Nghiên cứu đánh giá thiết kế hình học đường ô tô nhằm nâng cao năng lực phục vụ và an toàn giao thông trên địa bàn Huyện Văn Chấn, tỉnh Yên Bái

1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI

NGUYỄN TRUNG DŨNG

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ THIẾT KẾ HÌNH HỌC
ĐƯỜNG Ô TÔ NHẰM NÂNG CAO NĂNG LỰC PHỤC VỤ
VÀ AN TOÀN GIAO THÔNG TRÊN ĐỊA BÀN
HUYỆN VĂN CHẤN, TỈNH YÊN BÁI

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

HÀ NỘI, 2016


2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI

NGUYỄN TRUNG DŨNG

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ THIẾT KẾ HÌNH HỌC
ĐƯỜNG Ô TÔ NHẰM NÂNG CAO NĂNG LỰC PHỤC VỤ
VÀ AN TOÀN GIAO THÔNG TRÊN ĐỊA BÀN
HUYỆN VĂN CHẤN, TỈNH YÊN BÁI

CHUYÊN NGÀNH: Xây dựng đường ôtô & đường thành phố
Mã số: 60.58.02.05.01

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

HÀ NỘI- 2016


LỜI CÁM ƠN
Để hoàn thành luận văn tác giả đã nhận được nhiều sự giúp đỡ của các thầy
cô hướng dẫn, các nhà khoa học, các bạn đồng hành và các đơn vị quản lý đường ô
tô.
Tác giả cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ban Giám Hiệu, Phòng Đào
tạo Sau đại học-Trường Đại học Giao thông Vận tải Hà Nội đã giúp đỡ tác giả trong
suốt quá trình học tập nghiên cứu.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn tới các thầy cô, các bạn đồng nghiệp. Đặc biệt
đến người hướng dẫn TS. Nguyễn Quang Phúc – Bộ môn đường bộ - Trường
ĐHGT Vận tải Hà Nội đã tận tình giúp đỡ trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành
luận văn tốt nghiệp.
Trong khuôn khổ và thời gian tiến hành của một luận văn thạc sỹ Khoa học
kỹ thuật, chưa hẳn đã giải quyết triệt để và hoàn thiện được đầy đủ những vấn đề
đặt ra. Chính vì vậy, tác giả cũng chân thành cảm ơn và tiếp thu nghiêm túc những ý
kiến đóng góp của các nhà khoa học và các bạn đồng nghiệp.
Cuối cùng xin cảm ơn đến gia đình đã động viên, khuyến khích tạo điều kiện
cho tôi những giúp đỡ tốt nhất trong suốt thời gian học tập và hoàn thành luận văn.
Những năm tháng quay lại môi trường Đại học là những kỉ niệm đẹp về tình
bạn, tình thầy trò và sự tích lũy về kiến thức khoa học. Điều đó sẽ là một dấu ấn khó
quên trong suốt sự nghiệp của tôi.
Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 30/12/2015
Học viên cao học

Nguyễn Trung Dũng


MỤC LỤC


DANH MỤC BẢNG BIỂU


DANH MỤC HÌNH VẼ


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ATGT
GTVT
TNGT
BĐKH

An toàn giao thông
Giao thông Vận tải
Tai nạn giao thông
Biến đổi khí hậu

QL
QĐD
QLCL

Quốc lộ
Quyết định duyệt
Quản lý chất lượng

TKKT

Thiết kế kỹ thuật

TKBVTC

Thiết kế bản vẽ thi công

QLDA

Quản lý dự án

TNGT

Tai nạn giao thông


8

PHẦN MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Giao thông vận tải là một trong những nhu cầu thiết yếu nhất của đời sống xã
hội và có vai trò đặc biệt quan trọng đối với sự phát triển nền kinh tế quốc dân.
Nghiên cứu kinh nghiệm thành công của các nước cho thấy: kinh tế càng phát triển,
xã hội càng văn minh, thì vai trò của GTVT càng lớn.
GTVT càng phát triển thì thành tựu kinh tế càng lớn, nghèo nàn và lạc hậu bị

