Luận văn thạc sỹ chuyên ngành cầu đườngNGHIÊN CỨU SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA XE RƠ MÓOC LÊN KHẢ NĂNG THÔNG HÀNH TRONG ĐIỀU KIỆN DÒNG GIAO THÔNG HỖN HỢPMột bài luận văn hay về chuyên ngành Quy hoạch giao thông đô thị, phân tích ảnh hưởng của các loại dòng xe lên khả năng lưu thông các tuyến đường trong và ngoài đô thị
Trang 1- -
HỒ SĨ ĐẮC
NGHIÊN CỨU SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA XE RƠ MÓOC LÊN KHẢ NĂNG THÔNG HÀNH TRONG ĐIỀU
KIỆN DÒNG GIAO THÔNG HỖN HỢP
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
TP.HCM – 2020
Trang 2- -
HỒ SĨ ĐẮC
NGHIÊN CỨU SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA XE RƠ MÓOC LÊN KHẢ NĂNG THÔNG HÀNH TRONG ĐIỀU
KIỆN DÒNG GIAO THÔNG HỖN HỢP
CHUYÊN NGÀNH : XÂY DỰNG ĐƯỜNG Ô TÔ VÀ ĐƯỜNG THÀNH PHỐ
MÃ SỐ NGÀNH : 60580205
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :
1 TS.TRẦN VŨ TỰ
2 TS.NGUYỄN HỮU HUY
TP HCM - 2020
Trang 3LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi dưới sự hướng dẫn của TS.Trần Vũ Tự và TS.Nguyễn Hữu Huy Các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng được công bố
ở bất kỳ hình thức nào trước đây
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn đã được cảm ơn, các thông tin trích dẫn trong Luận văn đều được chỉ rõ nguồn gốc
Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình
Tp.Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2020
Người hướng dẫn khoa học 1 Người hướng dẫn khoa học 2 Học Viên
TS.Trần Vũ Tự TS.Nguyễn Hữu Huy Hồ Sĩ Đắc
Trang 4
LỜI CÁM ƠN
Học viên xin trân trọng cảm ơn Trường Đại Học GTVT Tp.Hồ Chí Minh, Viện Đào Tạo Sau Đại Học, Khoa Công Trình Giao Thông đã tạo điều kiện cho Học viên thực hiện Luận văn tại Trường Đại Học GTVT Tp.Hồ Chí Minh
Học viên xin gởi lời cảm ơn chân thành nhất tới tập thể hướng dẫn là TS.Trần
Vũ Tự và TS.Nguyễn Hữu Huy – những người hướng dẫn khoa học, đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn trong việc định hướng nghiên cứu, phương pháp giải quyết các vấn đề cụ thể giúp thực hiện và hoàn thành Luận văn theo đúng mục đích nghiên cứu, tiến độ đã được đề ra Học Viên cũng vô cùng biết ơn quý Thầy/Cô giảng dạy trong trường Đại Học GTVT Tp.Hồ Chí Minh đã luôn giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi nhất trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu để Học Viên có thể hoàn thành tốt Luận văn này
Cuối cùng Học viên xin gởi lời cảm ơn chân thành tới gia đình và bạn bè những người đã luôn động viên, khuyến khích, giúp đỡ Học Viên trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và thực hiện Luận văn này
Tp.Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2020 Học viên cao học
Hồ Sĩ Đắc
Trang 5MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC HÌNH ẢNH v
DANH MỤC BẢNG BIỂU viii
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1
1 Vai trò vận tải của xe Rơ Móoc trong phát triển kinh tế 1
1.1 Tình hình phát triển kinh tế ở Việt Nam trong năm 2019 1
1.2 Thực trạng giao thông ở nước ta hiện nay 2
1.3 Tình hình giao thông tại tỉnh Bình Dương hiện nay 6
2 Các nghiên cứu trong và ngoài nước 10
3 Tính cấp thiết đề tài 11
4 Mục tiêu nghiên cứu 12
5 Đối tượng nghiên cứu 12
6 Ý nghĩa khoa học 12
7 Ý nghĩa thực tiễn 12
8 Giới hạn đề tài 13
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 14
2.1 Tiêu chuẩn quy phạm 14
2.2 Lý thuyết dòng xe 16
2.2.1 Các mô hình hoạt động xe 16
2.2.2 Các yếu tố cơ bản của dòng xe 17
2.2.2.1 Tốc độ xe chạy 17
2.2.2.2 Mật độ - Cường độ xe chạy 18
2.2.2.3 Khả năng thông hành 18
2.2.2.4 Mức phục vụ của đường (LOS) 18
Trang 62.2.2.5 Giãn cách giữa các phương tiện 22
2.2.2.6 Thành phần dòng xe 22
2.3 Giá trị quy đổi phương tiện xe 22
2.3.1 Xe khách tương đương (Passenger Car Unit – PCU) 22
2.3.2 Xe máy tương đương (Unit Equivalent Motorcycles – MEU) 23
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24
3.1 Quy trình nghiên cứu chung 24
3.2 Phương pháp thu thập số liệu 26
3.3 Phương pháp tính toán giá trị quy đổi 32
3.3.1 Giới thiệu một số mô hình tính toán PCU 32
3.3.2 Đề xuất phương pháp đơn vị tương đương xe máy 34
3.4 Phương pháp tính toán năng lực thông hành 38
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 41
4.1 Kết quả phân tích số liệu 41
4.1.1 Mô hình hoạt động phương tiện giao thông xe Rơ móoc 41
4.1.2 Mô hình hoạt động phương tiện giao thông xe máy 43
4.2 Xây dựng mô hình 45
4.3 Phân tích đánh giá mô hình 49
4.4 Sự ảnh hưởng lên năng lực thông hành 54
4.4.1 Tính toán khả năng thông hành (Capacity) theo PCU quy trình 55
4.4.2 Tính toán khả năng thông hành (Capacity) theo PCU quy ước mới 57
4.5 Mô phỏng đánh giá viễn cảnh giao thông 62
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 69
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 70
Trang 7DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1.Biểu đồ tốc độ tăng trưởng GDP từ năm 2009 – 2019 1
Hình 1.2.Bản đồ mạng lưới giao thông Việt Nam 2
Hình 1.3.So sánh tai nạn giao thông trên cả nước trong 3 tháng năm 2018 - 2019 5
Hình 1.4.Bản đồ mạng lưới giao thông tỉnh Bình Dương 7
Hình 1.5.Hình ảnh ùn tắt giao thông tại nút giao Ngã tư 550 8
Hình 1.6.Tình trạng hằn lún mặt đường 9
Hình 1.7.Giao thông tại hai khu vực nghiên cứu 12
Hình 2.1.Mức phục vụ (LOS A) 19
Hình 2.2.Mức phục vụ (LOS B) 19
Hình 2.3.Mức phục vụ (LOS C) 20
Hình 2.4.Mức phục vụ (LOS D) 20
Hình 2.5.Mức phục vụ (LOS E) 21
Hình 2.6.Mức phục vụ (LOS F) 21
Hình 3.1.Quy trình nghiên cứu chung 24
Hình 3.2.Sơ đồ tính toán khả năng thông hành 25
