một số vấn đề về khả năng thông qua và thiết kế nút giao thông hình xuyến

cauduongonline.com.vn
Một số vấn đề về khả năng thông qua và
thiết kế nút giao thông hình xuyến



Bộ môn Đờng bộ - ĐH GTVT
Tóm tắt: Bi báo trình by các phơng pháp tính khả năng thông xe nút giao thông hình
xuyến của một số nc t ú đa ra các lời khuyên khi thiết kế nút loại ny ở nớc ta.
Summary: This article explains the methods to calculate the capacity of the bracelet
intersections in some countries, then giving the advices when design these intersections in
Vietnam.
1. Đặt vấn đề
Hiện nay chúng ta đã và đang xây dựng
các nút giao thông có đảo trung tâm là hình
tròn, hình elíp đợc gọi là nút giao thông hình
xuyến hay nút tự điều chỉnh. Tại nút các xe
chạy xung quanh đảo theo chiều ngợc chiều
kim đồng hồ, chuyển xung độ giao cắt các
dòng xe sang tách, nhập luồng và dòng hỗn
hợp. Giao thông trên nút đơn giản, tai nạn
giao thông giảm, đặc biệt là tai nạn nghiêm
trọng vì tới nút các xe phải giảm tốc độ cho
phù hợp với bán kính của đảo và lợng giao
thông. Nút còn tạo ra không gian đẹp cho cửa
ngõ đô thị hay quảng trờng, đảo trung tâm có
thể bố trí tợng đài, vòng quay còn dùng cho
nút giao thông khác mức Nhng hiện nay
vấn đề tồn tại là tính khả năng thông xe của
nút, chọn đờng kính đảo thế nào? Dới đây
xin trình bày mt s phơng pháp xác định để

tham khảo.
2. Các phơng pháp tính khả năng
thông qua nút
Nút giao thông hình xuyến (hình 1),
muốn xác định đợc khả năng thông qua thì
các xe phải chạy theo luật quy định. Luật này
phải đợc Liên hợp quốc (UNO), họp năm
1968 tại Viên, quy định Phải trớc, trái sau
tức là u tiên các xe đang chạy quanh đảo,
các xe muốn đi vào phải chờ. Khả năng thông
qua tính theo lý thuyết thời gian trống. Trên
hình 1, khả năng thông xe q
z
của nhánh 2,
phụ thuộc vào lu lợng dòng chính quay
quanh đảo q
k
. Có nhiều tác giả khác nhau dựa
trên lý thuyết này và có các kết quả khác
nhau.

Hình 1. Sơ đồ xác định khả năng thông qua
nút hình xuyến.
ở Đức, theo Brilon nếu đờng vòng và
đờng vào có một làn xe, thì khả năng thông
qua q
z
, đợc xác định theo công thức sau:
Q
z
= 1,089.e
(-0,000742.qk)

cauduongonline.com.vn
Theo công thức trên khả năng thông
qua mỗi nhánh q
z
, cha xét tới yếu tố kích
thớc của nút mà chỉ xét đến ảnh hởng lu
lợng đờng vòng q
k
Stuwe đã nghiên cứu đa ra công thức có
xét tới ảnh hởng yếu tố hình học của nút:
Q
z
= 1.805,16.e
(-0,00084.qk)
+
+ F(DD) + F(EM)
Trong công thức này: q

z
, q
k
nh trên;
DD = D/A; D - đờng kính đảo tính bng mét;
A - số nhánh của nút; EM - chiều dài đoạn
trộn dòng quanh đảo; F(DD), F(EM) là các
hàm số phụ thuộc vào các thông số nêu trên.
Những công thức này cũng cha xét tới
số làn xe của đờng vòng và đờng vào.
Brilon tiếp tục nghiên cứu và ông đã đa
ra biểu đồ xác định khả năng thông xe q
z
của
đờng vào phụ thuộc lu lợng q
k
vào số làn
của đờng vòng và đờng dẫn (hình 2).


Hình 2. Biều đồ xác định khả năng thông qua
của đờng vo q

z
theo Brilon.
1) 2 ln đờng vo, 3 ln đờng quanh đảo;
2) 2 ln đờng vo, 2 ln quanh đảo;
3) 1 ln đờng vo, 2 - 3 ln đờng quanh đảo
4) 1 ln đờng vo, 1 ln quanh đảo.
Với các công thức trên cho phép xác định

khả năng thông qua của nhánh chứ không
phải của cả nút, đấy là điều khó cho các nhà
thiết kế. Qua nghiên cứu thực nghiệm tác giả
đa ra khả năng thông xe giới hạn nút có một
làn vòng xoay 25.000 28.000 xeqd/ngày
đêm. Nút có quy mô lớn có thể đạt tới 50.000
60.000 xeqd/ngày đêm. Nh vậy khả năng
thông xe phụ thuộc rất nhiều vào quy mô nút.
ở Anh, Nhật ngời ta dùng công thức
thực nghiệm xác định khả năng thông qua của
nút. Một nút hình xuyến có sơ đồ hình 3, thì
khả năng thông qua của cả nút:
Q = K(W +
)A xeq/gi
Q - khả năng thông qua nút xeq/gi;
W - tổng chiều rộng các đờng vào nút (m);
A - tổng diện tích mở rộng nh hình vẽ m
2
;
K - là hệ số thông xe tuỳ theo số nhánh vào:
Nút 3 nhánh k = 80 xeq/gi
Nút 4 nhánh k = 60 xeq/gi
Nút 5 nhánh k = 55 xeq/gi

