GIÁO TRÌNH QUY HOẠCH ĐÔ THỊ PHẦN 02: NHỮNG YÊU CẦU VỀ GIAO THÔNG ĐƯỜNG ĐÔ THI

Giáo trình Quy hoạch giao thông đô thò
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________

CHƯƠNG 2
NHỮNG YÊU CẦU CƠ BẢN VỀ
GIAO THÔNG ĐƯỜNG ĐÔ THỊ

2.1. NGUYÊN TẮC CƠ BẢN ĐỂ TỔ CHỨC XE LƯU THÔNG TRÊN
ĐƯỜNG PHỐ
Tất cả các nguyên tắc tổ chức cho xe lưu thông trên đường phố được giới
thiệu trong bộ luật Giao thông đường bộ của Bộ Giao thông vận tải (khi thi cấp
bằng lái xe chúng ta đã có dòp tìm hiểu).
Khi nghiên cứu bộ luật ta đặc biệt chú ý đến một số điểm liên quan trực
tiếp đến lý thuyết :
1. Xe lưu thông trên đường không được vượt qua tốc độ cho phép của tuyến
đường quy đònh.
2. Xe lưu thông theo nguyên tắc tay phải. Nếu xe lưu thông với vận tốc cao
thì phải lưu thông trên tuyến một chiều.
3. Xe có vận tốc lớn chạy ngoài, xe vận tốc nhỏ chạy sát vỉa hè, xe điện
bánh hơi chạy ở làn gần vỉa hè.
4. Nếu trên đường có mật đôï xe thô sơ, xe gắn máy đông thì chỉ được chạy ở
làn xe sát vỉa hè.
5. Khi xe vượt thì vượt bên tay trái và có đủ tầm nhìn với vận tốc vượt không
được quá vận tốc cho phép của tuyến đường.
6. Bộ hành qua đường phải đúng chỗ quy đònh.
7. Khi có nhiều làn xe vận chuyển cùng chiều, khi đến trước ngã giao phải
theo dõi chỉ dẫn trên mỗi làn xe (cách ngã giao nhau khoảng 100m, ký
hiệu chỉ rẽ phải, rẽ trái và đi thẳng).
8. Đến nút giao thông giảm tốc độ chú ý hướng dẫn và đèn tín hiệu, v.v…

2.2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT KHI XE CHUYỂN ĐỘNG TRÊN ĐƯỜNG

(XÉT MỐI QUAN HỆ XE - ĐƯỜNG)
2.2.1. Lực cản xe chạy
Hiện tại đường đô thò được thiết kế theo điều kiện vận chuyển hàng hóa
và hành khách. Về cơ bản các điều kiện này thỏa mãn năng lực vận tải của các
- 43 -
Giáo trình Quy hoạch giao thông đô thò
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________

loại phương tiện. Việc phân tích chuyển động của xe trên đường là rất quan
trọng, nó ảnh hưởng đến năng suất vận tải, giá cước, khả năng thông hành. Có
nhiều yếu tố tác động đến sự chuyển động của ôtô, ở đây ta xét mối quan hệ tác
động qua lại giữa “xe và đường”.
Điều kiện cần để xe chuyển động trên đường là phải thắng được tất cả
các lực cản :
Khi ôtô chuyển động trên đường chòu các lực cản như sau:
+ Lực cản lăn tác dụng lên bánh xe; ký hiệu là P
f
+ Lực cản của không khí lên thân xe; ký hiệu là P
w
+ Lực cản leo dốc (khi đường dốc); ký hiệu là P
i
+ Lực cản quán tính (lực cản gia tốc); ký hiệu là P
j
Các lực này tác động vào xe được mô tả như hình vẽ :

Hình 2 - 1: Sơ đồ các loại lực cản tác động vào xe.

a. Lực cản lăn lên bánh xe : P
f
Lực cản lăn sinh ra do trọng lượng của xe khi chạy trên đường làm biến
dạng bánh xe. Khi chuyển động bánh xe tác động lên mặt đường và mặt đường
không hoàn phẳng. Nếu mặt đường rắn chắc, không bò lún thì lực cản lăn tỷ lệ
với trọng lượng của xe.
Thực nghiệm chứng tỏ :

P
f
= f.G (kG) (2.1)

- 44 -
Giáo trình Quy hoạch giao thông đô thò
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________

Trong đó :
P
f
: lực cản lăn, kG
G : tải trọng tác dụng lên bánh xe, kG
f : hệ số lực cản lăn, không thứ nguyên, phụ thuộc vào :
- Độ cứng của lốp xe (áp suất hơi càng lớn, bánh xe càng cứng thì hệ số
lực cản lăn càng nhỏ)
- Loại mặt đường và chất lượng mặt đường (mặt đường càng tốt, ít lồi
lõm, thì hệ số lực cản lăn càng nhỏ)

- Tốc độ xe chạy càng cao hệ số lực cản lăn càng lớn (do biến dạng của
lốp xe chưa kòp hồi phục đã chòu thêm một lần biến dạng nữa, hiện tượng này
cần chú ý khi thiết kế đường cao tốc và đường băng sân bay).
Bảng 2-1 : Hệ số lực cản lăn trung bình f
Loại mặt đường Hệ số f Loại mặt đường Hệ số f
Bê tông xi măng và BT nhựa
Đá dăm đen, mặt đường tráng
nhựa
Đá dăm và đá cuội
Đường lát đá
0,01 - 0,02
0,02 - 0,025