đẩy lùi, đời sống của người dân được nâng cao. Sự phát triển của GTVT có mối liên
quan mật thiết với tốc độ tăng trưởng kinh tế và tổng thu nhập quốc nội. GTVT
càng phát triển càng tạo điều kiện cho việc giao lưu, đẩy mạnh quan hệ hợp tác
quốc tế, mở rộng thị trường ra thế giới bên ngoài.
Quốc lộ 37 bắt đầu từ Sao Đỏ, Hải Dương đến Xồm Lồm, Sơn La đi qua các
tỉnh Hải Dương, Bắc Giang, Thái Nguyên, Tuyên Quang, Yên Bái, Sơn La. Quốc lộ
37 là tuyến hành lang từ Đông Bắc sang Tây Bắc đi qua nhiều tỉnh phía Bắc có ý
nghĩa to lớn trong việc phát triển kinh tế, văn hoá, xã hội trong vùng và được coi là
tuyến phòng thủ an ninh quốc phòng thứ 3 sau Quốc lộ 4 và Quốc lộ 279 vùng biên
giới phía Bắc.
Với ý nghĩa mang tính chiến lược quan trọng như vậy, trong những năm gần
đây Nhà nước và ngành giao thông đã chú trọng, đầu tư nhiều để đảm bảo yêu cầu
phục vụ tốt của tuyến đường trên. Tuy nhiên trên một số đoạn tuyến qua vùng địa
hình phức tạp nhất là đoạn từ Yên Bái đi Lai Châu, tuyến có đồ hình xấu: nhiều
đường cong bán kính nhỏ, đường cong trái chiều liên lục, cánh tuyến ngắn, phối
hợp giữa các yếu tố bình đồ, trắc dọc, trắc ngang chưa phù hợp đã làm cho tuyến
đường không đảm bảo tiêu chuẩn kỹ thuật và sự hài hoà cần thiết, hình thành nhiều
“điểm đen”, là nơi thường xảy ra tai nạn giao thông dẫn đến những thiệt hại lớn về
người và tài sản.
Tuyến Quốc lộ 37 nằm ở phía Nam của Tỉnh nối liền Tuyên quang - Yên
Bái - Sơn La (Đi chung QL70= 21Km - QL32C và QL32A đến QL6 tại Cò Nòi Sơn La). Đoạn tuyến được nghiên cứu thuộc địa phận tỉnh Yên Bái bắt đầu từ
Km280+00-:-Km340+00 nằm trong dự án xây dựng và cải tạo tuyến quốc lộ 37
tỉnh Yên Bái, xuất phát từ Km 280 ngã ba giao với Quốc lộ 70 huyện Yên Bình kết
thúc tại Km340+000 giao ngã ba đường QL32 tại xã Đá Gân Huyện Văn Chấn
Tỉnh Yên Bái. Tổng chiều dài tuyến QL37 trên địa phận tỉnh Yên Bái là 52,352km.


9

Địa hình, địa chất, thuỷ văn vùng núi tỉnh Yên Bái thay đổi liên tục và rất

phức tạp vì vậy khi thiết kế đường gặp rất nhiều khó khăn và có thể xẩy ra các sự cố
nếu thiết kế không phù hợp. Công tác khảo sát thường hay mắc phải các sai sót
trong khâu khảo sát tuyến, dẫn đến việc thiết kế bình đồ, trắc dọc, trắc ngang chưa
phù hợp với địa hình miền núi, mặt khác sẽ ảnh hưởng đến việc thiết kế các hạng
mục, công trình trên tuyến như thiết kế mặt đường, công trình thoát nước, Tường
chắn, ốp mái ta luy, hệ thống an toàn giao thông.
Tổng hợp đánh giá lại các thiết kế hiện có đặc biệt là khâu khảo sát, thiết kế
các yếu tố hình học đường (bình đồ - trắc dọc - trắc ngang) và điều kiện thực tế xẩy
ra trong quá trình thi công để đề ra các giải pháp xử lý phù hợp, với mục đích nâng
cao chất lượng công tác khảo sát, thiết kế (đặc biệt là vùng núi tỉnh Yên Bái) để xây
dựng các tuyến đường hiệu quả lâu dài, êm thuận, an toàn là việc thường xuyên
phải làm.
Hiệu quả, chất lượng của dự án đầu tư xây dựng công trình giao thông sẽ
được đảm bảo nếu quản lý tốt quá trình đầu tư, trong đó có việc thẩm định và phê
duyệt dự án. Trong quản lý hoạt động đầu tư xây dựng các công trình giao thông, cơ
quan quản lý nhà nước chuyên ngành tổ chức thẩm định, thẩm tra kỹ thuật các công
trình, làm cơ sở để các chủ đầu tư, các ban quản lý dự án triển khai thực hiện các dự
án trên địa bàn. Trong quá trình thẩm định kỹ thuật các công trình phải đáp ứng,
đảm bảo tính kinh tế - kỹ thuật, đúng quy hoạch được duyệt, đem lại hiệu quả cao
nhất cho dự án.
Sở Giao thông vận tải tỉnh Yên Bái là cơ quan quản lý nhà nước chuyên
ngành về giao thông tại tỉnh Yên Bái đồng thời cũng là chủ đầu tư của nhiều công
trình giao thông trên địa bàn tỉnh, luận văn “Nghiên cứu đánh giá thiết kế hình học
đường ô tô nhằm nâng cao năng lực phục vụ và an toàn giao thông trên địa bàn
Huyện Văn Chấn, tỉnh Yên Bái” được thực hiện nhằm nâng cao hiệu quả, chất
lượng công trình giao thông ngay từ công tác thẩm định kỹ thuật, công nghệ đường
ô tô, để có thể áp dụng vào thực tế trong phạm vi toàn tỉnh cũng như trong khu vực.
2. Đối tượng nghiên cứu
Các tuyến đường giao thông trên địa bàn Huyện Văn Chấn, tỉnh Yên Bái.

