Vấn đề xây dựng giao thông đường bộ - P2

CHƯƠNG 1 – NĂNG LỰC PHỤC VỤ VÀ ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC PHỤC VỤ CỦA ĐƯỜNG Ô TÔ CHƯƠNG 2 – TAI NẠN GIAO THÔNG ĐƯỜNG BỘ

CHƯƠNG 2 – TAI NẠN GIAO THÔNG ĐƯỜNG BỘ

2.1 TAI NẠN GIAO THÔNG VÀ CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ

TAI NẠN GIAO THÔNG

Một trong những hậu quả xấu của quá trình cơ giới hoá mà mọi quốc gia trên

thế giới đã và đang trải qua là việc tăng tai nạn giao thông Theo thống kê của

WB thì hàng năm trên toàn thế giới có khoảng hơn một triệu người chết,

25-35 triệu người bị thương tật do TNGT Trong khi tình trạng tai nạn đường bộ

đang được cải thiện tại các nước có thu nhập cao thì hầu hết các nước đang

phát triển phải đối mặt với tình hình ngày càng xấu đi Trong lúc tất cả các

nước đều có vấn đề về giao thông vận tải như nhau thì chính các nước đang

phát triển phải chịu thiệt hại nhất Đặc biệt, chính tại các nước đang phát triển

thì tỉ lệ tai nạn không được kiểm tra Chính tại các nước đang phát triển thì

ưu tiên đối với an toàn giao thông lại phải nhường chỗ cho các ưu tiên khác

tập trung chủ yếu vào việc phát triển kết cấu hạ tầng để cải thiện đi lại và giải

quyết yêu cầu về một hệ thống vận tải công cộng tốt hơn Đấy là những so

sánh chung và tổng quát về an toàn giao thông đường ô tô theo quan điểm

hiện nay

2.1.1 Chỉ tiêu đánh giá mức độ an toàn giao thông

Tiêu chuẩn để đánh giá tính an toàn giao thông cho một con đường hay một

mạng lưới đường ô tô là sự xuất hiện các tai nạn giao thông, đặc biệt là các tai

nạn giao thông gây tổn thất về người An toàn giao thông của một nước hoặc

một vùng thông thường được đo bằng tần suất xảy ra tai nạn Các chỉ số thể

hiện là số tai nạn (chết người,bị thương và tổn thất tài sản) Chỉ số thông

thường sử dụng để so sánh các số liệu thống kê là chỉ số “an toàn giao thông”

