Nghiên cứu đặc tính giao thông thành phố Hồ Chí Minh trong giờ cao điểm
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.66 MB, 48 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
----------------------------------------
HUỲNH DUY PHƯƠNG
NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH GIAO THƠNG
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRONG GIỜ CAO ĐIỂM
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. Đàm Hồng Phúc
HÀ NỘI – NĂM 2014
1
LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn của
TS. Đàm Hồng Phúc. Đề tài được thực hiện tại bộ mơn Ơ tơ và Xe chun dụng,
Viện cơ khí động lực, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội. Các số liệu, kết quả trình
bày trong luận văn là hồn tồn trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ
công trình nào.
Hà Nội, ngày
tháng
năm 2014
Học viên
Huỳnh Duy Phương
2
LỜI CẢM ƠN
Với tư cách là tác giả của bản luận văn này, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc
đến TS. Đàm Hồng Phúc, thầy đã hướng dẫn tơi hết sức tận tình và chu đáo về
chun mơn để tơi hồn thành luận văn này.
Đồng thời cũng xin chân thành cảm ơn quý thầy, cô và các bạn đồng nghiệp
đã giúp đỡ, tạo điều kiện về cơ sở vật chất trong suốt thời gian tôi học tập và làm
luận văn.
Cuối cùng xin gửi lời cảm ơn đến gia đình và bạn bè, những người đã động
viên chia sẻ với tôi rất nhiều trong suốt thời gian tôi tham gia học và làm luận văn.
Học viên
Huỳnh Duy Phương
3
MỤC LỤC
Trang
TRANG PHỤ BÌA .............................................................................................. 1
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................. 2
LỜI CẢM ƠN....................................................................................................... 3
MỤC LỤC ............................................................................................................ 4
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT .......................................... 6
DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................... 7
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ......................................................... 8
LỜI NĨI ĐẦU ...................................................................................................... 9
CHƯƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ .............................................................................. 10
CHƯƠNG II: BỘ THU THẬP DỮ LIỆU.......................................................... 14
I. Các số liệu cần thu thập ...............................................................................14
II. Phương án thu thập số liệu .........................................................................14
2.1. Lượng tiêu thụ nhiên liệu......................................................................14
2.2. Vận tốc xe .............................................................................................16
2.3. Độ mở bướm ga ....................................................................................17
2.4. Vị trí tay số và tín hiệu phanh ...............................................................18
2.5. Số vòng quay động cơ ..........................................................................18
CHƯƠNG III: QUY HOẠCH THÍ NGHIỆM ................................................... 19
I. Hệ thống giao thơng thành phố Hồ Chí Minh .............................................19
1.1. Khu vực 1: ............................................................................................21
1.2. Khu vực 2: ............................................................................................22
1.3. Khu vực 3: ............................................................................................23
II. Lựa chọn cung đường thí nghiệm...............................................................24
III. Xây dựng kịch bản thí nghiệm ..................................................................27
3.1. Chuẩn bị xe thí nghiệm .........................................................................27
3.3. Gá lắp thiết bị lên xe .............................................................................29
3.4. Tiến hành thí nghiệm ............................................................................29
CHƯƠNG IV: PHÂN TÍCH KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ................................... 33
4
I. Đánh giá chế độ hoạt động của động cơ ......................................................38
II. Đánh giá chế độ vận hành của xe ...............................................................39
2.1. Đánh giá vận tốc trung bình của xe ......................................................39