Hình 3.3.Các viễn cảnh mô phỏng 25
Hình 3.4.Vị trí tuyến và nút giao khảo sát 26
Hình 3.5.Đo kích thước hình học để gán tọa độ 28
Hình 3.6.Đặt camera khảo sát nút giao Ngã tư 550 28
Hình 3.7.Đặt camera khảo sát vị trí không ảnh hưởng bởi nút giao (KAHBNG) 30
Hình 3.8.Dao diện phần mềm phân tích số liệu SEV 32
Hình 3.9.Ước tính PCU của Chandra & Sikdar 32
Trang 8Hình 3.10.Ước tính PCU của Zuyen & Ning Wu 33
Hình 3.11.Không gian hoạt động hiệu quả của xe k 35
Hình 3.12.Quy trình tính toán tại vị trí nút giao 36
Hình 3.13.Quy trình tính toán tại vị trí không ảnh hưởng bỡi nút giao 37
Hình 3.14.Mô hình cơ bản cho dòng giao thông bão hòa 40
Hình 3.15.Sơ đồ đèn tín hiệu giao thông tại nút giao 40
Hình 4.1.Dao diện chương trình phân tích mối quan hệ giữa S và V 41
Hình 4.2.Mối quan hệ giữa S và V xe Rơ móoc tại vị trí nút giao 41
Hình 4.3.Mối quan hệ giữa S và V xe Rơ móoc tại vị trí KAHBNG 42
Hình 4.4.Mối quan hệ giữa S và V xe Rơ móoc theo giá trị trung bình 42
Hình 4.5.Mối quan hệ giữa S và V xe máy tại vị trí nút giao 43
Hình 4.6.Mối quan hệ giữa S và V xe máy tại vị trí KAHBNG 43
Hình 4.7.Mối quan hệ giữa S và V xe máy theo giá trị trung bình 44
Hình 4.8.Dao diện phần mềm thống kê SPSS 45
Hình 4.9.Mô hình quy đổi MEU của xe Rơ móoc tại vị trí nút giao 50
Hình 4.10.Mô hình quy đổi MEU của xe Rơ móoc tại vị trí KAHBNG 51
Hình 4.11.Biểu đồ MEU của xe Rơ móoc theo: Quy trình – Tính toán 53
Hình 4.12.Thành phần giao thông trong 30 chu kỳ đèn xanh 55
Hình 4.13.Biểu đồ lưu lượng giao thông theo PCU quy trình 56
Hình 4.14.Biểu đồ lưu lượng giao thông theo PCU quy ước mới 59
Hình 4.15.Biểu đồ lưu lượng giao thông: Quy trình – Tính toán 61
Hình 4.16.Dao diện phần mềm mô phỏng giao thông vissim 63
Hình 4.17.Sơ đồ các hướng lưu thông tại nút giao Ngã tư 550 63
Trang 9Hình 4.18.Mô phỏng dòng giao thông theo thực tế 67
Hình 4.19.Mô phỏng dòng giao thông khi tăng 20% xe Rơ móoc 67
Hình 4.20.Mô phỏng dòng giao thông khi giảm 10% xe Rơ móoc 68
Trang 10DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1.Hệ số quy đổi các xe ra xe con (PCU) 15
Bảng 2.2.Trị số KNTH lớn nhất (xe con /h) 15
Bảng 3.1.Thời gian ghi hình tại vị trí nút giao Ngã tư 550 29
Bảng 3.2.Thời gian ghi hình tại vị trí không ảnh hưởng bởi nút giao 31
Bảng 4.1.Kết quả ước lượng tại vị trí nút giao xe Rơ móoc 45
Bảng 4.2.Kết quả ước lượng tại vị trí KAHBNG xe Rơ móoc 46
Bảng 4.3.Kết quả ước lượng theo giá trị trung bình xe Rơ móoc 46
Bảng 4.4.Kết quả ước lượng tại vị trí nút giao xe máy 47
Bảng 4.5.Kết quả ước lượng tại vị trí KAHBNG xe máy 48
Bảng 4.6.Kết quả ước lượng theo giá trị trung bình xe máy 48
Bảng 4.7.Kết quả phân tích số liệu hai phương tiện giao thông 49
Bảng 4.8.Kết quả quy ước tính từ hệ số PCU sang hệ số MEU 52
Bảng 4.9.MEU của xe Rơ móoc theo: Quy trình – Tính toán 52
Bảng 4.10.Kết quả đếm xe trong 30 chu kỳ đèn xanh 54
Bảng 4.11.Các phân phối đếm được quy đổi ra PCU quy trình 55
Bảng 4.12.Hệ số quy đổi PCU theo quy trình 56
Bảng 4.13.Quy ước các giá trị MEU nghiên cứu sang giá trị PCU quy ước mới 58
Bảng 4.14.Các phân phối đếm được quy đổi ra PCU quy ước mới 58
Bảng 4.15.Kết quả lưu lượng giao thông theo: Quy trình – Tính toán 60
Bảng 4.16.Tổng hợp kết quả tính toán trong nghiên cứu 62
Bảng 4.17.Kết quả đếm xe tại nút giao Ngã tư 550 64
Bảng 4.18.Tổng thành phần giao thông trong thời gian 10 phút 65
Trang 11Bảng 4.19.Tỷ lệ thành phần giao thông các hướng 65
Bảng 4.20.Thành phần giao thông di chuyển theo tỷ lệ các hướng 65
Bảng 4.21.Kết quả số liệu mô phỏng 66
Trang 12CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1 Vai trò vận tải của xe Rơ móoc trong phát triển kinh tế
1.1 Tình hình phát triển kinh tế ở Việt Nam trong năm 2019
Trong giai đoạn từ năm 2009 đến 2019, kinh tế trong nước đạt mức tăng trưởng cao và duy trì được sự ổn định Riêng trong năm 2019, theo Tổng cục thống
kê tốc độ tăng trưởng GDP của Việt Nam ước tính đạt 7.02% vượt mục tiêu đề
ra Kinh tế vĩ mô ổn định, lạm phát được kiểm soát ở mức thấp Công nghiệp chế biến, chế tạo, các ngành dịch vụ và giao thông vận tải tiếp tục giữ vai trò là động lực thúc đẩy tăng trưởng kinh tế Tổng kim ngạch xuất nhập khẩu hàng hóa xác lập
kỷ lục mới, đạt 516.96 tỷ USD với giá trị xuất siêu lớn nhất từ trước đến nay [7]
năm2011
năm2012
năm2013
năm2014
năm2015
năm2016
năm2017
năm2018
năm2019
Trang 13đến hấp dẫn của các nhà đầu tư nước ngoài, bình quân dòng vốn đầu tư trực tiếp nước ngoài (FDI) đạt gần 3 tỷ USD mỗi tháng Bên cạnh đó, tiêu dùng cá nhân của các hộ gia đình là một trong những yếu tố ngày càng quan trọng đóng góp cho tăng trưởng GDP do tầng lớp trung lưu đang lớn mạnh và mức thu nhập tăng lên Đầu tư của các doanh nghiệp ở khu vực tư nhân cũng tăng ở mức 17% so với giai đoạn trước đó [4]
1.2 Thực trạng giao thông ở nước ta hiện nay
Để đáp ứng tốc độ tăng trưởng kinh tế của đất nước, cơ sở hạ tầng giao thông phải được chú trọng và đầu tư để tạo đà tăng trưởng kinh tế chung do nhu cầu đi lại cũng như vận chuyển hàng hóa ngày càng cao Tuy nhiên giao thông phát triển nhanh cũng gây ra những hệ lụy cho xã hội như tình trạng kẹt xe, tai nạn giao thông,
hư hỏng các công trình giao thông và ô nhiễm môi trường do khói bụi từ các phương tiện gây ra Hiện nay, ở nước ta có bốn loại hình mạng lưới giao thông đang hoạt động chính là: Hệ thống đường bộ, hệ thống đường sắt, hệ thống đường thủy
và hệ thống đường hàng không; cụ thể như
Nguồn: Tổng cục đường bộ việt nam
Hình 1.2.Bản đồ mạng lưới giao thông Việt Nam