Dựa trên định nghĩa, chỉ số “an toàn giao thông” được tính bằng số người chết

theo một đơn vị số lần đi lại, theo số phương tiện đăng ký, hoặc theo đơn vị là

chiều dài của hệ thống đường Các chỉ số này được sử dụng bởi vì các tổng số

không thể hiện mức độ hiểm nguy tương đối của các nhóm điều kiện khác

nhau trên một mặt bằng chung

TNGT đã dẫn đến những thiệt hại to lớn về người và của cải vật chất của xã

hội Theo tài liệu công bố của Ngân hàng phát triển châu Á ADB thì hàng

năm TNGT ở nước ta đã làm tổn thất 885 triệu USD, chưa kể phải huy động

nguồn nhân lực, thiết bị rất lớn của ngành y tế để phục vụ cho việc cứu chữa,

phục hồi chức năng cho các bệnh nhân Nếu đem so sánh thì số tiền tổn thất

này còn cao hơn tổng giá trị tiền thuốc điều trị cho 84 triệu người dân Việt

Nam trong năm 2005 và đã chiếm hơn 5,5% tổng thu ngân sách của cả nước

năm 2005 Còn nếu xét tổn thất về người thì mỗi năm nước ta có đến 12-13

ngàn người chết do TNGT Bình quân mỗi ngày có trên 30 người chết và

hàng trăm người bị thương Số TNGT đường bộ hàng năm chiếm đến 96% số

TNGT của toàn hệ thống GTVT ở nước ta

Thống kờ về TNGT đường bộ từ năm 1993 đến năm 2002 ở nước ta hàng năm

vẫn tăng so với năm trước, chỉ từ năm 2003 đến nay với những nỗ lực khụng

ngừng của cỏc cơ quan hữu quan nhà nước phối hợp với tuyờn truyền vận

động toàn dõn thỡ số TNGT cú giảm nhưng lại khụng hề giảm về mức độ

nghiờm trọng, tổn thất xảy ra do từng vụ Những năm qua số người chết vỡ

TNGT đường bộ của nước ta tăng đến 66% (trong khi cỏc nước ASEAN tỷ lệ

này chỉ khoảng 22%) Cỏc TNGT xảy ra trờn đường Quốc lộ chiếm 46,88%;

Tỉnh lộ chiếm 13,85% và trong cỏc đụ thị 29,77%

Số người chết do TNGT đường bộ trên cả nước

9,500

10,000

10,500

11,000

11,500

12,000

12,500

Số vụ

Hỡnh 2.1 Số người chết do TNGT từ năm 2002 đến 2006

Theo những số liệu được phõn tớch trờn, số người chết do tai nạn giao thụng là

con số đỏng tin cậy hơn cả, vỡ người ta khú dàn xếp nhất trong số cỏc vụ tai

nạn giao thụng Vỡ vậy số người chết như là một chỉ tiờu điển hỡnh về an toàn

giao thụng

Ngoài cỏc tiờu chuẩn đỏnh giỏ bằng số vụ tai nạn nghiờm trọng, số người chết

hay số người bị thương, thiệt hại,… chỉ tiờu số tai nạn/ 1 triệu xe-km AR

(Accident Rate) thường được dựng để đỏnh giỏ tỡnh hỡnh ATGT trờn cỏc

tuyến Quốc lộ, chỉ tiờu này thường được sử dụng ở chõu Âu

2.1.2 Cỏc nguyờn nhõn gõy ra tai nạn giao thụng

Cỏc tỏc giả nghiờn cứu về TNGT đều cú thể dễ dàng thống nhất cỏc nguyờn

nhõn chung sau đõy làm phỏt sinh tai nạn giao thụng:

- Do người tham gia giao thụng gồm : Cỏc lỏi xe (ụ tụ, mụ tụ, xe mỏy, xe

đạp) và người đi bộ Và điều chỳng ta quan tõm nhất đến cỏc đối tượng

này là người điều khiển cỏc phương tiện giao thụng cơ giới như vi

phạm tốc độ, trỏnh vượt sai, mệt mỏi, say rượu và thiếu chỳ ý quan sỏt

- Yếu tố điều kiện đường sỏ: như cỏc tiờu chuẩn hỡnh học, chất lượng

mặt đường, khai thỏc quỏ tải…

- Yếu tố phương tiện mà con người điều khiển: Cỏc thiết bị kộm an toàn,

hệ thống hóm làm việc khụng tốt, hư hỏng đột xuất, lốp xe quỏ mũn

khụng đủ sức bỏm với mặt đường, xe quỏ tải, quỏ niờn hạn sử dụng…

- Đặc điểm giao thụng trờn đường như như tốc độ xe, mật độ xe, thành

phần xe Theo nhiều tỏc giả vấn đề rất đỏng lưu ý hiện nay là xe ụ tụ

chạy chung với xe mỏy Một nguyờn nhõn chớnh làm cho giao thụng

kộm an toàn

Theo thống kờ phõn tớch 1097 vụ TNGT đường bộ ở nước ta vào năm 2003,

ủy ban ATGT quốc gia đó rỳt ra được tỷ lệ % cỏc nguyờn nhõn như hỡnh 2.2

Tỷ lệ các nguyên nhân gây ra TNGT

Người sử dụng phương tiện 65.21%

Người đi bộ

4.38%

Tầm nhìn hạn chế

17.32%

Các nguyên nhân khác 6.65%

Không rõ nguyên nhân 5.62%

Xe thiếu thiết bị an

toàn

0.82%

Hỡnh 2.2 Tỷ lệ cỏc nguyờn nhõn gõy TNGT năm 2003

Qua nghiờn cứu ở nhiều nước nhận được rằng tai nạn đường bộ phụ thuộc vào

loại phương tiện sử dụng Sử dụng cỏc phương tiện giao thụng cỏ nhõn như xe

mỏy, xe đạp càng nhiều thỡ tai nạn càng tăng

Đỏnh giỏ xe mỏy gõy ra khoảng 70% tai nạn giao thụng, dự là tai nạn chết

người, cũng là đỏnh giỏ quỏ thấp, nặng về quy trỏch nhiệm mà thiếu sự phõn

tớch tỷ mỷ Rất nhiều vụ do xe ụ tụ trỏnh xe mỏy một cỏch tự phỏt, gõy ra tai

nạn chết người nhưng xe mỏy thỡ vụ can Vậy tỷ lệ này là bao nhiờu? ớt ra nú

cũng phải bằng tỷ lệ xe mỏy trong đoàn xe, khoảng 85 đến 90%

Con người đúng vai trũ quyết định đảm bảo cho giao thụng an toàn, nhưng họ

chịu những quy luật nhất định khi điều khiển phương tiện, vớ dụ chạy quỏ tốc

độ, vượt sai… la tồn tại ở nhiều nước khỏc nhau

Nếu ta lấy mức độ nguy hiểm của lỏi ụ tụ bằng 1,0 làm chuẩn thỡ mức độ

nguy hiểm tương đối của xe mỏy, xe đạp sẽ cao hơn rất nhiều Xem hỡnh 2.3

9.5

1 1.5 0.13 0.25 0.05

31.25

Đi bộ

Xe đạp

Mô tô, xe máy

Lái xe ô tô

Hành khách đi ô tô

Hành khách đi xe bus

Hành khách đi xe điện

Hành khách đi tàu hỏa

Hỡnh 2.3 Mức độ nguy hiểm tương đối bị thương của cỏc phương tiện

so với mức độ chuẩn của ụ tụ 1,0 ở Đức

2.1.3 Quan điểm thiết kế, khai thỏc an toàn cho đường bộ

Trong những nguyờn nhõn gõy ra TNGT, nguyờn nhõn do điều kiện về đường

sỏ liờn quan đến cụng tỏc khảo sỏt thiết kế, xõy dựng và khai thỏc đường Như

vậy đối với những cơ quan tư vấn thiết kế và quản lý khai thỏc đường hiện

nay ngoài việc ỏp dụng đỳng đắn cỏc tiờu chuẩn kỹ thuật để thiết kế cỏc dự ỏn

xõy dựng tuyến mới hay cải tạo nõng cấp tuyến cũ thỡ cần phải nghiờn cứu,

phõn tớch và xem xột kỹ lưỡng cỏc TNGT xảy ra trờn cỏc quốc lộ, tỉnh lộ liờn

quan đến cỏc điều kiện đường để rỳt ra những kinh nghiệm, những nguyờn tắc

thiết kế trờn quan điểm nõng cao an toàn xe chạy

Thiết kế và khai thỏc đường bộ trờn quan điểm ATGT về mọi phương diện

(an toàn cho lỏi xe, an toàn cho cỏc phương tiện giao thụng, an toàn trong bất

kỳ điều kiện thời tiết khớ hậu nào và đặc biệt là an toàn do cỏc điều kiện