2.2. Đánh giá quan hệ phương sai gia tốc của xe và lượng tiêu thụ nhiên
liệu ......................................................................................................................40
III. Đánh giá quan hệ năng lượng của xe khi vận hành và lượng tiêu thụ nhiên
liệu .....................................................................................................................42
3.1. Đánh giá quan hệ tỷ lệ thời gian xe giảm tốc và tính kinh tế nhiên liệu
............................................................................................................................43
3.2. Đánh giá quan hệ tỷ lệ thời gian xe tăng tốc ở mức trung bình và tính
kinh tế nhiên liệu ................................................................................................44
3.3. Đánh giá quan hệ tỷ lệ thời gian xe tăng tốc ở mức cao và tính kinh tế
nhiên liệu ............................................................................................................45
KẾT LUẬN ........................................................................................................ 46
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................. 48
5
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu
v
Nội dung
Trang
Vận tốc
17
VTB
Vận tốc trung bình
36
PSV
Phương sai vận tốc
36
aTB
Gia tốc trung bình
36
PSa
Phương sai gia tốc
36
Ne
Số vịng quay động cơ
36
Tnhỏ
Ttb
Tlớn
Ttn
va
% thời gian Ne = 0 – 2700 rpm, Tỷ lệ thời gian động cơ hoạt
33
động ở tốc độ thấp
% thời gian Ne = 2700 – 3200 rpm, Tỷ lệ thời gian động cơ
hoạt động ở tốc độ trung bình
33
% thời gian Ne > 3200 rpm, Tỷ lệ thời gian động cơ hoạt động
ở tốc độ cao
33
Thởi gian thực hiện trong từng thí nghiệm
34
Tích số (va) đại diện cho năng lượng chuyển động của xe,
thực chất là công suất riêng của xe theo khối lượng
33
Diện tích
19
ml
Đơn vị thể tích, lượng nhiên liệu
15
FC
Suất tiêu hao nhiên liệu lit/100km (Fuel Consumption)
15
Bề rộng của đường
20
Km2
B
6
DANH MỤC CÁC BẢNG
Số hiệu
Tên bảng
Trang
Bảng 3.1
Đặc điểm của 3 khu vực
Bảng 3.2
Thống kê các cung đường
26
Bảng 3.3
Thông số kỹ thuật của xe thí nghiệm
28
Bảng 4.1
Các chỉ số phân tích kết quả
35
Bảng 4.2
Bảng số liệu thí nghiệm
36
19-20
7
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
Tên hình vẽ và đồ thị
Số hiệu
Trang
Hình 1.1
Sơ đồ phương pháp nghiên cứu
12
Hình 2.1
Phễu chiết
15
Hình 2.2
Van ba ngã
16
Hình 2.3
Cảm biến vận tốc LED thu phát đơi
17
Hình 2.4
Cảm biến HALL đo % tay ga
18
Hình 3.1
Khu vực 1
21
Hình 3.2
Khu vực 2
22
Hình 3.3
Khu vực 3
23
Hình 3.4
Đường Lê Quang Định và Phạm Văn Đồng
24
Hình 3.5
Đường Điện Biên Phủ - Hai Bà Trưng – Võ Thị Sáu – Đinh
Tiên Hồng
25
Hình 3.6
Xe thí nghiệm Honda Future
27
Hình 3.7
Gá lắp thiết bị lên xe thí nghiệm
29
Hình 3.8
Đường Điện Biên Phủ
30
Hình 3.9
Đường Hai Bà Trưng
31
Hình 3.10
Đường Võ Thị Sáu
31
Hình 3.11
Đường Lê Quang Định
32
Hình 4.1
Biểu đồ thí nghiệm trong giờ cao điểm
37
Hình 4.2
Biểu đồ thí nghiệm trong giờ bình thường
37
Hình 4.1.1
Đồ thị tỷ lệ số vịng quay động cơ
38
Hình 4.2.1
Đồ thị vận tốc trung bình
40
Hình 4.2.2
Đồ thị quan hệ phương sai gia tốc và suất tiêu hao nhiên liệu
41
Hình 4.3.1
Đồ thị quan hệ năng lượng giảm tốc và suất tiêu hao nhiên liệu
43
Hình 4.3.2
Đồ thị quan hệ năng lượng tăng tốc và suất tiêu hao nhiên liệu
44
Hình 4.3.3
Đồ thị quan hệ năng lượng tăng tốc mức cao và suất tiêu hao
nhiên liệu
8
45
LỜI NÓI ĐẦU
Khi chất lượng cuộc sống dần được nâng cao thì số lượng phương tiện giao
thơng cá nhân ngày càng nhiều. Ở một nước đang phát triển như Việt Nam, con số
này không ngừng gia tăng mỗi năm, đặc biệt là đối với xe máy. Do đó, tình trạng
phát thải độc hại gây ô nhiễm môi trường ngày càng trở nên nghiêm trọng. Trong
khi hệ thống luật pháp của Nhà nước về những tiêu chuẩn khí thải đối với các
phương tiện giao thông đang lưu hành, đặc biệt là với xe máy cịn chưa phát huy hết
hiệu lực, thì một thực trạng vẫn đang tiếp diễn là lượng khí thải độc hại phát tán ra
môi trường của các phương tiện giao thông ngày càng gia tăng không ngừng. Thêm
vào đó, với điều kiện hạ tầng giao thơng cịn nhiều hạn chế, tốc độ lưu thông chậm
và hay xảy ra ùn tắc khiến cho các yếu tố vận hành của xe máy có nhiều thay đổi so
với bình thường. Chính những sự thay đổi này đã tác động tiêu cực đến tính kinh tế
nhiên liệu và làm tăng sự phát thải của xe. Trước nhu cầu thực tế trên, đề tài đã
được chọn nghiên cứu là “Nghiên cứu đặc tính giao thơng thành phố Hồ Chí Minh
trong giờ cao điểm”. Dưới sự hướng dẫn trực tiếp TS. Đàm Hoàng Phúc và các thầy
trong Bộ môn ô tô và xe chuyên dụng, Viện Cơ khí động lực, Trường Đại học Bách
khoa Hà Nội, đề tài đã được hoàn thành các mục tiêu và nhiệm vụ đề ra.
