CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ AN TOÀN GIAO THÔNG 1. Vấn đề về ATGT của các nước đang phát triển: 1. Các nguyên nhân chính ảnh hưởng đến ATGT[5]: Các tác giả nghiên cứu về TNGT đều có thể dễ dàng thống nhất các nguyên nhân chung sau đây làm phát sinh TNGT: - Do người tham gia giao thông gồm: Các lái xe (ô tô, mô tô, xe máy, xe đạp) và người đi bộ. Và điều chúng ta quan tâm nhất đến các đối tượng này là người điều khiển các phương tiện giao thông cơ giới như vi phạm tốc độ, tránh vượt sai, mệt mỏi, sai rượu và thiếu chú ý quan sát.
- Yếu tố điều kiện đường sá: tiêu chuẩn hình học, chất lượng mặt đường, khai thác quá tải… - Yếu tố phương tiện mà con người điều khiển: Các thiết bị kém an toàn, hệ thống hãm phanh làm việc không tốt, hỏng đột xuất, lốp xe quá mòn không đủ sức bám với mặt đường, xe quá tải, quá niên hạn sử dụng… - Đặc điểm giao thông trên đường: Tốc độ, mật độ xe, thành phần dòng xe. Theo nhiều tác giả vấn đề đáng lưu ý hiện nay là xe ô tô chạy chung với xe máy- một nguyên nhân chính làm cho giao thông kém an toàn.1: Tỷ lệ nguyên nhân gây TNGT năm 2003 tại Việt Nam Nguyễn Thị Hồng Phấn 13 Lớp cao học XD Đường Ô TÔ TP K17 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Trong đó nguyên nhân do điều kiện đường sá ảnh hưởng nhiều đến TNGT. Chính vì vậy ngay từ khâu thiết kế chúng ta phải thấy rõ tầm quan trọng khi thiết kế các yếu tố hình học của một tuyến đường đến an toàn xe chạy. Thực tế cho thấy độ nguy hiểm về TNGT tăng lên rõ rệt và tốc độ trung bình của dòng xe giảm đi ở những vấn đề sau: - Các điều kiện đường bị xấu đi bất ngờ về yếu tố bình đồ, trắc dọc, bề rộng, độ bằng phẳng của mặt đường (cầu hẹp trong khi phần xe chạy của đường rộng, các chỗ giao nhau không nhìn thấy rõ từ xa, mặt đường trơn trượt, không bằng phẳng, các đoạn ngắn qua vùng đầm lầy thường có sương mù vào ban đêm).
- Nơi có điều kiện đường cho phép tăng tốc độ vượt qua tốc độ an toàn trong những điều kiện chạy xe quy định. Các đoạn xuống dốc kéo dài liên trục trên trục đường là nguyên nhân tiềm ẩn của tai nạn. - Nơi mà các điều kiện đường làm tốc độ của những ô tô có dự trữ công suất nhỏ giảm đáng kể, các đoạn dốc gắt. Tình trạng này kết hợp với tầm nhìn không đủ ở trắc dọc sẽ gây ra nhiều TNGT khi vượt xe.
- Nơi nhập hay cắt của các dòng xe như chỗ giao nhau, chỗ nối, chỗ vượt, các làn chuyển tốc. - Nơi ở trên đường có người đi bộ, đi xe đạp, xúc vật xuất hiện bất ngờ. Những quan điểm mới trong thiết kế đường và tổ chức giao thông hướng đến ATGT[3]: Trong những nguyên nhân gây ra TNGT, nguyên nhân do điều kiện đường sá liên quan đến công tác khảo sát thiết kế, xây dựng và khai thác đường. Như vậy đối với những cơ quan TVTK và quản lý khai thác đường hiện nay ngoài việc áp dụng các tiêu chuẩn kỹ thuật để thiết kế các dự án mới hay cải tạo nâng cấp tuyến cũ thì phải phân tích, nghiên cứu, xem xét kỹ các TNGT xảy ra trên quốc lộ, tỉnh lộ liên quan đến các điều kiện đường để rút ra kinh nghiệm, nguyên tắc thiết kế trên quan điểm nâng cao an toàn xe chạy.