0,03 – 0,04
0,04 – 0,05
Đường đất khô và bằng
phẳng
Đường đất ẩm không bằng
phẳng
Đường cát khô rời rạc
0,04 - 0,05
0,07 - 0,15

0,15 - 0,30

Trong những trường hợp đặc biệt :
 Bánh xe lún, xe để lại vệt lún trên mặt đường thì lực cản lăn tính theo
công thức :
P
f

=
G
D
H
⋅
ξ

(kG) (2.2)
Trong đó :
H : vệt sâu của vết lún bánh xe (m)
D : đường kính bánh xe (m)
ξ : hệ số phụ thuộc vào tình trạng mặt đường thay đổi trong khoảng 0,6 – 1,0
 Khi xe vận chuyển với V > 50 km/h thì lực cản lăn tính theo công thức:

P
f
= f
v
.G = f.[1+0,01.(V-50)] (kG) (2.3)
V : vận tốc xe chạy (km/h)
- 45 -
Giáo trình Quy hoạch giao thông đô thò
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________

b. Lực cản không khí lên thân xe : P
w
Khi xe chạy có lực cản không khí do :
- Khối không khí trước xe bò ép lại
- Do bò ma sát không khí ở thành xe
- Do các khối chân không đằng sau xe hút lại

Lực cản không khí tác dụng vào xe như hình vẽ :


Hình 2 - 2 : Lực cản không khí tác dụng vào xe.






Theo nguyên lý khí động học, lực cản không khí tác dụng vào xe khi xe
chạy được tính như sau :

P
w
= C.
ϕ
.F.v
2
= K.F .v
2
(kG) (2.4)
Trong đó :
K : hệ số cản không khí, (K = C.
ϕ
) phụ thuộc vào mật độ không khí, chủ
yếu là hình dạng thân xe và độ nhẵn mặt ngoài của xe. Các loại xe có tốc độ cao
phải nghiên cứu khí động học để giảm lực cản này.
v : vận tốc tương đối của xe (kể cả gió), (m/sec)
Trong kỹ thuật thường sử dụng thứ nguyên km/h công thức trên trở thành :

P
w
= K.F.V
2
/13
(kG) (2.5)

F diện tích hình chiếu của xe theo phương thẳng đứng với hướng xe chạy.
(Tính gần đúng thì F = 0,8 B.H).
- 46 -
Giáo trình Quy hoạch giao thông đô thò
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________

Bảng 2.2
Loại xe Hệ số K F (m
2
)
Ôtô tải
Ôtô công cộng
Ôtô con
Ôtô đua
0,05 - 0,07
0,025 - 0,05
0,015 – 0,03
0,01 – 0,015
3~6
4 ~ 6,5
1,5 ~ 2,6
1,5 ~2,0

c. Lực cản leo dốc : P
i
Lực cản leo dốc tác dụng vào xe như hình vẽ :









Hình 2-– 3 : Lực cản lên dốc tác dụng vào xe

Khi xe chạy lên dốc động cơ phải khắc phục lực cản do trọng lượng bản
thân xe gây ra. Lực này được tính như sau :
P
i
= G.sinα (kG)
Vì a nhỏ (α < 10
0
) nên có thể coi : sinα ~tgα ~ i. Vậy :

P
i
= G.sinα = G.tgα = i.G (kG) (2.6)

Trong đó :
i : là độ dốc dọc của đường

i mang dấu (+) trong trường hợp leo dốc
i mang dấu (-) trong trường hợp xuống dốc
- 47 -
Giáo trình Quy hoạch giao thông đô thò
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________


P
i
= + i.G (kG) (2.7)
d. Lực cản quán tính : P
j
Khi xe chuyển động có gia tốc âm hoặc dương, gây ra lực quán tính làm
cản trở chuyển động của xe, lực quán tính có giá trò :

dt
dv
g
G
m.j Pj ⋅==
(kG) (2.8)

Ngoài chuyển động tònh tiến còn có chuyển động quay của các bánh xe
do đó phải kể cả quán tính quay ta có :

dt
dv
g
G
Pj ⋅±=

δ

(kG) (2.9)

δ là hệ số ảnh hưởng của các bộ phận quay của xe. δ = 1,03 ∼ 1,07

2.2.2. Lực kéo của ôtô : P
a
a. Lực kéo P
a
Lực kéo của ôtô là do động cơ của xe tạo ra tại vò trí tiếp xúc giữa bánh
xe với mặt đường ta ký hiệu là Pa. Lực kéo Pa sinh ra nhằm khắc phục các loại
lực cản giúp cho xe chuyển động.
Khi nhiên liệu trong động cơ bò đốt cháy chuyển hóa thành 1 công năng
có công suất hiệu dụng N, công suất này tạo nên một mômen quay tại trục
khuỷu của động cơ. Ta có quan hệ :

75
M.w
N =


(mã lực) (2.10)


Trong đó w : vận tốc góc của trục khuỷu của động cơ có liên hệ với số
vòng quay của động cơ, n vòng/phút như sau :
- 48 -
Giáo trình Quy hoạch giao thông đô thò
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________

