Nghiên cứu các giải pháp tổ chức và điều khiển giao thông trên các đường phố của thành phố Đà Nẵng khi có tuyến xe buýt nhanh BRT
1. Tính cấp thiết của đề tài
Ở Việt Nam và các nước đang phát triển thì tại các đô thị lớn cùng với nhịp độ tăng trưởng kinh tế là quá trình gia tăng nhanh dân số, nhu cầu đi lại, dẫn đến sự gia tăng không ngừng phương tiện cá nhân cả về số lượng và chủng loại, bên cạnh sự yếu kém và phát triển không đồng bộ của hệ thống hạ tầng giao thông, gây ra những hiệu quả mang tính toàn cầu như tình trạng ách tắc và tai nạn giao thông, sự khó khăn trong đi lại, ô nhiểm môi trường. Góp phần giải quyết thực trạng trên giao thông công cộng đang là giải pháp trung gian giữa tất cả các phương tiện nếu nó đáp ứng được nhu cầu của người sử dụng về mặt chất lượng dịch vụ, tiện nghi, tốc độ, thuận tiện. Phát triển hệ thống giao thông công cộng đặc biệt là xe buýt nhanh BRT là tiền đề phát triển hệ thống giao thông công cộng hiện đại (tàu điện, mêtrô,…), đó là bước đi đầu tiên trên con đường xây dựng một đô thị văn minh, hiện đại và phát triển bền vững.
Vấn đề cấp bách được đặt ra là khi phát triển hệ thống giao thông công cộng đặc biệt là xe buýt nhanh BRT khi đưa vào vận hành khai thác trên cơ sở mạng lưới đường đô thị hiện có sẽ được tổ chức vận hành thế nào? ảnh hưởng thế nào đến khả năng thông hành và ùn tắc cục bộ? vấn đề an toàn giao thông, vấn đề bến bãi đón trả khách, vấn đề tích hợp các giải pháp sử dụng đất, kết nối và tiếp cận của các phương tiện ra sao khi tuyến xe buýt nhanh BRT đưa vào khai thác? Để trả lời các câu hỏi trên đòi hỏi phải có các nghiên cứu, khảo sát đánh giá trên cơ sở ưu tiên cho BRT trong một tổng thể của mạng lưới đường hiện có của dòng xe hỗn hợp nhiều thành phần mà xe 2 bánh (xe máy) chiếm tỷ lệ lớn, tuyến BRT cắt qua nhiều nút giao thông, đi trên nhiều tuyến có điều kiện khai thác khác nhau về hình học, mặt bằng và điều kiện giao thông …
Thành phố Đà Nẵng dự kiến xây dựng và đưa vào khai thác hệ thống xe buýt nhanh BRT bao gồm 4 tuyến, trong đó có 1 tuyến BRT chính (tuyến BRT) và 03 tuyến phụ trợ có tiêu chuẩn dịch vụ BRT
Trong 04 tuyến xe buýt nêu trên, riêng tuyến BRT sẽ được thiết kế hoạt động ưu tiên trên làn đường riêng (ở những đoạn đường có MCN lớn hơn 38m), và ưu tiên quyền sử dụng tín hiệu giao thông tại các nút giao chính. Các tuyến còn lại (R1, R2, R3) được đầu tư phương tiện tiêu chuẩn BRT, và hoạt động kết nối liên thông dịch vụ với tuyến BRT để tạo thành hệ thống xe buýt liên thông, thống nhất.
Làm thế nào để tuyến xe buýt nhanh BRT hoạt động có hiệu quả mà ko bị ảnh hưởng đến dòng xe chung, đến việc phá vỡ cảnh quan, kiến trúc, an toàn… Chính vì vậy việc nghiên cứu đề xuất các giải pháp tổ chức và điều khiển giao thông trên các đường phố khi có tuyến xe buýt nhanh BRT tại thành phố Đà Nẵng đưa vào khai thác là vấn đề cấp thiết nhằm đưa hệ thống xe buýt nhanh BRT vào vận hành với mục đích là an toàn, tiện lợi và kinh tế cũng như hạn chế các hiện tượng ùn tắc và tai nạn tăng cao tại các đô thị lớn của nước ta hiện nay. Do vậy tác giả lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu các giải pháp tổ chức và điều khiển giao thông trên các đường phố của thành phố Đà Nẵng khi có tuyến xe buýt nhanh BRT”
2. Mục tiêu nghiên cứu:
Nghiên cứu nhằm đưa ra các giải pháp tổ chức và điều khiển giao thông tại các đoạn đường phố và tại một số nút giao thông chính của thành phố Đà Nẵng khi có tuyến xe buýt nhanh BRT đưa vào khai thác nhằm hướng tới mục đích là an toàn, tiện lợi và kinh tế cho toàn bộ hệ thống mạng lưới đường bộ thành phố hiện nay.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
Tổ chức và điều khiển giao thông trên các đoạn đường phố và tại một số nút giao thông chính của thành phố Đà Nẵng khi có tuyến xe buýt nhanh BRT.
4. Phương pháp nghiên cứu:
Nghiên cứu lý thuyết về tổ chức và điều khiển giao thông trên tuyến và tại nút kết hợp với thực nghiệm điều tra lưu lượng dòng xe thông hành trên tuyến và qua nút để đưa ra các giải pháp tổ chức và điều khiển giao thông trên các đoạn đường phố của thành phố Đà Nẵng khi có tuyến xe buýt nhanh BRT.
5. Bố cục đề tài
Đề tài nghiên cứu gồm mở đầu, 4 chương và kết luận:
Mở đầu
Chương 1: Hệ thống giao thông công cộng tại thành phố Đà Nẵng và các đặc điểm cơ bản về giao thông cho xe buýt nhanh BRT.
