điểm t+t1+t2: Người lái

xe tăng cường chú ý do đó khả

năng tiếp nhận thông tin thích nghi được với tình huống

a) Thời điểm t1 : Chạy xe an toàn khi lượng thông tin ít

d ) Phức tạp hay nguy hiểm

h( y )

b) Thời điểm t + t1: Tình huống trở nên phức tạp

H(y) - Lượng thông tin mà người lái xe có thể thu nhận H(x) - Lượng thông tin từ nguồn thông tin

c) Thời điểm t+t1+t2: Người lái

xe tăng cường chú ý do đó khả

năng tiếp nhận thông tin thích nghi được với tình huống

a) Thời điểm t1 : Chạy xe an toàn khi lượng thông tin ít

d ) Phức tạp hay nguy hiểm

H(y) - Lượng thông tin mà người lái xe có thể thu nhận H(x) - Lượng thông tin từ nguồn thông tin

1.Quan điểm hiện đại về sự hình thành

tình trạng nguy hiểm trong gT

1.1.Dòng thông tin từ đường đến người lái xe

và các tình huống nguy hiểm trên đường

Mức độ phức tạp của các tình huống và sự thích ứng

của lái xe là yếu tố quyết định độ an toàn của giao

thông Nếu chu trình nguyên tắc không bị phá vỡ thì thời gian thích nghi t2 không khi nào được phép lớn hơn thời gian hoàn thành tình huống phức tạp Người lái xe không rơi vào tình trạng không kịp phản ứng hoặc phản ứng sai.

2-Chu trình nguyên tắc không gian chạy xe –

theo sự nhìn nhận của người tham gia giao

thông

Như tất cả các ngành khoa học tự nhiên

khác, ba nhân tố không gian, thời gian, mối quan hệ nhân quả được dùng để tính toán,

bố trí cấu tạo các yếu tố hình học khi thiết

kế đường ôtô Nhưng khác với các nhà

khoa học kỹ thuật khác, các mô hình

không gian và mối quan hệ nhân quả đối

với người kỹ sư đường cần phải được mở

rộng ra.

2-Chu trình nguyên tắc không gian chạy xe –

theo sự nhìn nhận của người tham gia giao

thông

a Không gian chạy xe

Người lái xe không gian ba chiều xung

quanh với đầy đủ màu sắc của nó, với

cảnh vật đa dạng, có đủ hình dáng, vị trí thì mỗi người quan sát sẽ mô tả một khác Không gian chạy xe đến với Người lái xe một cách tự giác và luôn luôn biến đổi

như vậy người ta gọi là không gian chủ

quan

2-Chu trình nguyên tắc không gian chạy xe –

theo sự nhìn nhận của người tham gia giao

thông

a Không gian chạy xe

- Không gian vật lý - không gian khách quan, và

không gian chủ quan tuy có mối quan hệ chặt chẽ với nhau nhưng không phải là phiên bản của nhau.

-Sự khác biệt này có ý nghĩa rất quan trọng, cho

người kỹ sư thiết kế khả năng làm thích ứng

con đường mình thiết kế với phương thức chạy

xe của người lái xe

2-Chu trình nguyên tắc không gian chạy xe –

theo sự nhìn nhận của người tham gia giao

thông

a Không gian chạy xe

Lý thuyết không gian cổ điển của Newton trong khoa

học tự nhiên là không gian liên tục, đều đặn và vô hướng.Trong thiết kế đường không gian khách

quan, toán - lý này được biểu diễn trong hệ toạ độ cong, ví dụ không gian Gauss- Krueger và định hư ớng theo mặt nước biển Trong không gian này các tính toán và hình vẽ được thể hiện trên ba mặt

phẳng: mặt bằng, mặt đứng (diễn biến của mặt cắt dọc) và mặt cắt ngang.