10

3. Phạm vi nghiên cứu
Công tác Nghiên cứu đánh giá thiết kế hình học đường ô tô nhằm nâng cao
năng lực phục vụ và an toàn giao thông trên địa bàn Huyện Văn Chấn, tỉnh Yên Bái.
4. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
- Nghiên cứu đánh giá thiết kế hình học đường ô tô nhằm nâng cao năng lực
phục vụ và an toàn giao thông trên địa bàn Huyện Văn Chấn, tỉnh Yên Bái.
- Đề xuất được các giải pháp có hiệu quả nhằm nâng cao năng lực phục vụ và
an toàn giao thông của Sở Giao thông Vận tải tỉnh Yên Bái.
5. Phương pháp nghiên cứu
Kết hợp giữa lý thuyết về thiết kế đường ô tô để phân tích đánh giá tuyến
đường thiết kế và nghiên cứu áp dụng phần mềm IHSDM vào tuyến đường cụ thể
để phân tích an toàn giao thông trên đường.
6. Kết cấu của luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, tài liệu tham khảo, nội dung luận
văn trình bày trong 4 chương chính sau:
Chương 1: Năng lực phục vụ và đánh giá năng lực phục vụ của đường ô tô.
Chương 2: Ảnh hưởng của các yếu tố hình học đường đến an toàn giao
thông.
Chương 3: Lựa chọn các tiêu chuẩn thiết kế hình học đường ô tô nhằm nâng
cao năng lực phục vụ và an toàn giao thông.
Chương 4: Phân tích đánh giá thiết kế hình học các tuyến đường trên địa
bàn huyện Văn Chấn và đề xuất giải pháp hoàn thiện tuyến đường
QL37 đi qua huyện Văn Chấn điểm đầu tại KM315+600 – điểm
cuối tại KM330.


11

CHƯƠNG 1: NĂNG LỰC PHỤC VỤ VÀ ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC PHỤC VỤ
CỦA ĐƯỜNG Ô TÔ
1.1. Những khái niệm khi nghiên cứu năng lực phục vụ của đường ô tô
1.1.1. Năng lực thông hành (xe/h, xe/nđ)
Năng lực thông hành (khả năng thông xe) là số lượng xe lớn nhất đi qua một
mặt cắt nào đó của tuyến đường trong một đơn vị thời gian với một điều kiện đường
và điều kiện giao thông nhất định (giả thiết theo mô hình tính hoặc thực tế)
 Năng lực thông hành lý thuyết (xe/h):

Năng lực thông hành lý thuyết là số lượng xe thông qua một làn xe trong một
đơn vị thời gian (giờ) ở điều kiện đường lý tưởng xác định theo mô hình tính toán
nhất định.
Năng lực thông hành lý thuyết không xét đến chất lượng giao thông. Năng lực
thông hành lý thuyết của mỗi làn xe của đường ô tô cao tốc 4 làn xe thường bằng
1500 – 2000 xe/h.
 Năng lực thông hành thực tế:

Năng lực thông hành thực tế là số xe lớn nhất có thể thông qua một mặt cắt
ngang đường trong một đơn vị thời gian ở điều kiện thời tiết thuận lợi, có xem xét
đến điều kiện thực tế về điều kiện đường, về chất lượng giao thông (tốc độ xe, thời
gian chờ, tình trạng dòng xe)
 Năng lực thông hành thiết kế:

Năng lực thông hành thiết kế là năng lực thông hành tương ứng với mức phục
vụ mà thực tế chấp nhận được.
1.1.2. Mật độ xe (xe/km)
Mật độ xe: Là số lượng phương tiện đang chạy trên một đơn vị chiều dài
quãng đường tại một thời điểm nhất định (một mặt cắt thời gian), đơn vị tính là
phương tiện/km, được xác định trên toàn bộ phần xe chạy hoặc trên mỗi làn đường.

D=

MERGEFORMAT (.)

M
L

( xe/km)

\*


12

Trong đó:
D : mật độ dòng xe (xe/km)
M : là số lượng xe (xe)
L : chiều dài dòng xe (km)
Quan hệ giữa vận tốc (V), lưu lượng (N) và mật độ (D):
Ở đây ta xem xét mối quan hệ giữa các đặc tính cơ bản của dòng xe là lưu
lượng, mật độ và vận tốc. Trong đó, lưu lượng nói lên nhu cầu chuyển dịch của
phương tiện, mật độ đại diện cho tính tập trung của dòng xe, và vận tốc nói lên trình
độ tiện nghi hay chất lượng của dòng.
-

Quan hệ giữa mật độ và vận tốc xe chạy trên đường
Khi D → 0 xe có thể chạy với vận tốc tối đa theo đặc tính động lực Vm → Vf . Với
Vf là vận tốc xe chạy được theo đặc tính động lực và điều kiện trên đường.

Khi mật độ D tăng thì vận tốc giảm

D → D max
Mật độ đạt được giá trị tối đa nếu các xe đứng yên, có nghĩa là: Vm → 0 ,
.

Hình 1.1 Quan hệ giữa vận tốc và mật độ xe trên đường
-

Quan hệ giữa mật độ và lưu lượng xe
Trên biểu đồ hình 1.2a) thể hiện quan hệ giữa N ~ D, ta thấy rõ lưu lượng xe
tăng lên (khả năng thông qua tăng) khi mật độ tăng, tại điểm cực đại có N max và DNmax

, nhưng khi D tiếp tục tăng thì N giảm xuống.


13

Trên biểu đồ hình 1.2b) thể hiện quan hệ giữa N ~ V và có 5 khu vực tương
ứng với 5 mức độ phục vụ khác nhau từ A-F.
N (xe/h)

N (xe/h)

Nmax
Ni

Nmax

Di

DN-max Dj

a)

MËt ®é D

VN-max

b)

VËn tèc V

Hình 1.2. Biểu đồ quan hệ lưu lượng xe và mật độ xe
1.1.3. Mức phục vụ - LOS
Mức phục vụ (LOS-Level of Service) là thước đo chất lượng mô tả các điều
kiện vận hành trong một dòng giao thông và được chấp nhận bởi người tham gia
giao thông.
Mức phục vụ hay mức độ giao thông thuận tiện được đặc trưng bằng 3 chỉ tiêu dưới
đây :
1.1.3.1. Hệ số sử dụng năng lực thông hành Z

Khi đánh giá một dự án thiết kế đường hoặc khi chọn mức độ phục vụ TK :
Z=

N tk
N max

hoặc

Z=

v
c

\*

MERGEFORMAT (.)
Trong đó :

Ntk – lưu lượng xe thiết kế ;
Nmax – năng lực thông hành thực tế lớn nhất trong điều kiện chuẩn;
(v – volume; c – capacity)

Khi Z lớn thì mật độ xe chạy trên đường (số xe/1km đường) sẽ càng lớn (đường
càng đầy xe), sự cản trở lẫn nhau khi chạy xe sẽ càng lớn và mức độ giao thông
thuận tiện sẽ giảm đi và ngược lại, khi Z nhỏ thì giao thông càng thuận tiện.
1.1.3.2. Tốc độ hành trình trung bình Vtb hoặc hệ số tốc độ v


14

v=

Vtb
V0

Vtb = V0 − α .N

\*

MERGEFORMAT (.)
Trong đó :
Vtb : Tốc độ trung bình của dòng xe (km/h)
V0 : Tốc độ một ô tô đơn chiếc chạy tự do trên đường (km/h)
N : Lưu lượng xe chạy thực tế theo hai hướng (xe/giờ)
α : Hệ số giảm tốc độ tuỳ theo cơ cấu dòng xe (0,008-0,016)
1.1.3.3. Tỷ lệ thời gian xe chạy bị cản trở (Percent Time Delay)

Là tỷ lệ phần trăm trung bình thời gian của tất cả các xe bị cản trở trong khi
chạy trong nhóm do không có khả năng vượt nhau
Chỉ tiêu này thực tế rất khó xác định, thực tế người ta dùng 2 chỉ tiêu Z và V tb
để đánh giá mức độ giao thông thuận tiện.
Dựa vào các chỉ tiêu nói trên AASHTO đã đánh giá chất lượng mức độ phục
vụ và hiệu quả khai thác đường về mặt kinh tế theo 6 mức khác nhau.


15

Hình 1.3. Các mức độ phục vụ khai thác đường ô tô
Mức độ phục vụ thiết kế theo hướng dẫn của AASHTO như bảng 1.1 dưới
đây.
Bảng 1.1 Mức phục vụ thiết kế theo hướng dẫn của AASHTO

Loại đường

Cao tốc (Freeway)
Đường chính (Arterial)
Đường gom (Collector)
Đường địa phương (Local)

Loại vùng và mức phục vụ thích hợp
Đô thị và
Đường ngoài đô thị
ngoại ô
Đồng bằng
Đồi
Núi
B
B
C
C
B
B
C
C
C
C
D
C
D
D
D
D


16

1.2. Xác định năng lực thông hành của đường ô tô
Những khái niệm về năng lực thông hành và mức phục vụ của đường đã được
trình bày ở trên, ở đây chúng ta nghiên cứu các mô hình và phương pháp tính năng

lực thông hành phổ biến hiện nay.
1.2.1. Mô hình động lực học đơn giản
Mô hình động lực học đơn giản thường dùng để tính năng lực thông hành lý
thuyết của một làn xe. Theo phương pháp này, người ta quan niệm trên một làn xe,
dòng xe chỉ có một loại (xe con) chạy cùng một tốc độ v(m/s) cách nhau một cự ly
an toàn tối thiểu d (m) để đảm bảo an toàn.
Công thức xác định năng lực thông hành:
N lth =

3600v 1000V
=
, xe / h
d
d

\*

MERGEFORMAT (.)
Trong đó:

Nlth: Khả năng thông xe lý thuyết lớn nhất của một làn xe, xe/h;
V: Tốc độ xe chạy cho cả dòng xe, km/h;
d: Khoảng cách tối thiểu giữa hai xe, còn gọi là khổ động học của

dòng xe. Giá trị của khổ động học d còn rất phân tán, cụ thể:
-

Nhóm thứ nhất: Của các tác giả Greenshields, Svante, Đađenkốp quan niệm d gồm
có chiều dài xe lx, chiều dài xe chạy trong lúc kịp phản ứng tâm lý l pư và một đoạn
dự trữ l0

-

Nhóm thứ hai : Của các tác giả Berman, Saar, Birulia, Alison... với d còn bao gồm
thêm một chiều dài hãm xe Sh (xem hình 1.4)
d = lpư +Sh +lo +lx

\*

MERGEFORMAT (.)

v

lpu

Sh

d

l0

lx

Hình 1.4. Khổ động học của xe theo Berman, Saar, Birulia, Alison...


17

Trong đó:
lpu – chiều dài xe chạy được trong thời gian người lái xe phản ứng tâm

lý, lpu = V/3,6 (m);
Sh – chiều dài đường mà xe đi được trong quá trình hãm phanh,
Sh =

K.V 2
254( ϕ ± i )

l0 – cự ly an toàn, 5 – 10m;
lx – chiều dài xe, m;
Do đó:
N lth =

1000V
, xe / h
V
K.V 2
+
+ l0 + lx
3,6 254( ϕ ± i )

\*

MERGEFORMAT (.)
-

Nhóm thứ ba : Của các tác giả Phixenson, Elide... với d còn bao gồm thêm vào một
đoạn bằng hiệu chiều dài hãm xe giữa hai xe Sh2-Sh1.

-

Nhóm thứ tư : Chủ trương xác định d bằng thực nghiệm
Vì d là hàm bậc 2 của V nên khi lập quan hệ giữa V và N ta thấy ứng với một
tốc độ nào đó thì sẽ cho khả năng thông xe là lớn nhất, khi tốc độ xe chạy tăng lên
hoặc giảm xuống đều làm cho khả năng thông xe giảm theo khoảng tốc độ ứng với
năng lực thông xe lớn nhất vào khoảng 40-60 km/h.
Cực trị của N theo nhóm 1 là không tồn tại, đây là một điều không hợp lý, theo
nhóm 2, cực trị là 2700 xe/h, nhóm 3 là 1060 xe/h và nhóm 4 là 1600 xe/h.
Quan điểm của Nga:
Trường phái Nga tính toán năng lực thông hành thực tế bằng cách đưa vào các
hệ số chiết giảm tùy thuộc vào các điều kiện thực tế.
15

N tt = N max ∏ K i
i =1

(xe/h)

\*

MERGEFORMAT (.)
Với Nmax khả năng thông xe thực tế lớn nhất được đề nghị N max=2000xe/h/làn với
15 hệ số chiết giảm K phụ thuộc vào điều kiện thực tế như sau:
Bảng 1.2. Hệ số K1 kể tới chiều rộng phần xe chạy


18

Trị số K1 khi phần xe chạy có

Chiều rộng làn xe,(m)

Nhiều làn xe
0,90
0,96
1,00

<3
3,5
≥ 3,75

2 làn xe
0,85
0,80
1,00

Bảng 1.3. Hệ số K2 kể tới chiều rộng lề đường
Chiều rộng lề,(m)

Trị số K2

Chiều rộng lề,(m)

Trị số K2

3,75
3,00
2,50

1,00
0,97

0,92

2,00
1,50

0,80
0,70

Bảng 1.4 Hệ số K3 kể tới độ thoáng ngang
Nhiễu có ở một bên

Nhiễu ở cả hai bên

đường

đường

Cự ly từ mép phần xe chạy tới chướng

Hệ số K3 khi chiều rộng làn xe (m)

ngại vật ở trên lề đường (m)
2,50
2,00
1,50
1,00
0,50
0,00

3,75

3,50

3,00

3,75

3,50

3,00

1,00
0,99
0,97
0,95
0,92
0,85

1,00
0,99
0,95
0,90
0,83
0,78

0,98
0,95
0,94
0,87
0,80

0,75

1,00
0,98
0,96
0,91
0,88
0,82

0,98
0,97
0,93
0,88
0,78
0,73

0,96
0,93
0,91
0,85
0,75
0,70

Bảng 1.5. Hệ số K4 kể tới ảnh hưởng của xe tải và xe kéo moóc
Tỷ lệ số xe có kéo moóc (%)
1
5
10
15
20

25
30

Hệ số K4 khi tỷ lệ xe tải nhẹ và xe tải trung (%)
10
20
50
60
70
0,99
0,98
0,94
0,90
0,86
0,97
0,96
0,91
0,88
0,84
0,95
0,93
0,88
0,85
0,81
0,92
0,90
0,85
0,82
0,78
0,90

0,87
0,82
0,79
0,76
0,87
0,84
0,79
0,76
0,73
0,84
0,81
0,76
0,72
0,70

Bảng 1.6. Hệ số K5 kể tới ảnh hưởng của dốc dọc
Dốc
dọc

2

Chiều dài dốc (m)
200
500
800

Hệ số K5 khi số xe kéo moóc trong dòng xe (%)
2
5
10

15
0,98
0,97
0,94
0,89
0,97
0,94
0,92
0,87
0,96
0,92
0,90
0,84


19

200
500
800
200
500
800
200
500
800
200
500
800
200

300

3

4

5

6

7

0,96
0,95
0,93
0,93
0,91
0,88
0,90
0,86
0,82
0,83
0,77
0,70
0,75
0,63

0,95
0,93
0,90

0,90
0,88
0,85
0,85
0,80
0,76
0,77
0,71
0,63
0,68
0,55

0,93
0,91
0,88
0,86
0,83
0,80
0,80
0,75
0,71
0,70
0,64
0,53
0,60
0,48

0,86
0,83
0,80

0,80
0,76
0,72
0,74
0,70
0,64
0,63
0,55
0,47
0,55
0,41

Bảng 1.7. Hệ số K6 kể tới ảnh hưởng của tầm nhìn
Chiều dài tầm nhìn (m)
< 50
50-100
100-150

Trị số K6
0,69
0,73
0,84

Chiều dài tầm nhìn (m)
150-200
250-350
> 350

Trị số K6
0,90

0,98
1,00

Bảng 1.8. Hệ số K7 kể tới bán kính đường cong nằm
Bán kính đường cong nằm
<(m)
100
100-250
250-450

Trị số K7
0,85
0,90
0,96

Bán kính đường cong nằm (m)
450-600
> 600

Trị số K7
0,99
1,00

Bảng 1.9. Hệ số K8 kể tới sự hạn chế tốc độ
Tốc độ hạn chế (km/h)
10
20
30

Trị số K8

0,44
0,76
0,88

Tốc độ hạn chế (km/h)
40
50
60

Trị số K8
0,96
0,98
1,00

Bảng 1.10. Hệ số K9 kể tới ảnh hưởng của nút giao thông

Lượng xe rẽ trái
(%)

Đường nối vào
Giao cắt
Hệ số K9 khi chiều rộng phần xe chạy trên đường chính (m)
7,00
7,50
10,50
7,00
7,50
10,50
Nút đơn giản

20

0
0,97
0,98
1,00
0,94
0,95
0,98
20
0,85
0,87
0,92
0,82
0,83
0,91
40
0,73
0,75
0,83
0,70
0,71
0,82
60
0,60
0,62
0,75
0,57
0,58

0,73
80
0,45
0,47
0,72
0,41
0,41
0,70
Có phân luồng từng bộ phận bằng đảo an toàn,không có đường cong chuyển tiếp
0
1,00
1,00
1,00
0,98
0,99
1,00
20
0,97
0,98
1,00
0,97
0,98
0,99
40
0,93
0,94
0,97
0,91
0,92
0,97

60
0,87
0,88
0,93
0,84
0,85
0,93
80
0,87
0,88
0,92
0,84
0,85
0,92
0-60
80

1,00
0,97

Phân luồng hoàn toàn,
1,00
1,00
0,98
0,99

1,00
0,95

1,00

0,97

1,00
0,98

Bảng 1.11. Hệ số K10 kể tới tình trạng của lề đường
Loại hình gia cố và tình trạng

Hệ số

Loại hình gia cố và tình trạng

Hệ số

Mặt
đường
cấp cao
của
lề đường
Gia cố đá dăm
Thềm cỏ

1,00
K10
0,99
0,95

Không
cố, khô ráo
củagia

lề đường
Ẩm và bẩn

0,90
K10
0,45

Bảng 1.12. Hệ số K11 kể tới loại mặt đường
Loại lớp mặt
Bê tông nhựa nhám
Bê tông nhựa nhẵn
Bê tông xi măng lắp ghép

Hệ số K11
1,00
0,91
0,86

Loại lớp mặt
Lát đá
Mặt đường đất cứng
Mặt đường đất mềm

Hệ số K11
0,42
0,90
0,1-0,3


21

Bảng 1.13. Hệ số K12 kể tới vị trí các công trình trên đường
Hệ số K12

Vị trí chỗ nghỉ, trạm xăng, chỗ đỗ xe so với phần xe chạy
Hoàn toàn cách ly, có đường rẽ riêng
Hoàn toàn cách ly, có đường nối mở rộng
Hoàn toàn cách ly, không có làn xe nối
Không cách ly

1,00
0,98
0,80
0,64

Bảng 1.14. Hệ số K13 kể tới sự phân làn xe trên phần xe chạy
Phương pháp tổ chức giao thông
Vạch tim đường
Vạch tim đường và vạch định hướng
Vạch kép ở tim đường
Có biển báo hạn chế tốc độ
Có biển chỉ làn xe

Hệ số K13
1,02
1,05
1,12
K13=K8
1,10

Bảng 1.15. Hệ số K14 kể tới sự hiện diện của đường cong chuyển tiếp rẽ xe
Loại đường cong chuyển

Cường độ xe trên đường rẽ

tiếp chuyển tốc
Làn xe chuyển tiếp tách

so với cường độ xe trên
10-15
10-15
10-25

Loại
thông
thường
khỏi
phần
xe chạy
chính
Không có đường cong

Hệ số K14 cho làn xe
Bên phải
0,95
0,88
0,80

Bên trái
1,00

0,95
0,90

chuyển tiếp
Bảng 1.16. Hệ số K15 kể tới thành phần dòng xe
Tỷ lệ số
xe bus
1
5
10
15
20
30

70
0,82
0,80
0,77
0,75
0,73
0,70

Hệ số K15 khi số xe con chiếm (%)
50
40
30
20
0,76
0,75
0,73

0,71
0,69
0,66

0,74
0,72
0,71
0,69
0,68
0,64

0,72
0,71
0,69
0,67
0,66
0,63

0,70
0,69
0,67
0,66
0,64
0,61

10
0,68
0,66
0,65
0,64

0,62
0,60

Quan điểm của HCM:
Theo quan điểm của HCM (nhóm tác giả Highway Capacity Manual) năng lực
thông hành là số xe hợp lý thông qua được một mặt cắt, một đoạn tuyến trong điều
kiện phổ biến về đường và về dòng xe trong cùng một đơn vị thời gian.


22

Nng lc thụng hnh ca ng 2 ln xe:
Nng lc thụng hnh ca ng 2 ln xe (ng ngoi ụ th, xột nhng
on cú mt ct ngang nn ng n nh, cú hai chiu xe chy, mi chiu cú 1 ln
xe, khụng bao gm nhng on cú nỳt giao thụng hay cỏc giao ct cựng mc) l
1700 xcq/h cho mi chiu xe chy. Kh nng thụng xe hu nh khụng ph thuc
vo s phõn b xe trờn ng, ngoi tr nhng on ng 2 ln xe kộo di s
khụng vt quỏ 3200 xcq/h cho c hai nhiu xe chy. Vi on ng cú hai ln
xe chiu di nh, (vớ d trờn cu, on ng hm) thỡ kh nng thụng xe cú th t
c l 3200 - 3400 xcq/h.
Phần trăm thời gian bị cản trở (%)

E
D
C
B
A

Vận tốc xe chạy trung bình (km/h)

Hỡnh 1.5. Biu tiờu chun mc phc v ca ng 2 ln xe
Bng 1.17 di õy th hin cỏc mc tiờu chun ph v ca ng 2 ln xe
cp I.
Bng 1.17. Tiờu chun mc phc v ca ng 2 ln xe cp I
LOS
A
B
C
D
E

Phn trm thi gian b cn tr (%)
35
> 35 - 50
> 50 65
> 65 - 80
> 80

Vn tc xe chy trung bỡnh (km/h)
> 90
> 80 - 90
> 70 80
> 60 - 70
60

Chỳ ý: Mc phc v F s dng khi sut dũng vt quỏ kh nng thụng xe ca on
ng phõn tớch.


23

Bảng 1.18. Tiêu chuẩn mức phục vụ của đường 2 làn xe cấp II
LOS
A
B
C
D
E

Phần trăm thời gian bị cản trở (%)
≤ 40
> 40 - 55
> 55 – 70
> 70 - 85
> 85

Chú ý: Mức phục vụ F sử dụng khi suất dòng vượt quá khả năng thông xe của đoạn
đường phân tích.
Năng lực thông hành của đường nhiều làn xe:
Có thể sử dụng bảng 1.19 để xác định khả năng thông xe cũng như mức phục vụ:
Bảng 1.19. Tiêu chuẩn mức phục vụ cho đường nhiều làn xe
FFS (vận tốc

Tiêu chuẩn

xe chạy tự do)

Mật độ xe lớn nhất
100km/h

90 km/h

80 km/h

70km/h

Tốc độ(xe/km/làn)
trung bình (km/h)
Tỷ số v/c lớn nhất
Suất dòng phục vụ lớn
Mật
xe lớn nhất
nhấtđộ(xe/giờ/làn)
Tốc độ(xe/km/làn)
trung bình (km/h)
Tỷ số v/c lớn nhất
Suất dòng phục vụ lớn
Mật
xe lớn nhất
nhấtđộ(xe/giờ/làn)
Tốc độ(xe/km/làn)
trung bình (km/h)
Tỷ số v/c lớn nhất
Suất dòng phục vụ lớn
Mật
xe lớn nhất
nhấtđộ(xe/giờ/làn)
Tốc độ(xe/km/làn)
trung bình (km/h)
Tỷ số v/c lớn nhất

Suất dòng phục vụ lớn

A
7
100.0
0.32
700
7
90.0
0.30
630
7
80
0.28
560
7
70
0.26
490

Mức phục vụ (LOS)
B
C
D
11
16
22
100.0 98.4
91.5
0.50

0.72
0.92
1100 1575 2015
11
16
22
90.0
89.8
84.7
0.47
0.68
0.89
990
1435 1860
11
16
22
80
80
77.6
0.44
0.64
0.85
880
1280 1705
11
16
22
70
70

69.6
0.41
0.59
0.81
770
1120 1530

E
25
88.0
1.00
2200
26
80.8
1.00
2100
27
74.1
1.00
2000
28
67.9
1.00
1900

nhất (xe/giờ/làn)

1.2.2. Phương pháp mô phỏng xác định năng lực thông hành
Mô phỏng là việc mô tả lại một quá trình, một hệ thống nào đó trong thực tế
thông qua một quá trình hay một hệ thống khác, có thể là với qui mô khác và cũng

có thể trên máy tính.