Trang 14- Hệ thống đường bộ: Hiện nay mạng lưới giao thông đường bộ phát triển khá nhanh trên phạm vi cả nước với 17,300 km đường quốc lộ, 27,700 km đường tỉnh lộ và khoảng 2,000 km đường cao tốc [14].Cơ sở hạ tầng giao thông phát triển nhanh chóng đáp ứng nhu cầu đi lại và vận chuyển hàng hóa ngày càng gia tăng, từ đó góp phần thúc đẩy tăng trưởng GDP kể từ cuối những năm
1990 đến nay Trong những năm qua, tốc độ tăng trưởng hàng năm của nhu cầu vận tải hàng hóa và hành khách lần lượt là 11% và 10%, so với mức tăng trưởng GDP hàng năm đạt 6.4% Tốc độ tăng trưởng về giao thông vận tải tăng theo cấp số nhân là sự đóng góp và cũng là kết quả của sự phát triển kinh tế, xóa đói giảm nghèo ấn tượng ở Việt Nam [11]
- Hệ thống đường sắt: Mạng lưới giao thông đường sắt hiện nay phát triển còn hạn chế và chưa tương xứng với tiềm năng sẵn có Mặc dù đây là ngành giao thông vận tải cũng khá quan trọng, góp phần phát triển kinh tế chung cho cả nước nhưng do chưa được chú trọng đầu tư đúng mức, cả quy mô lẫn chất lượng dịch vụ, nên dẫn đến sự phát triển còn hạn chế Hiện trên cả nước có 2,600 km đường sắt, trong đó đoạn dài nhất nối giữa Thành phố Hà nội – Thành phố Hồ Chí Minh có chiều dài 1,726 km chiếm 66.384% trong tổng chiều dài đường sắt trên cả nước [14]
- Hệ thống đường thủy: Nước ta được coi là quốc gia có hệ thống sông ngòi đa dạng do đó hệ thống giao thông đường thủy được quy hoạch và chú trọng nhằm tăng hiệu quả khai thác Theo thống kê, hiện nay trên cả nước có khoảng 42,000 km đường sông các loại, trong đó tuyến sông Đà có chiều dài
là 543 km chiếm 1.292%, sông Hồng có chiều dài 541 km, chiếm 1.288% trong tổng số hệ thống sông ngoài Việt Nam Riêng khu vực phía Bắc hiện
có khoảng 66 cảng vận chuyển hàng hóa, 20 cảng vận chuyển hành khách; khu vực miền Trung hiện có 7 cảng vận chuyển hàng hóa và khu vực miền Nam hiện có 56 cảng vận chuyển hàng hóa, 17 cảng vận chuyển hành khách
Hệ thống giao thông đường thủy hiện đảm nhận 30% tổng lưu lượng vận chuyển hàng hóa trên cả nước [14]
Trang 15- Hệ thống đường hàng không: Du lịch là ngành kinh tế khá quan trọng đem lại nguồn thu lớn hàng năm cho nước ta hiện nay Các địa phương có thế mạnh về du lịch đã được chú trọng đầu tư cơ sở hạ tầng giao thông, chất lượng dịch vụ giao thông với nhiều loại hình khác nhau Đặc biệt là nâng cấp
mở rộng các cảng hàng không với quy mô lớn, đáp ứng được khả năng nhu cầu vận chuyển hành khách, hàng hóa trong và ngoài nước Mở thêm các tuyến đường bay thẳng đến nhiều quốc gia trên thế giới và ngược lại Hiện nay, Việt Nam có tổng cộng 27 sân bay lớn nhỏ, trong đó có 8 sân bay có đường băng dài trên 3,000 m, đủ khả năng tiếp nhận máy bay cỡ lớn trong và ngoài nước [14]
Trong năm 2019, ngành giao thông vận tải đạt mức tăng trưởng ổn định so với những năm trước Theo Tổng cục thống kê, hoạt động vận tải duy trì mức tăng khá
so với cùng kỳ năm trước, trong đó ngành đường bộ và đường hàng không đều tăng trên 10% do được chú trọng đầu tư về cơ sở hạ tầng, đảm bảo kết nối thuận tiện giữa các địa phương và chất lượng dịch vụ ngày càng nâng cao Riêng ngành đường sắt chưa có dấu hiệu cải thiện cả về vận tải hành khách và hàng hóa [8]
Kinh tế phát triển nhanh làm cho đời sống người dân được nâng cao, từ đó nhu cầu đi lại và vận chuyển hàng hóa bằng phương tiện giao thông cũng không ngừng gia tăng trong khi hệ thống giao thông thì chưa phát triển Khâu quy hoạch và tổ chức giao thông chưa thực sự tốt đã gây ra rất nhiều những hệ lụy cho xã hội trong
đó có tình trạng tai nạn giao thông Theo các chuyên gia của Ủy ban an toàn quốc gia [1] từ năm 2009 đến tháng 5 năm 2019, toàn quốc xảy ra 326,299 vụ tai nạn giao thông đường bộ làm chết 97,721 người và bị thương 329,756 người Riêng năm 2018 xảy ra 18,499 vụ, làm chết 8,079 người và bị thương 14,732 người Trong 10 năm qua, bình quân mỗi năm có gần 10,000 người chết vì tai nạn giao thông, trong đó đa số người bị tai nạn đang trong độ tuổi lao động Nguyên nhân trực tiếp và chủ yếu gây ra tai nạn giao thông là do ý thức người tham gia giao thông gây ra, chiếm 80% số vụ tai nạn (trong đó: 22.9% chạy quá tốc độ quy định, 14% tránh vượt sai quy định và 3.8% say rượu, bia khi điều khiển phương tiện tham gia giao thông) Ngoài ra kỹ năng điều
Trang 16khiển xe còn yếu, chạy xe quá tốc độ, chở quá tải, quá số người qui định, vi phạm các quy tắc tránh vượt, không chấp hành tín hiệu điều khiển giao thông cũng là một trong những nguyên nhân gây ra nhiều vụ tai nạn giao thông trong những năm qua Trong thời gian trên, lực lượng chức năng xử lý 53,561.721 trường hợp vi phạm giao thông, nộp Kho bạc Nhà nước 23,939 tỷ đồng, tước giấy phép lái xe 3.4 triệu trường hợp, tạm giữ hơn 15.2 triệu xe các loại Tình hình tai nạn giao thông trong tháng 10 năm 2019, trên cả nước đã xảy ra 1,576 vụ tai nạn giao thông, giảm 25.25% so với cùng kỳ năm trước Riêng trong tháng 11 năm 2019 [1], trên cả nước đã xảy ra 1,631 vụ tai nạn giao thông, đây là tháng xảy ra nhiều vụ nhất trong năm và được thể hiện qua biểu đồ hình 1.3 sau:
Nguồn: Ủy ban an toàn giao thông quốc gia (2019)
Hình 1.3.So sánh tai nạn giao thông trên cả nước trong 3 tháng năm 2018 - 2019 Thực trạng tai nạn giao thông tại Việt Nam cũng được các chuyên gia ghi nhận là đi liền với tăng trưởng kinh tế của Việt Nam, vấn đề về tai nạn giao thông
và ùn tắc giao thông, đặc biệt là giao thông đường bộ với số vụ tai nạn giao thông
659
1.254 1.974
821
1.557
500