Mặc dù hết sức cố gắng nhưng do kiến thức và thời gian có hạn nên luận văn
khó tránh khỏi một vài sai sót, em mong nhận được sự chỉ bảo thêm của các thầy.
9
CHƯƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ
Xe máy hiện nay là một loại phương tiện di chuyển cá nhân rất phổ biến ở
nhiều quốc gia trên thế giới đặc biệt là ở Việt Nam. Bên cạnh đó, giao thơng ở Việt
Nam có những đặc thù riêng: trong vòng 5 năm trở lại đây, số lượng xe mô tô, xe
gắn máy đã tăng rất nhanh với tốc độ trên 10%/năm. Hệ quả tất yếu của việc gia
tăng số lượng phương tiện di chuyển cá nhân q nhanh đó là tình trạng phát thải
độc hại ra mơi trường.
Tại Thụy Sỹ, những thí nghiệm so sánh hệ số phát thải của xe môtô gắn máy
không lắp thiết bị xử lý khí thải với ơ tơ con đạt tiêu chuẩn Euro 3 đã cho thấy: phát
thải trung bình trên một quãng đường đi (g/km) của xe mô tô, xe gắn máy cao hơn ô
tô gấp 8 hoặc 18 hoặc 39 lần đối với CO, 23 hoặc 74 hoặc 222 lần đối với HC; 1,7
hoặc 4 hoặc 7,8 lần đối với NOx tùy theo điều kiện giao thông là trên đường trong
đô thị hoặc đường đồng bằng hoặc đường cao tốc [1],[2].
Theo kết quả nghiên cứu của Tổng cục Môi Trường Việt Nam: hệ số phát
thải CO, HC của xe môtô ở nước ta gấp 6,4 lần xe ơtơ hạng nhẹ. Việt Nam hiện nay
là nước có lượng xe mô tô, xe gắn máy đang lưu hành chỉ đứng thứ 3 thế giới sau
hai quốc gia đông dân nhất là Trung Quốc và Ấn Độ. Phần lớn các xe đang lưu
thông đều sử dụng hệ thống chế hịa khí khơng có điều khiển như các xe sử dụng hệ
thống phun xăng điện tử hiện đại FI.
Ngoài ra, cịn phải kể đến điều kiện hạ tầng giao thơng nước ta hiện nay còn
rất yếu kém và tồn tại nhiều vấn đề khó khăn. Là một trong số các trung tâm kinh tế
lớn nhất cả nước, vì vậy hệ thống giao thơng thành phố Hồ Chí Minh có những đặc
điểm chung của giao thông đô thị Việt Nam.
Hiện nay, do nhu cầu cơng ăn việc làm tại Hồ Chí Minh nên lượng phương
tiện giao thông đổ về thành phố ngày càng tăng. Một thành phố với mạng lưới
đường xá chằng chịt, tiết diện lưu thông nhỏ hẹp, lượng phương tiện đông đúc và
chủ yếu là xe máy, thêm vào đó là ý thức người tham gia giao thơng vẫn còn chưa
tốt. Những yếu tố này khiến cho mật độ giao thông luôn ở mức cao, và thường
10
xuyên xảy ra ùn tắc, đặc biệt là trong những giờ cao điểm. Đây cũng chính là
nguyên nhân ảnh hưởng đến các chế độ vận hành của động cơ, gây ra các tác động
tiêu cực đến tình trạng kỹ thuật, làm giảm tính kinh tế nhiên liệu, đồng thời gia tăng
sự phát thải độc hại của xe máy.
Trong khi việc phát triển cơ sở hạ tầng giao thơng vẫn cịn là một bài toán
nan giải, với mục tiêu là một chiếc xe hoạt động tốt hơn, “xanh” hơn, và tiết kiệm
hơn, địi hỏi các nhà sản xuất cần có những thay đổi trong thiết kế, đồng thời người
sử dụng phải biết cách vận hành để chiếc xe phù hợp hơn với các điều kiện giao
thông hiện nay. Để làm được việc này thì cả nhà thiết kế và người sử dụng cần biết
được quy luật thay đổi của các thông số vận hành của xe trong những điều kiện này.