60
.n2.
w
π
=


n
N
r
Mk
2w
75 ⋅=
75.60N
M ⋅=

T

Pa

π
.

n
N
716,2 M ⋅=
(kGm)

H
ình 2
–
4

Mô men quay tại trục khuỷu còn nhỏ, tốc độ quay còn lớn, muốn sử dụng
được cần qua hộp số để tạo một mômen kéo đủ lớn M
k
ở trục chủ động, mômen
này sẽ sản sinh ra một ngoại lực (lực kéo ở điểm tiếp xúc của bánh xe với mặt
đường), bằng về trò số và trái chiều với phản lực của đường T. Lực kéo đó xác
đònh như sau :

η
r
.iM.i
r
M
P
k
0k
k
k
a
⋅==


(kG) (2.11)

Trong đó :
M : mômen quay của trục khuỷu của động cơ.
i
k
: tỉ số truyền động của hộp số (thay đổi theo từng số).
i
0
: tỉ số truyền động cơ bản không thay đổi, có trong bảng thông số kỹ
thuật của xe.
r
k
: bán kính bánh xe chủ động có xét tới biến dạng.
η : hiệu suất truyền động, có trong bảng thông số kỹ thuật của xe.
Với xe tải, xe bus : η = 0,8 – 0,85
Với xe con : η= 0,85 – 0,9
r
k
phụ thuộc áp lực hơi, cấu tạo lốp xe và tải trọng trên bánh xe, thường r
k

= (0,93 – 0,96) r
Gọi n
k
số vòng quay của bánh xe chủ động,
0k
k
.ii
n
n =
(vòng/phút)

M
k
: mômen quay bánh xe chủ động.
- 49 -
Giáo trình Quy hoạch giao thông đô thò
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________

Từ công thức này ta thấy nếu muốn số vòng quay n
k
của bánh xe chủ
động lớn trong khi n và i
0
= const buộc phải giảm i
k
Sau khi thay các tham số ta được :

.η
n.r
.iN.i
716,2. P
k
0k
a
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝

⎛
⋅=

(kG) (2.12)


Khi xe chạy lực kéo P
a
phải khắc phục các lực cản do đó ta có điều kiện
cần để xe chuyển động trên đường là :

P
a
> P
f
+ P
w
+ P
i
+ P
j

(kG) (2.13)



Vận tốc xe chạy xác đònh như sau :
Theo cơ học lý thuyết ta có :
v = w.r
k

Khi v có thứ nguyên m/sec, ta có :
60
.r.n2.
v
kk
π
=


Khi V có thứ nguyên km/h, ta có :
0k
kkkk
.ii
.nr
0,3773,6
60
.r.n2.
V ⋅=⋅=
π

b. Quan hệ giữa lực kéo Pa và mặt đường
Khi lực kéo P
a
tác dụng lên mặt đường thì mặt đường cũng sinh ra một
phản lực T tác dụng ngược trở lại bánh xe và có giá trò bằng P
a
nhưng ngược
chiều. Nếu đường trơn, lầy lội thì phản lực T < P
a
không đủ sức đẩy bánh xe đi.

Do vậy phản lực của mặt đường phải luôn luôn bằng lực kéo, không được vượt
qua trò số T
max.
:

T
max
=
ϕ
. G
b

(kG) (2.14)


- 50 -
Giáo trình Quy hoạch giao thông đô thò
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________

Trong đó :
G
b
: trọng lượng tác dụng lên bánh xe truyền động :

G
b
= (0,5 –0,7) G
G : trọng lượng xe
ϕ : hệ số bám (chính là hệ số ma sát) giữa bánh xe và mặt đường

Bảng 2 - 3 : Trò số hệ số bám
ϕ
giữa bánh xe với mặt đường
Hệ số bám
ϕ
Loại mặt đường
Mặt đường khô Mặt đường ướt

Bê tông xi măng
Đá dăm sạch
Mặt đường nhựa sạch
Cấp phối tốt
Mặt đường đất, đường nhựa có bùn
0,70 –0,80
0,70 – 0,80
0,60 – 0,70
0,60 – 0,70
0,50 – 0,60
0,65 – 0,70
0,60 – 0,70
0,55 – 0,60
0,40 – 0,60
0,20 – 0,40
Căn cứ vào những điều kiện phân tích trên, xe muốn chạy được phải thỏa
mãn hai điều kiện :
Lực kéo P
a
phải lớn hơn hoặc bằng tổng các lực cản :
P
a

> P
f
+ P
w
+ P
i
+ P
j
(kG)
Lực kéo P
a
phải bằng hoặc nhỏ hơn lực bám giữa bánh xe với mặt đường:
P
a
< T
max
=
ϕ
. G
b
(kG)
2.2.3. Chiều dài hãm xe trên đường phố
- Khi xe ôtô đang chuyển động trên đường với vận tốc V, phát hiện ra
phía trước có chướng ngại vật (xe, người, cây đổ,v.v.), xe phải giảm tốc độ và
dừng lại.
- Qui trình trên được phân tích : lái xe phát hiện ra chướng ngại vật mất
một thời gian (t
1
= 1~1,5 giây) và xe đã chạy đi một đoạn đường l
1

