TKMH kỹ thuật an toàn giao thông

Để giải quyết triệt để tình trạng, cần phải có một chính sách lâu dài và bềnvững, cần phải có một chính sách lâu dài bền vững, cần phải tiến hành đồng bộ nhiềugiải pháp như : thiết kế và

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU

1.Đặt vấn đề

Hiện nay nền kinh tế nước ta đang trên đà phát triển mạnh và đã đạt được mứctăng trưởng khá cao Cụ thể tốc độ tăng trưởng kinh tế tổng sản phẩm trong nước năm

2009 là 5,32%, năm 2010 là 6,78%, năm 2011 là 5,89% Song song với tốc độ pháttriển kinh tế là quá trình đô thị hóa vơi tốc độ nhanh Nhiều thành phố, thị xã, thị trấnđang trở thành những trung tâm văn , công nghiệp, thương mại Sự phát triển của nềnkinh tế xã hội và quá trình đô thị hóa kéo theo nhiều hệ quả mặt trái khó tránh khỏi,

mà ùn tắc giao thông và tai nạn giao thông đang được xem là bài toán nan giải hàngđầu

Một trong những nguyên nhân chính gây ùn tắc giao thông là do sự mất cân đốitrần trọng giữa nhu cầu đi lại đang tăng lên đột biến và khả năng đáp ứng kém của hệthống giao thông đô thị hiện tại Theo ủy ban an toàn giao thông Quốc gia tại kỳ họp

Ủy ban thường vụ Quốc hội 12 tỷ lệ tăng xe từ năm 2002 – 2006 là 11,8% đối với ô tô

và 17,3% đối với mô tô Tính đến tháng 9/2007 tổng số ô tô cả nước hiện nay1.047.975 và 20.653.253 xe mô tô (Nguồn : Ủy ban an toàn giao thông Quốc gia).Trong khi đó cơ sở hạ tầng giao thông trên cả nước mặc dù đã được đẩy mạnh, nhưngthực tế chưa đáp ứng được, vẫn còn yếu kém và thiếu nghiêm trọng Mạng lướiđường ở các đô thị đông dân như Hà Nội, Sài Gòn, Đà Nẵng dần không thể kham nổilưu lượng đã quá tải về phương tiện giao thông Vào giờ cao điểm, mật độ tham giagiao thông trên các con đường lớn, nhỏ là rất cao, xe lớn, xe nhỏ chen chúc, đan xenvào nhau Tất cả đều chịu chung một số phận : kệt xe, đặc biệt tại các nút giao thôngnơi thường tập trung nhiều các giao cắt, các điểm xung đột, thì hiên tượng này càngtrở lên phổ biến

Ùn tắc giao thông đô thị nói chung và tại các nút nói riêng không chỉ gây nhiềuthiệt hại về mặt kinh tế, phản ánh cảnh quan hay thực trạng văn minh thành phố, màđáng lo ngại hơn cả đó còn là những nguyên nhân làm ô nhiêm môi trường trầm trọng,ảnh hưởng nguy hại đến sức khỏe con người

Để giải quyết triệt để tình trạng, cần phải có một chính sách lâu dài và bềnvững, cần phải có một chính sách lâu dài bền vững, cần phải tiến hành đồng bộ nhiềugiải pháp như : thiết kế và tổ chức giao thông hợp lý nhất là tại các vị trí nút giaothông, mở rộng và xây dựng các đường trục chính, hoàn thành các tuyến đường vành

đai, cải tạo các nút giao thông và làm cầu vượt tại các nút giao thộng trọng yếu, nângcấp và mở thêm đường cho ở các khu vực có tỷ lệ đất dành cho đường còn quá thấp,huy động vốn đầu tư đền bù giải phóng mặt bằng làm mới các tuyến đường ở khu vựcphía sau của các trục phố chính

Giải pháp thiết kế và tổ chức giao thông hợp lý đã được rất nhiều tác giả trong

và ngoài nước quan tâm, nghiên cứu như : giải pháp điều khiển giao thông tại các nútgiao bằng đèn tín hiệu, nghiên cứu thời gian chu kỳ và thời gian đèn xanh tối ưu, giảipháp sử dụng nút giao thông hình xuyến Tất cả các giải pháp này đều dựa trên mộtkích thước hình học định sẵn, chúng chỉ thích hợp khi lưu lượng xe tham gia giaothông ở một mức độ vừa phải và khi cở sở hạ tầng giao thông của thành phố đã phầnnào đáp ứng được nhu cầu của các loại phương tiện giao thông Do đó giải pháp nàychỉ được giải quyết được tình trạng ùn tắc trong một thời gian ngắn