Để phục vụ mục đích này, một số đề tài nghiên cứu về đặc tính giao thơng tại đơ thị
lớn ở Việt nam đã được tiến hành tại Bộ mơn Ơ tô và Xe chuyên dụng, Trường Đại
học Bách khoa Hà Nội [3],[4],[5]. Sử dụng phương pháp nghiên cứu trên, đề tài
tiến hành thực nghiệm để thu thập dữ liệu, phân tích các thơng số này, so sánh
chúng với nhau để rút ra các quy luật thay đổi đặc thù của hệ thống giao thơng
thành phố Hồ Chí Minh. Sơ đồ phương pháp nghiên cứu được thể hiện trong hình
1.1
11
THỰC
NGHIỆM
Số liệu
Tiến hành thí
nghiệm: lắp đặt linh
kiện lên xe, sheet
bá á
Quy hoạch thí
nghiệm: chọn
đường, giờ thí
PHÂN
TÍCH
QUY
LUẬT
So sánh
Đề xuất các chỉ số
đánh giá chế độ
vận hành của xe:
Vtb, atb, phương
sai vận tốc, gia
tốc,…
So sánh các chỉ số
Bộ thu thập dữ
liệu vận hành: Ne,
vận tốc, ga, số,
h h
Hình 1.1: Sơ đồ phương pháp nghiên cứu
Cách đánh giá chế độ vận hành của xe và rút ra quy luật được thực hiện dựa
trên việc phân tích một số thơng tin vận hành. Đánh giá chế độ hoạt động của động
cơ thông qua tốc độ động cơ. Đánh giá chế độ vận hành của xe thông qua các thông
số vận tốc và gia tốc của xe. Đánh giá năng lượng vận hành của xe và tính kinh tế
nhiên liệu thơng qua tích số vận tốc và gia tốc (v.a) và lượng tiêu thụ nhiên liệu.
Ngồi ra, cần phải xác định thêm các thơng số tay ga, vị trí số, và tín hiệu phanh.
Như vậy, để có được những thơng tin cần thiết này, bước đầu em đã thiết kế
một bộ thu thập dữ liệu để lưu trữ các thông số vận hành cơ bản của xe trong q
trình thí nghiệm: tốc độ động cơ, vận tốc, độ mở bướm ga, vị trí tay số, tín hiệu
phanh, và lượng tiêu thụ nhiên liệu.
Tiếp theo, là việc quy hoạch thí nghiệm lựa chọn các cung đường và giờ thí
nghiệm để xây dựng nên một kịch bản thí nghiệm đặc trưng cho giao thơng đơ thị
thành phố Hồ Chí Minh. Cuối cùng là lắp đặt các thiết bị cần thiết lên xe thí nghiệm
12
và kiếm tra. Như vậy, em đã chuẩn bị đầy đủ các thiết bị và phương pháp để tiến
hành thí nghiệm.
Sau khi đã lấy được các số liệu cần thiết từ quá trình thực nghiệm, em đề
xuất ra các chỉ số để đánh giá chế độ vận hành của xe như: vận tốc trung bình và
phương sai vận tốc; gia tốc trung bình và phương sai vận tốc; phần trăm thời gian
động cơ hoạt động ở số vòng quay thấp, trung bình và cao;phần trăm thời gian tích
số vận tốc và gia tốc (v.a) ở mức thấp, trung bình và cao… Xây dựng các đồ thị mô
tả sự thay đổi của những chỉ số này.
Công việc cuối cùng là quan sát sự thay đổi của những chỉ số trên thông qua
các đồ thị, so sánh để rút ra các nhận xét, quy luật thay đổi của chúng.
Như vậy, với một phương pháp nghiên cứu rõ ràng, em có đầy đủ cơ sở để
thực hiện đề tài.
13
CHƯƠNG II: BỘ THU THẬP DỮ LIỆU
I. Các số liệu cần thu thập
Mục đích nghiên cứu của đề tài gồm có
-
Đánh giá chế độ hoạt động của động cơ được nghiên cứu thông qua tốc độ
động cơ
-
Đánh giá chế độ vận hành của xe được nghiên cứu thông qua các thông số
vận tốc và gia tốc của xe, gia tốc của xe được tính qua phép đạo hàm vận tốc.
-
Năng lượng khi vận hành của xe và tính kinh tế nhiên liệu được nghiên cứu
thơng qua tích số vận tốc và gia tốc (va) và lượng tiêu thụ nhiên liệu (Fuel
Consumption – FC)
-
Ngoài ra, để biết được ảnh hưởng của kỹ năng người lái đến chế độ vận hành
của xe cần phải xác định thêm các thơng số vị trí tay ga, vị trí chân số, và tín
hiệu phanh.