Trang 17không ngừng tăng cả về quy mô và số lượng Tình trạng đường xá của chúng ta còn quá nhỏ hẹp, nhiều khúc cua và điểm giao cắt, trong khi đó có quá nhiều các biển báo cấm và biển báo hiệu trên một đoạn đường; vỉa hè bị lấn chiếm làm nơi kinh doanh buôn bán, để xe ô tô dẫn tới tình trạng người tham gia giao thông bị khuất tầm nhìn; nhiều đoạn đường xuống cấp quá nhanh có nguy cơ tiềm ẩn tai nạn giao thông [6]
1.3 Tình hình giao thông tại tỉnh Bình Dương hiện nay
Bình Dương là tỉnh thuộc vùng Đông Nam Bộ, nằm trong vùng kinh tế trọng điểm của phía Nam với diện tích 2,694.4 km2 Dân số là 2,426,561 người chưa bao gồm người nhập cư, trong đó dân số thành thị là 1,937,759 người chiếm 79.9% còn khu vực nông thôn là 488,802 người chiếm 20.1% dân số, được coi là tỉnh có tốc độ
đô thị hóa cao nhất trong cả nước Mật độ dân số trung bình 628 người/km2 Bình Dương là tỉnh công nghiệp phát triển, hiện trên địa bàn có 29 khu công nghiệp và cụm công nghiệp tập trung với tổng diện tích khoảng 8,700 ha, có 1,200 doanh nghiệp trong và ngoài nước đang hoạt động, tổng vốn đăng ký trên 13 tỷ USD [15]
Do đó đã thu hút một lực lượng lao động lớn tập trung về đây để định cư làm việc
và sinh sống, dẫn đến tình trạng giao thông trở nên quá tải
Do nhu cầu sử dụng phương tiện giao thông cá nhân (chủ yếu là xe máy) để đi lại và nhu cầu vận chuyển hàng hóa bằng xe Rơ móoc của các doanh nghiệp, đã tạo
ra môi trường giao thông tại nơi đây khá đông đúc và di chuyển khó khăn, đặc biệt
là giờ cao điểm Theo các chuyên gia dự báo [3]về tình hình giao thông trên địa bàn tỉnh Bình Dương hiện nay, lượng xe trên địa bàn tỉnh tăng nhanh, tổng số xe mô tô
do cơ quan chức năng tỉnh đang quản lý là hơn 1.2 triệu xe, xe ô tô là hơn 135.000
xe Trung bình thì 2 người sở hữu 1 xe máy, chưa tính ô tô và chưa kể đến lượng ô
tô chở hàng hóa qua địa bàn hiện đang tăng nhanh tạo áp lực rất lớn đến tình hình giao thông ở Bình Dương
Kinh tế phát triển nhanh kéo theo nhu cầu dịch vụ gia tăng, tạo ra nhiều việc làm cho người dân và cũng là nguồn thu lớn của tỉnh Tuy nhiên đằng sau của sự phát triển kinh tế, tỉnh Bình Dương phải đối diện với nhiều thách thức đặt ra cần
Trang 18phải giải quyết như: Tình trạng ùn tắt và kẹt xe xảy ra thường xuyên, hư hỏng hằn lún mặt đường và tai nạn giao thông,… Các vấn đề về giao thông là một bài toán khó mà việc giải quyết bài toán này là một nhiệm vụ cấp bách
Nhìn chung giao thông đường bộ có vai trò rất quan trọng trong việc phát triển kinh tế tại Việt Nam nói chung và tỉnh Bình Dương nói riêng từ việc vận chuyển hành khách đến việc lưu thông, trao đổi hàng hóa Nhu cầu về giao thông tăng cao trong khi cơ sở hạ tầng lại chưa đáp ứng kịp trên cùng một tuyến đường, việc bố trí làn xe hỗn hợp (cho xe mô tô lưu thông cùng ô tô, Rơ moóc hoặc mô tô lưu thông cùng xe ô tô,…) tại Việt Nam hiện nay là chuyện không hiếm gặp Điều này càng khẳng định tính quan trọng của đề tài mà tác giả muốn nghiên cứu nhằm tìm ra giải pháp hạn chế thấp nhất những ảnh hưởng tiêu cực của quá trình vận chuyển hành khách, hàng hóa trong điều kiện dòng giao thông hỗn hợp
Nguồn: Sở giao thông vận tải tỉnh Bình Dương
Hình 1.4.Bản đồ mạng lưới giao thông tỉnh Bình Dương
Trang 19- Tình trạng kẹt xe: Nguyên nhân là do khâu tổ chức giao thông, quy hoạch mạng lưới đường bộ và ý thức người dân khi tham gia giao thông chưa thực
sự tốt Một ví dụ về biện pháp tổ chức giao thông chưa hợp lý: Trên toàn tuyến ĐT 743 thuộc địa phận tỉnh Bình Dương, một số vị trí nút giao có lưu lượng giao thông lớn nhưng bố trí đèn tín hiệu giao thông chưa hợp lý, không có pha đèn rẽ trái giành cho phương tiện và không bố trí dải phân cách
để tách riêng làn xe máy trong khi mật độ giao thông tại khu vực là rất lớn, tuyến đường lại nằm trong khu vực trung tâm, nơi tập trung dân cư sinh sốngđông đúc Ngoài ra, đường quá nhỏ hẹp, có nhiều điểm giao cắt, trên toàn tuyến chưa bố trí hầm chui hoặc cầu vượt tại những vị trí nút giao có lưu lượng giao thông lớn, dẫn đến xung đột giữa các phương tiện khi tham gia giao thông, gây ùn tắt giao thông và kẹt xe thường xuyên xảy ra Bên cạnh
đó ý thức một số người dân còn kém khi tham gia giao thông, như đi không đúng làn đường quy định, đi ngược chiều, không tuân thủ luật giao thông Các dòng xe tải nặng, như xe Rơ móoc, chiếm tỷ lệ tương đối cao trong thành phần giao thông, các loại xe này chiếm dụng nhiều diện tích mặt đường lớn, ảnh hưởng quá trình lưu thông của dòng xe tại khu vực
Hình 1.5.Hình ảnh ùn tắt giao thông tại nút giao Ngã tư 550
Trang 20- Tình trạng hằn lún mặt đường: Nguyên nhân là do lưu lượng giao thông tại khu vực này lớn, các dòng xe tải nặng, xe Rơ móoc chiếm tỷ lệ tương đối cao trong thành phần giao thông Hậu quả là làm hư hỏng mặt đường, lún võng, lún lồi, gây ra ma sát trượt, mất lái, tốc độ di chuyển phương tiện chậm, gây khó khăn cho phượng tiện khi tham gia giao thông, ảnh hưởng lớn đến an toàn và vận hành tuyến đường Bên cạnh đó vẫn còn có những nguyên nhân chủ quan, là do con người trong việc lập hồ sơ khảo sát, thiết kế và thi công tuyến đường chưa phù hợp điều kiện giao thông tại khu vực hiện nay Trong quá trình thi công mặt đường, khâu kiểm soát vật liệu đầu vào còn lỏng lẻo, chưa chặt chẽ, đặc biệt là sản phẩm nhựa đường khi được nhập khẩu từ nước ngoài Nếu như các sản phẩm bê tông nhựa được giám sát và thí nghiệm nghiêm ngoặc cho từng loại kết cấu áo đường theo đúng hồ sơ thiết kế thì sẽ khắc phục và hạn chế được tình trạng hằn lún, hư hỏng mặt đường như hiện nay
