ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
PHẦN CHUYÊN ĐỀ
TÌM HIỂU BIỆN PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ
KHAI THÁC HỆ THỐNG ĐÈN TÍN HIỆU ĐIỀU KHIỂN
GIAO THÔNG Ở HÀ NỘI
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48
1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Chương mở đàu
MỤC ĐÍCH VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
1. Đặt vấn đề
Việt Nam nói chung, Hà Nội nói riêng đã và đang chuyển biến rất nhanh để phát
triển kinh tế. Muốn vậy hệ thống giao thông vận tải tất yếu phải đi trước một bước, xây
dựng cải tạo hệ thống đường sá, quy hoạch và phát triển phương tiện có định hướng, tạo
tiền đề phát triển kinh tế. Vì vậy, vấn đề xây dựng một hệ thống điều khiển giao thông
tự động cũng là phục vụ hiện đại hoá ngành Giao thông vận tải của đô thị.
Năm 1994-1999, chính phủ dùng khoản viện trợ ODA (Pháp) cho việc xây dựng hệ
thống đèn tín hiệu, điều khiển giao thông cho thành phố Hà Nội từ trung tâm đặt tại 40
Hàng Bài. Đây là công cuộc cải tổ phương pháp điều khiển giao thông bằng đèn tín hiệu
ở Việt Nam nói chung và Hà Nội nói riêng.
Cho đến nay sau hơn 10 năm triển khai và khai thác tại Hà Nội, hiệu quả đèn điều
khiển giao thông đã được khẳng định. Cả Hà Nội đã có khoảng 200 nút lắp đặt đèn tín
hiệu giao thông trên tổng số 600 nút giao thông trên toàn thành phố. Trong đó có nhiều
đèn chưa hoạt động hoặc hoạt động còn chập chờn không hiệu qủa, làm thiệt hại kinh tế
và gây bức xúc cho người sử dụng. Đi đôi với việc lựa chọn thiết bị là hàng loạt những
yếu tố khác liên quan đến việc sử dụng đèn tín hiệu cho có hiệu qủa.
Vấn đề này đặc biệt quan trọng, đòi hỏi công tác nghiên cứu nâng cao hiệu qủa sử
dụng của công trình đã xây dựng và sẽ xây dựng.
Trong nhiều giải pháp để giải quyết vấn đề đó như giải pháp:
- Chọn thiết bị sử dụng cho hệ thống điều khiển giao thông tự động
- Bố trí, lắp đặt đèn tín hiệu giao thông.
- Phối hợp điều khiển giữa các tín hiệu đèn ...
Do thời gian có hạn nên em tập trung đi vào 02 vấn đề:
- Thiết kế phân pha điều khiển.
- Bảo trì, nghiên cứu điều chỉnh trong suốt quá trình hoạt động.
2. Mục đích của đề tài.
2.1. Tìm hiểu, giới thiệu về phân pha điều khiển và ví dụ cụ thể về 1 nút cụ thể.
2.2. Điều khiển phối hợp trên một tuyến đường chính có nhiều đèn điều khiển.
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48
2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
3. Đường lối nghiên cứu.
Với mục đích trên, cần tiến hành các công việc như sau:
3.1. Để phục vụ nghiên cứu nội dung 1
- Tìm hiểu cấu trúc 1 hệ thống điều khiển giao thông tự động và phân tích nhứng
thiết bị đã sử dụng ở Hà Nội, từ đó đưa ra những khuyến nghị lựa chọn thiết bị thích
hợp với điều kiện Hà Nội và Việt Nam.
- Tiến hành điều tra các nút giao thông với việc bố trí một số đèn tín hiệu không
hiệu quả.
- Tiến hành điều tra quan trắc đặc điểm giao thông trên đường Chùa Bộc.
3.2. Để tiến hành nghiên cứu nội dung 2
- Tiến hành điều tra quan trắc đặc điểm giao thông trên đường Phố Huế-Hàng
Bài.
- Sử dụng đặc điểm giao thông này để tính toán chọn chu kỳ thích hợp tiến tói tìm
ra độ lệch pha có tín hiệu điều khiển của trục đường.
4. Đối tượng nghiên cứu
- Hệ thông điều khiển giao thông tự động của Hà Nội.
- Nghiên cứu điều khiển phối hợp một cụm nút trên một trục đường ở Hà Nội.
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48
3
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Chương 1
NỘI DUNG ĐIỀU TRA KHẢO SÁT
1. Về hệ thống điều khiển GTĐT ở Hà Nội
1.1. Giới thiệu sơ lược về đèn tín hiệu giao thông ở Hà Nội
1.1.1. Lịch sử sử dụng đèn ở Hà Nội
Lịch sử phát triển của việc điều khiển giao thông bằng đèn tín hiệu ở thủ đô Hà Nội
được tóm tắt như sau:
- Từ năm 1964, bắt đầu từ ngã tư Tràng Tiền, Hàng Đào, Cửa Nam (đèn treo trên
dây điện) với phương thức 3 công tắc điện bật tay. Đến năm 1970 xuất hiện công tắc
xoay với các tiếp điểm khác nhau. Năm 1975, Sài Gòn được giải phóng, thành phố
Hà Nội mới có 5 nút giao thông có đèn điều khiển đó là:
+ Tràng Tiền – Hàng Bài
+ Cửa Nam
+ Nguyễn Khuyến – Lê Duẩn
+ Khâm Thiên
+ Trần Hưng Đạo – Bà Triệu
Thực tế vẫn là công tắc xoay do 1 cảnh sát theo dõi các dòng xe đi ở ngã tư điều
khiển.