Chương 2: Hiện trạng giao thông trên các đoạn đường phố có BRT.
Chương 3: Giải pháp tổ chức và điều khiển giao thông trên các đoạn đường phố của thành phố Đà Nẵng khi có tuyến xe buýt nhanh BRT.
Chương 4: Tính toán điều khiển giao thông tại một số nút giao thông chính khi có tuyến xe buýt nhanh BRT đi qua.
Kết luận và kiến nghị
6. Tổng quan tài liệu nghiên cứu
CHƯƠNG 1
HỆ THỐNG GIAO THÔNG CÔNG CỘNG TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG VÀ CÁC ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN VỀ GIAO THÔNG CHO XE BUÝT NHANH BRT
1.1. HIỆN TRẠNG GIAO THÔNG CÔNG CỘNG VÀ ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG XE BUÝT NHANH BRT TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
1.1.1. Hiện trạng giao thông công cộng thành phố Đà Nẵng
1.1.2. Định hướng phát triển hệ thống xe buýt nhanh BRT của Thành phố Đà Nẵng
1.2. ĐẶC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG ĐƯỜNG VÀ PHƯƠNG TIỆN XE BUÝT NHANH BRT
1.2.1. Khái niệm và các ưu thế của phương tiện xe buýt nhánh BRT so với các loại phương tiện giao thông công cộng khác
1.2.2. Điểm dừng – đỗ và tổ chức giao thông tại các điểm dừng – đỗ của hệ thống BRT.
1.2.3. Một số đặc điểm kỹ thuật của phương tiện BRT.
1.2.4. Các chỉ tiêu kinh tế
1.2.5. Các vấn đề về môi trường đô thị và an toàn giao thông đô thị
1.3. CÁC ĐIỀU KIỆN CẦN ĐỂ HỆ THỐNG XE BUÝT NHANH BRT KHAI THÁC CÓ HIỆU QUẢ
1.3.1. Hành khách
1.3.2. Chính sách bảo trợ
1.3.3. Các yêu cầu về kỹ thuật
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Hệ thống giao thông công cộng của thành phố Đà Nẵng đang đưa vào khai thác vẫn chưa phát triển mạnh, dịch vụ xe buýt còn nhiều hạ chế.
Với tính năng ưu việt của hệ thống xe buýt nhanh BRT được nêu ra ở trên nên việc đưa Hệ thống tuyến xe buýt nhanh BRT vào khai thác tại thành phố Đà Nẵng là cần thiết nhằm hạn chế ùn tắc giao thông, cải thiện môi trường sống, cải thiện sự thuận lợi cho hành khách, giảm thời gian đi lại và đem lại hiệu quả kinh tế.
CHƯƠNG 2
HIỆN TRẠNG GIAO THÔNG TRÊN CÁC
ĐOẠN ĐƯỜNG PHỐ CÓ BRT
2.1. ĐIỀU KIỆN ĐƯỜNG TRÊN CÁC ĐOẠN PHỐ CÓ BRT
2.1.1. Hiện trạng trên các đoạn phố có BRT.
Điểm đầu tuyến: Khu công nghiệp Hòa Khánh phía Tây-Bắc thành phố
Điểm cuối tuyến: Trường cao đẳng công nghệ thông tin Việt Hàn
Chiều dài tuyến: 24,9km
Hiện trạng các đoạn phố dự kiến có tuyến xe buýt nhanh BRT đi qua đều là các tuyến đường trục chính của thành phố, tuyến xe buýt nhanh BRT được đề xuất bắt đầu từ phía Tây – Bắc đến phía Nam của Thành phố thông qua khu vực trung tâm và đi qua cầu Rồng. Cụ thể, tuyến BRT đi qua các đoạn phố chính sau: Đường số 5 – Khu công nghiệp Hòa Khánh; Nguyễn Lương Bằng – Tôn Đức Thắng; Cầu vượt (Ngã ba Huế) – Điện Biên Phủ; Nguyễn Tri Phương; Nguyễn Văn Linh – cầu Rồng; Ngô Quyền – Ngũ Hành Sơn – Lê Văn Hiến – Cao đẳng Việt Hàn
Bề rộng mặt cắt ngang trên toàn tuyến là không đồng đều. Bắt đầu từ khu công nghiệp Hòa Khánh đến cầu Rồng đa số các tuyến có chiều rộng phần chạy xe 10.5m/hướng (tương ứng 03 làn xe/hướng), riêng tuyến đường Điện Biên Phủ có MCN lớn hơn, với 4 làn xe cơ giới/hướng. Phía Tây cầu Rồng đến Cao đẳng Việt Hàn các tuyến có bề rộng phần xe chạy lớn hơn (bố trí từ 4-5 làn xe/hướng)
Giải phân cách hai bên tuyến rộng từ 2 – 6 m.
2.1.2. Hiện trạng mặt đường các đoạn phố có tuyến BRT
Kết cấu mặt đường trên toàn tuyến là bê tông Atphalt, với chất lượng mặt đường tương đối tốt. Dọc tuyến chỉ có một số vị trí mặt đường bị hư hỏng cục bộ, giảm cường độ không đảm bảo cho xe buýt BRT và các phương tiện giao thông khác hoạt động.
2.2. ĐIỀU KIỆN GIAO THÔNG TRÊN CÁC ĐOẠN PHỐ CÓ TUYẾN BRT
2.2.1. Thành phần dòng xe
Giống như các đô thị lớn ở Việt Nam, dòng xe trên các đoạn phố chính của thành phố Đà Nẵng là dòng hỗn hợp nhiều thành phần, gồm có xe thô sơ, xe máy, xe con, xe tải, xe buýt…Trong phương tiện phổ biến nhất là xe gắn máy, chiếm gần 90% tổng số, tỉ lệ xe đạp, xe con và xe tải dao động từ 3-5%, và xe buýt chỉ chiếm 0,7%, và các loại xe như xe con, xe máy, xe tải, xe moóc … đang có xu hướng tăng tăng mạnh trong những năm gần đây để đáp ứng cho nhu cầu đi lại cũng như trong vận tải hàng hoá.