Hình 1.6.Tình trạng hằn lún mặt đường
- Tai nạn giao thông (TNGT): Dự đoán trong thời gian tới hệ thống hạ tầng giao thông Bình Dương sẽ quá tải và tình hình tai nạn giao thông ở Bình Dương sẽ ở mức cao so với cả nước Theo các số liệu thống kê, trung bình
Trang 21mỗi tháng có khoảng 20 người chết do TNGT, và tình trạng ùn tắc giao thông tăng so với cùng kỳ Cụ thể, qua khảo sát tại một cảng IDC, trong 6 tháng đầu năm nay lượng xe chở hàng hóa khoảng 500,000 lượt, tăng hơn 30% so với cùng kỳ năm 2018 Một số trạm thu phí ghi nhận lượng xe qua trạm cũng tăng cao nên tình trạng ùn tắc giao thông là vấn đề khó tránh khỏi Theo thông tin từ Sở công an tỉnh Bình Dương [3] thì 6 tháng đầu năm 2019, toàn tỉnh đã xảy ra 54 vụ ùn tắc giao thông Trong đó có 18 vụ ùn tắc do tai nạn giao thông, 34 vụ do lưu lượng phương tiện tăng cao vào giờ cao điểm, 2 vụ do ngập nước Theo thống kê, địa phương có số vụ cao nhất là Tx Thuận An với 33 vụ, trên các tuyến Quốc lộ 13 và ĐT 754, kế đến là Tp.Thủ Dầu Một với 21 vụ, các địa điểm thường xuyên xảy ra ùn tắc là Quốc lộ 13, đường Mỹ Phước – Tân Vạn
Về tình hình tai nạn giao thông (TNGT) trên địa bàn tỉnh, sau 6 tháng đầu năm
2019, đã xảy ra 731 vụ tai nạn giao thông, làm chết 133 người và bị thương 777 người,
hư hỏng 1,311 phương tiện Mặc dù số vụ tai nạn giao thông trên địa bàn tỉnh giảm cả
3 tiêu chí (số vụ, số người chết, số người bị thương) nhưng số vụ tai nạn giao thông đặc biệt nghiêm trọng lại tăng cao, cụ thể: Đã xảy ra 8 vụ, làm chết 10 người và 2 người bị thương, tăng 6 vụ so với cùng kỳ Do đó, trong vòng 2-3 năm tới, nếu hệ thống giao thông không cải thiện thì sẽ ảnh hưởng lớn đến tình hình an toàn giao thông trên địa bàn tỉnh
2 Các nghiên cứu trong và ngoài nước
Các nghiên cứu trong nước: Ở Việt Nam, vấn đề liên quan tính toán khả năng thông hành dòng giao thông hỗn hợp có liên quan đến xe Rơ móoc chưa được đề cập nhiều Các nghiên cứu dòng giao thông hỗn hợp trong nước hiện chưa đề cập đến vấn đề ảnh hưởng của xe Rơ móoc trong dòng giao thông, mà chỉ nghiên cứu
về các dòng xe hỗn hợp trong đô thị và các nghiên cứu về tính toán giá trị quy đổi ra MEU của các phương tiện giao thông khác áp dụng tại đường đô thị Điển hình một
số các nghiên cứu như: Các đặc trưng của dòng giao thông hỗn hợp ở thủ đô Hà Nội[12](nghiên cứu xác định các tham số cơ bản của dòng giao thông hỗn hợp ở Hà Nội thông qua khảo sát một số tuyến trên thành phố, từ đó để chỉ ra sự khác biệt của
Trang 22dòng giao thông này và đề xuất phương hướng hoàn chỉnh lý thuyết dòng thiết kế, phục vụ công tác quản lý khai thác đường đô thị) Cũng liên quan đến đường đô thị, theo tác giả Đoàn Thanh Tân [5]đã Nghiên cứu về đơn vị thiết bị xe máy và ưu điểm năng lực ở đường đô thị (nghiên cứu mô hình MEU áp dụng 5 đoạn đường tại thành phố Hà Nội, mô hình có thể áp dụng tại dòng giao thông bão hòa và dòng giao thông chung cho đoạn thẳng hoặc giao lộ.Còn theo tác giả Nguyễn Cao Ý và cộng
sự [13] đã Nghiên cứu các đơn vị tương đương xe máy tại các đoạn đường và nút giao tín hiệu trong đường đô thị (nghiên cứu mô hình quy đổi giá trị MEU của các phương tiện giao thông trong khu vực đường đô thị)
Các nghiên cứu ngoài nước: Một số công trình nghiên cứu có liên quan đến luận văn như: Tác giả Chandra S và Sikdar PK (2000) [16] đã Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến PCU trong các tình huống giao thông hỗn hợp ở đường đô thị (nghiên cứu thực hiện phát triển hệ số xe khách (PCU), cho một loại phương tiện dựa trên hiệu suất xe động, xe tĩnh và các biến hình học, trong dòng giao thông hỗn hợp) Còn theo Tác giả Henk Van Zuylen [17] đã Nghiên cứu năng lực và hiệu suất giao thông của các giao lộ không được phân cấp trong các điều kiện giao thông hỗn hợp (nghiên cứu ước tính PCU là phương trình tốc độ và diện tích hiệu quả, dựa trên dòng giao thông và cấp độ dịch vụ (LOS), kết hợp mô hình Greenshields)
3 Tính cấp thiết đề tài
Hiện tượng xe Rơ móoc lưu thông cùng xe máy đã gây ra các vấn đề về an toàn giao thông cũng như kẹt xe Giá trị quy đổi của xe Rơ móoc trong Quy trình 104: 2007 (Đường đô thị Yêu cầu thiết kế) chỉ mang tính chất chung chung và chưa
đủ mạnh để xem xét năng lực thông hành thực tế của dòng khi có xe Rơ móoc hoạt động, hơn nữa dòng xe ở Việt Nam là dòng xe hỗn hợp với xe máy chiếm đa số Do
đó, để có cơ sở nghiên cứu đánh giá tình hình trong trường hợp giao thông hỗn hợp này, đề tài Nghiên cứu sự ảnh hưởng của xe Rơ móoc lên khả năng thông hành trong điều kiện giao thông hỗn hợp ở Việt Nam là cần thiết
Trang 234 Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu sự ảnh hưởng của xe Rơ móoc lên khả năng thông hành của nút giao trong điều kiện giao thông hỗn hợp ở Việt Nam thông qua phân tích ước lượng giá trị quy đổi MEU của xe Rơ móoc tại 2 vị trí:
- Tại vị trí không ảnh hưởng bởi nút giao;
- Tại vị trí nút giao
5 Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng được chọn để nghiên cứu là sự lưu thông hỗn hợp của xe máy và xe
Rơ móoc tại hai khu vực là vị trí nút giao Ngã tư 550 và vị trí không ảnh hưởng bởi nút giao (KAHBNG)
Hình 1.7.Giao thông tại hai khu vực nghiên cứu
Trang 248 Giới hạn đề tài
Đề tài luận văn được tiến hành nghiên cứu tại khu vực tỉnh Bình Dương Nghiên cứu được giới hạn trong phạm vi tính toán giá trị quy đổi MEU của xe Rơ móoc tại hai vị trí đã được khảo sát và lựa chọn đó là:
- Vị trí nút giao Ngã tư 550;
- Vị trí không ảnh hưởng bởi nút giao, nằm trên tỉnh lộ ĐT 743