đường sỏ được tạo nờn bởi cỏc đồ ỏn thiết kế cú chất lượng tốt nhất) đó được

rất nhiều nước trờn thế giới nghiờn cứu và đề ra cỏc tiờu chuẩn an toàn để

đỏnh giỏ cho cỏc đồ ỏn thiết kế đường bộ Quan điểm thiết kế này cần được

nghiờn cứu, đỏnh giỏ và đưa vào quy trỡnh thiết kế ở nước ta

2.2 NHỮNG Mễ HốNH SỬ DỤNG TRONG THIẾT KẾ HốNH HỌC

ĐƯỜNG THEO QUAN ĐIỂM ATGT

2.2.1 Cỏc yờu cầu đối với thiết kế hỡnh học đường

- Thoả mún động lực học chạy xe

- Tuyến đường thiết kế đảm bảo người lỏi xe nhỡn và đỏnh giỏ được phải

chọn phương thức chạy xe như thế nào cho đỳng với phương thức chạy xe

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

- Phối hợp tốt các yếu tố của tuyến, phối hợp tuyến với cảnh quan đảm bảo

tuyến đường hài hũa, lượn đều, êm thuận, đảm bảo các yêu cầu về kinh tế

và kỹ thuật

2.2.2 Lý thuyết động lực học chạy xe (mô hỡnh xe-đường)

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- Krỹger và định hướng theo mặt nước biển Trong không gian này cỏc

tớnh toỏn và hỡnh vẽ được thể hiện trên ba mặt phẳng: mặt bằng, mặt đứng

(diễn biến của mặt cắt dọc) và mặt cắt ngang

Trong mụ hỡnh “đường - xe chạy” người ta không kể đến người lái xe và thiết

từng mặt cắt của đường riêng rẽ, xem tia nhỡn bất động hướng 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 đó nhắc nhở chỳng ta phải phỏt triển mụ hỡnh chuyển động theo mọi khía

cạnh để mô phỏng thực chất quỏ trỡnh xe chạy, từ đó đưa ra các tiêu chuẩn

cho một con đường an toàn

Mụ hỡnh xe-đường chỉ phù hợp với các đường có tốc độ thấp (V 50km/h)

theo quan điểm thiết kế hỡnh học đường hiện đại

2.2.3 Lý thuyết thiết kế theo nguyện vọng của người tham gia giao thụng

(mụ hỡnh Xe-Đường-người lái-môi trường chạy xe)

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

hỡnh học khi thiết kế đường ôtô Nhưng khỏc với cỏc nhà khoa học kỹ thuật

khỏc, cỏc mụ hỡnh khụng gian và mối quan hệ nhõn quả đối với người kỹ sư

đường cần phải được mở rộng ra

1 Khụng gian chạy xe

Với tư cách người kỹ thuật khi nói đến không gian chạy xe ta nghĩ ngay đến

không gian vật lý có thể đo được bằng ba toạ độ Nếu thêm vào nhân tố thời

gian chúng ta xác định được trong không gian ấy những điểm chuyển động

một cách rừ ràng Tất cả cỏc nhà nghiờn cứu đều đạt được cùng một trị số đo

khi nghiên cứu một không gian chạy xe ngắn và cùng rút ra một số kết quả

tớnh toỏn Khụng gian vật lý vỡ vậy khụng phụ thuộc vào người nghiên cứu,

cũn được gọi là không gian toán học hay không gian khách quan

Nếu ngược lại chúng ta với tư cách người lái xe mở mắt nhỡn khụng gian ba

chiều xung quanh ta với đầy đủ màu sắc của nó, với cảnh vật đa dạng có đủ

hỡnh dỏng, vị trớ thỡ mỗi người quan sát sẽ mô tả một khác Không gian chạy

xe đến với chúng ta một cách tự giác và luôn luôn biến đổi như vậy người ta

gọi là không gian chủ quan

Lý thuyết khụng gian tõm sinh lý dựng 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 góy ở tầm mắt của

người lái xe và có xu hướng là hướng nhỡn của lỏi xe Để có được những

phản ứng chắc chắn an toàn, người lái xe về nguyên tắc phải có được tâm lý

nhỡn thấy rừ ràng chớnh xỏc

2 Con người, xe và đường là một hệ thống điều khiển

Hỡnh 2.4 trỡnh bày quỏ trỡnh chạy xe dưới hỡnh thức một hệ thống điều

khiển Nội dung của hỡnh 2.4 mô tả như sau :