2.2.2. Tốc độ hành trình
Tốc độ trên mỗi đoạn phố chính có khác nhau và phụ thuộc vào điều kiện đường, điều kiện dòng xe, điều kiện môi trường, thời tiết … Tốc độ hành trình bị suy giảm nhiều tại vị trí các nút giao thông, những nơi thường xảy ra ùn tắc …
2.3. ĐIỀU KIỆN TỔ CHỨC VÀ ĐIỀU KHIỂN GIAO THÔNG TRÊN CÁC ĐOẠN PHỐ CÓ BRT
2.3.1. Hiện trạng tổ chức giao thông trên các đoạn phố có BRT
Trên các đoạn phố chính dự kiến có tuyến BRT đi qua thì lòng đường được chia thành các làn xe (3 đến 4 làn xe/ hướng), các phương tiện 2 bánh được bố trí ở làn trong cùng giáp vỉa hè, và được phân tách riêng với phương tiện ô tô bằng vạch sơn liền hoặc bằng dải phân cách biên (trên đường Ngô Quyền, Ngũ Hành Sơn).
2.3.2. Hiện trạng điều khiển giao thông trên các đoạn phố có BRT
Tại vị trí các nút giao, phương tiện qua nút được tổ chức theo làn rẽ chuyển hướng, khi đó tất cả các phương tiện rẽ sẽ chia sẻ những làn đường này. Tuy nhiên hầu hết các nút giao điều khiển bằng đèn tín hiệu hiện nay chỉ hoạt động ở chế độ đơn giản, chu kỳ gồm 2 pha tín hiệu cố định cho cả ngày. Do vậy không có tín hiệu riêng cho các chuyển động rẽ theo từng hướng.
Hiện tại trên tuyến có khoảng 62 nút giao và điểm giao cắt trong đó 14 nút giao được điều khiển bằng đèn tín hiệu còn lại là các điểm giao cắt và quay đầu xe của các loại phương tiện.
Các điểm đỗ xe công cộng dọc tuyến hiện tại chủ yếu là đỗ xe dọc đường (bố trí ở làn trong cùng trên đường Điện Biên Phủ và Nguyễn Văn Linh). Việc lấn chiếm vỉa hè làm nơi đỗ xe và kinh doanh là phổ biến trên toàn tuyến.
Một số điểm tổ chức và dẫn hướng giao thông bằng đảo tròn khá phức tạp như nút Tôn Đức Thắng – Trường Chinh, nút Mẹ Nhu, nút Nguyễn Tri Phương – Điện Biện Phủ, nút Nguyễn Văn Linh – Nguyễn Tri Phương và nút Nguyễn Văn Linh – Cầu Rồng. Các nút giao này có lưu lượng giao thông lớn với các hướng chuyển động phức tạp. Khi tổ chức vận hành BRT cần nghiên cứu và đưa ra giải pháp cải tạo và tổ chức giao thông phù hợp đảm bảo tính ưu tiên trong quá trình tổ chức vận hành BRT.
2.4. VẤN ĐỀ AN TOÀN GIAO THÔNG TRÊN CÁC ĐOẠN PHỐ CÓ BRT
2.4.1. Vấn đề ách tắc giao thông
Theo các số liệu thống kê, số điểm ùn tắc giao thông ở TP Đà Nẵng con số này đã là trên 20 điểm ùn tắc (trong đó khoảng 10 điểm ùn tắc nặng vào giờ cao điểm). Ùn tắc xảy ra trên diện rộng, tại hầu hết các quận nội thành, tập trung từ những tuyến vành đai, cửa ngõ ra vào thành phố, những nút giao thông trọng điểm cho đến các tuyến đường trọng điểm trong khu vực trung tâm thành phố.
Người dân thói quen sử dụng phương tiện giao thông cá nhân, số lượng phương tiện giao thông cá nhân đặc biệt là xe máy tăng đột biến trong khi cơ sở hạ tầng giao thông không đáp ứng kịp thời đã là nguyên nhân gây ra ách tắc trầm trọng trong giao thông đô thị. Vấn đề ùn tắc giao thông ngày càng xuất hiện và tăng dần về mặt tầng suất lẫn quy mô.
Mặc dù tình trạng kẹt xe, ùn tắc giao thông ở thành phố Đà Nẵng không nghiêm trọng như Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh, nhưng hiện nay thành phố cũng đang phải đối mặt với tình trạng ùn tắc giao thông trong giờ cao điểm.
2.4.2. Vấn đề tai nạn giao thông
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2
Hệ thống xe buýt nhanh BRT của thành phố Đà Nẵng dự kiến xây dựng và đưa vào khai thác vào năm 2018 đi qua các trục phố chính của thành phố. Tuy nhiên, khá nhiều vấn đề còn tồn tại cần được giải quyết:
– Hạ tầng và hệ thống tín hiệu giao thông bố trí trên các đoạn tuyến dự kiến khai thác tuyến xe buýt nhanh còn quá ít so với số lượng nút hiện có.
– Tình hình ùn tắc giao thông trên các đoạn tuyến dự kiến có tuyến xe buýt nhánh BRT tại thành phố Đà Nẵng hiện nay không nghiêm trọng, nhưng với qui mô dân số hiện nay và đang trên đà tăng nhanh thì tình trạng ùn tắc giao thông nghiêm trọng sẽ xảy ra trong tương lai gần.