Điều kiện nghiên cứu là xét dòng giao thông hỗn hợp với môi trường giao thông là xe máy và xe Rơ móoc
Trang 25CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1 Tiêu chuẩn quy phạm
Luận văn được nghiên cứu dựa trên hai tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam hiện hành:
Tiêu chuẩn TCXDVN 104: 2007 – Đường đô thị Yêu cầu thiết kế [9]gồm có những nội dung chính sau:
- Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu về quy hoạch – thiết kế, xây dựng mới, cải tạo và nâng cấp đường trong đô thị Tiêu chuẩn này có các quy định liên quan như:
+ Quy mô cấp hạng đường đô thị; phân cấp kỹ thuật và quản lý đường đô thị;
+ Đặt trưng hình học đường đô thị (mặt cắt ngang, bình đồ và trắc dọc); + Tĩnh không, tầm nhìn chạy xe;
+ Nút giao thông;
+ Quy định cơ bản về nền, mặt đường;
+ Các công trình phục vụ (công trình ngầm, cây xanh, chiếu sáng, bến xe công cộng, điểm dừng xe thông thường và xe buýt, các trang thiết bị khác);
- Việc lựa chọn xe thiết kế tùy thuộc vào loại đường, nhu cầu lưu hành trên đường và khả năng đáp ứng về mặt kinh tế - kỹ thuật Xe thiết kế là số xe quy đổi các xe ra xe con trong đơn vị thời gian, tính ở năm tương lai Các loại xe thiết kế như:
+ Xe con, bao gồm các xe ô tô có kích thước nhỏ (2.1 x 5.8)m, xe khách dưới 8 chỗ ngồi, xe tải nhỏ có mui, ký hiệu PCU;
+ Xe tải, ký hiệu SU;
+ Xe Rơ móoc, ký hiệu WB;
+ Xe tải có từ 3 trục trở lên và xe buýt lớn;
+ Xe đạp;
+ Xe máy
Trang 26- Theo Quy trình hiện nay, lưu lượng xe thiết kế là số xe được quy đổi ra xe con (PCU), trừ làn xe chuyên dụng Hệ số quy đổi các loại xe được thể hiện trong bảng 2.1
Bảng 2.1.Hệ số quy đổi các xe ra xe con (PCU)
1/ Trường hợp sử dụng làn chuyên dụng, đường chuyên dụng (xe buýt, xe tải, xe đạp ) thì không cần quy đổi
2/ Không khuyến khích tổ chức xe đạp chạy chung làn với xe ô tô trên các đường có tốc độ thiết kế ≥ 60 km/h
Bảng 2.2.Trị số KNTH lớn nhất (xe con/h)
Chú thích: Giá trị cận dưới áp dụng khi làn trung tâm sử dụng làm làn vượt, rẽ trái, quay đầu giá trị cận trên áp dụng khi tổ chức giao thông lệch làn (1 hướng 2 làn, 1 hướng 1 làn)
Trang 27 Tiêu chuẩn TCVN 4054: 2005 – Đường ô tô Yêu cầu thiết kế [10]
Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu về thiết kế, xây dựng mới, cải tạo và nâng cấp đường ô tô (từ cấp I đến VI), các đường chuyên dụng Có thể áp dụng các cấp đường thích hợp trong tiêu chuẩn này khi thiết kế đường giao thông nông thôn Tiêu chuẩn này có quy định liên quan gồm:
+ Quy mô cấp hạng thiết kế, các yếu tố kỹ thuật cơ bản của tuyến đường; + Các yếu tố hình học đường (mặt cắt ngang, bình đồ và trắc dọc tuyến); + Sự phối hợp các yếu tố của tuyến đường;
+ Quy trình cơ bản về thiết kế nền – mặt đường phần xe chạy, phần lề gia cố; + Độ bằng phẳng và độ nhám mặt đường;
+ Thiết kế các công trình thoát nước như cầu, cống, hầm và các công trình vượt qua dòng chảy;
- Mô hình xe theo xe (Model car follow car): Mô hình này được sử dụng để
mô phỏng từ động lực học đơn giản, xuất phát từ quan điểm hoạt động của
xe sau theo hành vi của xe trước, nhờ đó lập các phương trình vi phân về chuyển động của xe sau để suy ra chuyển động của dòng xe
- Mô hình dòng xe liên tục (Seamless car line model): Dòng xe chuyển động liên tục trong một làn như một dòng chất lỏng chảy trong một ống dẫn, dùng phương trình tổng quát để thể hiện
Trang 28x
qqCdt
Vs = Vo – V0 (q/q’) (2.2)
- Mô hình lý thuyết dòng chờ: Lý thuyết xếp hàng là một lý thuyết toán học do Erlang đề xướng năm 1909 khi nghiên cứu dòng chờ trước máy điện thoại Copenhague
2.2.2 Các yếu tố cơ bản của dòng xe
2.2.2.1 Tốc độ xe chạy
- Tốc độ trung bình theo thời gian (vt): Là tốc độ đi được trung bình của các xe trên một tiết diện hoặc một quãng đường ngắn
+ Phân nhóm tốc độ thành một số nhóm;
+ Tính tần suất từng nhóm pi = (số xe mỗi nhóm/tổng số xe);
+ Tính tốc độ trung bình theo thời gian:
Vt = vi*pi Với
2
a b i
(2.3)
Trong đó: va,vb: Là vận tốc cận dưới và vận tốc cận trên
- Dùng máy quay camera quay một đoạn đường có chiều dài (L), trong một khoảng thời gian (t), số xe đi qua đoạn đường đó theo một chiều là (n), thời gian mỗi xe đi qua đoạn đường đó (ti)
- Tính toán vận tốc trung bình theo thời gian như sau:
Vt = ∑vi/n = (∑Li/ti)/n = L/n (∑1/ti) (2.4)
- Nếu quãng thời gian t nhỏ ta có thể gộp các ti gần bằng nhau thành một nhóm
Ti, và ta có: Vt = L/n (∑ni/Ti) cho mỗi đoạn đường
- Tốc độ trung bình theo không gian (vs): Là tỷ lệ giữa quảng đường ta xét L chia cho trung bình thời gian xe chạy
Trang 292.2.2.2 Mật độ - Cường độ xe chạy
- Suất dòng là số xe yêu cầu qua một điểm trên một đơn vị thời gian ();
- Mật độ xe chạy (q, xe/km) là số đầu xe trên một đơn vị chiều dài;
- Cường độ xe chạy là số đầu xe chạy qua một tiết diện trong một đơn vị thời gian;
- Với số liệu đo được bằng Camera:
Có = n/t q = /vt = q.vt (2.5) (Mật độ) = xe/km = (xe/thời gian)/(km/thời gian)
(Mật độ) = (Lưu lượng)/(Tốc độ theo thời gian)
2.2.2.3 Khả năng thông hành
- Lưu lượng là số đầu xe chạy qua một tiết diện trong một đơn vị thời gian
- Khả năng thông hành (KNTH) của một con đường (một làn đường) là số lượng xe lớn nhất theo giờ, mà các phương tiện có thể thông qua một mặt cắt (làn, nhóm làn) dưới điều kiện đường giao thông, môi trường nhất định [2]
2.2.2.4 Mức phục vụ của đường (LOS)
Mức phục vụ (LOS) là thước đo về chất lượng vận hành của dòng giao thông
mà người điều khiển phương tiện và hành khách nhận biết được Có 6 cấp khác nhau, ký hiệu là A,B,C,D,E,F Mức phục vụ tốt nhất là A và kém nhất F (Theo Nguồn: HCM 2010) [18] được trình bày như sau:
- Los A: Được coi là dòng giao thông tự do, tốc độ thường đạt mức cao, tạo tâm lý thoải mái cho người lái xe, tự do chuyển làn, vì đường vắng Khoảng cách trung bình giữa các phương tiện là khoảng 167m (hoặc 27 lần chiều dài xe) Los A thường đạt vào đêm khuya đối với đường đô thị và thường xuyên đối với đường xa lộ, quốc lộ cách xa trung tâm
Trang 30Hình 2.1.Mức phục vụ (LOS A)
- Los B: Dòng giao thông được xem hợp lý Tốc độ di trì như LOS A, nhưng tính cơ động trong dòng giao thông bị giảm so với LOS A Khoảng cách trung bình thấp nhất giữa các phương tiện là khoảng 100m (hoặc 16 lần chiều dài xe) Mức phục vụ LOS B, vẫn tạo cảm giác thoải mái cho người lái
xe khi tham gia giao thông
Hình 2.2.Mức phục vụ (LOS B)
Trang 31- Los C: Dòng giao thông ổn định Khả năng cơ động thông qua các làn đường được giới hạn đáng kể và thay đổi làn đường đòi hỏi sự nhận biết của lái xe Khoảng cách tối thiểu của xe là 67m (hoặc 11 lần chiều dài xe) Đây là mục tiêu LOS đối với một số đường ở đô thị và vùng ngoài đô thị
Hình 2.3.Mức phục vụ (LOS C)
- Los D: Dòng giao thông không ổn định Tốc độ giảm xuống do lưu lượng giao thông tăng lên Tự do cơ động trong dòng giao thông bị hạn chế hơn nhiều và mức độ thoải mái của người lái xe giảm Khoảng cách giữa các phương tiện là 50m (hoặc 8 lần chiều dài xe) Sự cố nhỏ sẽ gây ra sự chậm trễ dòng giao thông Đây là tình trạng chung cho các đường phố đô thị trong giờ cao điểm, vì việc đạt được mức LOS C sẽ đòi hỏi chi phí và ảnh hưởng
cơ cấu quy hoạch mạng lưới đường
Hình 2.4.Mức phục vụ (LOS D)
Trang 32- Los E: Dòng giao thông không ổn định Lưu lượng giao thông phân bố không đều và tốc độ thay đổi nhanh chóng vì hầu như không có khoảng trống nào có thể sử dụng trong dòng giao thông và tốc độ hiếm khi đạt đến giới hạn quy định Khoảng cách giữa xe khoảng 8 lần chiều dài xe, nhưng tốc độ vẫn ở mức hoặc trên (80km/h) Mức độ thoải mái của người lái trở nên khó khăn Đây là một tình hình chung trong các khu đô thị lớn, nơi mà tình hình
ùn tắt và kẹt xe xảy ra thường xuyên
Hình 2.5.Mức phục vụ (LOS E)
- Los F: Dòng giao thông bị nhiễu loạn, các phương tiện di chuyển chậm và khó khăn Thời gian đi lại không thể dự đoán, với nhu cầu nhiều hơn so với năng lực thông qua Giao thông có lúc đạt mức tắt nghẽn hoàn toàn
Hình 2.6.Mức phục vụ (LOS F)
Trang 332.2.2.5 Giãn cách giữa các phương tiện
- Quãng trống giữa các xe trong không gian hay theo thời gian có ảnh hưởng trực tiếp tới điều kiện phục vụ và mức độ thuận lợi của dòng xe
- Quãng thời gian (∆t) là khoảng thời gian giữa hai lần xe tới một điểm quan sát trên đường (trong đó: 1/∆t = _ suất dòng)
- Quãng không gian (∆s) là khoảng cách giữa hai xe kế nhau trên đường (trong đó: 1/∆s = q_ mật độ dòng xe)
Phương pháp đo ∆t:
- Đếm số xe tới trong từng khoảng thời gian nhất định sẽ được phân phối đếm;
- Đo các quãng cách giữa các xe
Phương pháp đo ∆s:
- Đo số xe có mặt trên một quãng nhất định → được phân phối đếm;
- Đo trực tiếp ∆s trên ảnh qua các cách tính toán hình học
2.2.2.6 Thành phần dòng xe
Thành phần dòng xe là tỷ lệ (%) các loại xe khác nhau trong dòng xe
2.3 Giá trị quy đổi phương tiện xe
Năng lực là một trong những thông số quan trọng nhất để đánh giá khả năng làm việc của đường Để ước tính công suất đường, xe khách đã được sử dụng làm phương tiện cơ bản để chuyển đổi các phương tiện khác thành đơn vị tương đương
xe khách (PCU) Tuy nhiên, PCU trở nên khó phù hợp trong điều kiện giao thông
do xe máy thống trị tại Việt Nam Do đó, nếu sử dụng đơn vị tương đương xe máy (MEU) thì phù hợp hơn với điều kiện giao thông hiện nay của Việt Nam nói chung
và tại khu vực nghiên cứu nói riêng
2.3.1 Xe khách tương đương (Passenger Car Unit - PCU)
Theo Cẩm nang công suất đường cao tốc 2010 [18], PCU hoặc xe khách tương đương là số lượng xe khách bị thay thế bởi một loại xe hạng nặng duy nhất, thuộc loại cụ thể trong điều kiện đường giao thông cụ thể
Trang 34PCU là một yếu tố trung gian của ước tính năng lực Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện trên PCU cũng như năng lực trong nhiều năm Về PCU, có hai nguyên tắc cơ bản được đề cập thường xuyên trong các nghiên cứu trước đây như:
- Nguyên tắc đầu tiên liên kết khái niệm tương đương xe khách với mức độ dịch vụ (LOS) Điều này đặc biệt được trình bày tại HCM 2010 [18];
- Nguyên tắc thứ hai nhấn mạnh việc xem xét tất cả các yếu tố góp phần vào hiệu ứng tổng thể của xe tải đối với hiệu suất dòng giao thông;
Đơn vị xe khách (PCU) cho một loại phương tiện dựa trên hiệu suất xe động,
xe tĩnh và các biến hình học Hệ số điều chỉnh cho sự hiện diện của các phương tiện khác, ngoài ô tô dựa trên PCU Hệ số điều chỉnh tương quan tốc độ dòng giao thông của xe khách và luồng giao thông hỗn hợp
Mức phục vụ đường (LOS) được xác định theo hai biến đó là tốc độ và lưu lượng, chỉ hai biến này có thể thấy tác động tương đối của các phương tiện riêng lẻ đối với luồng giao thông theo PCU
2.3.2 Xe máy tương đương (Unit Equivalent Motorcycles - MEU)
Lưu lượng giao thông tại hai khu vực nghiên cứu là dòng giao thông hỗn hợp, gồm nhiều thành phần phương tiện giao thông khác nhau cùng tham gia, có tất cả các yêu cầu không gian hoạt động trên đường khác nhau, do kích thước và đặc điểm hiệu suất tương ứng của chúng Để đơn giản hơn, tác giả đã dùng đơn vị tương đương xe máy (MEU) để quy đổi ra dòng giao thông, đại diện cho các giá trị quy đổi giao thông tương đương của các loại phương tiện khác nhau, so với giá trị thống nhất là xe máy