2 Mục đích nghiên cứu

Mục đích của thiết kế môn học ATGT đó là từng bước nắm được nhữngphương thức cơ bản về thiết kế, cải tạo và điều khiển đèn tín hiệu tại một nút giaothông Và qua đó để áp dụng vào các nút giao thực tế

3 Phương pháp nghiên cứu

Sử dụng phương pháp điều tra, thu thập số liệu vể lưu lượng tốc độ và thành phầndòng xe để đánh giá hiện trạng nút giao thông

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN NÚT GIAO THÔNG PHẠM VĂN ĐỒNG – TRẦN

QUỐC HOÀN

1.1 Vị Trí địa lý của nút giao TRẦN QUỐC HOÀN – PHẠM VĂN ĐỒNG

Nút giao thông PVĐ-TQH nằm ở vị trí Bắc thủ đô Hà Nội Ngoài ra nút giao thôngPVĐ-TQH còn gần với bến xe lớn của thủ đô Hà Nội đó là bến xe Mỹ Đình Nút giao thông PVĐ-TQH là nơi giao cắt của tuyến đường chính Phạm Văn Đồng và đường phụ Trần Quốc Hoàn, nằm trên trục đường hướng ra sân bay quốc tế Nội Bài, hay là tuyến đường cho các xe không đi qua thành phố hay cách khác là tuyến đường vành đai 3 Nút liền kề với nút giao thông Mai Dịch- Cầu Giấy, Hoàng Quốc Việt – Phạm Văn Đồng, hơn nữa nó nằm trên trục kéo dài của đường cao tốc trên cao mới được đưa vào sử dụng trong vài tháng gần đây Trục đường Phạm Văn Đồng là trục đường chính nối liền Phạm Hùng trọng điểm phía Bắc thủ đô Hà Nội

Hình 1 : Nút giao thông PVĐ-TQH

1.2 Hiện trạng về điều khiển xe chạy tại nút giao thông PVĐ-TQH

1.2.1 Điều kiện hình học của nút giao thông PVĐ-TQH

Nút giao thông ngã ba PVĐ-TQH là nút giao thông đồng mức gần giống (chữ

T) không có đèn điều khiển bao gồm một đường chính và một đường phụ nằm ở trung

tâm trục đường Giải Phóng của thủ đô Hà Nội

Trục đường PVĐ có chiều rộng 23,7 m được phân chia thành hai chiều xe chạy

bằng dải phân cách cứng rộng 0,6 m Một chiều có chiều rộng là 11,5 m và một chiều

rộng 11,7 m với 3 làn xe chạy (2 làn xe cho xe đi thẳng và 1 làn xe cho xe rẽ phải hoặc

đi thẳng) Bên cạnh đó thì tuyến đường PVĐ một số khu vực có lề đường rộng 5 m,

được trang bị hệ thống chiếu sáng hai bên đường Xe quay đầu trên đường PVĐ và xe

từ TQH đi ra quay đầu ở khu vực cách trục đường chính TQH : 90 m

Hình 2: Mặt cắt ngang của trục đường Phạm Văn Đồng.

Trục đường phụ TQH có chiều rộng là 15,5 m, 4 làn và hiện đã xây dựng thêm

đường mới cho xe rẽ phải từ PVĐ vào có bề rộng 7,5 m, xe rẽ phải từ hướng TQH đi

ra có bề rộng 7,5 m, dựa trên hai đảo tam giác có bố trí vườn hoa bên trong

- Góc giao giữa đường Giải Phóng và đường Pháp Vân là 87o

15.5

Hình 3: Mặt cắt ngang của tuyến đường Trần Quốc Hoàn.

Mặt bằng nút giao thông Phạm Văn Đồng - Trần Quốc Hoàn (được thể hiện trong

bản vẽ kèm theo.