- Từ năm 1980 -1990 các nhà lãnh đạo cảnh sát giao thông chọn phương thức
điều khiển bằng tay (vì không có điện) trong các giờ cao điểm. Chính vì vậy 15 bộ đèn
tồn tại nhưng không được sử dụng thường xuyên. Bên cạnh đó các bộ đèn này có hình
thức cũng như công nghệ lạc hậu không đáp ứng được các yêu cầu đặt ra. Cho đến trước
năm 1994 nhiều cụm đèn ở Hà Nội đã được xây dựng nhưng do nhiều đơn vị sản xuất
phụ tùng linh kiện lạc hậu … không thoả mãn điều kiện làm việc và nhu cầu giao thông,
bên cạnh đó tín hiệu ở các nút chỉ làm việc độc lập gây ra ùn tắc, ở nút giao thông này
mất thì ở nút giao thông khác lại tăng.
- Năm 1994, thành phố Hà Nội đã phê duyệt cho phép xây dựng hệ thống đèn tín
hiệu điều khiển giao thông tự động gồm 35 cụm đèn, 6 camera, 4 detector và một trung
tâm điều khiển ở 40 Hàng Bài.
- Năm 1996, thành phố đã tiến hành xây dựng hệ thống đèn tín hiệu đợt 2. Gồm 60
cụm đèn tín hiệu, 14 camera và 5 detector các thiết bị chủ yếu là do hãng SILEC là loại
hiện đại có nhiều ưu điểm trong khi làm việc. Chính sách đầy sáng suốt đó đã góp phần
to lớn trong việc giải quyết các vấn đề của giao thông thành phố, góp phần đưa đô thị
nước ta ngày thêm phát triển sánh ngang tầm với các đô thị trong khu vực và trên thế
giới.
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48
4
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
- Cho đến nay sau hơn 10 năm triển khai trên thành phố Hà Nội đã có trên 200 nút
giao thông điều khiển bằng đèn tín hiệu
1.1.2. Lợi ích sử dụng đèn tín hiệu giao thông
Để thấy được lợi ích thiết thực của việc sử dụng đèn tín hiệu giao thông ta hãy xem
xét nguyên nhân ra đời của nó.
Giao thông ngày càng phát triển theo sự tiến bộ của con người và đặc biệt là giao
thông đô thị. Giao thông đô thị phát triển, số lượng các phương tiện tham gia giao thông
tăng lên . Điều đó làm cho giao trong các đô thị trở nên khó khăn, hiện tượng ùn tắc do
xe cộ và tai nạn giao thông tăng lên rõ rệt. Trong điều kiện đó, đèn tín hiệu giao thông
đã ra đời để giải quyết vấn đề bức xúc về giao thông. Chính vì vậy mục tiêu cơ bản và
cũng là hiệu quả của hệ thống đèn tín hiệu là:
- Cải thiện điều kiện giao thông
- Nâng cao an toàn giao thông
Cải thiện điều kiện giao thông do đèn tín hiệu có hiệu quả rất to lớn. Chính nó đã lập
lại được trật tự giao thông, khắc phục được hiện tượng “ùn tắc giả tạo”, giảm bớt xung
đột của các luồng xe tới nút. Từ đó tốc độ trung bình của các dòng xe trên đường tăng,
dẫn đến tiết kiệm được thời gian đi lại, tăng thời gian làm việc, chi phí nhiên liệu cho
các phương tiện giao thông ít hơn, giảm được ô nhiễm môi trường không khí.
Nâng cao an toàn giao thông do đèn tín hiệu cũng vô cùng thiết thực từ việc giảm
xung đột giữa các luồng xe làm giảm tai nạn giao thông đưa đến tiết kiệm được một
lượng kinh phí không nhỏ cho xã hội trong việc chi phí sửa chữa xe cộ, chạy chữa nạn
nhân và đặc biệt là bảo vệ tính mạng con người, sử dụng đèn có thể giảm 45% tai nạn so
với khi chưa lắp đèn tín hiệu.
Bên cạnh đó hệ thống điều khiển giao thông bằng đèn tín hiệu cũng góp phần cho
thủ đô văn minh, hiện đại hơn, góp phần vào việc nâng cao ý thức chấp hành luật giao
thông của nhân dân.
1.2. Giới thiệu cấu trúc hệ thống điều khiển tự động đèn tín hiệu giao thông
1.2.1. Sơ đồ cấu trúc và công nghệ làm việc
1.2.2. Các thiết bị tại trung tâm
Xem xét cấu trúc của hệ thống điều khiển giao thông tự động ta thấy được hầu hết
các thiết bị của trung tâm điều khiển:
Tủ điều khiển đèn tín hiệu
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48
5
N TT NGHIP
T iu khin camera
T
ủ
đ
i
ề
u
k
h
i
ể
n
t
r
u
n
g
t
â
m
B
ả
n
đ
ồ
t
ư
ờ
n
g
T
ổ
n
g
đ
à
i
đ
i
ệ
n
t
h
o
ạ
i
M
à
n
h
ì
n
h
c
a
m
e
r
a
P
h
ò
n
g
p
h
á
t
t
h
a
n
h
B
a
n
c
h
ỉ
h
u
y
v
à
đ
i
ề
u
p
h
ố
i
M
á
y
t
í
n
h
c
á
n
h
â
n
M
à
n
h
ì
n
h
m
ô
t
ả
B
ộ
x
ử
l
ý
t
r
u
n
g
t
â
m
(
m
á
y
t
í
n
h
c
h
ủ
)
T
h
i
ế
t
b
ị
l
u
u
t
r
ữ
S
ố
l
i
ệ
u
đ
ầ
u
r
a
.
đ
ầ
u
v
à
o
.
(
B
ă
n
g
.
đ
ĩ
a
.
m
á
y
i
n
.
.
.
.