24

Mô phỏng giao thông đã có từ rất sớm, vào những năm 1960 và 1970. Cho đến nay,
các mô hình mô phỏng (hay các chương trình mô phỏng) đã có những bước tiến
vượt bậc và đang được áp dụng rộng rãi, nhất là ở các nước phát triển và đã thể hiện
được vai trò nổi bật của mình trong các vấn đề về quản lý và quy hoạch giao thông.
Các mô hình mô phỏng nhìn chung đi theo 2 hướng lớn: mô hình mô phỏng vĩ mô
và mô hình mô phỏng vi mô.
1.2.2.1 . Mô hình mô phỏng vĩ mô

Mô hình mô phỏng vĩ mô là mô hình nghiên cứu dựa trên các quan hệ toán
học đã được xác định, đúc kết từ các kết quả nghiên cứu, khảo sát trực tiếp trên
những đoạn đường hay tại các vị trí nút giao thông của một mạng lưới đường bộ
hay giao thông của một khu vực. Trong các mô hình mô phỏng vĩ mô, dòng xe được
đơn giản hoá và được mô hình hoá dựa trên mô hình dòng chất lỏng hay dòng chất
khí. Dựa trên các hệ phương trình toán học của các mô hình dòng này (NavierStokes, Boltzmann) người ta xây dựng các quan hệ toán học cho dòng giao thông
với các thông số tương đương nhưng mang ý nghĩa đặc trưng cho dòng giao thông,
chúng được xác dịnh trên cơ sở thực nghiệm. Trong thực tế mô hình hoá dòng giao
thông dựa trên mô hình dòng chất lỏng được sử dụng nhiều nhất. Các thông số cơ
bản của hệ phương trình Navier-Stokes được xem xét đối với dòng giao thông là
mật độ, vận tốc và lưu lượng.
Mô hình mô phỏng vĩ mô rất giống với các phương pháp nghiên cứu về dòng giao
thông cổ điển. Quá trình giao thông trong một vùng hiện hành được quan sát dưới
góc độ vĩ mô, tức là xem xét dòng giao thông một cách tổng thể. Tính chất của quá
trình giao thông là tính chất của chung của tất cả các phương tiện - tính chất của
dòng xe. Tuỳ theo từng giả thiết mà các tính chất này được thể hiện trong mô hình
dưới dạng các phương trình toán học, các tham số…, nhưng điều quan trọng nhất là

chúng phải đảm bảo phương trình liên tục của mô hình mô phỏng vĩ mô.
Tuy nhiên, do chỉ xét quá trình giao thông ở mức độ vĩ mô nên các yếu tố mang tính
chất chi tiết có ảnh hưởng đến quá trình giao thông như hành vi của mỗi cá nhân
điều khiển phương tiện, tính chất của từng loại xe… đã không được xét đến. Do
vậy, các mô hình mô phỏng vĩ mô thường không thích hợp khi nghiên cứu về các
quá trình giao thông tại những nơi giao nhau hay tại các đoạn đường giao thông


25

trong đô thị, nơi mà tính chất của từng đối tượng tham gia giao thông có ảnh hưởng
lớn đến hoạt động của quá trình giao thông.
Điểm quan trọng trong khi xây dựng mô hình vĩ mô là việc áp dụng các phương
trình toán học sao cho phù hợp nhất với điều kiện giao thông thực tế. Chính vì vậy
mà đã có rất nhiều mô hình mô phỏng vĩ mô được áp dụng hiện nay, chẳng hạn như
mô hình mô phỏng vĩ mô sử dụng trong HCM, mô hình động học, mô hình khí
động học,.. mỗi tác giả, tương ứng với điều kiện nghiên cứu thực tiễn lại dựa trên
các mô hình cơ bản để xây dựng nên các mô hình mới phù hợp hơn.
1.2.2.2 . Mô hình mô phỏng vi mô

Về cơ bản, mô hình mô phỏng vi mô, như tên gọi của nó, mô tả lại hoạt động
của quá trình giao thông với mức độ chi tiết cao. Những mô hình thuộc kiểu mô
phỏng vi mô được đặc trưng với việc mô tả từng phương tiện giao thông đồng thời
với sự tương tác giữa các đối tượng của hệ thống giao thông bao gồm các đối tượng
đơn lẻ đó. Phương tiện giao thông và người điều khiển phương tiện giao thông được
thống nhất với nhau trong một đối tượng, và được gọi là đối tượng giao thông. Đối
tượng này có những đặc tính của phương tiện giao thông và đồng thời cũng có
những đặc tính của người điều khiển phương tiện giao thông đó; ví dụ như có
phương tiện là xe ô tô con tham gia giao thông, người điều khiển là người trung
niên thì đối tượng sẽ có các thuộc tính như kích thước là kích thước của xe ô tô con,

tốc độ lớn nhất là 40 km/h (tuỳ thuộc vào người điều khiển phương tiện, mặc dù
phương tiện tham gia giao thông có khả năng đáp ứng cao hơn). Quá trình mô
phỏng được tiến hành bằng cách “thả” các đối tượng giao thông vào trong môi
trường ảo do máy tính tạo ra (là khu vực cần nghiên cứu được tái hiện lại trong máy
tính). Với những thuộc tính của đối tượng và những quy tắc đã được xác định trước,
các đối tượng giao thông đó sẽ hoạt động theo một quá trình nào đó, và do vậy sẽ
tạo nên hoạt động giao thông của khu vực cần mô phỏng.
Ưu điểm nổi bật của các mô hình mô phỏng vi mô so với các mô hình mô
phỏng vĩ mô là mức độ chính xác cao. Do xét đến từng đối tượng đơn lẻ nên khả
năng tích hợp thuộc tính của từng loại đối tượng được hổ trợ tối đa bên trong mô
hình. Đã có những chương trình hỗ trợ chi tiết đến mức, đặc tính của từng loại xe
con khác nhau cũng được xét đến. Ngoài ra, dựa vào kết quả của quá trình mô