– Hệ thống giao thông công cộng còn thiếu và yếu, mặc dù gần đây đã bước đầu triển khai những tuyến xe buýt trong nội thành,
Từ những tồn tại trên, các vấn đề đặt ra về giải pháp tổ chức giao thông trên các đoạn tuyến và tổ chức điều khiển giao thông tại các nút giao cắt hiện nay khi đưa các tuyến BRT vào khai thác, dự báo cho khả năng ảnh hưởng tương hỗ của hoạt động của tuyến BRT và các loại hỉnh phương tiện giao thông khác trên đường và vấn đề ách tắc tại các nút giao cắt thực sự cần phải được đặt ra để xem xét một cách cụ thể. Việc nghiên cứu về các giải pháp tổ chức giao thông tại nút trong điều kiện khai thác hệ thống xe buýt nhanh BRT, dự báo về ảnh hưởng của khai thác tuyến xe buýt nhanh BRT đối với mức độ phục vụ và ách tắc giao thông tại nút là vấn đề thật sự là cấp bách và được đưa vào xem xét trong đề tài này.
CHƯƠNG 3
GIẢI PHÁP TỔ CHỨC VÀ ĐIỀU KHIỂN GIAO THÔNG TRÊN CÁC ĐOẠN ĐƯỜNG PHỐ CỦA THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG KHI CÓ TUYẾN XE BUÝT NHANH BRT
3.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ TỔ CHỨC VÀ ĐIỀU KHIỂN GIAO THÔNG
3.1.1. Nguyên tắc tổ chức giao thông trên tuyến
3.1.2. Nguyên tắc tổ chức và điều khiển giao thông tại nút giao
3.1.3. Bố trí nhà ga BRT dọc hành lang tuyến
a. Các tiêu chí bố trí nhà ga BRT dọc hành lang tuyến
b. Cách bố trí điểm dừng các nhà ga BRT dọc tuyến
c. Các phương án bố trí nhà ga BRT trên MCN tuyến
d. Trạm trung chuyển
e. Trạm đầu cuối
3.1.4. Giải pháp kết cấu mặt đường
Các yếu tố quyết định chính trong việc lựa chọn vật liệu mặt đường xe chạy là tải trọng trục và tần suất hoạt động của phương tiện BRT sẽ sử dụng trong suốt vòng đời phục vụ dự kiến của làn đường BRT. Các chú ý trong quá trình thiết kế mặt đường là chịu tải trọng lớn, trùng phục.
Tải trọng động của xe ảnh hưởng rõ rệt nhất tại các khu vực trạm dừng, nơi mà xe tăng tốc và giảm tốc làm gia tăng áp lực lên nền đường. Nếu chất lượng áo đường không đảm bảo, gây lún mặt đường tại các vị trí trạm dừng có thể ảnh hưởng khiến khu vực đón trả khách ở trạm không hoạt động hiệu quả. Ví dụ khi cao độ mặt đường hạ thấp hơn dẫn đến cao độ sàn xe thấp hơn cao độ sàn ke đón trả khách gây bất lợi cho hành khách lên xuống, đặc biệt là với những hành khách yếu (người khuyết tật, người già, trẻ em, phụ nữ,…).
– Kết cấu mặt đường bê tông xi măng có khả năng chịu tải trọng lớn, tuổi thọ cao, nhưng sẽ có vấn đề về độ bằng phẳng, êm thuận.
Có thể giải quyết vấn đề này bằng: bê tông cốt thép ít mối nối và lớp móng có gia cố để hạn chế mất mát vật liệu móng gây cập kênh tấm và hư hỏng mép, góc tấm sớm.
– Kết cấu mặt đường bê tông nhựa êm thuận, dễ sửa chữa khi có hư hỏng, nhưng sẽ có vấn đề về lún vệt bánh do tải trọng lớn và phổ tải trọng cố định tại tuyến BRT. Ngoài ra, các vị trí bến dừng đỗ có thể có vấn đề trượt trồi hỗn hợp do tải trọng ngang của bánh xe.
– Sử dụng mặt đường bê tông xi măng tại các vị trí ga đầu cuối, trạm dừng bến đổ, tránh khả năng hư hỏng do ứng suất cắt từ tải trọng ngang của bánh xe
– Các đoạn giữa hai trạm có thể vẫn có thể sử dụng mặt đường bê tông nhựa để giảm chi phí xây dựng. Giải pháp là sử dụng vật liệu bê tông nhựa có cốt hoặc các loại bê tông nhựa sử dụng nhựa đường có phụ gia cải thiện khả năng chịu biến dạng không hồi phục và cường độ chịu cắt của hỗn hợp. Các hỗn hợp này có thể là bê tông nhựa cốt sợi: polime, xenlulo, cốt sợi thủy tinh hay các bon.
– Các loại vật liệu xây dựng khác cũng có thể được sử dụng, mặc dù chúng thường đắt hơn. Đặc biệt trong trung tâm thành phố, gạch và đá lát đường loại đặc biệt thường được lựa chọn vì lý do thẩm mỹ cũng như tạo hình ảnh. Những vật liệu bề mặt này cũng gửi một tín hiệu trực quan hữu ích tới những lái xe buýt là họ đang ở trong một không gian công cộng và phải vận hành đảm bảo an toàn.