1.2.2 Điều khiển và tổ chức giao thông tại nút giao thông PVĐ-TQH

Tại nút giao thông PVĐ-TQH không được điều khiển bằng đèn tín hiệu màđược điều khiển dựa trên nguyên tắc điều khiển đường chính và đường phụ Chính sựđiều khiển này mà không thể đáp ứng được lưu lượng dòng xe của tuyến đường chủyếu vào giờ cao điểm, do đó tại nút giao thường xuyên xảy ra xung đột và ùn tắc

Ngoài ra nút giao thông PVĐ-TQH chưa được kênh hóa giao thông bằng đảogiao thông Bên cạnh đó tại nút giao thông PVĐ-TQH còn được bố trí biển số 102

“Cấm đi ngược chiều”, biển 423(a,b) “Đường người đi bộ sang ngang”, Biển số302(a,b) “Hướng phải đi vòng tránh chướng ngại vật”

Ngoài ra, trên tuyến đường Phạm Văn Đồng còn thực hiện chỉ cho phép các xetải đi trong những giờ nhất định nhằm hạn chế ùn tắc

1.2.3 Hiện trạng giao thông

Dòng giao thông trên nút là dòng giao thông hỗn hợp bao gồm: xe máy, xe đạp,

xe ôtô con, xe taxi, xe buýt, xe tải, xe khách, xe khác (xe lam, xích lô) Trong đólượng xe máy chiếm tỉ lệ lớn trong dòng xe

Hệ số không đồng đều của lưu lượng chuyển động giữa các ngày không có sựkhác biệt lớn Tuy nhiên, dao động của lưu lượng chuyển động trong ngày là có sựkhác biệt rất rõ nét Từ đây ta có biểu đồ lưu lượng và quỹ đạo chuyển động của cáchướng trong phạm vi nút như sau :

507

3867 477

3957 989

49 46

QÐ2

Hình 4: Biểu đồ lưu lượng và quỹ đạo chuyển động của các hướng trong phạm vi nút giao thông PVĐ-TQH

Trong giờ cao điểm tại nút thường xuyên xảy ra ùn ứ giao thông và giảm khảnăng thông xe của nút Nguyên nhân là do mật độ phương tiện lưu thông vượt quá khảnăng cho phép qua mặt bằng nút, thành phần dòng xe hỗn hợp, các xe quay đầu làmngăn trở dòng xe đặc biệt là các xe tải lớn khi quay đầu(chỗ quay đầu bề rộng khônglớn 20m) làm giảm tốc độ chuyển động của các xe trong dòng và đối diện Trongnhiều thời điểm trong ngày, các dòng giao thông luôn xảy ra tình trạng xung đột nguyhiểm, mật độ xe lớn và khoảng cách an toàn giữa các xe rất nhỏ, gây mất an toàn giaothông nghiêm trọng.

Vận tốc của dòng xe tại nút giao thông PVĐ-TQH khá cao trong các giờ thấp điểm do được giải phóng bởi các nút phía trước trên 30 km/h, tương đối thấp đặc biệt vào giờ cao điểm và vận tốc trung bình dao động động trong khoảng từ 10-20 km/h 1.2.4 Thống kê số liệu lưu lượng xe

a, Tính toán lưu lượng xe tại nút giao thông và vẽ biểu đồ tương ứng tại các hướngđường

- Theo tiêu chuẩn thiết kế đường Việt Nam 4054 –TCVN, ta có hệ số quy đổi của cácloại phương tiện về xe ô tô con tiêu chuẩn như sau:

Hệ số quy đổi từ các loại xe về xe con

Xe tải có

3 trục trở lên và xe buýt lớn

Xe kéo moóc, xe buýt kéo moóc

CHÚ THÍCH :

- Việc phân biệt địa hình được dựa trên cơ sở độ dốc ngang phổ biến của sườn đồi,sườn núi như sau : Đồng bằng và đồi ≤ 30 % ; núi ≥ 30 %

- Đường tách riêng xe thô sơ thì không quy đổi xe đạp

Bảng quy đổi lưu lượng xe về xe tiêu chuẩn:

1.2.5 Điều tra về tai nạn giao thông

Do lưu lượng dòng xe tại nút giao thông là rất lớn và mật độ phương tiên đông

đi qua nút PVĐ-TQH nên thường xuyên xảy ra xung đột nhưng ít có tai nạn giaothông, thường tai nạn xảy ra do các lái xe chạy với tốc độ lớn và không chú ý quan sát

mà va chạm vào các xe phía trước và các tai nạn này thường gây ách tắc giao thôngnghiêm trọng Theo thống kê thì số lượng tai nạn giao thông tại nút giao thông PVĐ-TQH là không lớn so với các nút giao nguy hiểm khác của thủ đô Hà Nội

