Vấn đề xây dựng giao thông đường bộ - P1

Luận án thạc sỹ kỹ thuật Nguyễn Hữu Nội
Trường Đại học GTVT hà nội 8
Chng 1 Nng lc phc v v ỏnh giỏ nng lc phc v ca ng ụ
tụ

1.1 NHNG KHI NIM KHI NGHIấN CU NNG LC PHC V
CA NG ễ Tễ.
1.1.1 Nng lc thụng hnh (xe/h, xe/n):
Nng lc thụng hnh (kh nng thụng xe) l s lng xe ln nht i qua mt
mt ct no ú ca tuyn ng trong mt n v thi gian vi mt iu kin
ng v iu kin giao thụng nht nh (gi thit theo mụ hnh tnh hoc
thc t)
Nng lc thụng hnh lý thuyt (xe/h):
Nng lc thụng hnh lý thuyt l s lng xe thụng qua mt ln xe trong mt
n v thi gian (gi) iu kin ng lý tng xỏc nh theo mụ hnh tnh
ton nht nh.
Nng lc thụng hnh lý thuyt khng xột n cht lng giao thụng. Nng lc
thụng hnh lý thuyt ca mi ln xe ca ng ụ tụ cao tc 4 ln xe thng
bng 1500 2000 xe/h.
Nng lc thụng hnh thc t:
Nng lc thụng hnh thc t l s xe ln nht cú th thụng qua mt mt ct
ngang ng trong mt n v thi gian iu kin thi tit thun li, cú xem
xột n iu kin thc t v iu kin ng, v cht lng giao thụng (tc
xe, thi gian ch, tnh trng dng xe)
Nng lc thụng hnh thit k:
Nng lc thụng hnh thit k l nng lc thụng hnh tng ng vi mc phc
v m thc t chp nhn c.
1.1.2 Mt xe (xe/km):
Mt xe: L s lng phng tin ang chy trờn mt n v chiu di
quúng ng ti mt thi im nht nh (mt mt ct thi gian), n v tớnh
l phng tin/km, c xỏc nh trờn ton b phn xe chy hoc trờn mi ln

ng.

L
M
D ( xe/km) (1.1)
Trong ú:
D : mt dng xe (xe/km)
M : l s lng xe (xe)
L : chiu di dng xe (km)
1.1.3 Quan h gia vn tc (V), lu lng (N) v mt (D):
LuËn ¸n th¹c sü kü thuËt NguyÔn H÷u Néi
Tr­êng §¹i häc GTVT hµ néi 9
Ở đây ta xem xét mối quan hệ giữa các đặc tính cơ bản của dũng 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 dũng xe, và vận tốc
núi lờn trỡnh độ tiện nghi hay chất lượng của dũng.
- Quan hệ giữa mật độ và vận tốc xe chạy trên đường
Khi 0D  xe có thể chạy với vận tốc tối đa theo đặc tính động lực
fm
VV  .
Với
f
V là vận tốc xe chạy được theo đặc tính động lực và điều kiện trên
đường.
Khi mật độ D tăng thỡ vận tốc giảm
Mật độ đạt được giá trị tối đa nếu các xe đứng yờn, cú nghĩa là:
0V
m

,

max
DD  .


Hỡnh 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 hỡnh 1.2a) thể hiện quan hệ giữa N ~ D, ta thấy rừ lưu lượng xe
tăng lên (khả năng thông qua tăng) khi mật độ tăng, tại điểm cực đại có N
max

và D
N-max
, nhưng khi D tiếp tục tăng thỡ N giảm xuống.
Trên biểu đồ hỡnh 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.
Luận án thạc sỹ kỹ thuật Nguyễn Hữu Nội
Trường Đại học GTVT hà nội 10
Mật độ D
N (xe/h)
Vận tốc V
N (xe/h)
Nmax
Ni
DN-max
Di
Dj
Nmax
VN-max
a) b)

Hnh 1.2 Biu quan h lu lng xe v mt xe
1.1.4 Mc phc v - LOS
Mc phc v (LOS-Level of Service) l thc o cht lng mụ t cỏc iu
kin vn hnh trong mt dng giao thng v c chp nhn bi ngi tham
gia giao thụng.
Mc phc v hay mc giao thụng thun tin c c trng bng 3 ch
tiờu di õy :
1) H s s dng nng lc thụng hnh Z
- Khi ỏnh giỏ mt d ỏn thit k ng hoc khi chn mc phc v TK :

max
tk
N
N
Z hoc
c
v
Z (1.2)
Trong ú : N
tk
lu lng xe thit k ; N
max
nng lc thụng hnh thc t ln
nht trong iu kin chun; (v volume; c capacity)
Khi Z ln th mt xe chy trờn ng (s xe/1km ng) s cng ln
(ng cng y xe), s cn tr ln nhau khi chy xe s cng ln v mc
giao thụng thun tin s gim i v ngc li, khi Z nh th giao thng cng
thun tin.
2) Tc hnh trnh trung bnh V
tb

hoc h s tc v
0
tb
V
V
v N.VV
0tb
(1.3)
Trong ú :
V
tb
: Tc trung bnh ca dng xe (km/h)
V
0
: Tc mt ụ tụ n chic chy t do trờn ng (km/h)
N : Lu lng xe chy thc t theo hai hng (xe/gi)
: H s gim tc tu theo c cu dng xe (0,008-0,016)
Luận án thạc sỹ kỹ thuật Nguyễn Hữu Nội
Trường Đại học GTVT hà nội 11
3) T l thi gian xe chy b cn tr (Percent Time Delay)

- L t? l? ph?n tram trung bnh th?i gian c?a t?t c? cc xe b? c?n tr? trong
khi ch?y trong nhỳm do khng cỳ kh? nang vu?t nhau
- Ch? tiu ny th?c t? r?t khỳ xc d?nh, th?c t? ngu?i ta dng 2 ch? tiu Z
v Vtb d? dnh gi m?c d? giao thng thu?n ti?n.
- D?a vo cc ch? tiu nỳi trn AASHTO dú dnh gi ch?t lu?ng m?c d?
ph?c v? v hi?u qu? khai thc du?ng v? m?t kinh t? theo 6 m?c khc nhau.
-
-
-

-
-
- Hỡnh 1.3 Cỏc mc phc v khai thỏc ng ụ tụ
-
- - M?c A : l m?c cỳ ch?t lu?ng ph?c v? cao nh?t, li xe cỳ th? di?u khi?n
xe ch?y v?i t?c d? mong mu?n v v?i từm lý tho?i mi. Xe ch?y t? do, yu
c?u vu?t xe th?p hon kh? nang cho vu?t r?t nhi?u. Kinh t? du?ng khng
hi?u qu? (d?u tu t?n km nhung t xe ch?y)
- - M?c B : Trn du?ng cỳ s? hnh thnh 3 4 nhỳm xe. Yu c?u vu?t xe
tuong duong v?i kh? nang cho vu?t; xe ch?y cỳ ph?n b? g bỳ. Kinh t?
du?ng t hi?u qu?. Tỳm l?i dng xe v?n cn t? do nhung t?c d? b?t d?u cỳ
ph?n h?n ch?.
- - M?c C : Trn du?ng xu?t hi?n cc nhỳm xe n?i dui nhau. Kh? nang
vu?t xe b? gi?m dng k?. Từm lý li xe cang th?ng v b? h?n ch? trong
vi?c l?a ch?n t?c d? ring cho mnh. Dng xe ?n d?nh, kinh t? du?ng cỳ
hi?u qu?.
- - M?c D : Hnh thnh cc nhỳm xe v?i quy m trung bnh 5 10 xe.
Vi?c vu?t xe tr? nn v cng khỳ khan. Dng xe ti?p c?n tr?ng thi khng
?n d?nh. Li xe t cỳ kh? nang t? do v?n hnh, từm lý cang th?ng, kinh t?
du?ng cn hi?u qu?
- - M?c E : Hnh thnh cc nhỳm xe ko di. Th?c s? khng cú kh nng
vt, lu lng xe t ti tr s nng lc thụng hnh thc t ln nht.
Dng xe khng n nh (cú th b dng xe trong thi gian ngn). Chi phớ
vn doanh ln, kinh t ng khụng hiu qu.
- Mc F : Dng xe búo ho, lu lng xe chy vt quỏ nng lc cho phộp.
Dng xe cng bc d b ựn tc. Kinh t ng khụng hiu qu.
Luận án thạc sỹ kỹ thuật Nguyễn Hữu Nội
Trường Đại học GTVT hà nội 12
Do vy, i vi cỏc ng thit k mi, nõng cp ci to th cn m bo
cui thi k tớnh toỏn, ch c mc C hoc mc D.

Bng 1.1 Mc phc v thit k theo hng dn ca AASHTO
Loi vựng v mc phc v thớch hp
ng ngoi ụ th
Loi ng
ng
bng
i Nỳi
ụ th v
Ngoi ụ
Cao tc (Freeway)
B B C C
ng chớnh (Arterial)
B B C C
ng gom (Collector)
C C D C
ng a phng
(Local)
D D D D




1.2 XC NH NNG LC THễNG HNH CA NG
Nhng khỏi nim v nng lc thụng hnh v mc phc v ca ng ú c
trnh by trn, õy chỳng ta nghiờn cu cỏc mụ hnh v phng phỏp
tớnh nng lc thụng hnh ph bin hin nay.
1.2.1 M hnh ng lc hc n gin
M hnh ng lc hc n gin thng dựng tớnh nng lc thụng hnh lý
thuyt ca mt ln xe. Theo phng phỏp ny, ngi ta quan nim trờn mt
ln xe, dng xe ch cỳ mt loi (xe con) chy cng mt tc v (m/s) cỏch

nhau mt c ly an ton ti thiu d (m) m bo an ton.
Cụng thc xỏc nh nng lc thụng hnh:
lth
3600v 1000V
N , xe/ h
d d

(1.4)
Trong ú: N
lth
kh nng thụng xe lý thuyt ln nht ca mt ln xe, xe/h;
V tc xe chy cho c dng xe, km/h;
d - khong cch ti thiu gia hai xe, cn gi l kh ng hc
ca
dng xe.
Giỏ tr ca kh ng hc d cn rt phừn tn, c th:
- Nhỳm th nht: ca cc tc gi Greenshields, Svante, aenkp quan
nim d gm cú chiu di xe l
x
, chiu di xe chy trong lc kp phn ng
từm lý l
p
v mt on d tr l
0

Luận án thạc sỹ kỹ thuật Nguyễn Hữu Nội
Trường Đại học GTVT hà nội 13
- Nhỳm th hai : ca cc tc gi Berman, Saar, Birulia, Alison... vi d cn
bao gm thm mt chiu di húm xe S
h

(xem hnh 1.4)
d = l
p
+S
h
+l
o
+l
x
(1.5)
v
d
lpu
Sh l0 lx

Hnh 1.4 Kh ng hc ca xe theo Berman, Saar, Birulia, Alison...
Trong ú:
l
pu
chiu di xe chy c trong thi gian ngi lỏi xe phn
ng tõm lý, l
pu
= V/3,6 (m);
S
h
chiu di ng m xe i c trong quỏ trnh húm phanh,

i254
V.K
S

2
h



l
0
c ly an ton, 5 10m;
l
x
chiu di xe, m;
Do ú:

h/xe,
ll
i254
V.K
6,3
V
V1000
N
x0
2
lth




(1.6)
- Nhỳm th ba : ca cc tc gi Phixenson, Elide... vi d cn bao gm

thm vo mt on bng hiu chiu di húm xe gia hai xe S
h2
-S
h1
.
- Nhúm th t : ch trng xỏc nh d bng thc nghim
V d l hm bc 2 ca V nn khi lp quan h gia V v N ta thy ng vi mt
tc no ú th s cho kh nng thụng xe l ln nht, khi tc xe chy
tng lờn hoc gim xung u lm cho kh nng thụng xe gim theo khong
tc ng vi nng lc thụng xe ln nht vo khong 40-60 km/h.
Cc tr ca N theo nhúm 1 l khụng tn ti, õy l mt iu khụng hp lý,
theo nhỳm 2, cc tr l 2700 xe/h, nhỳm 3 l 1060 xe/h v nhỳm 4 l 1600
xe/h [15]
1.2.2 Quan im ca Nga:
Trng phỏi Nga tớnh toỏn nng lc thụng hnh thc t bng cỏch a vo cỏc
h s chit gim tựy thuc vo cỏc iu kin thc t.



15
1
max
N
i
itt
KN (xe/h) (1.7)