Nguyễn Thị Hồng Phấn 14 Lớp cao học XD Đường Ô TÔ TP K17 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Thiết kế và khai thác đường bộ trên quan điểm ATGT về mọi phương diện (an toàn cho lái xe, an toàn cho các phương tiện giao thông, an toàn trong bất kỳ thời tiết nào và an toàn do các điều kiện đường sá nào được tạo nên bởi các đồ án thiết kế có chất lượng tốt nhất) đã được rất nhiều nước trên thế giới nghiên cứu và đề ra các tiêu chuẩn an toàn để đánh giá cho các đồ án đường bộ. Các yêu cầu đối với thiết kế hình học đường: - Thoả mãn động lực học chạy xe. - Tuyến đường thiết kế đảm bảo người lái xe nhìn và đánh giá được phải chọn phương thức chạy xe như thế nào cho đúng với phương thức chạy xe của con đường thiết kế theo động lực học xe chạy. - Phối hợp tốt các yếu tố của tuyến, phối hợp tuyến với cảnh quan đảm bảo tuyến đường hài hòa, lượn đều, êm thuận, đảm bảo các yêu cầu về kinh tế và kỹ thuật.
Mô hình sử dụng trong thiết kế hình học đường theo quan điểm ATGT [10]: Trong mô hình “đường – xe chạy” người ta không kể đến người lái xe và thiết kế của từng mặt cắt riêng rẽ, xem tia nhìn bất động hướng tới cuối đường, khi thấy có dấu hiệu chướng ngại vật đầu tiên sử dụng phanh gấp. Những tai nạn xảy ra trên các con đường xây dựng theo quy phạm ấy đã nhắc nhở chúng ta phải phát triển mô hình chuyển động theo mọi khía cạnh để mô phỏng thực chất quá trình xe chạy từ đó đưa ra các tiêu chuẩn cho một con đường an toàn. Mô hình xe – đường chỉ phù hợp với đường có tốc độ xe thấp (V<50km/h), theo quan điểm thiết kế hình học đường hiện đại thì mô hình xe – đường – người lái xe – môi trường xe chạy: lý thuyết thiết kế theo nguyện vọng của người tham gia giao thông. Với tư cách là người lái xe mở mắt nhìn không gian ba chiều xung quanh với đầy đủ màu sắc, cảnh vật đa dạng.
thì mỗi người quan sát sẽ mô tả khác Nguyễn Thị Hồng Phấn 15 Lớp cao học XD Đường Ô TÔ TP K17 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật nhau, không gian này đến với ta một cách tự giác, luôn biến đổi là không gian chủ quan. Lý thuyết không gian tâm sinh lý dùng cho người lái xe là một bán không gian giới hạn bởi đường chân trời, được hợp thành do các không gian thành phần không liên tục, bị gãy ở tầm mắt của người lái xe, có xu hướng là hướng nhìn của lái xe. Để có được những phản ứng chắc chắc an toàn người lái xe về nguyên tắc phải có được tâm lý nhìn thấy rõ ràng, chính xác. Do đó, phải xem con người – xe – đường là hệ thống điều khiển.
Dưới đây là quá trình chạy xe dưới hình thức một hệ thống điều khiển: Để thỏa mãn động lực học xe chạy là cần thiết nhưng không đủ cho chạy xe an toàn vì phương thức chạy xe thực tế được lựa chọn ban đầu tại mặt cắt ngang tương ứng thường khác với phương thức chạy xe tính toán. Điều kiện cần và đủ ở đây là tuyến đường thiết kế sao cho người lái xe nhìn và đánh giá được phải chọn phương thức chạy xe như thế nào cho đúng với phương thức chạy xe của đường được thiết kế theo động lực học xe chạy. Vì vậy ta phải nghiên cứu dòng thông tin giữa người lái xe, xe, đường đòi hỏi người thiết kế phải suy nghĩ mở rộng tầm nhìn ở vấn đề này (Hình 1. Đánh giá mức độ an toàn khi thiết kế bình đồ tuyến [3]: Có thể xây dựng phần mềm để thiết kế bình đồ tuyến mới hay đánh giá tuyến đường hiện hữu theo quan điểm an toàn giao thông theo sơ đồ hình 1.
Một tiêu chuẩn quan trọng về ATGT khi thiết kế mới hay cải tạo đường cũ là phải thiết kế sao cho đảm bảo sự phù hợp giữa tốc độ khai thác và tốc độ thiết kế nghĩa là đảm bảo sự chênh lệch | V85 – Vd| là không lớn, chênh lệch này càng nhỏ đồ án thiết kế càng tốt. Đối với các đường cong nằm thiết kế được đánh giá bằng hệ số thay đổi độ ngoặt của đường cong CCRS cùng quan hệ giữa các đường cong thiết kế liền kề Δ CCR=CCRSi – CCRSi + 1 , quan hệ giữa từng đường cong riêng biệt với trị số thay đổi độ cong toàn tuyến CCRS và độ cong của tuyến DC. Nguyễn Thị Hồng Phấn 16 Lớp cao học XD Đường Ô TÔ TP K17 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Các tiêu chuẩn đánh giá mức độ an toàn của tuyến là : - Tiêu chuẩn an toàn thứ nhất: Đảm bảo cho đồ án thiết kế đạt được chất lượng tốt. - Tiêu chuẩn an toàn thứ hai: Đảm bảo đạt được tốc độ khai thác mong muốn với suất đảm bảo 85%.
- Tiêu chuẩn an toàn thứ ba: Đảm bảo an toàn về mặt ổn định động lực học của ô tô. Nguyễn Thị Hồng Phấn 17 Lớp cao học XD Đường Ô TÔ TP K17 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Hình 1.2: Con người – xe – đường là một hệ thống điều khiển Hình 1.3: Sơ đồ thiết kế mới hoặc đánh giá bình đồ tuyến đường về ATGT Bảng 1.1 : Các tiêu chuẩn an toàn giao thông Nguyễn Thị Hồng Phấn 18 Lớp cao học XD Đường Ô TÔ TP K17 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật 1. Ảnh hưởng của yếu tố đường đến ATGT [3]: 1. Ảnh hưởng của các yếu tố trên bình đồ: Ảnh hưởng của các đoạn tuyến thẳng đến an toàn xe chạy: Trong thiết kế bình đồ, khi gặp các khu vực có địa hình bằng phẳng thì nếu không gặp những điều kiện trở ngại thì người thiết kế có xu hướng thiết kế theo một đường thẳng dài để đạt chiều dài ngắn nhất; nhưng nếu lái xe đi trên đoạn đường thẳng quá dài sẽ bất lợi cho ATGT.
Thống kê của CHLB Đức cho thấy, trên một trục có hệ số triển tuyến là 1.18 và có 60% chiều dài là đường cong thì số TNGT là 32.5/100 triệu km hành trình. Trong khi tại một đường cong khác có lưu lượng xe tương tự với hệ số triển tuyến nhỏ hơn là 1.04 nhưng có tới 80% chiều dài là đường thẳng thì số TNGT lại rất cao (88.2/100 triệu km hành trình), nghĩa là số tai nạn xảy ra trên đường thẳng gấp 3 lần trên đường cong. TNGT xảy ra nhiều trên đường thẳng do các nguyên nhân sau: - Khi chạy trên các đoạn thẳng dài lái xe thường chủ quan, ít chú ý kiểm tra tốc độ, cho xe chạy với tốc độ cao nhất là trên đường cấp cao, cao tốc. Thậm chí lái xe còn không kiểm tra được tốc độ theo đồng hồ báo vận tốc mà cho xe chạy với tốc độ lớn hơn tốc độ cho phép nên khi gặp sự cố bất thường sẽ không xử lý kịp và gây ra tai nạn.