3.2. ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP TỔ CHỨC VÀ ĐIỀU KHIỂN GIAO THÔNG TRÊN CÁC ĐOẠN ĐƯỜNG PHỐ KHI CÓ TUYẾN XE BUÝT NHANH BRT
3.2.1. Đề xuất các giải pháp tổ chức giao thông trên các đoạn tuyến có BRT
a.Tổ chức giao thông trên đường Nguyễn Lương Bằng – Tôn Đức Thắng
Đường Nguyễn Lương Bằng, Tôn Đức Thắng với quy mô hiện tại với mặt cắt ngang B = 5+3,5×3+2+3,5×3+5 = 33m. Người viết kiến nghị đặt làn đường giành cho BRT ở làn trung tâm, bám theo giải phân cách giữa và đi chung với các phương tiện khác. Các vị trí nhà chờ sẽ được bố trí trên giải phân cách giữa.
b. Tổ chức giao thông trên đường Nguyễn Tri Phương
Đường Nguyễn Tri Phương với quy mô hiện tại với mặt cắt ngang B = 5+3,5×3+2+3,5×3+5 = 33m. Người viết kiến nghị đặt làn đường giành cho BRT ở làn trung tâm, bám theo giải phân cách giữa và đi chung với các phương tiện khác. Các vị trí nhà chờ sẽ được bố trí trên giải phân cách giữa.
c. Tổ chức giao thông trên đường Nguyễn Văn Linh
Đường Nguyễn Tri Phương với quy mô hiện tại với mặt cắt ngang B = 6+3,5×3+3+3,5×3+6 = 36m. Người viết kiến nghị đặt làn đường giành cho BRT ở làn trung tâm, bám theo giải phân cách giữa và đi chung với các phương tiện khác. Các vị trí nhà chờ sẽ được bố trí trên giải phân cách giữa.
d. Tổ chức giao thông trên đường Điện Biên Phủ
Đường Điện Biên Phủ với quy mô hiện tại với mặt cắt ngang B = 6+3,5×4+7+3,5×4+6 = 47m. Người viết kiến nghị đặt làn đường dành cho BRT ở làn trung tâm, bám theo giải phân cách giữa và bố trí làn riêng dành cho BRT. Các vị trí nhà chờ sẽ được bố trí trên giải phân cách giữa.
e. Tổ chức giao thông trên đường Ngô Quyền, Ngũ Hành Sơn, Lê Văn Hiến
Đường Ngô Quyền, Ngũ Hành Sơn, Lê Văn Hiến với quy mô hiện tại với mặt cắt ngang B = 5+6+2+3,5×3+2+3,5×3+2+6+5 = 49m. Người viết kiến nghị đặt làn đường giành cho BRT ở làn trung tâm, bám theo giải phân cách giữa và bố trí làn riêng dành cho BRT. Các vị trí nhà chờ sẽ được bố trí trên giải phân cách giữa.
3.2.2. Đề xuất các giải pháp tổ chức và điều khiển giao thông cho các nhóm nút khác nhau
a. Nhóm nút giao thông thường
b. Giải pháp tổ chức giao thông cho các nút giao vòng xoay
3.3. XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG THÔNG HÀNH VÀ MỨC ĐỘ PHỤC VỤ TRÊN CÁC ĐOẠN PHỐ CỦA THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG KHI CÓ TUYẾN XE BUÝT NHANH BRT
3.3.1. Khái niệm năng lực thông hành và mức phục vụ
3.3.2. Phương pháp dự báo lưu lượng
3.3.3. Các kịch bản phát triển của phương tiện vận tải BRT
Tuyến BRT dự kiến đưa vào khai thác trong năm 2018 về nguyên tắc sẽ dần thu hút lượng hành khách, giả thiết là từ sử dụng phương tiện giao thông cá nhân (ô tô, xe máy).
Hành khách sử dụng phương tiện cá nhân chuyển qua sử dụng phương tiện vận tải xe buýt nhanh BRT cần phải có thời gian để tìm hiểu, tiếp cận và sử dụng cũng như đánh giá về chất lượng phục vụ của phương tiện vận tải xe buýt nhanh BRT đem lại.
Theo tác giả để tính toán tổ chức và điều khiển giao thông, các kịch bản phát triển sử dụng phương tiện BRT được giả định là:
Khi bắt đầu đưa vào khai thác, thu hút được lượng giao thông cá nhân để sử dụng 30% năng lực vận tải của hệ thống BRT.
Sau 6 tháng sử dụng, giả thiết hệ thống BRT phát huy hiệu quả, thu hút lượng giao thông cá nhân sử dụng 50% năng lực vận tải của hệ thống.
Sau 12 tháng, hệ thống BRT thu hút được giao thông cá nhân sử dụng 70% năng lực vận tải của hệ thống,
Từ lượng hành khách thu hút được từ các loại hình phương tiện giao thông cá nhân sẽ giảm lưu lượng giao thông hỗn hợp, căn cứ vào năng lực vận tải của mỗi loại phương tiện. Lưu lượng giao thông trên trục giao thông này sẽ được tính toán lại trên cơ sở tần suất hoạt động của BRT và lượng phương tiện giao thông còn lại tại các giờ cao điểm buổi sáng (7:00 ~ 8:00) và giờ cao điểm buổi chiều (17:00 ~ 18:00) được phân tích sử dụng căn cứ từ kết quả số liệu đếm xe.
3.3.4. Các giả thuyết tính toán
Hệ số sử dụng của xe đạp, xe máy là 1,0 (1 người/1 phương tiện), đối với các phương tiện các nhân khác như ôtô cá nhân, mini bus, các loại phương tiện đưa đón của doanh nghiệp không ảnh hưởng khi BRT hoạt động.
Lượng hành khách sử dụng BRT tương đương với 70% năng lực vận chuyển của tuyến, lượng hành khách còn lại chia đều cho các hướng rẽ phải và rẽ trái.