= vt (v tính
bằng m/s). Người lái xe thắng giảm tốc độ, xe vẫn chạy đi một đoạn :


f)i254.(
k.V
S
2
h
+±
=
ϕ

(m) (2.15)

- 51 -
Giáo trình Quy hoạch giao thông đô thò
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________

Trong đó :
k : hệ số hãm xe : xe du lòch 4 bánh : k = 1,2
xe buýt, tải : k = 1,3 ~ 1,4
ϕ : hệ số bám mặt đường (tra bảng 2 - 3)
i : độ dốc dọc của đường : + i khi xe lên dốc
- i khi xe xuống dốc
f : hệ số cản lăn.
Sau đó xe dừng lại cách chướng ngại một khoảng 5~10m. Chiều dài xe
được chọn là chiều dài xe du lòch dài 5m = l. Vậy ta có khoảng chiều dài an toàn
là L
o

.
L
o
= l + l
1
+ S
h
+ l
o
(m) (2.16)
Ngoài ra còn có cách xác đònh : S
h
= C.v
2
Trong đó :
V : m/s
C : hệ số hãm (hay còn gọi là hệ số bám bánh xe với mặt đường, c = 0,125)



Hình 2 - 5 : Xác đònh khoảng cách an toàn tối thiểu giữa hai xe ô tô kế tiếp nhau







2.3. CÁC YÊU CẦU CƠ BẢN ĐỐI VỚI ĐƯỜNG PHỐ
Đường phố khi thiết kế và xây dựng phải đảm bảo được các mặt cơ bản

sau :
- Đường phải đảm bảo năng lực vận tải.
- Đường và các công trình phải đảm bảo về mặt mỹ quan, tầm nhìn
cho lái xe.
- Thiết kế hợp lý các đoạn đường cong và ngã giao nhau.
- 52 -
Giáo trình Quy hoạch giao thông đô thò
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________

- Đảm bảo chiếu sáng tốt và thoát nước kòp thời khi gặp mưa, có
độ bám giữa bánh xe với mặt đường tốt.
Tầm nhìn cho người lái xe : là khoảng cách tối thiểu để người lái xe kòp
thời xử lý an toàn, nhất là các đoạn đường cong, dốc
Để đảm bảo an toàn, người lái xe luôn luôn phải được nhìn thấy đường
phía trước trên một chiều dài nhất đònh để kòp thời xử lý hoặc là hãm dừng trước
các chướng ngại vật (nếu có) hay là tránh được nó.
Chiều dài này gọi là tầm nhìn, khi tầm nhìn càng rõ, càng thoáng, người
lái xe xử lý tình huống chính xác, an tâm chạy xe với tốc độ cao. Để nghiên cứu
tính toán chiều dài tầm nhìn phải xét các tình huống có thể xảy ra khi xe chạy
trên đường.
2.3.1. Tầm nhìn trên đoạn đường thẳng.
a. Chiều dài tầm nhìn 1 chiều S
1
, xe cần hãm trước 1 chướng ngại vật
tónh, trường hợp này rất thường gặp (tầm nhìn dừng xe).
Sơ đồ xác đònh :


1 1
l

1

l
o

S
h

S
1





Hình 2 – 6

S
1
= l
1
+ S
h
+ l
o
(m) (2.17)
Trong đó :
l
1
: chiều dài phản ứng tâm lý trong thời gian phản ứng tâm lý t

pư
; t
pư
là
thời gian cần thiết để người lái xe nhận biết có chướng ngại vật; thường
t
pư
= 1s = t
1
l
o
: đoạn dự trữ an toàn, từ 5m ~ 10m.
Khi v có thứ nguyên m/s chiều dài tầm nhìn xác đònh như sau :


o
2
1
l
i)2g.(
k.V
v.1S +
±
+=
ϕ

(m) (2.18)
- 53 -
Giáo trình Quy hoạch giao thông đô thò
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________

Khi V có thứ nguyên km/h chiều dài tầm nhìn xác đònh như sau :
3,6
V.t
l
1
1
= (m)


o
2
1
l
f)i254(
k.V
3,6
V
S +
+±
+=
ϕ


(m) (2.19)


Tiêu chuẩn thiết kế đường ôtô – TCVN 4054 -98

Bảng 2 – 4

Tốc độ tính toán, km/h
Chỉ tiêu tối thiểu Đơn vò
20 40 60 80
Tầm nhìn dừng xe (S
1
) m 20 40 75 100
Tầm nhìn ngược chiều (S
2
) m 40 80 150
200

Theo tiêu chuẩn mới “Tiêu chuẩn thiết kế đường ôtô 22TCN – 273 – 01”.
Tầm nhìn dừng xe có ba yếu tố :
- Khoảng cách nhận biết – quãng đường xe chạy được trong khoảng thời
gian nhận biết, là thời gian diễn ra từ lúc người lái xe nhận biết ra chướng ngại
vật để ra quyết đònh dừng xe cho đến khi anh ta quyết đònh hành động t
nb
= 1,5s.
- Khoảng cách phản ứng – thời gian phản ứng tâm lý t
pư
= 1s.
- Khoảng cách hãm phanh :


ϕ
254.
V
S
2
h

=


(m) (2.20)