Trang 35CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1 Quy trình nghiên cứu chung
Tính toán quy đổi MEU của xe Rơ móoc;
Tính toán khả năng thông hành;
Mô phỏng dòng giao thông
Sơ đồ tính toán giá trị quy đổi tương đương xe máy (MEU) của xe Rơ móoc:
Hình 3.1.Quy trình nghiên cứu chung
Khảo sát hiện trường
Thu thập và phân tích số liệu bằng SEV
Tính toán giá trị quy đổi tương đương xe máy (MEU) của xe Rơ
móoc tại hai vị trí
Tại vị trí nút giao
Tại vị trí không ảnh hưởng bỡi nút giao
Hệ số quy đổi ra
xe con (PCU)
Quy ước tính ra được giá
trị MEU của xe Rơ móoc
So sánh kết quả qua biểu
đồ
TCXDVN 104:
2007 Tính toán giá trị quy đổi MEU
của xe Rơ móoc
Trang 36 Sơ đồ tính toán khả năng thông hành (Capacity):
Hình 3.2.Sơ đồ tính toán khả năng thông hành
Dùng phần mềm Vissim mô phỏng lại dòng giao thông:
Hình 3.3.Các viễn cảnh mô phỏng
Đếm xe trong một chu kỳ đèn xanh có lưu lượng lớn nhất
Thành phần giao thông quy đổi PCU quy ước mới
Tính tốc độ dòng bão hòa
Tính toán khả năng thông hành
Tính tốc độ dòng bão hòa
Tính toán khả năng thông hành
Lưu lượng So sánh kết quả qua biểu
đồ
TCXDVN 104:
2007
Thành phần giao thông quy đổi PCU quy trình
Dùng vissim mô phỏng lại viễn cảnh giao thông tại nút
giao Ngã tư 550 trong 3 trường hợp:
và lưu lượng không thay đổi
Mô phỏng dòng giao thông cho giảm 10% thành phần xe Rơ móoc
và lưu lượng không thay đổi
Trang 373.2 Phương pháp thu thập số liệu
Vị trí khảo sát và thu thập số liệu để phân tích phục vụ nghiên cứu là tỉnh lộ
ĐT 743 và nút giao Ngã tư 550 Được thể hiện như hình 3.4
Hình 3.4.Vị trí tuyến và nút giao khảo sát
ĐT 743
Nút giao 550
Trang 38Phương pháp thu thập số liệu được tiến hành tại hai khu vực nghiên cứu là: (1) tại vị trí nút giao Ngã tư 550; (2) tại vị trí không ảnh hưởng bởi nút giao nằm trên tỉnh lộ ĐT 743 Số liệu thu thập được là các đoạn video ghi hình đang hoạt động của dòng giao thông cho từng khu vực, tại các thời điểm hoạt động giao thông khác nhau trong ngày
- Vị trí nút giao Ngã tư 550: Đây là điểm giao nhau giữa tỉnh lộ ĐT 743B và
ĐT 743, thuộc phường Bình Hòa, Tx.Thuận An, tỉnh Bình Dương Đây là một trong những nút giao thông phức tạp nhất của tỉnh Bình Dương, là con đường huyết mạch, nút giao thông trọng điểm của cả tỉnh Bình Dương trong giai đoạn hiện nay Nằm trên khu vực có nhiều khu công nghiệp phát triển đa dạng các loại doanh nghiệp với quy mô lớn, Ngã tư 550 đã trở thành con đường mà hầu hết các dòng xe tải nặng phải đi qua, đặc biệt là xe Rơ móoc
để vận chuyển hàng hóa từ các khu công nghiệp này đi và ngược lại Bên cạnh đó phương tiện xe máy cũng phát triển khá nhanh, chiếm tỷ lệ cao trong thành phần giao thông vì đây là khu vực tập trung nhiều công ty, xí nghiệp
và khu dân cư nên nhu cầu đi lại của người dân là rất lớn Do đó để tiến hành nghiên cứu dòng giao thông tại khu vực này, tác giả đã thực hiện các bước sau:
Bước 1: Đo kích thước hình học gán tọa độ
Đo kích thước hình học trên mặt đường theo hai phương (phương ngang và phương dọc) Theo phương ngang đi từ hướng QL1K đến QL13 và phương dọc đi
từ hướng Ngã tư Chợ Đình đến QL1A Tọa độ được xác định:
- Theo phương dọc: a = 30 (m);
- Theo phương ngang: b = 18 (m);
Tọa độ A(0;0); B(30;0); C(30;18); D(0;18)
Trang 39Hình 3.5.Đo kích thước hình học để gán tọa độ Bước 2: Hình thức đặt máy quay Camera tại khu vực nghiên cứu
Vị trí đặt máy quay Camera là mép rìa đường, trên tòa nhà có độ cao khoảng 15m so với mặt đường, cố định máy quay hướng xuống vuông góc mặt đường để quan sát và ghi lại dòng giao thông đang hoạt động bên dưới bằng các đoạn video
Hình 3.6.Đặt camera khảo sát nút giao Ngã tư 550
Điểm đặt camera, rìa
đường, cao 15 (m)
Trang 40Bước 3: Thời gian ghi hình
Cao điểm sáng từ : 6 giờ 30 phút đến 8 giờ 30 phút;
Cao điểm chiều từ : 16 giờ 30 phút đến 18 giờ 30 phút;
Thấp điểm sáng từ : 9 giờ đến 11 giờ;
Thấp điểm chiều từ : 14 giờ đến 16 giờ
Bảng 3.1.Thời gian ghi hình tại vị trí nút giao Ngã tư 550
1 16/09/2019 6h30’- 8h30’ Vị trí nút giao Ngã tư 550 – Tx.Thuận An
2 16/09/2019 9h00’- 11h00’ Vị trí nút giao Ngã tư 550 – Tx.Thuận An
3 19/09/2019 14h00’-16h00’ Vị trí nút giao Ngã tư 550 – Tx.Thuận An
4 19/09/2019 16h30’-18h30’ Vị trí nút giao Ngã tư 550 – Tx.Thuận An
- Vị trí không ảnh hưởng bởi nút giao (KAHBNG): Là tại vị trí điểm thuộc phường Bình Hòa, nằm trên tỉnh lộ ĐT 743, Tx.Thuận An, tỉnh Bình Dương Đây là tuyến đường bộ kết nối trung tâm hành chánh của tỉnh Bình Dương với Thành phố Hồ Chí Minh và tỉnh Đồng Nai, có chiều dài 19.5 km với 6 làn xe, loại đường đô thị 3 làn, 2 chiều có dải phân cách ở giữa; đây là tuyến giao thông huyết mạch đi qua các khu công nghiệp, khu sản xuất tập trung của Bình Dương và kết nối mạng lưới giao thông đường bộ trên cả nước Điểm đầu tại Ngã tư Chợ Đình Thành phố Thủ Dầu Một đi qua địa bàn Tx.Thuận An, Tx.Dĩ An và điểm cuối là Ngã tư cầu vượt Sóng Thần, giao nhau với Quốc lộ 1A phường Tam Bình, Quận Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh Hiện nay lưu lượng giao thông của tuyến đường này trở nên quá tải, con đường đang trong trình trạng xuống cấp nghiêm trọng và xuất hiện nhiều
vị trí bị hư hỏng như bong tróc, ổ gà trên mặt đường, hệ thống thoát nước trên mặt đường kém, mùa mưa nước còn đọng nhiều trên đường, hằn lún mặt đường trên một số đoạn, chủ yếu do sự lưu thông các dòng xe tải nặng, xe
Rơ móoc gây ra Các bước tiến hành thu thập số liệu, phục vụ công việc nghiên cứu dòng giao thông tại khu vực được thực hiện như sau: