Nghiên cứu nút giao thông vòng đảo

1
TÊN ĐỀ TÀI :
“NGHIÊN CỨU VÀ ÁP DỤNG MỘT SỐ LOẠI HÌNH NÚT GIAO VÒNG ĐẢO HIỆN ĐẠI
TRÊN THẾ GIỚI TRONG THIẾT KẾ NÚT GIAO GIỮA ĐƯỜNG CAO TỐC TP.HỒ CHÍ
MÌNH – LONG THÀNH – DẦU GIÂY VÀ QUỐC LỘ 51”.
CÔNG TRÌNH THAM GIA XÉT GIẢI “TÀI NĂNG KHOA HỌC TRẺ VIỆT NAM”
2
MỤC LỤC
MỤC LỤC
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Nút giao vòng đảo là một loại hình nút giao được bắt đầu sử dụng đầu tiên ở Mỹ năm
1905, lúc này nút giao mới chỉ là loại nút giao yêu cầu các xe tham gia giao thông chạy theo
vòng xuyến xung quanh đảo. Loại nút giao này sau đó được xây dựng rất nhiều nó tạo điều
kiện cho các dòng giao thông vào nút với tốc độ cao. Nhưng sau đó khi lưu lượng giao thông
tại các tuyến đường tăng cao thì nút giao thông này lại xảy ra hiện tượng ùn tắc giao thông,
khiến cho loại hình nút giao thông này không được sử dụng nữa, thậm trí còn bị cấm sử dụng
tại một số nước. Sau đó, năm 1960 người Anh đã phát minh ra loại hình nút giao thông hiện
đại với luật nhường đường trong đó quy định các loại xe vào nút phải nhường đường cho các
đang lưu thông trong nút. Hiện nay, loại hình nút giao vòng đảo kiểu mới này đã và đang
được xây dựng rất nhiều ở các nước phát triển.
Tuy nhiên, trong hệ thống mạng lưới giao thông của nước ta hiện nay lại đang tiếp tục
xây dựng rất nhiều những nút giao vòng đảo kiểu cũ này, khiến cho hiện tượng ùn tắc liên tục
xảy ra tại các nút giao thông này. Thậm trí tại một số nước như Mỹ loại hình nút giao thông
vòng đảo kiểu cũ này đã bị cấm sử dụng trong nhiều năm cho tới mãi năm 2001. Do hiện nay
nước ta có rất ít các tài liệu hướng dẫn thiết kế và vận hành nút giao vòng đảo dẫn đến sự
nhầm lẫn của những người thiết kế về loại hình nút giao thông này. Để làm sáng tỏ các ưu
điểm của loại hình nút giao vòng đảo hiện đại giúp cho các kỹ sư thiết kế Việt Nam hiểu rõ
và phân biệt loại hình nút giao vòng đảo kiểu cũ vào nút giao vòng đảo hiện đại, trong đề tài
nghiên cứu tác giả đã tổng hợp, phân tích lý thuyết về đánh giá khả năng thông hành, mức
phục vụ và mức độ an toàn giao thông của loại hình nút giao thông này. Sau đó, tác giả đã
ứng dụng cho một nút giao thực tế là nút giao Quốc lộ 51 và đường cao tốc TP.Hồ Chí Minh

– Long Thành – Dầu Giây.
II. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Nút giao thông vòng đảo là một loại hình nút giao thông quan trọng trong mạng lưới
giao thông hiện nay.Loại hình nút giao thông này đã được các nước trên thế giới áp dụng rất
nhiều để giải quyết vấn đề tại các nút giao thông, đây cũng là một loại hình nút giao có giá trị
thẩm mỹ rất cao cho mạng lưới đường giao thông, cảnh quan đô thị. Hiện nay loại hình nút
giao này đang được sự quan tâm của rất nhiều các kỹ sư nước ta trên các diễn đàn về giao
thông đưa ra thảo luận. Nhưng ở nước ta hiện nay lại chưa có nhiều tài liệu về hướng dẫn
CÔNG TRÌNH THAM GIA XÉT GIẢI “TÀI NĂNG KHOA HỌC TRẺ VIỆT NAM”
3
thiết kế, đánh giá và vận hành cho loại hình nút giao thông này. Vì vậy, tác giả đã chọn để tài
để đưa ra các lý thuyết đánh giá cho các loại hình nút giao thông này và làm sáng tỏ tính ưu
việt của loại hình nút giao thông vòng đảo hiện đại đang được áp dụng trên thế giới hiện nay.
Từ đó đưa ra cái nhìn đúng đắn cho các kỹ sư về loại hình nút giao thông vòng đảo hiện đại
thông qua việc giải quyết các bất cập về giao thông trong nút giao giữa đường cao tốc TP.Hồ
Chí Minh - Long Thành - Dầu giây và Quốc lộ 51.
Nút giao giữa đường cao tốc Long Thành - Dầu Giây và quốc lộ 51 là một nút giao
thông quan trọng với lưu lượng giao thông qua nút rất lớn. Là một trong các nút giao thông
quan trọng trong dự án đường cao tốc TP.Hồ Chí Minh - Long Thành - Dầu Giây, nút giao
hình elip này xảy ra các bất cập về bán kính rẽ xe, các điểm xung đột trong nút, chiều dài các
đoạn trộn dòng khi cho các dòng xe tự do vào nút. Vì vậy tác giả đã chọn đề tài để đánh giá
dựa trên các nghiên cứu về nút giao vòng đảo từ đó đưa ra các phương án thiết kế nhằm cải
thiện các vấn đề còn tồn tại trong nút giao theo thiết kế cũ và nâng cao khả năng thông hành
cũng như mức phục vụ của nút giao thông này.
III. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Phương pháp nghiên cứu của đề tài là phương pháp lý thuyết kết hợp với thực tiễn.Tác
giả đã nghiên cứu lý thuyết đánh giá khả năng thông hành của nút giao vòng đảo với dòng
giao thông vào nút là dòng tự do theo công thức của Phòng thí nghiệm đường bộ Anh (The
transport and Road Research Laboratory), đánh giá khả năng thông hành của các nút giao
theo HCM 2000 với nút giao vòng đảo sử dụng tín hiệu đèn điều khiển, đánh giá khả năng

thông hành nút giao vòng đảo hiện đại theo :” Roundabout An informational Guide” của bộ
giao thông Mỹ, cùng với đó tác giả đã sử dụng phương pháp tính toán pha đèn để áp dụng
tính toán tín hiệu đèn điều khiển cho nút giao thông. Tác giả đã vận dụng các lý thuyết để
đánh giá các phương án đưa ra áp dụng cho nút giao giữa đường cao tốc TP.Hồ Chí Minh -
Long Thành - Dầu Giây và Quốc lộ 51,dựa trên các tài liệu về dự án : “Đường cao tốc TP.Hồ
Chí Minh - Long Thành - Dầu Giây”: lưu lượng xe, bình đồ nút giao Quốc lộ 51 và cao tốc
TP.Hồ Chí Minh - Long Thành - Dầu Giây…để đánh giá các vấn đề còn tồn tại trong nút
giao khi cho dòng xe lưu thông tự do vào nút như: tồn tại các xung đột giao cắt giữa các
dòng xe, bán kính quay đầu thay đổi nhiều, chiều dài đoạn trộn dòng phía Biên Hòa đi TP.
Hồ Chí Minh ngắn…
Đặc biệt trong đề tài tác giả đã đưa ra một phương án thiết kế theo hướng dẫn thiết kế
của bộ giao thông Mỹ và một phương án đưa đèn tín hiệu điều khiển vào nút vòng đảo để so
sánh với phương án thiết kế ban đầu của công ty NIPPON KOEI.
IV. TÓM TẮT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
Tác giả đã nghiên cứu lý thuyết đánh giá một số loại nút giao vòng đảo trên thế giới về
đánh giá khả năng thông hành, mức phục vụ và mức độ an toàn giao thông. Các loại nút giao
vòng đảo được đưa vào nghiên cứu: nút giao vòng đảo với các dòng vào nút tự do (nút giao
CÔNG TRÌNH THAM GIA XÉT GIẢI “TÀI NĂNG KHOA HỌC TRẺ VIỆT NAM”
4
vòng đảo kiểu cũ), nút giao vòng đảo có sử dụng tín hiệu đèn điều khiển và nút giao vòng
đảo hiện đại. Qua đó tác giả chỉ ra được các ưu điểm của loại hình nút giao thông vòng đảo
hiện đại so với loại các loại hình nút giao vòng đảo cũ. Từ đó các nghiên cứu lý thuyết tác
giả đề tài đã vận dụng để tính toán và đánh giá khả năng thông hành, mức phục vụ cũng như
mức độ an toàn giao thông của nút giao giữa đường cao tốc TP.Hồ Chí Minh - Long Thành -
Dầu Giây và Quốc lộ 51 theo thiết kế cũ của công ty thiết kế NIPPON KOEI và các phương
án thiết kế do tác giả đề xuất. Tác giả đã đưa ra kiến nghị phương án thiết kế cho nút giao
thông này theo nút giao vòng đảo hiện đại. Qua đề tài nghiên cứu tác giả kiến nghị sử dụng
loại hình nút giao vòng đảo hiện đại và loại bỏ loại hình nút giao vòng đảo kiểu cũ đang gây
ra các ùn tắc giao thông.
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NÚT GIAO THÔNG VÒNG ĐẢO

I. KHÁI NIỆM VÀ ĐẶC ĐIỂM NÚT GIAO VÒNG ĐẢO
Nút giao vòng đảo là loại nút ở giữa có một đảo trung tâm và xung quanh là phần
đường dành cho xe chạy quanh đảo. Đảo có thể là tổ hợp của các cung tròn, đoạn thẳng hoặc
một đảo rất nhỏ ở trung tâm…Yêu cầu đối với nút giao vòng đảo là hóa giải các điểm xung
đột giao cắt thành các xung đột tách , nhập.
Ưu điểm của nút giao thông vòng đảo:
- Giao thông một chiểu trong nút, các xe vào hoặc ra khỏi nút được lái xe tự điều chỉnh
tốc độ thích hợp để vận động nhập, tách và trộn dòng, do vậy xe chạy liên tục và hạn
chế được tai nạn giao thông xảy ra.
- Mọi hướng xe qua nút đều phải vòng quanh đảo do vậy rất thích hợp với những
đường dẫn có cùng cấp hạng, không có hướng ưu tiên.
- Cấu tạo đơn giản, dễ nhận biết hướng giao thông, thích hợp khi có nhiều đường dẫn
tới nút. Đặc biệt là khi có nhiều đường dẫn theo các góc khác nhau, dễ xử lý cấu tạo
hơn so với các loại nút cùng mức khác.
- Hình thức đẹp, bề thế, ngoài chức năng giao thông còn có thêm các chức năng khác
của một quảng trường.
Nhược điểm của nút giao thông vòng đảo:
- Nếu cấu tạo của nút giao vòng đảo hoàn chỉnh thì diện tích chiếm đất khá lớn
- Không ưu tiên cho các hướng cần ưu tiên, hành trình xe chạy bị kéo dài, do đó không
có lợi cho khai thác
- Không thích hợp cho xe thô sơ và xe gắn máy. Do tính năng của các loại xe này khi
sử dụng không gian đường, thường không chấp nhận vận động tách nhập mà thay vào
là chạy cắt ngang để rút ngắn hành trình nên rất dễ gây ra tai nạn và ùn tắc giao thông.
II. CÁC BỘ PHẬN CỦA NÚT GIAO VÒNG ĐẢO
a. Đảo trung tâm
CÔNG TRÌNH THAM GIA XÉT GIẢI “TÀI NĂNG KHOA HỌC TRẺ VIỆT NAM”
5
Đảo trung tâm của nút giao vòng đảo có thể có dạng hình tròn, hình vuông, hình
elip…Cấu tạo các đảo trung tâm thường là các đảo nổi cao hơn mặt đường, ngoài ra trên đảo
cũng có thể bố trí hệ thống đèn, vòi phun nước, tượng đài… tạo cảnh quan cho đường.

Kích thước đảo trung tâm tùy thuộc vào tốc độ tính toán, lưu lượng xe qua nút, số
đường nhập vào nút. Khi bố trí đảo cần chú ý chọn cấu tạo và kích thước hợp lý và cần phải
xét đến góc giao giữa các hưỡng tuyến, góc nhập vào nút.
Cùng với việc lựa chọn đảo trung tâm thì đường kính vòng tròn nội tiếp(đường tròn
giới hạn bởi mép ngoài phần xe chạy) cũng có ảnh hưởng tới khả năng thông hành và điều
kin giao thông trong nút.
b. Nhánh dẫn vào nút
Kích thước bề rộng nhánh dẫn và cấp hạng nhánh dẫn vào nút ảnh hưởng rất lớn đến
việc lựa chọn hình thức nút giao. Kích thước bề rộng nhánh dẫn còn ảnh hưởng đến khả năng
thông hành của nút cũng như việc tổ chức giao thông vào nút.
Bán kính rẽ xe tại các cửa vào của nhánh dẫn cần được thiết kế đảm bảo đủ điều kiện
rẽ xe. Bán kính rẽ xe kết hợp với vòng tròn nội tiếp cần tạo góc nhập thuận lợi cho người lái
xe, đảm bảo người tham gia giao thông được thuận lợi và an toàn.
c. Đảo phân cách
Đảo phân cách giữa các làn xe vào nút và cách làn xe ra nút được bố trí có thể là dạn
tam giác nổi hoặc kẻ vạch sơn để định hướng cho các xe rẽ vào nút và các xe thoát khỏi nút
một cách thuận lợi. Đảo cũng có thể là nơi bố trí làn dừng chân cho người bộ hành và bố trí
hệ thống đèn điện, biển báo…
Hiện nay, tại các nước trên thế giới loại hình nút giao vòng đảo hiện đai đã giải quyết
được các bất cập về giao thông còn tồn tại trong nút giao vòng đảo kiểu cũ. Với các bổ sung
và thay đổi về cấu tạo so với nút giao vòng đảo kiểu cũ, nút giao vòng đảo kiểu mới đã cho
thấy được các ưu điểm nổi bật về mặt giải quyết các bất cập về giao thông so với nút giao
vòng đảo kiểu cũ. Sự khác nhau giữa hai loại hình nút giao này được trình bày như ở bảng
sau:
Bảng I.1: Sự khác nhau giữa loại hình nút giao vòng đảo kiểu cũ và nút giao vòng đảo
hiện đại
Điểm khác biệt Nút giao vòng đảo kiểu cũ Nút giao vòng đảo hiện đại
Tổ chức giao thông
ở cửa vào
- Xe lưu thông trong nút nhường đường

cho xe vào nút.
- Các xe trên nhánh dẫn vào nút tự do.
Bắt buộc bố trí các đoạn trộn dòng.
Với cách tổ chức giao thông này, các xe
lưu thông trong nút dễ gây ùn tắc giao
thông trong nút do dòng xe vào nút cản trở
sự lưu thông của các xe trong nút và các
nhánh dẫn không thể lưu thông được.
-Xe vào nút nhường đường cho xe trong
nút.
- Các xe trên nhánh dẫn phải xếp hang
chờ và chỉ được vào khi xuất hiện các
khoảng trống thuận tiện cho việc nhập
nút.
Trong nút không bố trí các đoạn trộn
dòng.
Với các tổ chức giao thông này, các xe lưu
thông trong nút luôn đảm bảo được di
CÔNG TRÌNH THAM GIA XÉT GIẢI “TÀI NĂNG KHOA HỌC TRẺ VIỆT NAM”
6
chuyển thuận tiện, dòng xe lưu thông
trong nút không bị cản trở. Luôn đảm bảo
được sự lưu thông của các dòng xe
Đường đi bộ trong
nút.
Đường đi bộ được phép cắt qua đảo trung
tâm.
Đường đi bộ không được phép cắt qua đảo
trung tâm, mà phải bố trí trước khi tới vạch
nhường đường.

Dừng đỗ xe trong
nút
Được phép dừng đỗ xe trong nút khi nút
rộng
Không được phép dừng đỗ xe trong nút.
Đảo trung tâm Để tăng tốc độ xe lưu thông qua nút thì cần
bố trí đảo trung tâm lớn.
Đảo trung tâm bán kính hợp lý, tăng an
toàn.
Đảo phân cách Tùy từng trường hợp Có đảo phân cách ở cửa vào và ra của
nhánh dẫn
Bán kính rẽ xe Được bố trí để góc nhập của dòng xe vào
nút nhỏ, tăng tốc độ xe vào nút.
Được bố trí để góc nhập vào nút lớn, hạn
chế tốc độ xe nhập vào nút. Góc ra khỏi
nút nhỏ để tăng tốc độ xe thoát ra khỏi nút.
CHƯƠNG II: CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ KHẢ
NĂNG THÔNG HÀNH VÀ MỨC PHỤC VỤ CỦA NÚT GIAO VÒNG ĐẢO
I. ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG THÔNG HÀNH VÀ MỨC PHỤC VỤ CỦA NÚT GIAO
VÒNG ĐẢO KIỂU CŨ VỚI DÒNG XE VÀO NÚT TỰ DO THEO CÔNG THỨC
NGHIÊN CỨU CỦA PHÒNG THÍ NGHIỆM ĐƯỜNG BỘ ANH
Theo nghiên cứu của phòng thí nghiệm đường bộ Anh thì khả năng thông hành của nút
giao thông vòng đảo được xác định theo khả năng thông hành của mỗi đoạn trộn. Khả năng
thông hành của đoạn trộn được xác định theo bố trí hình học của nút bao gồm cửa vào, cửa ra
và thành phần các dòng xe trong đoạn trộn. Từ công thức của phòng thí nghiệm đã được
Wardrop điều chỉnh lại và được gọi là công thức Wardrop:
CÔNG TRÌNH THAM GIA XÉT GIẢI “TÀI NĂNG KHOA HỌC TRẺ VIỆT NAM”
7
Hình II.1
Công thức Wardrop:

Trong đó
Q
P
= Khả năng thông hành của đoạn trộn với xe con tính toán, PCUs/h.
W = Chiều rộng đoạn trộn dòng, đơn vị là m (trong khoảng 6-18m).
e = Chiều rộng trung bình của cửa vào, đơn vị là m
l = chiều dài đoạn trộn dòng ( chiều dài giữa hai điểm cuối của đảo phân cách), đợn vị là m
p = tỷ lệ giao thông đoạn trộn
Trong công thức trên thì hệ số quy đổi xe về xe con được lấy theo bảng IV-1sau:
Bảng II-1
Loại xe PCU
1. Xe con và xe ba bánh
1.8
2. Xe Bus và xe tải nặng
1.8
3. Xe máy và xe kéo
0.75
4. Xe đạp
0.5
5. Xe kéo bằng súc vật
4-6
Trong công thức điều chỉnh của Wardrop thì các giá trị được tính toán dưới điều kiện:
CÔNG TRÌNH THAM GIA XÉT GIẢI “TÀI NĂNG KHOA HỌC TRẺ VIỆT NAM”
a
d
b
b
c
c
l

w
e1
e2
®¶o trung t©m
®¶o ph©n c¸ch
®o¹n trén dßng
8
i. Không có xe dừng trên nhánh dẫn.
ii. e/w nên trong khoảng 0.4 – 1.0
iii. w/l nên trong khoảng 0.12 – 0.4
iv. p nên trong khoảng 0.4 – 1.0
v. l nên trong khoảng 18-90m.
Cần điều chỉnh lại theo các bố trí hình học của nút:
i. Góc vào trong khoảng từ 0
o
-15
o
trừ đi 5% khả năng thông hành đoạn trộn.
ii. Góc vào từ 15
o
-30
o
trừ đi 21% khả năng thông hành của đoạn trộn.
iii. Góc ra 60
o
-75
o
trừ đi 5% khả năng thông hành đoạn trộn.
iv. Góc ra lớn hơn 75
o

trừ đi 5% khả năng thông hành đoạn trộn.
v. Góc ở trong lớn hơn 95
o
trừ đi 5% khả năng thông hành đoạn trộn.
vi. Dòng người đi bộ ở cửa ra lớn hơn 300 người/h tùy chọn giảm đi từ 1-6% khả
năng thông hành đoạn trộn.
Từ khả năng thông hành của từng đoạn trộn, dựa vào công thức tính hệ số mức độ phục
vụ của Z
Trong đó:
N = Lưu lượng xe qua đoạn trộn trong giờ cao điểm (xe/h)
P = Khả năng thông hành của đoạn trộn (xe/h).
Đánh giá mức độ phục vụ của nút dựa trên việc đánh giá mức độ phục vụ của các đoạn
trộn theo bảng II-2 sau:
Bảng II-2
Mức phục vụ Giá trị hệ số Z Mức phục vụ Giá trị hệ số Z
A
B
C
Z ≤ 0,2
0,2 < Z ≤ 0,45
0,45 < Z ≤ 0,65
D
E
F
0,65 < Z ≤ 0.85
0,85 < Z ≤ 0,95
0,95 < Z ≤ 1,0
II. ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG THÔNG HÀNH VÀ MỨC PHỤC VỤ CỦA NÚT GIAO
VÒNG ĐẢO KẾT HỢP SỬ DỤNG TÍN HIỆU ĐÈN ĐIỀU KHIỂN THEO HCM2000
(Highway Capacity Manual 2000).

HCM 2000 là một phiên bản mới trong số các phiên bản của bộ HCM của ủy ban nghiên
cứu giao thông Hoa Kỳ. Cuốn sổ tay này đưa ra các cách phân tích đánh giá về khả năng
thông hành và mức phục vụ của đường ô tô và đường phố một cách dễ dàng. Cuốn sổ tay
này cho chúng ta các phương pháp và cách tính toán chất lượng phục vụ của các tuyến
đường. Cách phân tích các đặc tính hoạt động của các phương tiện tham gia giao thông, hành
CÔNG TRÌNH THAM GIA XÉT GIẢI “TÀI NĂNG KHOA HỌC TRẺ VIỆT NAM”
9
vi người tham gia giao thông trên các tuyến đường ảnh hưởng tới chất lượng phục vụ của các
con đường.
Trong đề tài nghiên cứu này tác giả đã sử dụng cách tính suất dòng bão hòa, phân pha
đèn, tính thời gian chậm xe, khả năng thông hành của nút giao thông vòng đảo.
a. Thông số đầu vào
Các thông số đầu vào cần thiết để phân tích hoạt động của các nút giao thông điều khiển
bằng tín hiệu đèn. Các dữ liệu đầu vào gồm 3 nhóm chính: hình học, giao thông và đèn tín
hiệu. Bảng II-3: Dữ liệu vào cần thiết cho việc phân tích các nhóm làn.
Bảng II-3: Dữ liệu vào cần thiết cho việc phân tích các nhóm làn
Loại dữ liệu Các tham số
Điều kiện hình học Loại khu vực
Số làn, N
Độ rộng làn trung bình, W (m)
Độ dốc dọc, G (%)
Sự tồn tại của làn dành riêng cho xe rẽ phải hoặc rẽ trái
Chiều dài của làn xe chờ, xe rẽ phải hoặc rẽ trái, Ls (xe)
Khu vực đỗ xe
Điều kiện giao thông Nhu cầu lưu lượng theo các hướng, v (veh/h)
Dòng bão hòa cơ bản, s
0
(pc/h/ln)
Hệ số giờ cao điểm, PHF
Phần trăm xe nặng, HV (%)

Lưu lượng người đi bộ ở các hướng dẫn, V
ped
(p/h)
Các xe buýt dừng ở khu vực nút, N
b
(busus/h)
Hoạt động đỗ xe, N
m
( hoạt động/h)
Loại dòng đến, AT
Tỷ lệ xe đến trong lúc đèn xanh, P
Vận tốc các hướng dẫn, SA (km/h)
Điều kiện về đèn tín
hiệu
Thời gian chu kỳ, C (s)
Thời gian đèn xanh, G (s)
Thời gian đèn vàng, đỏ, Y (s)
Loại đèn điều khiển, thiết lập thời gian trước hoặc tự động
Đèn dành cho người đi bộ
Thời gian đèn xanh tối thiểu dành cho người đi bộ, G
p
(s)
Số pha đèn
Thời gian phân tích, T (h)
b. Nhóm làn và lưu lượng xe
Phương pháp luận cho nút giao thông điều khiển bằng đèn là độc lập, nghĩa là phương
pháp này được xem xét trên cơ sở xem xét riêng biệt các nhánh làn dẫn vào nút và các nhóm
làn trên các nhánh đó. Việc phân chia nhánh dẫn thành các nhóm khác nhau là để đánh giá
CÔNG TRÌNH THAM GIA XÉT GIẢI “TÀI NĂNG KHOA HỌC TRẺ VIỆT NAM”
10

các dòng giao thông có tính chất khác biệt nhau trên các nhánh dẫn như phương diện hình
học, phân phối dòng giao thông. Nên phân chia nhánh với số làn ít nhất có thể. Nếu nhóm làn
có nhiều hơn hai làn thì trong các phân tích về sau đều coi nhóm làn như là một làn.
Lưu lượng xe nhu cầu được xác định rõ cho từng hướng đi trên mỗi nhánh làn, là số xe trong
1 giờ trong 15 phút của quá trình phân tích, nếu không có lưu lượng xe cho 15 phút phân tích
thì có thể ước lượng dựa trên lưu lượng xe theo giờ và hệ số giờ cao điểm. Đối với những nút
giao có cho phép rẽ phải khi đèn đỏ, lưu lượng xe rẽ phải cần được chiết giảm một lượng
bằng lưu lượng xe rẽ phải trong thời gian đèn đỏ.
c. Cường độ dòng bão hòa
Cường độ dòng bão hòa là giá trị quan trọng cần phải được tính toán để xác định được
khả năng thông hành của nút giao thông. Cường độ dòng bão hòa được xác định cho từng
nhóm làn theo công thức (1). Cường độ dòng bão hòa là dòng xe tính bằng xe trong một giờ
có thể phục vụ được của nhóm làn đó với giả thiết thời gian đèn xanh chiếm 100% toàn bộ
thời gian ( nghĩa là tỷ số t
đèn xsnh
/t
chu kỳ
=1 ).
Trong đó:
S= Cường độ dòng bão hòa của nhóm làn nghiên cứu; là tổng lưu lượng của các làn trong
nhóm làn (xe/h)
S
0
= suất dòng lý tưởng

cho 1 làn (xe/h/làn)
N=số làn trong nhóm làn
f
w
= hệ số điều chỉnh theo bề rộng của làn;

f
HV
= hệ số điều chỉnh theo tỷ lệ xe nặng trong dòng giao thông
f
g
= hệ số điều chỉnh theo độ dốc dọc của nhánh dẫn
f
p
=hệ số điều chỉnh do có làn xe đỗ hoặc hoạt động đỗ xe ở làn lân cận;
f
bb
= hệ số điều chỉnh do tắc nghẽn do có sẽ buýt dừng trong khu vực nút;
f
a
= hệ số điều chỉnh theo loại vùng;
f
LU
= hệ số điều chỉnh tận dụng làn xe;
f
LT
= hệ số điều chỉnh do dòng rẽ trái trong nhóm làn;
f
RT
= hệ số điều chỉnh do dòng rẽ phải trong nhóm làn;
f
Lpb
= hệ số điều chỉnh do ảnh hưởng của người đi bộ tới dòng rẽ trái;
f
Rpb
= hệ số điều chỉnh do ảnh hưởng của người đi bộ tới dòng rẽ phải;

Các hệ số điều chỉnh được thể hiện trong bảng IV-4 (trang sau)
CÔNG TRÌNH THAM GIA XÉT GIẢI “TÀI NĂNG KHOA HỌC TRẺ VIỆT NAM”
11
Bảng II-4: Hệ số điều chỉnh suất dòng bão hòa
Hệ số Công thức Định nghĩa biến Chú ý
Bề
rộng
làn
W=bề rộng làn
(m)
Với W≥2.4
Nếu W≥4.8
thì nên cân nhắc chia
làm 2 làn
Xe
nặng
%HV=%xe nặng
trong tổng lưu
lượng nhóm làn
E
T
=2.0 xe con/xe
nặng
Dốc
dọc
%G=%độ dốc
dọc trên nhóm
làn trong nhánh
dẫn
-6% ≤ G % ≤+10%

Dấu “-“ là xuống
dốc
Đỗ xe
N=số làn xe
trong nhóm làn
Nm=hiện tượng
đỗ xe/h
nếu
không có đỗ xe
Tắc
nghẽn
do xe
buýt
N=Số làn xe
trong nhóm làn
N
B
= số xe buýt
dừng/h
Loại
vùng
f
a
=0.900 cho khu vực thương mại
f
a
=1.000 cho khu vực khác
Tận
dụng
làn

v
g
= Lưu lượng
xe yêu cầu
v
g1
= Lưu lương
trên 1 làn
N = Số làn xe
CÔNG TRÌNH THAM GIA XÉT GIẢI “TÀI NĂNG KHOA HỌC TRẺ VIỆT NAM”
12
Rẽ
trái
Pha dành riêng:
Làn dành riêng:
Làn dùng chung:
P
LT
=tỷ lệ rẽ trái
trong nhóm làn
Xem biểu C16-1 phụ
lục C cho các
phương án không có
pha dành riêng
Rẽ
phải
Làn dành riêng:
Làn dùng chung:
Chỉ có một làn:
P

RT
=tỷ lệ rẽ phải
trong nhóm làn
f
RT
≥0,05
Tắc
nghẽn
do xe
đạp và
khác
bộ
hành
Hiệu chỉnh rẽ phải
)
Hiệu chỉnh rẽ trái
)
P
LT
=tỷ lệ rẽ trái
trong nhóm làn
A
Pbt
=hệ số hiệu
chỉnh pha dùng
chung
P
LTA
= tỷ lệ thời
gian đèn xanh

dành riêng cho rẽ
trên trên tổng
thời gian đèn
xanh
P
RT
=tỷ lệ rẽ phải
trong nhóm làn
P
LTA
=tỷ lệ thời
gian đèn xanh
dành riêng rẽ
phải trên tổng
thời gian đèn
xanh
Để thực hiện quá trình tính toán các hệ số hiệu chỉnh được dễ dàng và nhanh chóng, HCM
2000 có đưa ra các bảng tính để tính các hệ số đặc biệt trên và sơ đồ sử dụng trong quá trình
tính toán.
d. Tính toán đèn điều khiển
Tại nút điều khiển băng đèn tín hiệu, khả năng thông qua của nhóm làn trong một chu kì đèn
được tính theo công thức:
CÔNG TRÌNH THAM GIA XÉT GIẢI “TÀI NĂNG KHOA HỌC TRẺ VIỆT NAM”
13
Trong đó:
v
i
= lưu lượng của nhóm làn
s
i

= cường độ dòng bão hòa của nhóm làn
C = chu kì đèn
g
i
= thời gian xanh có hiệu của nhóm làn đó.
Tỉ lệ thông qua của nút trong một chu kì đèn tính theo công thức :
Trong đó:
là tỷ số lớn nhất trong các nhóm làn cùng chung một pha đèn
L = thời gian tổn thất do khởi động và đảm bảo điều kiện an toàn để 2 xe từ 2 pha
khác nhau không xung đột trong mỗi chu kì
Khi X
c
=1 đạt tới lý tưởng nghĩa là sau mỗi cho kỳ đèn, xe đều thông hết, không còn xe tắc lại
trên nút. Khí đó chu kỳ C là nhỏ nhất. Từ (2) ta có công thức:
Tính X
c
từ các giá trị C làm tròn đến 5s với những giá trị C=30 90s, làm tròn đến 10s với
những giá trị C lớn hơn 90s (Cụ thể là 30; 35; 40…. 80; 85; 90;100; 110; 120 … ) và C phải
lớn hơn C
min
.
Chu kỳ đèn tối ưu C được xác định theo công thức của Webster (Anh):
Trong đó:
C= Chu kỳ đèn
Y= với Y
i
=
L = tổng thời gian tổn thất
Từ đó ta tính được thời gian đèn xanh cho mỗi pha trong một chu kỳ từ công thức sau:
e. Xác định thời gian chậm xe, chiều dài hàng chờ và mức phục vụ của nút giao thông

sử dụng tín hiệu đèn điều khiển.
CÔNG TRÌNH THAM GIA XÉT GIẢI “TÀI NĂNG KHOA HỌC TRẺ VIỆT NAM”
14
Để đánh giá khả năng thông hành của nút giao thông sử dụng tín hiệu đèn điều khiển, HCM
xác định một thông số quan trọng là thời gian chậm xe qua nút từ đó tìm ra mức độ phục vụ
của nút
 Tính toán thời gian chậm xe qua nút sử dụng tín hiệu đèn điêu khiển theo HCM 2000
Theo HCM2000 thì thời gian chờ qua nút được tính theo công thức sau:
d =d
1
.(PF)+d
2
+d
3
d= Control delay time : Thời gian chờ xe qua nút
d
1
= Uniform control delay time: thời gian chờ xe qua nút của xe theo nhóm
PF= Hệ số hiệu chỉnh quá trình kể đến ảnh hưởng của các chu trình đèn tín hiệu
d
2
= thời gian chờ xe của các xe đến lần lượt
d
3
=Thời gian xếp hàng bắt đầu đợi
+ Xác định d
1
Hệ số xét tới sự hiệu quả của quá trình làm việc của đèn PF phụ thuộc vào tỷ lệ số xe đến nút
khi đèn xanh. PF được xách định theo công thức sau:
Trong đó:

PF = hệ số xét tới hiệu ứng của tín hiệu đèn.
P = tỷ lệ xe đến trong lúc đèn xanh.
f
PA
= hệ số thêm vào xét đến các xe đến theo nhóm trong thời gian đèn xanh.
g/C = tỷ lệ thời gian đèn xanh hiệu quả.
Giá trị của đại lượng P được xác định bằng thực nghiệm tại hiện trường hoặc được ước lượng
dựa vào các hình thức xe vào nút (arrival type). Việc phân loại các hình thức xe vào nút được
thể hiện cụ thể trong bảng. P= R
P
.g/C.
Bảng II-5
f
PA
được xác định phụ thuộc vào các loại xe vào nút (arrival type) .
g/c là tỷ số thời gian đèn xanh có hiệu trên thời gian chu kỳ đèn điều khiển.
CÔNG TRÌNH THAM GIA XÉT GIẢI “TÀI NĂNG KHOA HỌC TRẺ VIỆT NAM”
(1 ).
(1 / )
PA
P f
PF
g c
−
=
−
15
Sau đó d
1
được xác định ttheo công thức sau :

Trong đó :
d
1
= thời gian chờ qua nút của xe theo nhóm
C= Thời gian của 1 chu kỳ đèn
g= Thời gian đèn xanh có hiệu
X= Độ bão hoà của làn đường đang xét
X được xác định như sau:
+ Xác định d
2
d
2
được xác định theo công thức sau:
Trong đó:
d
2
= là thời gian chờ qua nút trung bình của 1 xe đến nút lần lượt
T= Khoảng thời gian phân tích
X= Độ bão hoà của làn đường đang xét
K= Hệ số phụ thuộc vào sự cài đặt của đèn tín hiệu
C= Khả năng thông hành của nhóm làn
+ Hệ số d
3

d
3
chỉ được xem xét khi có nhiều quãng nghiên cứu liên tiếp nếu chỉ nghiên cứu 1
quãng thời gian duy nhất thì d
3
được cho bằng 0.

+ Thời gian chờ trung bình trên một hướng
Thời gian chờ trung bình trên 1 hướng được xác định theo công thức sau:
Trong đó:
d
A
= Thời gian chờ trung bình theo hướng A;
d
i
=Thời gian chờ trên làn thứ i;
d
i
= Lưu lượng trên làn thứ i;
+ Thời gian chờ qua nút của cả nút
Trong đó:
CÔNG TRÌNH THAM GIA XÉT GIẢI “TÀI NĂNG KHOA HỌC TRẺ VIỆT NAM”
[ ]
2
1
0.5 (1 / )
1 min(1, ).( / )
C g c
d
X g c
−
=
−
.( / )
s
X
S g c

=
2
2
8
900 ( 1) ( 1)
KlX
d T X X
cT
 
= − + − +
 
 
i i
A
i
d v
d
v
=
∑
∑
i i
i
d v
d
v
=
∑
∑
16

d = thời gian chờ qua nút trung bình trên cả nút;
d
i
= Thời gian chờ qua nút theo hướng thứ i;
v
i
= Lưu lượng xe qua nút theo hướng i
a. Tính toán chiều dài hàng chờ xe
Từ kết quả tính toán thời gian chậm xe ta tính toán chiều dài hàng chờ xe theo luật Little
L(xe):
(xe)
Trong đó:
L = Chiều dài hàng chờ (xe).
v = Lưu lượng dòng xe vào nút (xe/h).
d= Thời gian chậm xe của dòng vào nút (s/xe).
b. Mức phục vụ của nhánh dẫn vào nút và của toàn nút
Theo HCM 2000 từ thời gian chậm xe của các hướng vào nút và thời gian chậm xe của nút
chúng ta có thể đánh giá mức độ phục vụ của các nhánh dẫn hay của toàn nút. Bảng đánh giá
mức độ phục vụ theo thời gian chờ xe theo HCM 2000:
Bảng II-6
III. ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG THÔNG HÀNH VÀ MỨC PHỤC VỤ CỦA NÚT GIAO
VÒNG ĐẢO HIỆN ĐẠI.
Dựa trên kết quả của HCM, theo nghiên cứu của Bộ giao thông Mỹ thì khả năng thông
hành của nút giao vòng đảo được tính toán dựa trên tính toán khả năng thông hành của một
nhánh dẫn vào nút. Khả năng thông hành của nhánh dẫn vào nút được tính toán theo công
thức trong HCM 2000:
CÔNG TRÌNH THAM GIA XÉT GIẢI “TÀI NĂNG KHOA HỌC TRẺ VIỆT NAM”
17
C
a

= KNTH trên nhánh dẫn (xe/h)
V
c
= lưu lượng xe lưu thông trong nút xung đột với dòng xe vào của nhánh dẫn
đang xét (xe/h)
t
c
= Thời gian tới hạn 4,1ữ4,6 : là khoảng thời gian mà xe ở nhánh dẫn có thể nhập
vào dòng xe trong vòng đảo khi they khoảng trống giữa hai xe trong vòng đảo.
t
f
= Thời gian bám đuôi 2,6 ữ3,1: là khoảng thời gian của xe ngay sau xe nhập vào
vòng đảo tiến đến vạch dừng xe ở nhánh dẫn.
Theo nghiên cứu của Mỹ thì khả năng thông hành của nhánh dẫn một làn đơn trong đô thị
được biểu thị trong biểu đồ sau:
Hình II.2: Biểu đồ xác định khả năng thông hành của nhánh dẫn một làn đơn trong đô
thị (đường nét lion):
CÔNG TRÌNH THAM GIA XÉT GIẢI “TÀI NĂNG KHOA HỌC TRẺ VIỆT NAM”
18
Hình II.3: Khả năng thông hành của nhánh dẫn với 2 làn xe được biểu thị trên biểu đồ
+ Thời gian chậm xe của nhánh dẫn được tính theo công thức sau:
Trong đó:
d = Thời gian chậm xe trung bình s/xe.
V
x
= Lưu lượng dòng vào xe/h.
C
mx
= Khả năng thông hành của nhánh dẫn xe/h
T = Thời gian phân tích (T=0.25 h = 15phút)

+ Chiều dài hàng chờ xe được tính theo luật Little L (xe):
(xe)
CÔNG TRÌNH THAM GIA XÉT GIẢI “TÀI NĂNG KHOA HỌC TRẺ VIỆT NAM”
19
+ Mức phục vụ của nút giao vòng đảo hiện đại có thể đánh giá theo HCM từ thời gian
chậm xe của nhánh dẫn.
IV. ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ AN TOÀN GIAO THÔNG TRONG NÚT GIAO VÒNG
ĐẢO
Nút giao thông là nơi tiềm ẩn các khả năng gây ra tai nạn giao thông lớn nhất trên các
tuyến đường. Theo thống kê ở nước ta năm 1997 thì tai nạn giao thông đường bộ chiếm 95%
tổng số vụ tai nạn và 25-35% số vụ tai nạn đó xảy ra tại các nút giao thông. Vì vậy chỉ tiêu
an toàn giao thông là một chỉ tiêu quan trọng. Trong đề tài nghiên cứu tác giả đã đánh giá
mức độ an toàn giao thông của nút giao vòng đảo bằng chỉ tiêu dự báo số tai nạn xảy ra hàng
năm để làm một chỉ tiêu so sánh giữa các phương án nút giao đưa ra. Số vụ tai nạn xảy ra
trong một năm được dự báo theo công thức:
Trong đó:
N= Số điểm xung đột
Q
i
= mức độ nguy hiểm hay khả năng xảy ra tai nạn ở điểm xung đột thứ I và qi được tính
toán theo công thức:
Trong đó:
M
i
,N
i
= lưu lượng của hai dòng xe xung đột (xe/ngày đêm)
K
n
= hệ số lưu lượng không đều, tính cho tháng có lưu lượng lớn nhất, khi lưu lượng xe

tương đối đều cho các tháng trong năm lấy K
n
=
K
i
= hệ số tai nạn trên 10 triệu xe qua, K
i
phụ thuộc vào loại xung đột, vị trí của hướng
xung đột, các đặc trưng của hướng xung đột.
Hệ số K
i
được giáo sư tiến sĩ người Nga E.M Lôbanôp nghiên cứu trên địa bàn nước Nga và
tổng kết đưa ra giới thiệu sử dụng cho nút giao vòng đảo như sau:
Với các xung đột giao cắt trên các nút giao ngang mức cho những xe chạy thẳng với góc giao
cắt là ỏ: 30
o
≤ ỏ <50
o
Lấy Ki= 0.005 (với nút giao thông thường).
CÔNG TRÌNH THAM GIA XÉT GIẢI “TÀI NĂNG KHOA HỌC TRẺ VIỆT NAM”
20
Bảng IV.1: Bảng hệ số tai nạn giao thông trên 10 triệu xe cho nút giao vòng đảo
Tương quan các luồng
xe
Bán kính mép trong của vòng xuyến
15 20 25 30 40 50 60 80
Hệ số tai nạn( vụ/10triệu xe)
1. Nhập
- Vòng xuyến nhiều làn xe
- Vòng xuyến 1 làn xe có

bán kính đường nối :
<15m
>15m
2. Tách
- Vòng xuyến nhiều làn xe
- Vòng xuyến 1 làn xe có
bán kính đường nối:
<15m
>15m
3. Trộn dòng( nhập rồi
tách) trên vòng xuyến
nhiều làn xe
0.0040
0.0040
0.0040
0.0028
0.0028
0.0016
-
0.0030
0.0030
0.0025
0.0020
0.0020
0.0012
-
0.0022
0.0022
0.0013
0.0014

0.0014
0.0010
-
0.0018
0.0015
0.0010
0.0012
0.0010
0.0007
0.0016
0.0013
0.0010
0.0007
0.0009
0.0007
0.0005
0.0013
0.001
0.0007
0.0005
0.0007
0.0006
0.0004
0.001
0.0008
0.0005
0.0004
0.0005
0.0005
0.0003