1.2.5 Các vấn đề khác

Chất lượng mặt đường tại nút giao thông PVĐ-TQH đã được đảm bảo về tiêuchuẩn kỹ thuật phù hợp với lưu lượng của dòng xe thực tế Bên cạnh đó thì hệ thốngthoát nước của mặt đường tương đối tốt đảm bảo khả năng thoát nước tốt vào lúc trờimưa to không còn xuất hiện hiện tượng ngập nước mặt đường gây cản trở và mất antoàn giao thông Đặc biệt tình trạng ô nhiễm môi trường tại nút khá nặng nề, chủ yếu

là bụi từ các xe chở vật liệu xây dựng và các loại xe khác gây ra, khi xảy ra ùn tắc thểhiện một cách rõ ràng nhất, ngoài ra còn là tình trạng ô nhiễm tiếng ồn do các phươngtiện gây ra phần lớn là do lưu lượng quá lớn của nút tại những giờ cao điểm

Ngoài ra hệ thống chiếu sáng về ban đêm được trang bị đầy đủ tại nút giaothông PVĐ-TQH đảm bảo được các tiêu chuẩn kỹ thuật như : độ rọi, khoảng cáchgiữa các cột đèn, chiều cao cột đèn Số lượng biển báo cũng như các biển chỉ dẫn ditích được bố trí khá phù hợp.

1.3 Đánh giá an toàn chuyển động trên nút giao thông không có đèn điều khiển

PVĐ-TQH.

1.3.1 Mức độ phức tạp trên nút giao thông PVĐ-TQH

Để đánh giá mức độ phức tạp của nút dựa trên quỹ đạo chuyển động của cácdòng xe trên nút, thống kê số lượng các điểm tách, cắt và nhập của các dòng chuyểnđộng và hệ số quy đổi về điểm tách dòng Về mặt lý thuyết, đối với nút giao ngã ba códải phân cách cứng ở giữa có 6 điểm xung đột dòng xe (trong đó có 3 điểm tách,

3 điểm nhập,0 điểm cắt) Như vậy mức độ phức tạp theo lý thuyết (M

) của nút đượcxác định như sau:

1.3.2 Mức độ nguy hiểm và hệ số nguy hiểm trên nút giao thông PVĐ-TQH

Mức độ nguy hiểm được xác định có xét đến lưu lượng chuyển động thực tếtrên đường chính – phụ và hệ số căng thẳng giữa các quỹ đạo chuyển động của dòng

xe trên nút Theo đó, tại các điểm cắt có hệ số căng thẳng : 9, điểm tách : 2, điểm nhập

: 4 Ngoài ra, hệ số căng thẳng còn xét đến bán kính của quỹ đạo quay xe trái hoặc

Bảng : Phân tích thực nghiệm mức độ nguy hiểm của nút giao thông.

Mức độ nguy hiểm trên 1000 ôtô – km xe chạy của nút được xác định như sau:

Hệ số nguy hiểm của nút giao thông PVĐ-TQH có trị số là 17,7 So sánh tiêu chí xác định mức độ nguy hiểm kết luận : Nút giao thông rất nguy hiểm.

1.4 Những vấn đề tồn tại và đề xuất hướng giải quyết.

Từ những đánh giá và phân tích ở trên ta có thể nhận thấy được những vấn đềtồn tại nút giao thông PVĐ-TQH như sau :

- Tại nút giao thông PVĐ-TQH điều khiển theo nguyên tắc đường chính đường phụchỉ đáp ứng được đủ một phần lưu lượng thực tế của dòng xe, do đó xảy ra ùn ứđặc biệt vào giờ cao điểm

- Ngoài ra nút giao thông PVĐ-TQH thường xuyên xảy ra xung đột và tai nạn gâymất an toàn giao thông

- Nút giao thông chưa bố trí đầy đủ chiếu sáng cho khu vực nút

Để giải quyết các vấn đề tồn tại bất cập tại nút giao thông PVĐ-TQH trên có thểđưa ra các hướng giải quyết sau :

- Bố trí các hệ thống các biển báo, vạch sơn dẫn hướng … để tách dòng giao thôngcho phép Kênh hóa đảo mở hai đường hai bên cho dòng xe rẽ vào từ đường chính

và đi ra từ đường phụ đi riêng Mở rộng chỗ quay đầu xe của phương tiện ban đầucho dòng xe quay đầu đảm bảo an toàn và hiệu quả

- Bố trí đầy đủ chiếu sáng cho khu vực nút

CHƯƠNG 2 : LẬP PHƯƠNG ÁN VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ CHO NÚT GIAO THÔNG PVĐ-TQH.