Như vậy, các số liệu cần thu thập bao gồm:
-
Lượng tiêu thụ nhiên liệu
-
Vận tốc
-
Tốc độ động cơ
-
Vị trí tay ga
-
Vị trí tay số
-
Tín hiệu phanh
II. Phương án thu thập số liệu [4]
Với các số liệu yêu cầu cần thu thập ở trên, cần đề ra một phương án để thu
thập. Với từng loại tín hiệu, cần có một phương án thu thập cụ thể với yêu cầu: tín
hiệu thu nhận được là chính xác và khơng ảnh hưởng đến kết cấu cũng như quá
trình vận hành xe.
2.1. Lượng tiêu thụ nhiên liệu
Các phương án đo lượng tiêu thụ nhiên liệu
14
-
Đo khối lượng: sử dụng cân tiểu ly điện tử và bình xăng phụ, cân khối lượng
nhiên liệu trong bình xăng phụ sau mỗi quãng đường chạy, từ đó xác định
được lượng tiêu thụ nhiên liệu trên quãng đường đó.
-
Đo thể tích: sử dụng phễu chiết chia vạch làm bình xăng phụ bằng cách dùng
van ba ngả, từ lượng nhiên liệu hao hụt [ml] ta xác định được lượng tiêu thụ
nhiên liệu sau mỗi quãng đường.
Thông số lượng tiêu thụ nhiên liệu được xác định qua thông số FC
[lit/100km], để xác định được thể tích này ta lựa chọn biện pháp lắp thêm một hệ
thống nhiên liệu phụ bao gồm phễu chiết và van ba ngả, cho phép xác định được
mức hao hụt nhiên liệu sau từng thời điểm cụ thể mà không làm thay đổi kết cấu cơ
bản của xe.
a/ Phễu chiết
Hình 2.1: Phễu chiết
-
Phễu chiết quả lê khóa thủy tinh: thủy tinh borosilicate chịu nhiệt.
-
Thể tích: 100 [ml]
-
Đường kính lỗ khóa: 2 [mm]
Với phễu chiết bằng thủy tinh như trên:
-
Hồn tồn chịu được xăng, khơng bị ăn mịn, phá hủy bởi xăng.
-
Phễu chiết có khóa bằng thủy tinh chịu được xăng, cho phép đo lượng tiêu
thụ nhiên liệu dễ dàng.
-
Phễu chiết có nắp nên giảm được ảnh hưởng của lượng nhiên liệu bị bay hơi
15
-
Phễu có đầu ống thủy tinh cho phép đấu nối dễ dàng.
-
Phễu bằng thủy tinh mỏng, dễ bị vỡ, cần có vỏ đệm bảo vệ tránh va chạm.
b/ Van ba ngả
Hình 2.2: Van ba ngả
Đường ống dẫn xăng yêu cầu phải chịu được xăng và chịu được nhiệt. Với
các thành phần của hệ thống bình nhiên liệu phụ, ta tạo được hệ thống bình chứa lắp
song song với bình xăng chính thơng qua một van ba ngả. Việc đóng hoặc mở các
van trên đường xăng từ bình xăng chính và phụ cho phép sử dụng nhiên liệu từ một
trong hai nguồn độc lập và không ảnh hưởng lẫn nhau.
2.2. Vận tốc xe
Các phương pháp xác định vận tốc của xe
Xác định vận tốc trực tiếp: sử dụng GPS
Xác định vận tốc thơng qua vận tốc trịn của bánh xe
Dùng đồng hồ cơng tơ mét
Dùng động cơ encoder đo số vịng quay
Dùng cảm biến quang và đĩa lỗ sáng gắn trên bánh xe để đo số vòng quay
của bánh xe
Dùng cảm biến từ và nam châm gắn trên bánh xe để đo số vòng quay của
bánh xe
16
Để có được tín hiệu điện để đưa về vi điều khiển, trong đề tài sử dụng
phương pháp sử dụng cảm biến quang và đĩa lỗ sáng gắn trên bánh xe để xác định
vận tốc bánh xe, qua đó xác định vận tốc xe qua công thức:
v=
1
( km / h )
3, 6.ω.rbx
Trong đề tài sử dụng một cảm biến thu phát LED đôi Opto-Isolator. Tận
dụng hàng lỗ tản nhiệt trên đĩa phanh bánh trước (lỗ sáng) để làm tín hiệu cho cảm
biến nhận biết. Khi cảm biến bị che (chỗ khơng có lỗ) thì tín hiệu điện áp gửi về vi
điều khiển là 0V. Khi cảm biến không bị che (ở vị trí lỗ tản nhiệt) thì giá trị điện áp
vi điều khiển nhận được là +5V. Giá trị điện áp này sẽ được đưa vào một bộ ngắt
trong vi điều khiển. Bộ ngắt sẽ đếm được số lần giá trị điện áp thay đổi với chu kỳ
0.5 (giây).