Q = K(W +
A )
W = w1 +w2 +w3 +w4

A = a1 +a2 +a3 +a4
Hình 3. Sơ đồ tính khả năng nút hình xuyến
theo quy mô nút.
Về thời gian chờ trung bình các xe các
nớc đã thống nhất dùng công thức sau:
T = e
3,15R
(s)
R là tỷ lệ giữa số lợng xe thực tế và khả
năng thông qua cho phép (lấy bằng 80% khả
năng thông qua lý thuyết).
Về phân loại đảo đờng kính đảo loại nhỏ D =
5 - 25 m, loại trung 25 - 40, loại lớn D > 40 m, rất
lớn D > 50 m. Các tác giả cũng khuyên rằng
hạn chế sử dụng đảo có đờng kính
D >
D > 50 m. Vì quá trình giao thông phức tạp và
diện tích chiếm dụng lớn, các xe rẽ trái vòng

cauduongonline.com.vn
ra. Điều này cũng khác với quy trình Nga,
đờng kính đảo đối với đờng cấp I là 120 m.
Về tai nạn giao thông qua nghiên cứu
thấy rằng số tai nạn và đặc biệt tai nạn
nghiêm trọng giảm. Nhng với nút có quy mô

lớn khó khăn cho ngời đi xe đạp và đi bộ.
3. Các nhận xét kiến nghị
Tính khả năng nút giao thông hình xuyến
là phức tạp, vì phụ thuộc vào đờng kính đảo,
bề rộng đờng quanh, số nhánh và bề rộng
các đờng nhánh, đến nay cha thống nhất
đợc phơng pháp tính. Với nớc ta chạy xe
cha theo quy luật đờng chính, đờng phụ,
thành phần giao thông phức tạp vì vậy càng
khó khăn nhng có thể tham khảo phơng
pháp của Nhật tức là dựa vào diện tích nút.
+ Vị trí nút hình xuyến hiện nay trên thế
giới chủ yếu dùng cho ngoại vi, trong thành phố
chỉ nơi quảng trờng, nơi giao nhiều nhánh hay
giao cắt nhỏ. Trong nội đô ngời ta thiết kế nút
kết hợp với điều khiển bằng đèn tín hiệu.
+ Đờng kính đảo, số làn xe quanh đảo
chọn tuỳ thuộc vào quy mô đờng dẫn, lu
lợng giao thông. Đối với các nút có lu lng
lớn nên chọn đờng kính đảo 30 - 40 m, hạn
chế sử dụng đảo có đờng lớn hơn 50 m.
+ Sử dụng đảo hình xuyến tạo đờng
quay cho các nút giao thông khác mức không
hoàn chỉnh đơn giản, có thể quay trên hay
dới tuỳ theo địa hình.
+ Có thể sử dụng nút có đờng kính lớn
khi trên đảo bố trí tợng đài tạo điểm nhấn về
kiến trúc cho cửa ô thành phố.
Tài liệu tham khảo
[1] Prof. Dr - Ing Maudfred Boltze. Verkehrsplan-mong

und Verkehvstechnik II, 2001.
[2] The Planing and design at - Grade Intersec-tions.
Japan - June 1988
ẳ
50 m. Vì quá trình giao thông phức tạp và
diện tích chiếm dụng lớn, các xe rẽ trái vòng
ra. Điều này cũng khác với quy trình Nga,
đờng kính đảo đối với đờng cấp I là 120m.
Về tai nạn giao thông qua nghiên cứu
thấy rằng số tai nạn và đặc biệt tai nạn
nghiêm trọng giảm. Nhng với nút có quy mô
lớn khó khăn cho ngời đi xe đạp và đi bộ.
3. Các nhận xét kiến nghị
Tính khả năng nút giao thông hình xuyến
là phức tạp, vì phụ thuộc vào đờng kính đảo,
bề rộng đờng quanh, số nhánh và bề rộng
các đờng nhánh, đến nay cha thống nhất
đợc phơng pháp tính. Với nớc ta chạy xe
cha theo quy luật đờng chính, đờng phụ,
thành phần giao thông phức tạp vì vậy càng
khó khăn nhng có thể tham khảo phơng
pháp của Nhật tức là dựa vào diện tích nút.
+ Vị trí nút hình xuyến hiện nay trên thế
giới chủ yếu dùng cho ngoại vi, trong thành phố
chỉ nơi quảng trờng, nơi giao nhiều nhánh hay
giao cắt nhỏ. Trong nội đô ngời ta thiết kế nút
kết hợp với điều khiển bằng đèn tín hiệu.
+ Đờng kính đảo, số làn xe quanh đảo
chọn tuỳ thuộc vào quy mô đờng dẫn, lu
lợng giao thông. Đối với các nút có lu lng

lớn nên chọn đờng kính đảo 30 - 40 m, hạn
chế sử dụng đảo có đờng lớn hơn 50 m.
+ Sử dụng đảo hình xuyến tạo đờng
quay cho các nút giao thông khác mức không
hoàn chỉnh đơn giản, có thể quay trên hay
dới tuỳ theo địa hình.
+ Có thể sử dụng nút có đờng kính lớn
khi trên đảo bố trí tợng đài tạo điểm nhấn về
kiến trúc cho cửa ô thành phố.
Tài liệu tham khảo
[1] Prof. Dr - Ing Maudfred Boltze. Verkehrsplan-
mong und Verkehvstechnik II, 2001.
[2] The Planing and design at - Grade Intersec-
tions. Japan - June 1988 ẳ