)
*
t
ổ
h
ợ
p
đ
i
ề
u
p
h
ố
i
c
h
ỉ
h
u
y
*
t
ổ
h
ợ
p
t
í
n
h
t
o
á
n
đ
i
ề
u
k
h
i
ể
n
t
r
u
n
g
t
â
m
đ
i
ề
u
k
h
i
ể
n
L
o
a
p
h
á
t
t
h
a
n
h
C
a
m
e
r
a
t
h
u
C
ả
n
h
s
á
t
g
i
a
o
t
h
ô
n
g
B
i
ể
n
b
á
o
h
i
ệ
u
G
T
Đ
è
n
t
í
n
h
i
ệ
u
T
h
i
ế
t
b
ị
đ
o
đ
ế
m
x
e
T
ủ
đ
i
ề
u
k
h
i
ể
n
k
h
u
v
ự
c
h
o
ặ
c
1
n
ú
t
g
i
a
o
t
h
ô
n
g
t
h
i
ế
t
b
ị
n
g
o
ạ
i
v
i
Sinh viờn thc hin :Nguyn Tin Lc - Mssv:9620.48
6
N TT NGHIP
sơ đồ cấu trúc của hệ thống
Từ máy bay C.S
Từ ôtô C.S trên
đuờng
Điện thoại C.S
Camera
truyền hình
Các loại Detector
Xác định thời
gian xe chạy
ở cuối hành trình
Trạm phát thanh
thành phố
Thông tin về giao
thông cho tùng xe
Loa phát thanh
trên đuờng
Biển báo điện tử
phục vụ nhu cầu
khác về giao thông
Tủ điều khiển tín hiệu đèn
ở thực địa đuợc nối về trung tâm
Tủ điều khiển dấu hiệu
giao thông khác ở trên đuờng
Liên hệ tới 1 trung tâm khác
hay trung tâm phụ
THU THậP Và Xử Lý THÔNG TIN
DịCH Vụ THÔNG TIN Về GIAO THÔNG
PHòNG Kỹ THUậT (T.H.T.T)
PHòNG điều phối chỉ huy
- Máy tính thu nhận và xử lý thông tin
- Máy in, thiết bị luu trữ
- Tủ điều khiển đèn tín hiệu
- Tủ điều khiển camera
- Nguồn điện dự phòng:
Onduler
điều khiển
- Bàn làm việc của chỉ huy:
máy tính, máy in
- Các màn hình video theo
dõi bằng camera
- Bản đồ tuờng mạng G.T.T.P
- Phát thanh
Sinh viờn thc hin :Nguyn Tin Lc - Mssv:9620.48
7
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Máy in, máy tính, máy vẽ biểu đồ, điện thoại
Bản đồ tường mạng GTTP
Các màn hình Video theo dõi bằng camera
Phát thanh …
Hiện nay các thiết bị đang sử dụng phần lớn của hãng SILEC (Pháp) tuy nhiên một
số thiết bị khác như: máy tính, máy in, phát thanh, có thể dùng thiết bị do hãng khác
nhưng có cùng tính năng.
1.2.3. Các thiết bị ngoại vi
1.2.3.1. Mô tả về thiết bị đèn tín hiệu giao thông
Khái niệm cơ bản về đèn tín hiệu giao thông và cấu tạo của đèn tín hiệu giao thông.
- Đèn tín hiệu giao thông là một loại thiết bị dùng để điều khiển giao thông trên
đường đặc biệt là các nút giao thông. Đèn tín hiệu giao thông được áp dụng 3 màu
là xanh, vàng, đỏ có dạng hình tròn và được lắp theo chiều thẳng đứng hoặc nằm
ngang.
- Cấu tạo của đèn tín hiệu: Đèn tín hiệu giao thông chỉ là một thiết bị ngoại vi của
hệ thống điều khiển tự động giao thông của nó bao gồm các loại sau:
Đèn giao thông: đèn giao thông có hình dáng kích thước rất đa dạng tuỳ từng
nước sản xuất và tuỳ từng tiêu chuẩn kỹ thuật khác nhau. Nhưng nói chung chúng có
những đặc điểm giống nhau như sau:
Phân tích một hộp đèn ta thấy:
a. Kính bảo vệ màu có các thấu kính thích nghi với việc phát sáng, màu sắc
và kiểu nguồn sáng.
b. Joăng khít tại của hộp đèn.
c. Lỗ đục sẵn để lắp ráp và mắc vào bên trong hộp.
d. Vòng xoay định hướng có mốc.
e. Định vị để gắn hộp với bản tương phản.
f. Cho phép đặt hộp đèn một cách nhanh chóng: lắp ráp bằng các cái kẹp.
g. Thiết kế đặc biệt để có thể lắp ráp các kiểu hộp đèn khác nhau.
h. Các cái kẹp.
i. Các kích thước của một số loại đèn:
Kích thước và hình dạng đèn tín hiệu trong” Điều lệ báo hiệu đường bộ 22TCN237-
01”.
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48
8
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48
9
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Với hình dáng bề ngoài như sau:
Ngoài ra còn có đèn một màu, đèn hai màu:
Hoặc loại có bản tương phản:
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48
10
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Các loại đèn này đều là loại đèn hiện đại có chung các đặc điểm sau:
Chất liệu khoang đèn Polycacbonat sơn đen.
Lưỡi trai che nắng.
Hệ thống chống mất cắp.
Thiết bị chống bụi và chống nước, chống chấn động là 6 poales.
Góc toả sáng lớn hơn 5
0
Các thấu kính lọc màu bằng Polycacbonat do đó bền, chịu được chấn
động và va đập, mặt trong cấu tạo vân hoa để phân bố đều ánh sáng
trong không gian.
Với loại đèn dùng nguồn sáng là khí thắp (bóng huỳnh quang) thì các thấu kính lọc
màu sẽ là màu trắng. Với đèn dùng nguồn sáng là sợi đốt thì các thấu kính sẽ là màu của
tín hiệu đèn.
Nguồn sáng cho các loại đèn tín hiệu:
a. Đèn huỳnh quang Halogen.
Đèn tín hiệu giao thông Halogen hoàn toàn phù hợp để sử dụng trong mọi ứng dụng
về tín hiệu giao thông. Đèn được thiết kế đặc biệt để thay thế trong 12 tháng. Đèn đạt
yêu cầu tiết kiệm năng lượng hữu ích, trong suốt thời gian sử dụng đèn luôn đạt được
ánh sáng thực, không bị biến đổi.Dây tóc cực ngắn của đèn Halogen làm tăng hiệu quả
của hệ thống quang học. Đèn hoàn toàn có khả năng tạo chùm ánh sáng thực hoàn hảo.