2-Chu trình nguyên tắc không gian chạy xe –

theo sự nhìn nhận của người tham gia giao

thông

a Không gian chạy xe

Lý thuyết không gian tâm sinh lý dùng cho người lái xe

là một bán không gian giới hạn bởi đường chân trời,

được hợp thành do các không gian thành phần

không liên tục (ví dụ không gian của một đại lộ), bị gãy ở tầm mắt của người lái xe và có xu hướng là hư ớng nhìn của lái xe Để có được những phản ứng

chắc chắn an toàn, người lái xe về nguyên tắc phải

có được tâm lý nhìn thấy rõ ràng chính xác

2-Chu trình nguyên tắc không gian chạy xe –

theo sự nhìn nhận của người tham gia giao

thông

a Không gian chạy xe

Cả hai khái niệm không gian đã mô tả trên

luôn luôn tồn tại song song với quy luật riêng Đó vừa là nhiệm vụ vừa là các khó khăn của quy phạm thiết kế đường, phải bao quát cả hai lĩnh vực vì sự chạy xe an toàn trên các con đường tương lai

2-Chu trình nguyên tắc không gian chạy xe –

theo sự nhìn nhận của người tham gia giao

thông

a Không gian chạy xe

Động lực học chạy xe chứng minh được bằng toán học

tạo nên những công trình mang tính lý trí và hợp

lôgic trong không gian vật lý, khách quan Nó không

đủ cho bất kif một quy định nào trong quy phạm, bởi vì muốn thoả mãn các yêu cầu của không gian tâm lý chủ quan cần có các điều kiện phụ thêm Những điều kiện này không thể đưa ra bằng tính toán, mà chủ

yếu đạt được bằng kinh nghiệm Kết luận này là sợi chỉ đỏ xuyên suốt các quy phạm thiết kế.

2-Chu trình nguyên tắc không gian chạy xe –

theo sự nhìn nhận của người tham gia giao

thông

Trong các mô hình đường - xe chạy trước đây của các quy “ ”

phạm thiết kế người ta không kể đến người lái xe và thiết kế từng mặt cắt của đường riêng rẽ, xem tia nhìn bất động hư ớng tới cuối đường, khi thấy có dấu hiệu chướng ngại vật

đầu tiên trên đường là sử dụng phanh gấp Những tai nạn xảy ra trên các con đường xây dựng theo quy phạm ấy đã nhắc nhở chúng ta phải phát triển mô hình chuyển động

theo mọi khía cạnh để mô phỏng thực chất quá trình xe

chạy, từ đó đưa ra các tiêu chuẩn cho một con đường an

toàn

2-Chu trình nguyên tắc không gian chạy xe –

theo sự nhìn nhận của người tham gia giao

thông

Bên cạnh mô hình tác dụng lực mới giữa xe và đư

ờng để truyền một cách an toàn các lực phanh

và lực trượt, việc đề xuất mô hình dòng thông tin rất có ý nghĩa đối với công tác thiết kế đư ờng

2-Chu trình nguyên tắc không gian chạy xe –

theo sự nhìn nhận của người tham gia giao

Cơ

thể

Phản ứng vô thức

Cơ quan não bộ

Hình 28a Dòng thông tin giữa lái xe,xe và đuờng

Hình 28b Lái xe, xe và đuờng trong chu trình điều khiển

Giao thông

C

ảm g iác

N hìn

Thể hiện

 th

anh

T in

h thần

Đường

và môi trường

11

10 bit/s

Thời tiết

xe

Nguời lái

Quên

Khu

ôn mặt

Vô thức

Tôi-lái xe

Nhận thức chậm Nhận thức tức thời Hiện tại

Vận động

Bàn

tay

Bộ xương

Cơ thể

Không

tự giác

7

3.10 bit/s 16 bit/s

Tự giác

Lái xe

Cơ

thể

Phản ứng vô thức

Cơ quan não bộ

Hình 28a Dòng thông tin giữa lái xe,xe và đuờng

Hình 28b Lái xe, xe và đuờng trong chu trình điều khiển

Giao

thông

C

ảm g c

N hìn

Thể hiện

 m th

anh

T in

h thần

Đường

và môi trường

11

10 bit/s

Thời tiết

xe

Nguời lái

Quên

Khu

ôn mặt

Vô thức

Tôi-lái xe

Nhận thức chậm Nhận thức tức thời

Cơ thể

Không

tự giác

7

3.10 bit/s 16 bit/s

Tự giác

Lái xe

2-Chu trình nguyên tắc không gian chạy xe –

theo sự nhìn nhận của người tham gia giao

thông

Nếu người tham gia giao thông không nhận được đầy đủ các thông tin về đường cần thiết

cho phương thức chạy xe của mình thông qua diễn biến quang học của đường thì con đường 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 phương thức chạy xe tính toán Điều kiện cần

và đủ ở đây là tuyến đường thiết kế sao cho người lái xe nhìn và đánh giá được phải chọn phương thức chạy xe như thế nào cho đúng với phư

ơng thức chạy xe của con đường được thiết kế theo động lực học chạy

xe..