3.3.5. Lưu lượng còn lại sau khi có BRT
Các thông số cơ bản đối với xe buýt tiêu chuẩn vận hành trên tuyến BRT như sau: Số lượng chỗ ngồi: 80; Tần xuất BRT dự kiến 5 phút/chuyến; Vận tốc trung bình: 50km/h.
Năng lực vận chuyển của BRT: 50km/h: 12 chuyến/h x80 hành khách/chuyến = 960 (hành khách/h);
– BRT phát huy 30% năng lực: 960×30% = 288 (hành khách/h);
– BRT phát huy 50% năng lực: 960×50% = 480 (hành khách/h);
– BRT phát huy 70% năng lực: 960 x 70% = 672 (hành khách/h).
Lưu lượng giao thông còn lại tính tương ứng với lưu lượng giao thông được khảo sát cho mặt cắt còn lại ứng với kịch bản phát triển của hệ thống BRT. Trong phạm vi luận văn này người viết nghiên cứu với 8 mặt cắt: mặt cắt 1 đường Nguyễn Lương Bằng ; mặt cắt 2 đường Tôn Đức Thắng ; mặt cắt 3 đường Điện Biên Phủ ; mặt cắt 4 đường Nguyễn Tri Phương ; mặt cắt 5 đường Nguyễn Văn Linh ; mặt cắt 6 đường Ngô Quyền ; mặt cắt 7 đường Ngũ Hành Sơn ; mặt cắt 8 đường Lê Văn Hiến.
Các số liệu điều tra giao thông và số liệu giao thông tính toán ở năm tương lai (Năm 2018) theo các kịch bản giả thiết khả năng khai thác năng lực vận chuyển của BRT tương ứng được tổng hợp từ bảng 3.11 đến bảng 3.17
3.3.6. Đánh giá các giải pháp tổ chức giao thông đề xuất trên các đoạn phố có BRT
Trong phạm vi luận văn này để đánh giá giải pháp tổ chức giao thông tại các tuyến phố có bố trí hành lang BRT người viết sử dụng công thức tính toán khả năng thông hành và mức phục vụ theo tiêu chuẩn TCXDVN 104:2007. Kết quả tính toán được thể hiện từ bảng 3.18 đến bảng 3.24.
Đánh giá mức độ phục vụ của đường trên cơ sở hệ số mức độ phục vụ tương ứng với các kịch bản bố trí và sử dụng phương tiện BRT được tổng hợp từ bảng 3.25 đến bảng 3.31.
Như vậy, có thể thấy với cách khai thác BRT như điều kiện khai thác xe buýt hiện tại (tần suất xe từ 5 – 15 phút/ 1 chuyến và khai thác 70% năng lực vận chuyển của phương tiện thì việc khai thác tuyến BRT nhìn chung có hiệu quả do thu hút đáng kể nhu cầu đi lại.
KẾT LUẬN CHƯƠNG 3
Nhìn chung, do lưu lượng giao thông hiện tại thấp, với giả thiết dựa vào hiện trạng hệ thống vận tải công cộng hiện nay là phát huy 70% năng lực vận chuyển và tần suất 5 phút/ 1 chuyến, thì việc bố trí hệ thống BRT sẽ làm cải thiện đáng kể tình trạng giao thông ở hầu hết trên các đoạn tuyến, mức phục vụ đều giảm, trung bình là 1 cấp. Tính toán này còn chưa xét đến khó khăn trong việc điều khiển giao thông tại nút và giảm mức phục vụ của đường do ách tắc giao thông tại nút.
Để khai thác tuyến BRT thực sự có hiệu quả đó là cần phải bố trí tuyến BRT đồng bộ với các hệ thống vận tải khác để phát huy toàn bộ khả năng vận chuyển của phương tiện (100%) và đồng thời tăng tần suất chạy của tuyến (từ điều kiện hiện tại là 5 phút/ 1 chuyến lên đến tần suất mong muốn trong giờ cao điểm như các quốc gia khác 2 phút/ 1 chuyến.
Một giải pháp khác cần được xem xét ở đây là đảm bảo mặt cắt của đường cho các phương tiện giao thông cá nhân còn lại khác. Có thể áp dụng hình thức vận chuyển hành khách công cộng khác mà không hoặc ít chiếm dụng mặt cắt ngang đường, như tàu điện trên cao
Lưu ý rằng, việc tính toán này chưa xét đến khả năng giảm tải lưu lượng giao thông trên tuyến khi đưa các hình thức giao thông công cộng khác dự kiến xây dựng vào khai thác trong tương lai.
CHƯƠNG 4
TÍNH TOÁN ĐIỀU KHIỂN GIAO THÔNG TẠI MỘT SỐ NÚT GIAO THÔNG CHÍNH KHI CÓ TUYẾN XE BUÝT NHANH BRT ĐI QUA
4.1. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG THÔNG QUA CỦA NÚT GIAO THÔNG SỬ DỤNG ĐÈN TÍN HIỆU
4.1.1. Các tham số điều khiển
a. Pha điều khiển
b. Chu kỳ đèn
c. Thời gian chuyển pha
d. Phương pháp quy đổi dòng xe hỗn hợp về dòng xe thuần
4.1.2. Tính toán điều khiển nút đơn với chu kỳ cố định
a. Thu thập số liệu đầu vào
b. Lưu lượng dòng bão hòa (S)
c. Tính thời gian chu kỳ đèn
d. Tính khả năng thông hành của nút điều khiển bằng đèn tín hiệu
e. Thời gian chậm xe trung bình trường hợp nút có điều khiển bằng tín hiệu đèn
Công thức của Webster xác định thời gian chậm xe trung bình của một xe như sau:
(4.21)
Hay
(4.22)
Trong đó:
là tỷ số thời gian xanh có hiệu trong chu kỳ
là hệ số mức độ phục vụ
f. Mức độ phục vụ của nút giao thông điều khiển bằng đèn tín hiệu
Nút giao thông điều khiển bằng tín hiệu đèn được đánh giá mức độ phục vụ thông qua thời gian chờ trung bình của xe tại nút. Các mức độ phục vụ được thể hiện trong bảng 4.2.