1 Các căn cứ lập phương án thiết kế.

Nhằm đưa ra các phương án thiết kế cho nút giao thông G – K hợp lý và đúng tiêuchuẩn trong bài thiết kế môn học này đã căn cứ vào các quy phạm, tiêu chuẩn sau :

- Tiêu chuẩn thiết kế đường : TCVN 4054 – 05

- Tiêu chuẩn về điều lệ báo hiệu đường bộ 22TCN 273 – 01

- Căn cứ vào quy chuẩn kỹ thuật Quốc Gia về báo hiệu đường bộ 2012

- TCVN 5729: 1997 Đường cao tốc – Yêu cầu thiết kế

- 22TCN 242 Qui định đánh giá tác động môi trường khi lập dự án nghiên cứu khảthi và thiết kế

- Phương thức thiết kế hình học đường và đường phố (ASSHTO 2004)

- Sổ tay năng lực đường ôtô (HCM-ASSHTO 2004)

- TCXDVN 104:2007 Đường đô thị - Yêu cầu thiết kế

- Thiết kế nút giao khác mức liên thông (NGKMLT) AASHTO-2004

- Tiêu chuẩn thiết kế nút giao thông

2 Đề xuất các phương án thiết kế

2.1 Phương án 1

- Bố trí 6 làn xe trên trục đường chính (hướng PVĐ-NTL bao gồm 2 làn xe đi thẳng

và 1 làn xe rẽ phải cùng với đi thẳng, hướng PVĐ-MD bao gồm 3 làn xe đithẳng)

- Bố trí 4 làn xe cho xe chạy 2 chiều trên trục đường phụ cùng với việc đưa vào sửdụng hai đường rẽ hai bên mới được xây dựng

- Thực hiện mở rộng chỗ quay đầu trên trục đường chính vì bề rộng không đủ

- Bố trí các biển báo giao thông và điều khiển nút giao thông PVĐ-TQH theonguyên tắc đường chính đường phụ

Hình 5 : Tổ chức nút giao thông PVĐ-TQH theo phương án 1.

2.2 Phương án 2

- Bố trí 6 làn xe trên trục đường chính (hướng PVĐ-NTL bao gồm 2 làn xe đi thẳng

và 1 làn xe rẽ phải cùng với đi thẳng, hướng PVĐ-MD bao gồm 3 làn xe đithẳng)

- Bố trí 4 làn xe cho xe chạy 2 chiều trên trục đường phụ cùng với việc đưa vào sửdụng hai đường rẽ hai bên mới được xây dựng

- Giữ nguyên chỗ quay đầu trên trục đường chính và thực hiện cấm ô tô quay đầuxe

- Bố trí đèn tín hiệu giao thông và thực hiện điều khiển giao thông theo chu kỳ 2pha

Hình 6 : Tổ chức nút giao thông PVĐ-TQH theo phương án 2.

a Lựa chọn phương án thiết kế

Để lựa chọn một trong hai phương án thiết kế cho nút giao thông PVĐ-TQH mộtcách hợp lý nhằm đảm bảo các yêu cầu đặt ra như chống ùn tắc, tăng khả năng thônghành, giảm thiểu tai nạn giao thông và tăng tính an toàn cho nút ta cần xem xét trên 2chỉ tiêu về kinh tế và kỹ thuật

- Tăng được khả năng thông hành giảm ùn tắc giao thông đặc biệt vào giờ cao điểm

và không làm hạn chế di chuyển của dòng xe

- Chi phí hợp lý hơn

- Giảm tai nạn giao thông và tăng tính an toàn cho nút giao thông PVĐ-TQH

- Tạo ra cảnh quan đẹp cho nút giao thông PVĐ-TQH nói riêng và thủ đô Hà Nộinói riêng

- Giảm thiểu ô nhiễm mỗi trường

d Lựa chọn phương án thiết kế

Từ những phân tích, đánh giá và so sánh vể các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật của haiphương án thiết kế cho nút giao thông PVĐ-TQH ta có thể thấy chi phi đầu tư xâydựng của phương án 2 không lớn ( chi phí thiết bị ) và đã giải quyết được tất cả vấn đềđặt ra ban đầu Vì vậy ta sẽ lựa chọn phương án 1 để thiết kế cho nút giao thông PVĐ-TQH Ngoài ra còn lắp thêm các đèn chiếu sang được bố trí trên phạm vi nút để đảmbảo chiếu sáng trên khu vực nút một cách tối ưu nhất