- 54 -
Giáo trình Quy hoạch giao thông đô thò
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________

Chiều dài tầm nhìn theo công thức và 22TCN-273-01
Bảng 2 – 5

Phản ứng phanh xe
Chiều dài tầm nhìn : S
1
(m)
Tốc độ
thiết
kế
(km/h)
Tốc độ
giả
thiết
(km/h)
Thời gian
t
nb

+ t
pư
(s)
S
h

Khoảng
cách (m)

Hệ số
ma sát
(ϕ)
Khoảng
cách
Phanh xe
(m)
TCVN
4054-98

22TCN
273-01

20 20-20 2,5 13,9-13,9 0,42 3,7-3,7 15,1-15,1 17,6-17,6
30 30-30 2,5 20,8-20,8 0,40 8,9-8,9 24,0-24,0 29,7-29,7
40 40-40 2,5 27,8-27,8 0,38 16,6-16,6 36,0-36,0 44,4-44,4
50 47-50 2,5 32,6-34,7 0,35 24,8-28,1 47,9- 52,6 57,5-62,8
60 55-60 2,5 38,2-41,7 0,33 36,1-42,9 63,6- 73,2 74,3-84,6
70 63-70 2,5 43,7-48,6 0,31 50,4-62,2 83,0- 99,1 94,2-110,8
80 70-80 2,5 48,6-55,5 0,30 64,3-83,9 101,6 -128,0 112,9-139,5
90 77-90 2,5 53,5-62,5 0,30 77,8-106,2 119,8 -157,6 131,3-168,8

100 85-100 2,5 59,0-69,4 0,29 98,1-135,6 146,3 -195,7 157,1-205,2
110 91-110 2,5 63,2-76,4 0,28 116,4-170,0 170,0 -239,7 179,6-246,5
120 98-120 2,5 68,0-83,3 0,28 135,0-202,3 194,3 -281,3 203,1-285,8

b. Chiều dài tầm nhìn theo sơ đồ 2 (tầm nhìn 2 xe chạy ngược chiều)
Hai xe chạy ngược chiều (cùng trên một làn) kòp hãm lại không đâm vào
nhau.
Sơ đồ xác đònh :

S
2

1
S
h

l
o

l
1

1
S
h

l
1

2 2

Hình 2 - 7

S
2
= 2l
1
+ 2S
h
+ l
o
- 55 -
Giáo trình Quy hoạch giao thông đô thò
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________



o
22
2
2
l
)i127(
.k.V
1,8
V
S +
−
+=
ϕ

ϕ

(m) (2.21)


Thực tế ta thường lấy S
2
=2.S
1
Trường hợp này ít xảy ra nhưng có thể áp dụng với đường không có dải
phân cách ở trung tâm và dùng để tính toán bán kính đường cong đứng.
c. Chiều dài tầm nhìn tránh xe theo sơ đồ 3, xác đònh theo công thức sau :
Hai xe ngược chiều trên cùng một làn tránh nhau và không giảm tốc độ,
khi gặp xe ngược chiều phải trở về làn của mình.


S
3

2 2
1
1
l
pư

l
pư

l
3

l
2

l
0

r
r
a/2

Hình 2 - 8
S
3
= 2l
pư
+ l
2
+ l
3
+ l
o
l
3
= l
2
= 2 ar

Trong đó :
a : khoảng cách tim hai làn xe.

r : bán kính tối thiểu để xe có thể rẽ mà không giảm tốc độ.

o
lar
V
S ++= 4
8,1
3
(m)


d. Chiều dài tầm nhìn vït xe theo sơ đồ 4, xác đònh như sau :
Hai xe cùng chiều có thể vượt nhau là trường hợp nguy hiểm phổ biến
trên đường có hai làn xe.
Sơ đồ xác đònh : S
4
= l
1
+ 2l
2
+ l
3
+ l
0
(m)


- 56 -
Giáo trình Quy hoạch giao thông đô thò
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________

l
3
l
2
l
2'
S
4
3 3
1
1
2
2
1
l
pư

S
h1
-S
h2
l
0
l
1


Hình 2 - 9

Xe 1 chạy nhanh bám theo xe 2 chạy chậm với khoảng cách an toàn S
h1
–
S
h2
, khi quan sát thấy làn xe trái chiều không có xe, xe 1 lợi dụng làn trái chiều
để vượt.
Thời gian vượt xe gồm 2 giai đoạn : giai đoạn 1, xe 1 chạy trên làn xe trái
chiều bắt kòp xe 2 và giai đoạn 2, xe 1 vượt xong trở về làn xe của mình trước
khi đụng phải xe 3 trên làn trái chiều chạy tới. Thời gian vượt xe tính được :
21
2
21
h2h1
21vx
vv
l
vv
SS
ttt
−
+
−
−
=+=

Khoảng cách an toàn l
2
dài không đáng kể, nhiều tác giả đề nghò lấy bằng

1 thân xe. Để đơn giản hóa việc tính toán và nghiêng về an toàn, lấy l
2
bằng
chiều dài hãm xe của xe 2, công thức trên rút gọn lại :