Bảng 4.2. Phân loại mức phục vụ theo thời gian chậm xe
[HCM 2000]
| Mức phục vụ | Chậm xe d,s | Mức phục vụ | Chậm xe d, s |
| A B C | 0÷10 >10÷15 (20) >15 (20)÷25 (35) | D E F | >25 (35)÷35 (55) >35 (55)÷50 (80) >50 (80) |
Trị số trong ngoặc áp dụng đối với nút giao thông có điều khiển bằng tín hiệu.
4.2. TÍNH TOÁN ĐIỀU KHIỂN GIAO THÔNG TẠI MỘT SỐ NÚT GIAO THÔNG CHÍNH BẰNG ĐÈN TÍN HIỆU
4.2.1. Xác định lượng phương tiện giao thông còn lại tại nút giao tương ứng với các kịch bản đề xuất.
a. Các giả thuyết tính toán
b. Các trường hợp BRT vào nút
4.2.2. Nút giao Tôn Đức Thắng-Ngô Văn Sở-Ngô Thị Nhậm
4.2.3. Tính toán điều khiển tại nút giao Tôn Đức Thắng-Ngô Văn Sở-Ngô Thị Nhậm khi có BRT
a. Giải pháp thiết kế hình học
Trên đường Tôn Đức Thắng hướng từ Hòa Khánh đi Cao đẳng Việt Hàn, làn ngoài cùng được bố trí dành riêng cho BRT, đồng thời mở rộng thêm 1 làn cho các phương tiện đi thẳng và rẽ phải.
– Trên đường Tôn Đức Thắng hướng từ Cao đẳng Việt Hàn đi Hòa Khánh, làn ngoài cùng được bố trí dành riêng cho BRT, đồng thời mở rộng thêm 1 làn cho các phương tiện đi thẳng và rẽ phải
b. Giải pháp tổ chức giao thông và phân làn cho các phương tiện qua nút
– Đường Tôn Đức Thắng (hướng Hòa Khánh-Cao Đẳng Việt Hàn): BRT được chạy trên làn riêng ngoài cùng để tiến vào trạm dừng. Phần đường còn lại bố trí 3 làn cho các phương tiện khác bao gồm làn đi thẳng và rẽ phải, làn đi thẳng và làn đi thẳng và rẽ trái
– Đường Tôn Đức Thắng (hướng Cao Đẳng Việt Hàn- Hòa Khánh): BRT được chạy trên làn riêng ngoài cùng. Phần đường còn lại bố trí 3 làn cho các phương tiện khác bao gồm làn đi thẳng và rẽ phải, làn đi thẳng và làn đi thẳng và rẽ trái
– Đường Ngô Văn Sở: Bố trí một làn xe hỗn hợp cho các phương tiện rẽ phải, đi thẳng và rẽ trái
– Đường Ngô Thị Nhậm: Bố trí một làn xe hỗn hợp cho các phương tiện rẽ phải, đi thẳng và rẽ trái
c. Phương án tổ chức điều khiển tại nút bằng đèn tín hiệu
– Hệ thống đèn tín hiệu ưu tiên hoàn toàn cho BRT trên đường Tôn Đức Thắng theo cả hai hướng.
– Hệ thống đèn tín hiệu 2 pha ở trạng thái thông thường và pha đặc biệt cho BRT (Pha 3) xuất hiện khi BRT đến nút bao gồm dòng xe BRT và các dòng xe đi thẳng trên đường Tôn Đức Thắng. Quy trình phân pha cụ thể như sau:
+ Pha 1: Dòng phương tiện rẽ phải, đi thẳng và rẽ trái ở cả hai chiều trên đường Tôn Đức Thắng.
+ Pha 2: Dòng phương tiện rẽ phải, đi thẳng và rẽ trái ở cả hai chiều trên đường Ngô Văn Sở và Ngô Thị Nhậm
+ Pha 3: Pha dành riêng cho BRT và dòng xe đi thẳng trên đường Tôn Đức Thắng.
4.3. ĐÁNH GIÁ VỀ NĂNG LỰC THÔNG HÀNH VÀ MỨC ĐỘ PHỤC VỤ TẠI MỘT SỐ NÚT GIAO THÔNG CHÍNH KHI CÓ SỰ THAM GIA CỦA XE BUÝT NHANH BRT
* Khả năng thông hành, thời gian chậm xe và mức độ phục vụ tại nút Tôn Đức Thắng-Ngô Thị Nhậm-Ngô Văn Sở
– Tính toán chu kì tối ưu T0
Tổng tổn thất thời gian cho một chi kỳ đèn có n pha là L:
L =
Trong đó:
n là số pha trong một chu kỳ đèn.