2 CẢM BIẾN QUANG
LẮP CẢM BIẾN VÀO ĐĨA PHANH
Hình 2.3: Cảm biến vận tốc LED thu phát đôi
2.3. Độ mở bướm ga
Phương án để xác định độ mở bướm ga là sử dụng một cảm biến kiểu Hall để
đo vị trí của tay ga. Cảm biến Hall chuyển động trong từ trường của vành nam
châm, điện áp đầu ra của cảm biến Hall sẽ thay đổi trong một dải nhất định. Giá trị
điện áp này được đưa vào một bộ chuyển đổi ADC của vi điều khiển, từ đó vi điều
khiển sẽ ghi nhận vị trí của tay ga theo giá trị điện áp mà cảm biến Hall gửi về. Từ
vị trí của tay ga sẽ suy ra được độ mở của bướm ga.
17
CẢM BIẾN HALL
VÀNH NAM CHÂM
DÂY TÍN HIỆU
Hình 2.4: Cảm biến HALL đo % tay ga
2.4. Vị trí tay số và tín hiệu phanh
Tín hiệu tay số và tín hiệu phanh được trích trực tiếp từ chân báo đèn số và đèn
phanh. Tín hiệu điện áp của các đèn này là +12V nên cần đi qua một cầu hạ áp
xuống điện áp +5V trước khi đi vào vi điều khiển. Vi điều khiển sẽ ghi nhận vị trí
chân số cũng như tín hiệu phanh trong q trình xe vận hành.
2.5. Số vòng quay động cơ
Để xác định tốc độ động cơ thì có nhiều phương pháp khác nhau, có thể đo
tốc độ của truc khuỷu đông cơ, trục cam của động cơ…
Tuy nhiên do ta sử dụng mẫu xe máy có sẵn nên để tránh can thiệp vào các
kết cấu trong xe và không phải lắp đặt thêm các chi tiết phụ mà vẫn đảm bảo độ
chính xác và tin cậy, cũng như làm việc ổn định của xe thì trong đồ án này chúng
em lựa chọn phương án dùng tín hiệu từ cuộn dây đánh lửa có sẵn trên động cơ,
trích một đường tín hiệu từ cuộn đây đánh lửa và đưa về vi điều khiển để xử lý.
Tín hiệu được gửi về được vi điều khiển sẽ đếm được số xung đánh lửa trong
mỗi chu kỳ, từ đó có thể tính tốn được số vịng quay động cơ tương ứng.
18
CHƯƠNG III: QUY HOẠCH THÍ NGHIỆM
I. Hệ thống giao thơng thành phố Hồ Chí Minh [6]
Khu vực trung tâm thành phố Hồ Chí Minh có hệ thống giao thơng rất phức
tạp, đan xen giữa những tuyến đường rộng, thoáng mới mở hoặc cải tạo và những
tuyến đường cũ nhỏ hẹp. Để thực hiện đồ án, phải tìm hiểu về hệ thống giao thơng
thành phố Hồ Chí Minh, tìm ra những cung đường đặc trưng, đại diện cho giao
thông thành phố, tiến hành thí nghiệm trên những cung đường đó.
Để tìm hiểu sự khác biệt về đặc điểm giao thông giữa các khu vực trong
thành phố Hồ Chí Minh, tác giả chia thành phố thành 3 khu vực để phân tích. Khu
vực 1 gồm 13 quận nội thành (1, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 11, Gị Vấp, Tân Bình, Tân Phú,
Bình Thạnh và Phú Nhuận). Khu vực 2 gồm 6 quận mới (2, 7, 9, 12, Bình Tân và
Thủ Đức). Khu vực 3 gồm 5 huyện ngoại thành (Hóc Mơn, Nhà Bè, Cần Giờ, Củ
Chi và Bình Chánh). Đặc điểm dân số, diện tích đất, cấu trúc mạng lưới đường của
3 khu vực được mô tả trong bảng 1.