0.0008
0.0005
0.0004
0.0003
0.00035
0.0004
0.0002
0.0007
V. NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ
Qua phân tích đánh giá khả năng thông hành của từng loại hình nút giao thông vòng đảo, tác
giả nhận thấy:
• Đối với loại hình nút giao vòng đảo kiểu cũ: với dòng xe vào nút tự do thì khả năng thông
hành của nút giao được đánh giá thông qua khả năng thông hành của đoạn trộn dòng.
Nhưng khi lưu lượng xe lớn đi vào nút sẽ dẫn đến những khó khăn cho các xe ra và vào
nút, dòng xe vào nút tự do sẽ dễ gây ùn tắc giao thông, do dòng xe vào nút cản trở các
dòng xe ra nút. Vì vậy muốn tăng khả năng thông hành của loại hình nút giao này thì ta
cần phải tăng chiều dài đoạn trộn dòng (theo công thức tính toán) dẫn đến cần có những
vòng đảo chiếm dụng diện tích đất rất lớn.
• Đối với loại hình nút giao vòng đảo sử dụng tín hiệu đèn điều khiển: đối với loại hình nút
giao này thì việc tính toán và sử dụng tín hiệu đèn cho nút giao phức tạp, việc tính toán
đòi hỏi phải kĩ lưỡng theo lưu lượng giao thông. Vì đối với việc sử dụng tín hiệu đèn
điều khiển cho nút giao vòng đảo thì cần tránh việc để các xe lưu thông trong nút dừng lại
trong nút, dễ gây ùn tắc, vấn đề này phức tạp và khó lường trước được khi tính toán lý
thuyết và sử dụng thực tế. Bên cạnh đó chỉ với các nút giao vòng đảo lớn mới nên sử
dụng tín hiệu đèn điều khiển, khi đó sẽ dễ làm cho thời gian tổn thất giữa các lớn. Và việc
sử dụng tín hiệu đèn điều khiển với nút giao vòng đảo sẽ dẫn đến việc phải tiêu thụ một
lượng điện năng đáng kể trong khi lại mất một khoảng không gian lớn dành cho nút.
CÔNG TRÌNH THAM GIA XÉT GIẢI “TÀI NĂNG KHOA HỌC TRẺ VIỆT NAM”
21
• Đối với nút giao vòng đảo hiện đại, đi đôi với nó là luật nhường đường, bắt buộc người

lái xe khi vào nút phải nhường đường cho xe đang lưu thông trong nút. Các xe trên các
nhánh dẫn phải xếp hàng chờ, chờ có khoảng trống giữa các xe đang lưu thông trong nút
và tận dụng khoảng trống đó để di chuyển xe vào dòng xe trong nút, đối với kiểu hình
này thì không có đoạn trộn dòng. Đối với các bán kính rẽ xe vào nút và ra nút cần được
thiết kế sao cho giảm được vận tốc trước khi vào nút, góc nhập xe nhỏ và giúp cho xe từ
trong nút thoát ra ngoài nhanh hơn. Với kiểu hình nút giao vòng đảo hiện đại này sẽ làm
tăng được khả năng thông hành và tăng mức độ an toàn giao thông so với nút giao vòng
đảo kiểu cũ. Như tính toán đối với nút giao giữa đường cao tốc TP.Hồ Chí Minh – Long
Thành – Dầu Giây và Quốc lộ 51 trong phần tiếp theo sẽ cho thấy được hiệu quả khi sử
dụng nút giao vòng đảo hiện đại.
Việc thiết kế và áp dụng kiểu hình nút giao vòng đảo hiện đại theo như phương pháp đánh
giá sẽ phù hợp với dòng xe thuần ô tô. Với dòng xe hỗn hợp và nhiều xe máy như trong các
nội đô hiện nay thì cần có những nghiên cứu kĩ hơn để phù hợp với dòng xe.
CHƯƠNG III: VẬN DỤNG LÝ THUYẾT ĐỂ ĐÁNH GIÁ VÀ ĐỀ XUẤT
PHƯƠNG ÁN NÚT GIAO GIỮA ĐƯỜNG CAO TỐC TP.HỒ CHÍ MINH -
LONG THÀNH - DẦU GIÂY VÀ QUỐC LỘ 51.
I. PHƯƠNG ÁN NÚT GIAO VÒNG ĐẢO GIỮA ĐƯỜNG CAO TỐC TP.HỒ CHÍ MINH
- LONG THÀNH - DẦU GIÂY VÀ QUỐC LỘ 51 THEO THIẾT KẾ CỦA CÔNG TY
NIPPON KOEI
1. Các tiêu chuẩn thiết kế và xe thiết kế
Trong dự án đơn vị thiết kế đã sử dụng các tiêu chuẩn sau:
Tiêu chuẩn đường đô thị Việt Nam (TCXD104 – 2007)
Tiêu chuẩn thiết kế đường Việt Nam (TCVN 4054 – 2005)
Tiêu chuẩn thiết kế đường cao tốc Việt Nam ( TCVN 5729 – 97)
Tiêu chuẩn thiết kế đường cao tốc Nhật Bản (NEXCO)
AASHTO : Chính sách thiết kế hình học cho đường ô tô và đường ,2004
Xe thiết kế được công ty tư vấn thiết kế đề xuất là xe WB-15 trong AASHTO
Chiều dài:16,7m
Chiều rộng: 2,6m
Chiều cao: 4,1m

2. Đặc điểm dòng xe
a. Lưu lượng, thành phần dòng xe
Lưu lượng giao thông của dự án đường cao tốc Long Thành – Dầu Giây theo nghiên
cứu mới nhất của VITRANSS2 (JICA, 2010), kết quả dự báo lưu lượng giao thông
cho năm 2020 và 2030 :
Bảng III-1: Kết quả dự báo lưu lượng giao thông cho năm 2020 và 2030
CÔNG TRÌNH THAM GIA XÉT GIẢI “TÀI NĂNG KHOA HỌC TRẺ VIỆT NAM”
22
Năm Lưu lượng giao thông (PCUs/ngày)
2020 58,200
2030 80,700
Với tỷ lệ lưu lượng các xe lưu thông như sau:
Xe tải :60% lưu lượng xe
Xe Bus:20% lưu lượng xe
Xe con : 10% lưu lượng xe
b. Tốc độ xe các đường dẫn vào nút.
- Đường QL 51 là được nâng cấp thành đường cấp II : Tốc độ thiết kế là 100km/h, tốc
độ thực tế có thể lấy 80km/h. Tại nút giao tốc độ thiết kế của nút có thể lấy 40Km/h
- Đường cao tốc qua trạm thu phí lấy Vtk= 60Km/h.
3. Đặc điểm kích thước hình học của nút giao
a. Đảo trung tâm
- Đảo trung tâm là đảo hình elip, trục dài theo hướng chính. Kích thước đảo trung
tâm:trục dài 140m, trục ngắn 60m
- Đảo elip nội tiếp :157m-72m
- Bán kính đảo elip theo cạnh dài là 157 m , cạnh ngắn là 15m
- Bán kính quay xe trong nút 140m ( 48km/h), 20m (18km/h)
- Đường kính nội tiếp trục dài 165m, trục ngắn 83m
b. Bề rộng phần xe chạy quanh đảo
- Bề rộng đường theo trục dài : đường 3 làn, mỗi làn 3.5m
- Bề rộng đường theo trục ngắn : đường 3 làn, mỗi làn 3.5m