)v2g(v
k.v
vv
S
t
21
2
1
21
h1
vx
−
=
−
=
Tầm nhìn theo sơ đồ 4 là chiều dài xe 1 quan sát được xe 3, do đó :
S
4
= l
pư
+ t
vx
.( v
1
+ v

3
) + l
o
Ta xét trường hợp nguy hiểm nhất là xe 3 cũng chạy với tốc độ nhanh như
xe 1.

o
21
3
11
2
11
4
l
)V127(V
V
3,6
V
254
k.V
3,6
V
S +
−
+⋅+=

(m) (2.22)


Theo thống kê t

vx
trong trường hợp bình thường khoảng 10s, trường hợp
xe đông khoảng 7s. Lúc đó chiều dài tầm nhìn sơ đồ 4 có thể có 2 trường hợp :
- Bình thường : S
4
= 6.V
- Cưỡng bức : S
4
= 4.V
- 57 -
Giáo trình Quy hoạch giao thông đô thò
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________

Bảng 2 – 6 : Tầm nhìn ứng dụng thiết kế đường cong và ngả giao nhau
Chiều dài tầm nhìn
Loại đường
S
1
(m) S
2
(m)
Đường cao tốc
Đường phố chính cấp 1
Đường phố chính cấp 2
Đường phố khu vực
Đường vận tải
Đường khu dân cư
Đường trong khu công nghiệp và
kho tàng
175

140
100
100
100
75
75

350
280
200
200
200
150
150


2.3.2. Tầm nhìn trên đoạn đường cong, ngã giao nhau, đường dốc
a. Tầm nhìn trên đường cong bằng : Rcb
Khi xe chạy trên đường cong bằng thì xuất hiện lực ly tâm, lực ly tâm lớn
có thể gây lật hoặc trượt, văng xe ra ngoài đồng thời tầm nhìn kém an toàn. Vậy
phải giải quyết 3 vấn đề chính :
* Mặt cắt ngang có độ dốc siêu cao. Bán kính đường cong có giá trò là :

)i( 127
V
R
o
2
min
cb

±
=
μ

(m) (2.23)

Trong đó :
i
o
: độ dốc siêu cao,
i
o
mang dấu (+) khi mái dốc vào phía trong mặt đường
i
o
mang dấu (-) khi mái dốc ra phía ngoài mặt đường
V : tốc độ xe chạy (km/h), thường lấy bằng 70% V thiết kế
μ : hệ số lực ngang; μ = 0,1 – 0,15, nếu không thiết kế siêu cao μ = 0,08
Chú ý
: trong thiết kế R
cb
thường lấy theo bội số của 10.


- 58 -
Giáo trình Quy hoạch giao thông đô thò
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________

Ngõ
phố

-
8
40
80
30
-
-
-
-
-
4
3.00
6
4.50
Khu công
nghiệp,
kho tàng
60
6
75
150
125
500-5000
2000
500
2-4
3.75
2
1.50
6

4.50
Đường nội bô
Khu nhà ở
60
8
75
150
125
300-3000
2000
500
2-4
3.00
3
2.25
6
4.50
Đường
vận tải
80
4
100
200
250
1000-
6000
1500
2-4
3.75
-

-
-
-
Đường
khu vực
80
6
100
200
250
1000-
4000
1000
4-6
3.75
4
3.00
8
6.00
Đường
phố chính
cấp 2
80
6
100
200
250
1000-5000
6000
1500

4-6
3.75
6
4.50
10
7.50
Đường phố
chính cấp 1
100
5
140
280
400
2000-5000
6000
1500
6-8
3.75
6
4.50
10
7.50
Đường cao
tốc
120
4
175
350
600
3000-5000

10000
2000
6-8
3.75
-
-
-
-
Số làn đi bo
ä

Chiều rộng tối thiểu (m)
Số làn đi bộ
Chiều rộng tối thiểu (m)
Một chiều S
1
(m)
Hai chiều S
2
(m)
Tối thiểu R
min

(
m
)

Nên dùn
g
R

(
m
)

R lồi
(
m
)

R lõm (m)
Số làn xe
Chiều rộng 1 làn xe
Đợt
đầu
Tương
lai
Các chỉ tiêu
Tốc độ tính toán, V (km/h)
Độ dốc lớn nhất, i
max
(%)
Tầm nhìn tối
thiểu
Bán kính
đường vòng
Đường cong
đứng tối thiểu
Đường xe cơ
giới
Hè phố

Số
thứ
tự
1
2
3
4
5
6
7
Bảng 2-7 : Chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu của đường đô thò (tiêu chuẩn ngành 20 TCN - 104 - 83)
- 59 -
Giáo trình Quy hoạch giao thông đô thò
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________




Hình 2 – 10

* Xe chạy trong đường cong yêu cầu bề rộng phần xe chạy lớn hơn trên
đường thẳng thì mới chạy được bình thường.
Độ mở rộng một làn xe E
1
xác đònh theo :

Bảng 2 – 8 : Độ mở rộng phần xe chạy trên đường cong
Tốc độ tính toán (km/h)
Trên 40 Dưới 25
R (m) E (m) R (m) E (m)
700 – 600
550 – 400
350 – 200
150 – 100
90 – 80
70 – 60