Bảng 3.1 – Đặc điểm của 3 khu vực thành phố Hồ Chí Minh
STT
Chỉ tiêu
Khu 1
Khu 2
Khu 3
3.90
2.16
1.34
142.00
352.00
1602.00
1
Dân số (triệu)
2
Diện tích (Km2)
3
Diện tích đường (Km2)
8.18
8.48
14.83
4
Chiều dài đường (Km)
853.47
1017.47
2589.24
5
Chiều dài lưới đường
592.42
542.71
300.60
6.70
6.12
3.31
6%
2%
1%
chính (B ≥ 7m) (Km)
6
Diện tích lưới đường
chính (B ≥ 7m) (Km2)
7
Diện tích đường/diện
tích đơ thị (3/2) (%)
19
8
Bề rộng đường (B)
8.1
- B < 7m (%)
16.65
23.28
60.06
8.2
- 7m ≤ B < 10m (%)
54.70
34.49
10.81
8.3
- 10m ≤ B < 12m (%)
61.50
22.07
16.43
8.4
- B ≥ 12m (%)
56.89
29.68
13.43
9
Loại đường
9.1
- Đường đô thị (%)
49.92%
44.52%
5.56%
9.2
- Quốc lộ (%)
0.00%
26.12%
73.88%
9.3
- Tỉnh lộ (%)
0.00%
0.00%
100%
9.4
- Huyện lộ (%)
0.00%
0.00%
100%
9.5
- Xã lộ (%)
0.00%
0.00%
100%
9.6
- Khác (%)
0.00%
96.96%
3.04%
10
Nút giao có đèn tín hiệu
479
159
104
Nguồn: Sở giao thơng vận tải Thành phố Hồ Chí Minh, 2013
20
1.1. Khu vực 1:
Khu vực 1 gồm 13 quận nội thành (1, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 11, Gò Vấp, Tân Bình,
Tân Phú, Bình Thạnh và Phú Nhuận)
Hình 3.1: Khu vực 1
Trong 13 quận nội thành thì Quận 1 là quận trung tâm của thành phố Hồ Chí
Minh nằm giữa sáu quận nội thành: phía Bắc tiếp giáp với quận Bình Thạnh - quận
Phú Nhuận có ranh giới tự nhiên là rạch Thị Nghè và quận 3, lấy đường Hai Bà
Trưng và đường Nguyễn Thị Minh Khai làm ranh giới. Phía Đơng giáp quận 2 có
ranh giới tự nhiên là sơng Sài Gịn. Phía Tây giáp quận 5, lấy đường Nguyễn Văn
Cừ làm ranh giới. Phía Nam giáp quận 4 có ranh giới tự nhiên là rạch Bến Nghé.
Tuyến đường Tân Sơn Nhất-Bình Lợi-Vành đai ngồi (đường Phạm Văn
Đồng) là dự án lớn của thành phố do Công ty GS E&C của Hàn Quốc thực hiện.
Tuyến đường dài 13,6km, rộng từ 30-60m; là trục đường hướng tâm quan trọng
trong hệ thống giao thông của thành phố, nối sân bay Tân Sơn Nhất-Quốc lộ 13Quốc lộ 1-Quốc lộ 1K, đi qua địa bàn các quận Tân Bình, Gị Vấp, Bình Thạnh,
Thủ Đức. Đây là khu vực rất tốt để làm thí nghiệm
21
1.2. Khu vực 2:
Khu vực 2 gồm 6 quận mới (2, 7, 9, 12, Bình Tân và Thủ Đức)
Hình 3.2: Khu vực 2
Trong 6 quận này chỉ có Quận 2 và Quận 7 là 2 quận tập trung rất nhiều cơng
trình nhà dân dụng cũng như các cơng trình biệt thự, khu hành chính mới, resort ven
sơng rất nhiều. Chính vì vậy có rất nhiều xe tải chun dụng chở sắt thép, cát đá xây
dựng vào cơng trình làm ảnh hưởng đến giao thông đô thị thành phố. Đây cũng là 1
trong những nguyên nhân làm cho hệ thống giao thơng thành phố Hồ Chí Minh hay
xảy ra ùn tắc giao thông vào giờ cao điểm. Những tuyến đường mới được mở rộng
với kỳ vọng phát triển khu vực này thành những trung tâm kinh tế hoặc khu công
nghiệp quy mô lớn trong tương lai. Theo định hướng trong tương lai khu vực này sẽ
xây dựng nhiều tuyến đường cao tốc nhằm đáp ứng nhu cầu vận chuyển lớn đặc biệt
với Cảng Cát Lái nằm là một trong những cảng trọng điểm của hệ thống cảng khu
vực thành phố Hồ Chí Minh. Vì lý do này chúng khơng thực sự phù hợp cho phạm
vi nghiên cứu của luận văn này. Vì vậy khu vực này cũng khơng phù hợp làm thí
nghiệm cho giao thơng thành phố Hồ Chí Minh.