2-Chu trình nguyên tắc không gian chạy xe –

theo sự nhìn nhận của người tham gia giao

thông

c.Mối quan hệ nhân quả

Từ chu trình điều khiển chúng ta thấy rằng mối

quan hệ ràng buộc có tính chất nhân quả giữa

đường, con người và xe hoàn toàn không đơn giản, do đó phải cân nhắc thận trọng các văn bản hướng dẫn thiết kế

2-Chu trình nguyên tắc không gian chạy xe –

theo sự nhìn nhận của người tham gia giao

thông

c.Mối quan hệ nhân quả

Các mối liên quan của kết quả có thể được giải thích theo hai dạng khác

nhau về cơ bản Mối quan hệ nhân quả xuất phát từ một chuỗi tương ứng của nguyên nhân và kết quả Thuyết mục đích, ngược lại giải

thích mối quan hệ xuất phát từ khuynh hướng của mục đích Có thể tìm thấy mối quan hệ nhân quả trong các tính toán và các quy định kinh điển về động lực học chạy xe của quy phạm thiết kế Những cân nhắc tính toán vạch tuyến đảm bảo yêu cầu quang học được sắp xếp theo thuyết mụch đích Theo đó một chuyến đi 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

2-Chu trình nguyên tắc không gian chạy xe –

theo sự nhìn nhận của người tham gia giao

thông

c.Mối quan hệ nhân quả

Để giải thích mối tương quan của hệ thống người lái xe xe- đư –

ờng (hành động theo phương thức nào trong rất nhiều phư

ơng thức có thể đạt tới sự cân bằng) cần phải bỏ qua một

loạt các mối quan hệ nhân quả đang sử dụng Có thể giải

thích điều đó bằng một chu trình điều khiển có nhiều khâu (nhiều thành phần) Trong hệ thống ấy, diễn biến của phản ứng có thể nghiên cứu riêng rẽ theo thuyết nhân quả, đồng thời cả hệ thống hoạt động theo thuyết mục đích Bằng cách quan niệm như vậy chúng ta loại bỏ được mâu thuẫn dường như tồn tại giữa thuyết nhân quả và thuyết mục đích khi nghiên cứu về mối quan hệ người lái xe xe -đường. –

2-Chu trình nguyên tắc không gian chạy xe –

theo sự nhìn nhận của người tham gia giao

thông

D.Tạo hình ảnh con đường

Giải mặt đường và không gian xung quanh

nó cho người 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

2-Chu trình nguyên tắc không gian chạy xe –

theo sự nhìn nhận của người tham gia giao

2-Chu trình nguyên tắc không gian chạy xe –

theo sự nhìn nhận của người tham gia giao

thông

D Tạo hình ảnh con đường

của tầm nhìn người lái xe Sự thay đổi vị trí điểm hư ớng dẫn cho người lái xe biết sự chuyển động của xe

và mặt đường (trọng điểm khách quan tự nhiên).

Khoảng cách của điểm nhìn tăng lên khi tốc độ tăng (trung tâm điểm của sự chú ý)

2-Chu trình nguyên tắc không gian chạy xe –

theo sự nhìn nhận của người tham gia giao

thông

D Tạo hình ảnh con 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

2-Chu trình nguyên tắc không gian chạy xe –

theo sự nhìn nhận của người tham gia giao

thông

Đường phải đảm bảo hướng nhìn tốt nhằm tạo cho ngư

ời lái xe phán đoán đúng tình huống và nhờ đó có

phương thức chạy xe an toàn Diễn biến của con đư ờng cần phải được nhìn thấy rõ ràng, chính xác để những người lái xe lạ không bị nhầm lẫn Để tạo đư

ợc 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 (thiết kế không gian) phù hợp với

nhiệm vụ của nó