Do tính toán quy đổi dòng xe ra xe con quy đổi, nên thời gian tổn thất ta lấy từ [5s-10s] nên đề tài chọn tL = 5s. Suy ra:
+ Trước khi BRT vào nút
+ Khi BRT vào nút trùng với pha 1
+ Khi BRT vào nút trùng với pha 2
+ Đánh giá mức độ phục vụ tại nút Tôn Đức Thắng-Ngô Văn Sở-Ngô Thị Nhậm
Bảng 4.4. Tính toán thời gian chậm xe và mức độ phục vụ tại nút Tôn Đức Thắng-Ngô Văn Sở-Ngô Thị Nhậm
| STT | Trường hợp | Khả năng thông hành P(xcqđ/h) | Thời gian chậm xe trung bình d(s) | Mức độ phục vụ (HCM 2000) |
| 1 | Trước khi có BRT | 18877 | 9,99 | A |
| 2 | BRT vào trùng với pha 1 | 18891 | 46,64 | D |
| 3 | BRT vào trùng với pha 2 | 15996 | 19,51 | B |
Từ kết quả trên ta kết luận việc đưa ra giải pháp thiết kế hình học, tổ chức gia thông, phân luồng giao thông và tổ chức điều khiển bằng đèn tín hiệu tại nút Tôn Đức Thắng-Ngô Văn Sở-Ngô Thị Nhậm khi có sự tham gia của xe buýt nhanh BRT thì khả năng thông hành, mức độ phục vụ ở cấp độ B đến D, nên hệ thống xe buýt nhanh BRT khi lưu thông qua nút không bị tắc nghẽn và hoạt động có hiệu quả.
KẾT LUẬN
Đề tài tập trung vào các tính toán và tổ chức giao thông trên tuyến và tổ chức điều khiển giao thông tại nút có xét đến việc đưa hệ thống BRT vào khai thác. Các kịch bản chính cho giao thông trên các đoan tuyến được tổng hợp cho ba trường hợp chính:
Trước khi đưa tuyến BRT vào khai thác (tình trạng như hiện tại)
Đưa tuyến BRT vào khai thác với tần suất xe là 5 phút/ 1 chuyến và khai thác năng lực vận chuyển tăng dần theo thời gian là 30%; 50% và tối đa là 70% sau một năm đưa vào khai thác.
Các tính toán được tập trung vào nội dung chính như sau:
Đưa ra các giải pháp tổ chức giao thông, tính toán và đánh giá khả năng thông hành, mức độ phục vụ trên các đoạn tuyến tại các mặt cắt điển hình, tương ứng với các kịch bản giao thông trên đường.
Đưa ra giải pháp tổ chức phân luồng giao thông, điều khiển giao thông bằng đèn tín hiệu đồng thời tính toán và đánh giá mức độ phục vụ tại nút giao Tôn Đức Thắng-Ngô Văn Sở-Ngô Thị Nhậm.
Các kết quả nghiên cứu chính và các nhận xét về các kết quả đều đã được trình bày rõ trong phần kết luận của chương 3 và chương 4.
Tính khả thi của hệ thống BRT và các cảnh báo
Với các kết quả nghiên cứu trên đây ta thấy Hệ thống xe buýt nhanh BRT khi đi vào hoạt động ổn định sẽ làm cải thiện đáng kể tình trạng giao thông ở hầu hết trên các đoạn tuyến, mức phục vụ đều giảm, thu hút đáng kể nhu cầu đi lại nên việc khai thác tuyến BRT nhìn chung có hiệu quả.
Các cảnh báo đối với việc khai thác tuyến BRT.
Trong giai đoạn đầu, khi chưa thu hút được nhu cầu đi lại, sẽ có sự xáo trộn lớn về giao thông trên đường và tình trạng ách tắc trên đường sẽ tăng lên. Trên tuyến có khả năng tồn tại các điểm ách tắc.
Tình trạng giao thông tại các nút trong giai đoạn đầu đưa tuyến BRT vào khai thác sẽ kém đi. Vào giờ cao điểm, nút giao thông sẽ có khả năng ách tắc kéo dài. Việc tính toán điều khiển đèn và điều khiển giao thông tại nút sẽ khó khăn hơn do vừa phải đảm bảo ưu tiên cho BRT, vừa phải giải quyết ách tắc giao thông trong nút.
Kiến nghị và hướng nghiên cứu tiếp tục
Khi đưa hệ thống BRT vào khai thác trên trục tuyến này để tạo thói quen và khuyến khích sử dụng phương tiện giao thông công cộng, thì trong giai đoạn đầu, cần giải pháp phân luồng để giảm bớt lưu lượng giao thông trên trục tuyến, để không gây sốc và gây phản ứng “tẩy chay” phương tiện giao thông công cộng trong cộng đồng. Các giải pháp này cần phối hợp với việc đảm bảo mặt cắt ngang đường không bị chiếm dụng với bất kể lý do nào, tìm cách mở rộng nếu có thể và phối hợp điều khiển bởi cảnh sát giao thông.
Tuyến BRT chỉ nên được chính thức đưa vào khai thác đồng bộ với các loại hình giao thông công cộng khác để giảm bớt lưu lượng giao thông cá nhân trên đường, phát huy năng lực vận chuyển của phương tiện.
Trong tương lai có thể đưa ra giải pháp thay phương tiện BRT bằng các loại hình chuyên chở như đường sắt trên cao mà không hoặc ít chiếm dụng mặt cắt ngang đường.
Một số đề xuất về nghiên cứu tiếp tục đối với vấn đề tổ chức và tính toán điều khiển giao thông:
Nghiên cứu đề xuất qui trình tính toán khả năng thông hành và mức độ phục vụ cho trường hợp bố trí nút đi vòng. Mở rộng nghiên cứu xét đến dòng giao thông xe máy và dòng giao thông hỗn hợp.
Nghiên cứu về điều kiện hình học của đường và mức độ phục vụ của đường để thích hợp với việc bố trí nút đi vòng. Mở rộng nghiên cứu xét đến dòng giao thông xe máy và dòng giao thông hỗn hợp.
Nghiên cứu về hệ thống điều khiển tự động, ưu tiên hoạt động của các phương tiện giao thông công cộng nói chung và giao thông công cộng có sức chở lớn BRT nói riêng.
E:\DỮ LIỆU COP CỦA CHỊ YẾN\DAI HOC DA NANG\CONG TRINH GIAO THONG\NGUYEN XUAN THUY