22
1.3. Khu vực 3:
Khu vực 3 gồm 5 huyện ngoại thành (Hóc Mơn, Nhà Bè, Cần Giờ, Củ Chi và
Bình Chánh)
Hình 3.3: Khu vực 3
Bình Chánh nằm ở cửa ngõ phía Tây của Thành phố Hồ Chí Minh, có các
trục đường giao thông quan trọng như quốc lộ 1A, Tỉnh lộ 10 nối liền với khu cơng
nghiệp Đức Hồ thuộc tỉnh Long An, đường Nguyễn Văn Linh nối từ quốc lộ 1A
đến khu công nghiệp Nhà Bè và khu chế xuất Tân Thuận ở quận 7, vượt sơng Sài
Gịn đến quận 2 và đi Đồng Nai, ngoài ra Quốc lộ 50 nối huyện Bình Chánh với các
huyện Cần Giuộc, Cần Đước của tỉnh Long An. Huyện Hóc Mơn là một huyện
ngoại thành của Thành phố Hồ Chí Minh, huyện nằm ở giữa Quận 12 và huyện Củ
Chi. Mặc dù nằm ở cửa ngõ của thành phố, Hóc Mơn có hệ thống đường quốc lộ,
đường vành đai, tỉnh lộ, hương lộ khá hồn chỉnh có sơng, kênh rạch cũng là thế
mạnh về giao thông đường thủy, tất cả tạo cho huyện một vị trí thuận lợi để phát
triển cơng nghiệp và đơ thị hóa, hỗ trợ cho nội thành giảm áp lực dân cư đồng thời
là vành đai cung cấp thực phẩm cho thành phố.
23
II. Lựa chọn cung đường thí nghiệm
Trên cơ sở tìm hiểu giao thơng thành phố Hồ Chí Minh, sau khi đi khảo sát
thực tế các cung đường ở 3 khu vực thì em chọn khu vực 1 làm thí nghiệm vì đây là
nơi tập trung số lượng xe gắn máy nhiều nhất, mật độ dân cư đông nhất và cũng
thường xuyên xảy ra ùn tắc giao thông trong giờ cao điểm nhất. Các cung đường
được lựa chọn một cách đa dạng về chiều rộng mặt đường, với các thông số khảo
sát gồm: chiều dài, cách phân làn, số giao cắt trên đường, số đèn giao thơng trên
tuyến đường, tình trạng mặt đường, tình trạng giao thơng. Ở đây em chọn ra 06
cung đường chính là: đường Điện Biên Phủ, đường Võ Thị Sáu, đường Hai Bà
Trưng, đường Đinh Tiên Hoàng, đường Lê Quang Định và đường Phạm Văn Đồng
để làm thí nghiệm “Nghiên cứu đặc tính giao thơng thành phố Hồ Chí Minh trong
giờ cao điểm”
Hình 3.4: Đường Lê Quang Định và Phạm Văn Đồng
Đường Lê Quang Định và Đường Phạm Văn Đồng là 2 tuyến đường được
lựa chọn trong q trình thí nghiệm được tơ màu cam trên hình 3.4. Lê Quang Định
là cung đường 02 chiều, 02 ngã tư có đèn giao thơng và rất nhiều hẻm nhỏ giao cắt,
đường nhỏ, mật độ lớn, mặt đường chưa tốt hay ùn tắc trong giờ cao điểm. Tuyến
đường này có dân cư đông đúc với mật độ phương tiện giao thông rất lớn chủ yếu là
xe máy Phạm Văn Đồng là đường mới làm có mặt đường rất rộng, thống, có phân
làn cứng với số lượng xe ơ tơ lưu thông rất nhiều và không xảy ra ùn tắc giao thông.
24
Hình 3.5: Đường Điện Biên Phủ - Hai Bà Trưng – Võ Thị Sáu – Đinh Tiên Hoàng
Cả 4 tuyến đường Điện Biên Phủ, Hai Bà Trưng, Võ Thị Sáu và Đinh Tiên
Hồng cũng được lựa chọn làm thí nghiệm. Đường Điện Biên Phủ và đường Võ Thị
Sáu đều là đường 1 chiều có nhiều ngã ba và ngã tư, đèn giao thông, đường nhỏ mật
độ dân cư đông đúc, phương tiện giao thông xe gắn máy nhiều. Tập trung nhiều
công ty, cửa hàng buôn bán đông đảo khách mua sắm và tham quan khu vực này rất
thường xuyên xảy ra ùn tắc giao thông trong giờ cao điểm. Đường Hai Bà Trưng và
đường Đinh Tiên Hoàng là 2 tuyến đường có sự đan xen đa dạng giữa những cung
đường có mặt cắt ngang rộng với đường có mặt cắt ngang hẹp, đường được phân
làn và đường không phân làn, thậm chí đường 2 chiều và đường 1 chiều. Đường Hai
Bà Trưng hay xảy ra ùn tắc giao thông hơn vì mật độ dân cư lớn, mặt đường hẹp
cịn đường Đinh Tiên Hoàng mật độ dân cư tương đối, đường nhỏ, ít xảy ra ùn tắc
giao thơng hơn.Qua khảo sát thực tế, thu được bảng kết quả thống kê các cung
đường:
25