PKX22 và BA15d dựa trên những nét đặc trưng của đèn Halogen đảm bảo đặt vị trí
chính xác của đèn trong hệ thống tín hiệu sử dụng quang học. Một số loại đèn Halogen
theo tiêu chuẩn của Anh.
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48
11
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Loại Điện áp (V)
Công suất
(W)
Trụ Độ dài cáp Độ sáng (Lm)
6611 10 35 PKv22s 280 525
6613 10 35 BA15d 280 525
13563 10 50 PKx22s 280 950
13557 10 50 BA15d 280 820
13512 42 50 GY635-15 280 900
13909 42 65 PKx22s 110 900
Đèn bao gồm: “ buồng Halogen” được đặt trong gương phản xạ đa sắc có lượng nhỏ
và độ láng bóng cao, dày 50 mm. Các chỉ tiêu liên kết linh hoạt.
Loại Điện áp (V)
Công suất
(W)
Trụ Độ dài cáp Độ sáng (Lm)
13757 42 65 100 950
b. Đèn tín hiệu giao thông nóng sáng:
Đặc điểm: Chi phí thấp, thay thế đơn giản, nhanh chóng. Cấu trúc cho phép lắp đặt
phù hợp mọi trường hợp sử dụng đèn tín hiệu.
+ Đèn dây tóc đơn nạp chân không hoặc khí gas, bóng đèn trong suốt, đường
kính từ 45-65 mm tuỳ theo công suất. Sử dụng vít lắp tiêu chuẩn E27.
+ Sự đa dạng về chủng loại cho phép sử dụng tuỳ ý cho cả đèn tín hiệu giao
thông, tín hiệu cho người đi xe, đi bộ, đèn nhấp nháy. Đèn được thay thế trong 6 tháng
sử dụng.
Loại Điện áp Công suất
Đường
kính
Khí nạp Độ dài cáp Độ sáng
6998E 220-230 25 45 Chân không 52.5 135
6974E 220-240 40 60 Chân không 69
±
2 240
6945E 220-240 60 60 Chân không 69
±
2 420
6937E 220-240 60 60 Chân không 69
±
2 360
6943E 220-240 75 60 Gas 69
±
2 525
6939E 220-240 100 65 Gas 79
±
2 830
6938E 220-240 100 65 Gas 79
±
3 720
Loại 60w-240Lm được thiết kế để có thể điều chỉnh thay thế đối với những khu vực
đòi hỏi những thông số trên ở mức độ cao như vậy, sao cho thích hợp cả vào ban đêm.
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48
12
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
c. Đèn tín hiệu giao thông nóng sáng có gương phản xạ “hình nhẫn”:
Loại đèn này có cấu tạo tương tự như loại trên nhưng đặc biệt hơn là sử dụng gương
phản xạ “hình nhẫn” có thể tiết kiệm 25% năng lượng tiêu tốn cho đèn tín hiệu bằng
phương pháp thay thế bóng 75w cho 100w.
Loại Điện áp Công suất
Đường
kính
Khí nạp Độ dài cáp Độ sáng
6966E 220-230 75 60 Gas 69
±
2 380
6967E 220-240 75 65 Gas 79
±
2 470
6968E 220-240 100 65 Gas 79
±
2 700
d. Đèn tín hiệu nóng sáng sử dụng điện áp thấp:
Đặc điểm: Sử dụng năng lượng hiệu quả và dễ thay thế, bóng đèn trong suốt.Dựa
theo đèn B20 chịu được những rung động mạnh bất ngờ.
Loại Điện áp
Công
suất
Đường
kính
Khí nạp Độ dài cáp Độ sáng
13580 10 20 36 Gas 31
±
2 200
13581 10 30 36 Gas 31
±
2 200
13575 40 25 36 Gas 31
±
2 200
13576 40 40 36 Gas 31
±
2 500
13577 40 60 36 Gas 31
±
2 500
e. Đèn nhắc lại:
Đèn nhắc lại có tác dụng nhắc lại những tín hiệu của đèn tín hiệu giao thông nhưng
đường kính nhỏ hơn và được lắp thấp, vít chặt vào chân cột cách đất 1-1,2m.
Đèn nhắc lại thường dùng:3 đèn φ100mm, đèn hỗn hợp, đèn φ200mm
Như đã nói ở trên, đèn nhắc lại cấu tạo tương tự đèn tín hiệu giao thông nên các
nguồn sáng đèn sử dụng cũng như đèn tín hiệu giao thông.
Đèn huỳnh quang
Đèn sợi đốt nóng sáng
f. Đèn tín hiệu dành cho người đi bộ (đèn bộ hành)
Đèn bộ hành có kích thước như đèn tín hiệu giao thông có thể dùng một đèn hay hai
đèn để điều khiển giao thông cho người đi bộ.
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48
13
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đèn bộ hành lại có thể dùng loại một đèn φ300 mm có hai hình vẽ:
Người dừng màu đỏ
Người đi màu xanh
Đèn có thể dùng hai loại hai đèn φ300 mm hay φ200 mm mỗi đèn ghi một ký hiệu và
đảm bảo màu sắc như đèn 1.
Loại đèn bộ hành có cấu tạo như đèn giao thông, chỉ đặc biệt là đèn một có hai ngăn
khác nhau.
Nguồn sáng dùng cho đèn bộ hành cũng như nguồn sáng của đèn tín hiệu giao thông:
Đèn huỳnh quang
Đèn sợi đốt nóng sáng
Sau khi nghiên cứu một loạt các mẫu đèn của Pháp (SILEC), GABRARIMI, Hà
Lan (PHILIPS), Singapor (GAC), Úc (AWA)... Ta đưa ra kết luận chọn loại đèn do
hãng SILIC (Pháp) sản xuất. Đặc tính chung của loại đèn này như sau:
- Đèn 3 màu 332 (300 mm tín hiệu đỏ, 200 mm tín hiệu xanh, vàng) theo chuẩn
mực NFP 99 – 200, chất liệu khoang đèn bằng Polycacbonat. Trai che nắng đủ dài, cửa
đóng mở chống phá, có thiết bị chống bụi và chống nước, chống chấn động 6 foales.
Kính lọc màu bằng Polycacbonat, do đó bền, chịu được chấn động va đập, mặt trong
cấu tạo vân hoa để phân bố ánh sáng trong không gian. Góc toả sáng >5
o
kết hợp với giá
đỡ khoang đèn bằng tấm gương phản có kích thước lớn (1190x560) và tín hiệu đỏ lớn
hơn tín hiệu vàng, xanh do đó rất thuận lợi cho việc phân biệt tín hiệu từ xa.
- Nguồn sáng của đèn sợi tóc tuy là không có ưu điểm về sự phân biệt màu sắc
trong nắng nhưng nó có tuổi thọ gấp 4-5 lần đèn loại huỳnh quang.
1.2.3.2. Tủ điều khiển
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48
14
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
a) Tủ điều khiển được thiết kế để tạo điều kiện cho các phương tiện vận chuyển công
cộng vượt qua ngã tư có đèn tín hiệu một cách dễ dàng.
- Kéo dài thời gian đèn xanh khi phương tiện đến ngã tư
- Giảm thời gian đèn xanh khi không cần thiết
- Đếm các phương tiện và xử lý theo đèn xanh, tuỳ theo thời gian đèn xanh và
tuỳ theo lượng xe đến theo chu kỳ màu.
- Điều khiển các đèn tín hiệu đặc biệt đối với các phương tiện giao thông công
cộng bằng cách gài tín hiệu xanh vào mọi giai đoạn của chu kỳ màu.
b) Theo tính chất điều khiển có hai loại tủ
- Tủ điều khiển cục bộ: Là loại tủ đặt ở các nút giao thông độc lập, chương trình,
lệnh được cài đặt sẵn không liên hệ được với trung tâm. Cũng có chức năng gọi là điều
khiển thích ứng. Loại này chỉ dùng ở các nút độc lập, xa trung tâm hoặc không có trung
tâm.
- Tủ điều khiển hệ thống: Làm việc được ở mọi chế độ ( theo lệnh từ một trung
tâm), nhưng khi gắn với một trung tâm hay một tủ cái khác thì chịu sự điều khiển tại nơi
đó.
Một tủ điều khiển loại này cấu tạo từ hai khối chính: Khối điều khiển và khối chấp
hành. Ngoài ra còn khối điện thoại, điều khiển tay ( không liên lạc với trung tâm ) khối
xung, khối kiểm tra. Vấn đề chọn tủ loại nào là chọn chế độ làm việc ( nêu ở trên ) và
chọn tính năng của hai khối chính.
Sơ đồ cấu trúc của tủ điều khiển
Khối điều khiển
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48
15
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Là khối có thiết bị nhập thông tin và xử lý thông tin,và xử lý thích ứng ( vi xử lý).
Để đồng bộ thì việc dùng máy tính 186/33 MHz bộ xử lý Pentium là thoả mãn công việc
thông tin.
Khối chấp hành
Là bộ phận đường ra để xử lý tín hiệu đèn, ví dụ từ Chorus của hãng SILEC-Pháp
có dung lượng 16 đường đèn và mở rộng đến 32 đường đèn. Một số thông số khác của
nó:
+ Nguồn điện xoay chiều 1 pha 220 V (có dải điện áp từ 160 đến 250 V)
cường độ ngắt 800VA/220V
+ Làm việc trong điều kiện không khí độ ẩm 95%
+ Nhiệt độ môi trường từ 0-70
0
C, vỏ tủ băng nhôm 2 lớp có tiếp đất.
Kiến nghị: Chọn loại tủ CHORUS là loại tủ hiện đại, điều khiển hệ thống làm việc
được ở mọi chế độ (theo lệnh của trung tâm). Loại này rất phù hợp trong việc cải tạo,
nâng cấp.
1.2.3.3. Detector giao thông
Hiện nay ở các nước sản xuất và sử dụng rất nhiều loại detector giao thông, phụ
thuộc vào nguyên lý làm việc mà ta có thể phân ra nhiều loại khác nhau: loại tiếp xúc cơ
học, đo xung lượng, đo bức xạ của ôtô, … Mỗi loại lại phân ra theo vị trí: chôn dưới
đường, treo cao hay dựng bên lề. Hoặc phân ra theo phương pháp đo đếm của từng loại.
Như vậy chọn loại nào phải căn cứ vào mục đích sử dụng ( xác định lượng xe, số lượng
trục xe, xác định kích thước,chiều dài xe, xác định tốc độ xe, số xe, thành phần xe). Tuy
vậy chọn một số detector có chức năng vừa cho xe ôtô, vừa cho xe đạp, vừa cho xe máy
thì không có.
Qua phân tích tính năng cũng như các điều kiện lắp đặt của detector, ta thấy
rằng việc chọn detector phải dựa vào mục đích sử dụng của nó. Ở Hà Nội hiện nay, mục
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48
16
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
đích chính của detector là: thử nghiệm để nghiên cứu đếm xe, đo tốc độ xe cộ ôtô khi ra
vào thành phố và bước đầu áp dụng thử nghiệm vào hệ thống giao thông thông minh
ITS (Intelligent Transport System). Đồng thời sử dụng loại đơn giản, dễ thi công, không
cản trở giao thông, không làm nhiễu hệ thống Radio, ổn định với cơ học và môi trường.
Kiến nghị chọn loại khung dây cảm ứng từ.
a) Cáp truyền
- Cáp thông tin điều khiển là loại cáp đồng series 74, có 2 loại cáp đồng, loại 56
×
2
×
0.8 và loại 28
×
2
×
0.8. Đặc tính chung là lõi đặc bằng đồng, vỏ cách điện bằng
Polietilen, chất liệu kín. Ruban bằng nhôm gấp nếp, ống gen bằng Polietilen.
Loại này mềm, cơ động khi đi cong, khả năng chống đè nén cao, không thấm ẩm
và không nhạy cảm đối với nước.
Các thông số khác: điện trở vòng 73.4
Ω
/Km, điện trở cách điện 220V một chiều
sau 2 phút 1500M
Ω
/Km. Khai thác điện thoại tối đa là 10 Km.
Nhược điểm là có vỏ mỏng nên chịu ảnh hưởng rất nhiều của thời tiết mùa nóng,
nhưng cáp được chạy ngầm trong hệ thống cống bể, do đó chỉ lưu ý khi thi công.
- Cáp sợi quang loại đang dùng do Pháp chế tạo là 12 F
0
-62.5/125 phục vụ cho
truyền tín hiệu camera. Một số tính chất:
Đường kính lõi thép trong cùng: 62.5
m
µ
Đường kính sợi quang: 125
m
µ
Đường kính sợi bọc ngoài sợi quang: 250
m
µ
Bán kính uốn cong cho phép: 150 mm
Măng sông cáp dùng: BPS-1
b) Một số thiết bị phụ
DEMO
Detecteur DE PASSAGE
DE VEHICULES
Miêu tả:
Từng đơn vị riêng biệt
Lắp ráp nhanh chóng: Bộ đèn bằng nhôm đảm bảo cơ học. Một thanh đực phía bên
phải và một thanh cái phía bên trái cho phép liên kết các tủ đặt cạnh nhau trên đường
ray, xe bus.
Vòng đầu dây bên trong cho phép nối trực tiếp với cáp của cái bắt,không cần sử dụng
dây nối phụ.
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48
17
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Điều chỉnh độ nhạy thật hoàn chỉnh bằng quan sát. Nguyên tắc dò được sử dụng độc
lập. Như vậy không cần thay đổi bộ dò hoặc thay đổi nhiệt độ ( thay đổi từ trường trên
mặt đất bằng một khối kim loại chuyển động - Bằng sáng chế của SILEC số 1515997).
Linh hoạt: sử dụng nguyên tắc dò bằng mạch từ.
Hiệu năng cao: DEMO phát hiện mọi phương tiện giao thông kể cả xe đạp, ở các vận
tốc khác nhau kể cả khi đang đỗ.
Kích thước nhỏ cho phép đưa vào trong mọi loại tủ.
Thích nghi với mọi logic điều khiển.
Dễ dàng lắp ráp: các DEMO được lắp trên các đường ray, xe bus. Các bộ dò được
liên kết với nhau bằng các vít cố định.
c) Đặc tính kĩ thuật:
- Bộ dò:
+ Tiêu thụ điện nhỏ hơn 3.5VA
+ Kiểu máy dò: mạch từ của SILEC
+ Chiều dày tối đa của cáp giữa mạch vòng và cái cắt nhỏ hơn 300m.
+ Có thể cắt tiếp xúc đầu ra: 10VA ( 500 mA tối đa, 100 V tối đa).
+ Mặt trên màu xanh cho phép phân biệt DEMO với các sử dụng cùng loại
hộp.
- Khối:
+ Bộ dò chuẩn trên đường ray, xe bus gồm một Rail bus có mạch cung cấp
điện chung, hạ thế cho tất cả các bộ dò DEMO và cung cấp 220V
±
45% một pha
(110V là tốt nhất).
+ Số lượng tối đa các bộ dò DEMO cho phép: 10.
+ Tiêu thụ năng lượng tối đa: 35 VA cho 10 DEMO
+ Nhiệt độ tối đa cho khối bộ dò hoạt động:-20 đến 70
0
C.
DPM Detecteur DE PRESENCE
DE VEHICULES
Các đặc tính kỹ thuật
- Hộp bộ dò:
+ Cung cấp điện từ 18 – 35 V.
+ Tiêu thụ điện 28 mA
+ Kiểu cáp yêu cầu: Mạch từ của SILEC 30 – 1000 MH.
+ Chiều dài tối đa cáp của bộ dò: 200 m.
+ Tần số của 4 kênh từ 30KHz – 150 KHz.
+ Phối hợp tự động
+ Dễ dàng điều chỉnh: tối đa, tối thiểu, trung bình.
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48
18
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
+ Có thể cắt công tắc nghỉ 30 V (DC), 1A max.
+ Chỉ đầu ra bằng đèn tín hiệu màu đỏ.
+ Thời gian xuất hiện bắt đầu ở 6 phút, không phụ thuộc vào mạch từ.
Trong trường hợp có sự cố thông tin được cung cấp thường xuyên, nếu bộ dò bị
mất điện mạch từ bị đứt.
- Hộp cung cấp điện: xe bus (ALDET).
Điện áp cung cấp:220 V
±
15%, 1 pha. Tốt nhất là 110 V.
Tiêu thụ điện tuỳ theo số lượng bộ dò (tối đa là 35 VA).
Số bộ dò tối đa ( về cơ học và điện ): 10.
- Nhiệt độ vận hành: -20
0
C đến 70
0
C.
A. mặt trên
B. vít
C. đầu vào mạch từ ( một dây dẫn 0.5 m).
D. Diode led
E. độ nhạy
F. bộ tiếp xúc xe bus
G. đầu ra của tiếp xúc
H. cung cấp điện ổn định
I. Rail Bus
J. Màu xanh cho phép phân biệt nhanh chóng với các thiết bị khác
Ở các nước phát triển trình đổ tự động hoá điều khiển giao thông ở mức rất cao,
dòng xe có đặc trưng rất ổn định do vậy việc sử dụng detector để cung cấp thông tin là
cần thiết
1.2.3.3. Camera
Các camera thường được đặt tại các nút giao thông phức tạp để từ trung tâm điều
khiển có thể quan sát trực tiếp hiện trạng giao thông của từng nút (có đặt camera) trên
màn hình. Từ các quan sát trực tiếp bằng mắt trên màn hình ở trung tâm có thể thấy rõ
được hình ảnh về mật độ, thành phần xe chạy, tình trạng ùn tắc, các phát sinh và nguyên
nhân gây tai nạn giao thông ... Đồng thời từ thực tế quan trắc có thể nghiên cứu được
quy luật các dòng xe, phản ứng của các lái xe trong dòng, tốc độ của từng loại phương
tiện đi trong nút hoặc trên đường phố được quan sát.
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48
19
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Vị trí đặt camera phải đảm bảo chắc chắn an toàn, sao cho camera truyền được toàn
bộ và đúng hình ảnh hiện trạng giao thông của nút bất kỳ thời điểm nào trong ngày và
cả trong ban đêm. Tại trung tâm điều khiển có tổng đài chuyển kênh với nhiều máy thu
cỡ lớn để quan sát được trực tiếp bất cứ hình ảnh của một camera nào cần kiểm tra
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48
20
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
2. Hiện trạng đèn tín hiệu giao thông ở Hà Nội
2.1. Hiện trạng bố trí đèn tín hiệu ở Hà Nội
Hà Nội hiện nay có hơn 600 nút giao thông và trong đó có khoảng 200 nút giao
thông được lắp đặt đèn tín hiệu. Nhiều nút đèn tín hiệu giao thông chỉ có tác dụng làm
đẹp đường phố, thậm chí có nút ‘chết’ ngay khi đưa vào sử dụng.
Lấy đoạn đường Nguyễn Trãi làm một ví dụ điển hình. Một đoạn đường ngắn chỉ
có 4 km từ địa phận Ngã Tư Sở đến giáp địa phận Hà Đông được lắp đặt tới 7 nút đèn
tín hiệu giao thông, nhưng hầu hết các nút đèn này đều hoạt động cầm chừng và không
muốn nói là không có hiệu quả.
Ngay cả khi có điện thì 3 trong 7 nút đèn vẫn không thể hoạt động: “Nếu đèn hoạt
động thì ... đường tắc” - Một đồng chí CSGT đội 3 phân bua. Chính vì thế nhiều tháng
nay 3 nút đèn nay luôn trong tình trạng nhấp nháy vàng
Nút đèn ngã ba Nguyễn Trãi - ĐH Ngoại Ngữ thường
chỉ nháy vàng từ khi lắp.
Nút đèn ngã ba Nguyễn Trãi - Khương Đình "chết"
thường xuyên.
Nút đèn ngã ba Nguyễn Trãi - Lương Thế
Vinh hoạt động thường gây tắc đường nên
chúng được giữ trạng thái..."ngủ".
Nút đèn Nguyễn Trãi - Nguyễn Quý Đức thỉnh
thoảng "thức giấc" làm... nhiệm vụ.
Nút đèn ngã ba Trần Nhân Tông - Trần Bình
Trọng luôn nháy vàng
Nút đèn Trần Nhân Tông - Quang Trung lắp
cho ..."đẹp" vì đây là ngã ba cho cả hai đường một
chiều, các phương tiện cũng chẳng bao giờ dừng
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48
21
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
lại nếu nó "thức".
Điều đáng nói là ở Hà Nội không chỉ có 1 dãy đèn trang trí như ỏ đường Nguyễn
Trãi.
Tại ngã tư Trần Bình Trọng - Trần Hưng Đạo, đèn tín hiệu nhấp nháy vàng quanh
năm. Người dân ở đây cho biết từ khi lắp đặt ở đây đã hơn 3 năm thì đèn chỉ nhấp nháy
vàng.
Trên hành lang đường Trần Quang Khải cũng có rất nhiều nút đèn được lắp đặt rất
quy mô như: nút Cầu Đất, Vạn Kiếp, Lương Yên ... nhưng cũng chỉ có tác dụng chính là
trang trí làm đẹp cho đường.
Đô thị Hà Nội mở rộng, các tuyến đường cần nhiều hơn nữa những nút đèn giao
thông, nhưng không phải lắp rồi để “chết”, đó chính là một trong những sự lãng phí đàu
tư của Thủ Đô.
Không phủ nhận thực tế khai thác ở nước ta với dòng xe hỗn hợp phần lớn là xe hai
bánh thì về phương diện trật tự an toàn giao thông thì nút giao thông có đèn tín hiệu
điều khiển tốt hơn so với nút giao thông hình xuyến. Tuy nhiên việc bố trí đèn tín hiệu ở
Hà Nội còn rất nhiều bất cập :
- Sai vị trí (vị trí nút giao thông Nguyễn Chí Thanh – La Thành...)
- Không có sự tương quan giữa bình đồ nút vói tín hiệu đèn điều khiển.
- Không tương thích với nhu cầu giao thông tại vị trí.
- Không tương thích với điều khiển phối hợp. (Tuyến đường Nguyễn Trãi...)
- Không thích hợp với cảnh quan, môi trường.
- Quản lý dự án và quản lý khai thác gặp nhiều khó khăn (không dưới 50% là
kỹ sư điện thiết kế, bố trí tín hiệu đèn)
- Xử lý khắc phục sự cố chậm
2.2. Một số kiến nghị bố trí lắp đặt đèn tín hiệu
Theo đề nghị của Trường Đại học Xây dựng đề nghị tại những nút giao thông nếu có
một trong các điều kiện sau thì nên lắp đặt đèn tín hiệu điều khiển :
- Tổng lưu lượng xe chạy trên đường chính (theo hai hướng) và hướng lớn nhất
trên đường thứ yếu ≥1500 xe con quy đổi/h, trong đó lưu lượng xe trên đường phụ
chiếm từ 20 ÷40%.
- Những nút giao thông có ≥ 2 vụ tai nạn giao thông làm chết người trong một
năm.
- Những nút giao thông nằm trên tuyến cần điều khiển phối hợp.