Thông qua các cơ quan thần kinh, người lái xe (Lái xe), với tư cách nhà đạo

diễn tiếp nhận các thông tin từ môi trường xung quanh anh ta ở đây mắt

(quang học) có ý nghĩa quan trọng nhất, sau đó đến cảm giác do ma sát của

bàn tay trên vô lăng và áp lực lên cơ thể (sự gũ bú bức bối) tai nghe (õm

thanh) và cỏc vận động tự thân của con người thông qua các cơ và các cơ

quan thư gión (tự cõn bằng) Sự nhận biết thực tế khụng chỉ là riờng nhỡn

thấy như khi nhỡn một biển bỏo, hay chỉ chờ cảm giỏc như khi một vật xô

mạnh vào bánh xe mà là cả một sự nhận biết tổng hợp có sự tham gia của cả

bốn nhân tố nói trên như khi ta chạy xe qua một đường cong trũn chẳng hạn

Phần lớn sự nhận biết là không tự giác Bộ phận này chịu tác động của các

phản xạ tự phát trong hoạt động của mắt và hoạt động điều chỉnh đặc trưng

Chỉ một ít thông tin về môi trường bên ngoài vượt quá ngưỡng tự giác và

người lái xe từ chối Sự tự giác của người lái xe không có khả năng nhận biết

vô hạn, giống 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 thông tin đơn vị : có –không , hoặc vào – ra)

Xe trờn hỡnh vẽ được thể hiện đơn giản hoá bằng khối (Xe) Để dễ hiểu hơn

mối liên hệ này đó tỏch hệ thống điều khiển ra khỏi xe Như vậy hoạt động lái

xe được tách thành góc xoay vô lăng và lực lái xe, giống như tách lực ly tâm

tác động lên người và sự giao động của họ Sự điều khiển theo chiều dọc cũng

được tách tương tự như vậy

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

đường cần thiết cho phương thức chạy xe của mỡnh thụng qua diễn biến

quang học của đường thỡ 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

nhỡn mà đánh giá sai lệch tỡnh huống đang xảy ra Như vậy thoả món động

lực học chạy xe là cần thiết nhưng không đủ cho việc chạy xe an toàn, bởi vỡ

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 nhỡn và đánh giá được phải

chọn phương thức chạy xe như thế nào cho đúng với phương thức chạy xe của

con đường được thiết kế theo động lực học chạy xe

Lái xe

giác

Tự

bit/s

16 bit/s

3.10 7

giác

tự Không

Cơ thể

Hiện tại

Nhận thức tức thời Nhận thức chậm

Tôi-lái xe

Vô thức

Người lái

xe

tiết Thời

bit/s 1011

trường môi

và

Đường

Thể hiện

thông

Giao

Hình 1.11b Lái xe, xe và đuờng trong chu trình điều khiển

Hình 1.11a Dòng thông tin giữa lái xe,xe và đuờng

Cơ quan não bộ Phản ứng vô thức

thể Cơ

bộ Não

Xe

xe

Trường nhìn

Đuờng

Đường

Môi trừơng

n qu Điều ngan

Hỡnh 2.4 b

Hỡnh 2.4 a

3 Mối quan hệ nhõn 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 tỡm thấy mối quan hệ nhõn

quả trong cỏc 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 đó 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 nhân của thời gian trước đây không cũn đủ nữa Để

giải thích mối tương quan của hệ thống người lái xe –xe- đường (hành động

theo phương thức nào trong rất nhiều phương 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 trỡnh 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 Những suy nghĩ trước đây về tác dụng lực giữa

xe và đường có thể đơn giản hoá theo thuyết nhân quả Vấn đề có ý nghĩa

quan trọng hơn là vấn đề nghiên cứu dũng thụng tin giữa người lái xe, xe,

đường, nó đũi hỏi người kỹ sư thiết kế phải mở rộng tầm suy nghĩ