c. Các yếu tố cửa vào nút
• Chiều rộng cửa vào nút
- Chiều rộng cửa vào nút phía đi Vũng Tàu : 12.8 m
- Chiều rộng cửa vào nút phía từ TPHCM : 8.7 m
- Chiều rộng cửa vào nút phía từ Dầu Giây : 8.6m
- Chiều rộng cửa vào nút phía từ Biên Hòa : 13 m
• Bán kính rẽ xe vào nút
- Tại phía từ Vũng Tàu: bán kính rẽ xe là 65m (32km/h)
- Tại phía từ TPHCM: bán kính rẽ xe là 130m (46km/h)
- Tại phía từ Biên Hòa: bán kính rẽ xe là 60m (31km/h)
- Tại phía từ Dầu Giây: bán kính rẽ xe là 130m (46km/h)
• Góc nhập giữa dòng vào nút với dòng xe lưu thông trong nút
- Từ phía Vũng Tàu : 5
o
- Từ phía TPHCM : 14
o
- Từ phía Dầu Giây : 3
o
- Từ phía Biên Hòa : 8
o
• Chiều dài đoạn trộn dòng
- Chiều dài đoạn trộn dòng phía Vũng Tàu –Dầu Giây: L
tr
= 28m
- Chiều dài đoạn trộn dòng phía Dầu Giây – Biên Hòa: L
tr
= 50m
- Chiều dài đoạn trộn dòng phía Biên Hòa – TP.HCM: L
tr
= 24m

- Chiều dài đoạn trộn dòng phía TP.HCM – Vũng Tàu: L
tr
= 50m
CÔNG TRÌNH THAM GIA XÉT GIẢI “TÀI NĂNG KHOA HỌC TRẺ VIỆT NAM”
23
Do chiều dài đoạn trộn dòng phía Vũng Tàu - Dầu Giây và Biên Hòa – TP.HCM ngắn
nên tạo ra góc giao cắt giữa dòng vào từ phía Vũng Tàu và Biên Hòa với dòng từ trong nút đi
Dầu Giây và đi TP.HCM. Góc giao giữa dòng vào từ phía Vũng Tàu với dòng ra đi Dầu
Giây: 36
o
. Góc giao giữa dòng vào từ phía Biên Hòa với dòng ra đi TP.HCM: 45
o
. Tại các vị
trí này các góc giao đều lớn hơn 20
o
nên đều là các xung đột giao cắt. Mặt khác dòng vào nút
lại là các dòng tự do nên xung đột này rất dễ xảy ra khi tốc độ vào nút lại rất lớn.
4. Đánh giá mức độ phục vụ và mức độ an toàn giao thông của nút giao giữa TP.Hồ
Chí Minh - Long Thành - Dầu Giây và Quốc lộ 51 theo thiết kế của NIPPON
KOEI.
Hình III.1: Nút giao vòng giữa TP.Hồ Chí Minh - Long Thành - Dầu Giây và Quốc lộ 51
theo thiết kế của NIPPON KOEI.
Theo thiết kế ban đầu của nút giao thì các dòng giao thông vào nút là các dòng tự do, vận
tốc các dòng giao thông vào nút là 40Km/h. Với dòng tham gia lưu thông trong nút là dòng
vào tự do, nên nút giao này cần có các đoạn trộn dòng đủ để các xe có thể nhập – trộn – tách
dòng an toàn. Góc nhập tại các cửa vào từ phía Vũng Tàu với dòng ra đi Dầu Giây: 36
o
. Góc
giao giữa dòng vào từ phía Biên Hòa với dòng ra đi TP.HCM: 45
o

đây đều là các xung đột
giao cắt, dễ dẫn đến các tai nạn giao thông hay ùn tắc giao thông tại các điểm này. Các đoạn
CÔNG TRÌNH THAM GIA XÉT GIẢI “TÀI NĂNG KHOA HỌC TRẺ VIỆT NAM”
24
trộn tại các phía Vũng Tàu - Dầu Giây là 28m và Biên Hòa – TP.HCM là 24m, chiều dài
đoạn trộn dòng này sẽ ngắn so với chiều dài xe thiết kế được lựa chọn là xe tải WB-15 với
chiều dài xe thiết kế là 16,7m, vì vậy tại các đoạn trộn này các xe tải dài sẽ khó thể thực hiện
các thao tác tách nhập trộn đầy đủ để sau đó thoát ra khỏi nút, đây là các đoạn trộn tiềm ẩn
các nguy cơ gây ùn tắc giao thông.
Các xe tham gia lưu thông vào nút đều thông qua các đoạn trộn dòng, vì vậy mức phục
vụ của nút giao lúc này có thể được đánh giá theo công thức Wardrop (Phòng thí nghiệm
đường bộ Anh). Mức phục vụ của nút giao được tính toán như bảng sau:
Bảng III-2: Bảng tính toán khả năng thông hành và mức phục vụ của nút giao theo
thiết kế của NIPPON KOEI.
BẢNG SỐ LIỆU ĐẦU VÀO
DẦU GIÂY
TP.HỒ CHÍ
MINH BIÊN HÒA VŨNG TÀU
LT
T
H RT LT TH RT LT TH RT LT TH
R
T
Lu lượng,
V
(xe/ng.đ)
8070 0
1614
0 8070 0
1614

0
403
5
2824
5 8070 4035
2824
5
80
70
% Xe tải
nặng
0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6
0.
6
% Xe Bus
0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
0.
2
% Xe con
0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
0.
2
Hệ số giờ
cao điểm,
PHF
0.9 0.9 0.9 0.9
Loại dòng
đến, AT
2 2 3 3
Lưu lượng

người đi
bộ, vped
(p/h)
Lưu lượng
xe đạp,
vbic (xe/h)
BẢNG ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG THÔNG HÀNH CỦA NÚT
DẦU GIÂY TP. HỒ CHÍ
MINH
BIÊN HÒA VŨNG TÀU
CÔNG TRÌNH THAM GIA XÉT GIẢI “TÀI NĂNG KHOA HỌC TRẺ VIỆT NAM”
25
LT
T
H
RT LT TH RT LT TH RT LT TH
R
T
Lưu
lượng , V
(xe/h)
336 0 673 336 0 673 168 1177 336 168 1177
33
6
Hệ số giờ
cao điểm,
PHF
0.9 0.9 0.9 0.9
Tỷ lệ lưu
lượng điều

chỉnh,
vp =
V/PHF
(xe/h)
374 0 747 374 0 747 187 1308 374 187 1308
37
4
Khả năng thông hành tại các đoạn trộn dòng
Đoạn trộn
dòng
C1 C2 C3 C4
Chiều rộng
đoạn trộn,
w(m)
15.5 15.5 19 19
Chiều rộng
trung bình
ở cửa vào
nhánh dẫn
và cửa vào
dòng trong
nút, e(m)
10.25 10.25 12 12
Chiều dài
đoạn trộn
dòng, l(m)
50 50 24 28
Tỷ lệ lưu
lượng giao
thông đoạn

trộn
0.69 0.69 0.69 0.69
Lưu lượng
xe qua
đoạn trộn
2989 2989 2428 2428
Qp
4243 4243 3727 3978
Hệ số mức
phục vụ,
Zi
0.705 0.705 0.652 0.611
CÔNG TRÌNH THAM GIA XÉT GIẢI “TÀI NĂNG KHOA HỌC TRẺ VIỆT NAM”