Với những điều kiện nêu ra trên đây mói chỉ là điều kiện cần, còn điều kiện đủ để
đảm bảo một nút có tín hiệu điều khiển giao thông có hiệu quả phụ thuộc vào yếu tố kỹ
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48
22
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
thuật: đó chính là bề rộng nhánh dẫn, chiều dài làn chờ, hình dạng và kích thước đảo,
phân pha và bố trí chu kỳ đèn hợp lý...
Cần quy hoạch vị trí đặt đèn tín hiệu (cột, giá ...) sao cho thuận lợi với người tham
gia giao thông và không gây hiểu lầm (tại nút giao thông Ngã Tư Sở mặc dù mới lắp
đặt nhưng với hướng giao thông Láng - Trường Chinh chỉ có duy nhất 1 đèn báo hiệu đi
thẳng và dừng, khi đứng trước vạch dừng không nhìn thấy đèn tín hiệu xanh để tiếp tục
lưu thông cho đến khi những người dừng sau phải nhấn còi inh ỏi thì xe đằng trước mới
biết dẫn tới lãng phí thời gian đèn xanh và hiện trạng ùn tắc giao thông tại nút này vẫn
còn).
Một nguyên tắc chung khi đặt đèn tín hiệu giao thông là khi xe chạy tới nút, hoặc
dừng trước vạch dừng, người lái phải nhìn thấy một lúc hai tín hiệu: tín hiệu ở đèn chính
và tín hiệu ở đèn nhắc lại. Đèn chính được đặt ở vỉa hè bên phải đường dẫn, đèn nhắc
lại được gắn dưới đèn chính, còn đèn đúp đặt ở vỉa hè bên trái hoặc phía sau nút cũng ở
bên trái.
Quay trở lại thực trạng bố trí đèn tín hiệu tại Hà Nội hiện nay, do khi bố trí đèn tín
hiệu chưa hình dung hết được nội dung, trình tự và kỹ thuật xử lý nên xảy ra tình trạng
rất nhiều cụm đèn giao thông lắp đặt mà không hoạt động hoặc hoạt động mà không
hiệu quả, làm thiệt hại kinh tế và gây bức xúc cho người sử dụng.
Tại vị trí trước cổng Học Viện Ngân Hàng, việc lặp đặt đèn tín hiệu và mở dải phân
cách ở đây làm giảm năng lực thông hành của đường Chùa Bộc và thường ùn tắc xảy ra
vào giờ cao điểm bắt đầu từ vị trí trước cổng trường Học Viện Ngân Hàng.
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48
23
N TT NGHIP
3. Vi nột v c im giao thụng trờn ng
3.1. Mc ớch v phm vi iu tra kho sỏt v mt s c im giao thụng
cú th tớnh toỏn phi hp c tớn hiu giao thụng gia cỏc cm ốn tớn hiu
trong mt h thng. Chỳng ta phi bit c mt s c im giao thụng ca
tuyn nỳt cú cỏc cm ốn. Nh vy mc ớch ca iu tra kho sỏt mt s
c im giao thụng l phc v cho cụng tỏc phi hp iu khin tớn hiu
gia cỏc cm nỳt.
Trong ni dung ca ti ny ch cp phi hp iu khin tớn hiu ốn trờn mt
s trc ng gm ng Chựa Bc v trc ng Ph Hu nờn phm vi
kho sỏt mt s c im giao thụng hn ch trong tuyn ng Chựa Bc
v tuyn ng Ph Hu.
3.2. Ni dung in tra phõn tớch
3.2.1. Quan trc phõn tớch trng thỏi giao thụng (c im dũng xe)
S h thng cỏc yu t nh hng gia cỏc nỳt trong tuyn nỳt
Nút độc lậpNút độc lập
Vận tốc
phuơng
tiện
Tập quán
nguời lái
Khả năng
thông
hành
Đặc điểm
dòng xe
õy chỳng ta chp nhn nhng gỡ ó núi phn nỳt c lp nhng cũn mt s
vn chỳ ý sau:
- Lng xe mỏy hin nay rt nhiu (thng chim 80-85% thnh phn dũng giao
thụng) v khi ng trc vch dng chỳng chim din tớch khỏ ln, chim
hu ht mt ng. Xe p s lng ớt thng xp gn vo mt v ng,
nhng hay trn ln vo dũng xe mỏy cui hng ch.
Sinh viờn thc hin :Nguyn Tin Lc - Mssv:9620.48
24
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
- Khi có đèn xanh, xe máy vận động rất nhanh chen lên đi trước còn xe đạp vận
đông chậm sẽ làm giảm tốc độ của xe máy đi cạnh. Lượng ôtô trong mấy
năm gần đây tăng mạnh và dần chiếm một tỷ lệ lớn trong dòng giao thông,
phần lớn đỗ ở sau hàng chờ, bị xe máy cản trở (phần lớn là xe máy đỗ trước
đầu) nên tốc độ chậm .
3.2.2. Quan trắc tại khu vực khảo sát Chùa Bộc
Khu vực Chùa Bộc thuộc quận Đống Đa – TP. Hà Nội. Tại đây bao gồm các đường
trục chính với hiện trạng giao thông rất phức tạp.
- Trục Đông Bắc – Tây Nam nối liền khu vực trung tâm thành phố với thị xã
Hà Đông (gồm các tuyến phố Khâm Thiêm, Nguyễn Lương Bằng, Tây Sơn,
Nguyễn Trãi)
- Đường vành đai 2 gồm các đường Minh Khai, Đại La, Trường Chinh, Láng
Đây là khu vực giao thông quan trọng đáp ứng nhu cầu đi lại nội thành của phương
tiện quá cảnh Bắc Nam hợp thành dòng xe với lưu lượng lớn và vô cùng phức tạp. Việc
gia tăng đột biến số lượng phương tiện cá nhân (phần lớn là xe máy) đã gây ra tình trạng
tuyến đường Chùa Bộc làm việc quá với khả năng thông hành.
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Tiến Lực - Mssv:9620.48
25