0,4
0,5
0,6
0,8
1,0
2,0
400 – 150
130 – 90
80 – 70
60 – 50
40

30
25
20
15
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,8
0,9
1,1
1,5
- 60 -
Giáo trình Quy hoạch giao thông đô thò
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________

(theo quy trình TCVN – 4054 – 85)
Nên tận dụng bố trí mở rộng phía bụng đường cong. Trường hợp cần thiết
có thể bố trí phía lựng hoặc bố trí một phần phía lưng và một phần phía bụng.
* Mở rộng vỉa hè về phía bụng đường cong để đảm bảo giới hạn tầm nhìn
cho người lái xe (xem hình 2-10 và 2-10a).
Ta có thể dùng phương pháp giải tích để tính toán giới hạn tầm nhìn theo
sơ đồ hình vẽ dưới đây :

Hình 2 – 10a

Có hai trường hợp xảy ra :
- Tầm nhìn lớn hơn chiều dài đường cong bằng (S > k).
- Tầm nhìn nhỏ hơn chiều dài đường cong bằng (S < k).
Trong hình vẽ (2-10a), ta phải xác đònh đoạn DH = h. Vì DH là chiều dài
lớn nhất từ quỹ đạo xe chạy (tim làn xe) vào đến đường giới hạn tầm nhìn.
1/. Tính cho trường hợp : S > k.

h = DH = DE + EH :
• DE = OD – OE ( OD = R
1
bán kính quỹ đạo xe chạy trên đường
cong bằng).
và DE = R
1
– OE
- 61 -
Giáo trình Quy hoạch giao thông đô thò
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________

OE = R

1
x Cos
2
α

Vậy : DE = R
1
– R
1
cos
2
α
= R
1
( 1 - cos
2
α
)
Nhìn hình vẽ 2 – 10a ta có :
• EH = AF = F . M . sin
2
α

FM =
2
1
(S – k) =
2
1

⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
360
R2.
S
απ
.
=
2
1

⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
180
R
S
απ
.

Thay vào ta được :

EH =
2
1

⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
180
R
S
απ
.
sin
2
α

Vậy : h = R
1
( 1 - cos
2
α
) +
2
1

⎟

⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
180
R
S
1
απ
.
x sin
2
α
(m) (2.23a)

2/. Tính cho trường hợp : S < k.
Trường hợp này có nghóa là tầm nhìn nhỏ hơn chiều dài đường cong bằng
hay (S- k < 0), nên công thức trên có thể viết đơn giản là :
h = R
1
( 1 - cos
2
α
) (m) (2.23b)

Trong những công thức trên ta có :

- R

1
: là bán kính quỹ đạo xe chạy (m).
- R
1
: bao giờ cũng nhỏ hơn bán kính đường cong bằng ít nhất là ½ chiều
rộng 1 làn xe.
Bán kính đường cong bằng thường rất lớn (R
c
> 500m) nên khi tính toán
có thể lấy R
1
bằng trò số của bán kính đường cong bằng R
c
.
- S : là tầm nhìn tính toán (hoặc lấy 1 chiều, hoặc lấy 2 chiều, tùy theo ý
đònh thiết kế).
-
α : là góc ngoặt của đường cong bằng.
- k : chiều dài đường cong bằng
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
0
360
R
k

απ
.2

- 62 -
Giáo trình Quy hoạch giao thông đô thò
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________

Thông thường dùng phương pháp đồ giải để kiểm tra tầm nhìn trên đường
cong bằng. (
xem hình vẽ 2-10)
b. Tầm nhìn tại ngã giao nhau
Để đảm bảo cho xe rẽ, vòng dễ dàng thì bán kính đường cong phải đạt trò
số tối thiểu :

)i127(μ
V
R
n
2
tk
min
±
=


(m) (2.24)


Tại đường phố không có xe điện bánh hơi hoặc ôtô buýt, tại các đường
phố cục bộ bán kính cong của bó vỉa ở ngã tư không được nhỏ hơn 5m; tại đường

phố chính không nhỏ hơn 8m. Tại đường phố có xe điện bánh hơi, ôtô buýt và
phương tiện giao thông nặng thì bán kính cong bó vỉa không được lấy nhỏ hơn
12m.
Trong điều kiện xe vòng với bán kính nhỏ nhất, chiều rộng của phần
đường xe chạy tại đoạn vòng phải được tăng lên từ 1,5m (đối với ôtô con và ôtô
tải dưới 7 tấn) đến 2m (đối với các lọai xe lớn hơn và ôtô buýt). Vì vậy tại các
ngã giao nhau phải mở rộng phần xe chạy từ 1,5 – 2m cho mỗi hướng ở đường
cong chuyển tiếp.


Hình 2 - 11 : Sơ đồ kiểm tra tầm nhìn tại ngã giao nhau.
- 63 -
Giáo trình Quy hoạch giao thông đô thò
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________




H
ình 2 - 12

Khi bán kính vòng tăng lên thì phần mở rộng thuộc phần xe chạy giảm đi.
Độ tăng chiều rộng của một làn xe chạy khi các bán kính vòng thay đổi
nêu ở bảng 2.8
Bảng 2 - 9
Bán kính cong (m)
Độ tăng chiều rộng của
mỗi làn xe chạy (m)
750 – 550
550 – 400
400 – 300
300 – 200
200 – 125
135 – 90
90 – 60
0,2
0,25
0,3
0,35
0,5
0,6
0,7

c. Tầm nhìn trên đoạn đường dốc (đường cong đứng)
Đảm bảo đủ tầm nhìn cho người lái xe khi lưu thông trên đường cong lồi
phải thỏa mãn yêu cầu : không bò che khuất khi lên dốc (đối với đường cong
đứng), phải đảm bảo tầm nhìn ban đêm trên đường cong đứng lõm, kiểm tra xem
ánh đèn chiếu sáng có bao quát hết tầm nhìn hay không. Ta có thể dùng công
thức sau đây để kiểm tra :
- 64 -
Giáo trình Quy hoạch giao thông đô thò

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________

Nếu :
S
d
ω ≤


(2.25)


là đạt yêu cầu.
Trong đó :
d = 1,2m là chiều cao tầm nhìn của ngưới lái xe tính từ mặt đất.
S : tầm nhìn một chiều, tra bảng 2 - 6
ω = i
1
-i
2
: độ dốc dọc khi xe lên dốc mang dấu (+) và xuống dốc mang dấu (-))







Hình 2 - 13 : Sơ đồ kiểm tra tầm nhìn trên đường cong đứng.
ω

Những đoạn có độ dốc khác nhau sẽ tạo nên những chỗ gãy khúc (điểm
đổi dốc) gây khó khăn cho xe chạy. Chỗ gãy khúc này có hai dạng: lồi và lõm.
Tổng đại số của hai độ dốc là trò số của góc ngoặc
ω.












Hình 2 - 14 : Tầm nhìn tại chỗ gãy khúc
1.
Phạm vi không nhìn thấy; 2. Đường nhìn của lái xe.
- 65 -
Giáo trình Quy hoạch giao thông đô thò
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________

Vì trò số góc ngoặc không lớn nên có thể biểu thò gần đúng như sau :
ω
1
= i
1
- ( - i

2
) = i
1
+ i
2
Để xe chạy qua những chỗ gãy khúc được êm thuận không có hiện tượng
xung kích, cần phải bố trí những đoạn đường cong lồi hoặc lõm. Đường cong này
có dạng cung tròn hoặc parabol, dùng phổ biến là dạng cung tròn.
Đối với các tuyến đường không thiết kế chiếu sáng thì kiểm tra theo công
thức :

0
min
30.S
R
α
=


(m) (2.26)

Trong đó :
S tầm nhìn một chiều
α
o
là góc tỏa sáng của đèn pha ôtô ~ 2
0
Công thức xác đònh bán kính đường cong đứng lồi, lõm ta sẽ nghiên cứu ở
chương thiết kế trắc dọc.
Sau đây ta có thể tham khảo bảng số liệu R

min
:

Bảng 2 - 10
Bán kính đường cong đứng R
min
(m)
Cấp đường ϖ (%)
R
lồi
R
lõm
Đường cao tốc
Đường thành phố cấp I + II
Đường khu vực
Đường vận tải
Đường nội bộ
≥ 5
≥ 7
≥ 10
≥ 7
≥ 15

10.000
6.000
4.000
6.000
2.000

2.000

1.500
1.000
1.500
500


2.4. VẬN TỐC THIẾT KẾ
Vận tốc là một yếu tố quan trọng trong tính toán thiết kế giao thông, là
chỉ tiêu để đánh giá chất lượng phục vụ của đường.
Trong thiết kế và quản lý khai thác ta phân vận tốc ra thành các loại :
- 66 -
Giáo trình Quy hoạch giao thông đô thò
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________

2.4.1. Vận tốc thiết kế (V
tk
)
Vận tốc thiết kế là vận tốc lớn nhất xe có thể đạt trong điều kiện thuận
lợi nhất; không ảnh hưởng điều kiện chủ quan. Vận tốc thiết kế là vận tốc lý
thuyết chỉ dùng làm số liệu thiết kế, được quy đònh theo từng cấp hạng đường và
tra theo bảng 2 – 9.
2.4.2 Vận tốc trung bình (V
tb
)
Là vận tốc thực tế xe chạy trên đoạn đường từ A đến B, không kể thời
gian xe dừng lại ở các trạm đỗ dọc đường.


1
tb

t
L
V =
(km/h) (2.27)

Trong đó :
L : chiều dài tuyến đường t
1
: thời gian xe chạy
2.4.3 Vận tốc vận chuyển (V
vc
)
Là vận tốc thực tế xe chạy từ trạm đầu đến cuối có kể cả thời gian dừng
xe ở các trạm đỗ.


21
vc
tt
L
V
+
=

(km/h) (2.28)

2.4.4. Vận tốc sử dụng (V
sd
)
Là vận tốc mà xe chạy từ trạm đầu đến cuối với thời gian dừng ở trạm

gốc, dừng lại ở các trạm đỗ dọc đường.



321
sd
ttt
L
V
++
=

(km/h) (2.29)

Trong đó :
L : chiều dài quãng đường
t
1
: thời gian xe chạy từ trạm đầu đến trạm cuối
t
2
: thời gian xe dừng lại ở các trạm đỗ dọc đường
t
3
: thời gian xe dừng đón khách ở trạm đầu và trả khách ở trạm cuối.
- 67 -