Tổng quan luận án
Bản luận án Phó tiến sĩ Khoa học Kỹ thuật của tác giả Vũ Gia Hiền với đề tài "Nghiên cứu ảnh hưởng của các đặc trưng dòng xe trên một số quốc lộ hai làn xe đến việc thiết kế và tổ chức giao thông đường ôtô ở Việt Nam" được bảo vệ năm 1993 tại Trường Đại học Xây dựng, dưới sự hướng dẫn của GS.PTS Dương Học Hải và GS.TS Nguyễn Xuân Trục. Luận án thuộc chuyên ngành Xây dựng đường ô tô và đường thành phố.
Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu
Vào đầu thập niên 1990, mạng lưới đường bộ Việt Nam chủ yếu là đường 2 làn xe - 2 chiều (chiếm 59% tổng chiều dài của 23 quốc lộ chính), nền mặt đường hẹp (bề rộng 5,5m - 7,0m) và chất lượng khai thác chưa đạt cấp kỹ thuật theo tiêu chuẩn TCVN 4054-85. Dòng giao thông trên các tuyến quốc lộ mang đặc thù hỗn hợp phức tạp giữa phương tiện cơ giới và xe thô sơ, trong đó xe đạp chiếm tỷ lệ rất cao (trung bình 45%), xe máy tăng nhanh (32%), còn xe tải chiếm trên 40% nhóm ô tô với tỷ lệ xe cũ và chở quá tải phổ biến (16% ở miền Bắc, 40% ở miền Nam).
Trong khi đó, công tác thiết kế xây dựng mới và cải tạo nâng cấp đường ô tô ở Việt Nam khi đó vẫn áp dụng tiêu chuẩn TCVN 4054-85 vốn được biên soạn dựa trên quy luật chuyển động tự do của xe con đơn chiếc trong điều kiện thuần cơ giới lý tưởng của nước ngoài. Việc áp dụng các chỉ tiêu tốc độ thiết kế cao mà không dựa trên lý thuyết dòng xe hỗn hợp đã dẫn đến sự không tương thích giữa tiêu chuẩn kỹ thuật và điều kiện khai thác thực tế, gây lãng phí kinh tế và không đảm bảo an toàn giao thông. Khoảng trống nghiên cứu lúc bấy giờ là thiếu các căn cứ khoa học định lượng về ảnh hưởng của thành phần xe thô sơ (đặc biệt là xe đạp) và các điều kiện khai thác thực tế ở Việt Nam đến vận tốc dòng xe cũng như năng lực thông hành của đường hai làn xe.
Mục tiêu nghiên cứu
Luận án xác định 4 mục tiêu chính:
- Xác định tốc độ thiết kế thích hợp cho đường 2 làn xe - 2 chiều trong điều kiện giao thông hỗn hợp ở Việt Nam.
- Xác định năng lực thông hành thực tế lớn nhất cho loại đường này với dòng giao thông hỗn hợp.
- Xác định ảnh hưởng chung của các điều kiện đường sá, giao thông Việt Nam và ảnh hưởng riêng của thành phần xe đạp tới vận tốc dòng cơ giới cũng như năng lực thông hành của đường.
- Xây dựng bảng phân loại mức phục vụ (Level of Service - LOS) cho đường 2 làn xe - 2 chiều giao thông hỗn hợp ở Việt Nam và xác định giới hạn chỉ tiêu để tách thành phần xe đạp ra khỏi dòng cơ giới.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Loại đường ô tô tiêu chuẩn kỹ thuật cấp III, 2 làn xe - 2 chiều, giao thông hỗn hợp tại Việt Nam.
- Phạm vi không gian: Tập trung khảo sát thực địa trên các tuyến quốc lộ huyết mạch khu vực phía Bắc có lưu lượng xe lớn và chế độ giao thông tương đối ổn định, trọng tâm là Quốc lộ 1 (các đoạn Hà Nội - Phủ Lý, Hà Nội - Vinh) và Quốc lộ 5 (Hà Nội - Hải Phòng); kết hợp số liệu kiểm kê mạng lưới 23 quốc lộ chính và dữ liệu điều tra giao thông trên 15 quốc lộ toàn quốc.
- Phạm vi thời gian: Số liệu quan trắc, điều tra thực nghiệm được thu thập liên tục qua các giai đoạn từ năm 1980 đến năm 1992 (các đợt khảo sát trọng điểm vào các năm 1988, 1990, 1991, 1992).
Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án
Tác giả đã tổng thuật các hướng nghiên cứu lý thuyết dòng xe, năng lực thông hành và mức phục vụ trên thế giới cũng như tại Việt Nam:
- Nghiên cứu quốc tế:
- Tại Hoa Kỳ: Cẩm nang năng lực thông hành đường bộ (Highway Capacity Manual - Special Report 209 của Transportation Research Board) sử dụng hệ thống đánh giá chất lượng phục vụ 6 mức (A đến F) dựa trên 3 thông số: Tốc độ hành trình trung bình (Average travel speed), Tỷ lệ thời gian bị cản trở (Percent time delay - giữ vai trò đứng đầu), và Mức sử dụng năng lực thông hành ($v/c$).
- Tại Liên Xô: Các công trình của Lobanov (1969, 1970) đề xuất 6 mức thuận lợi; Silianov (1977) và Bộ Giao thông Ô tô Liên Xô (1982) chính thức ban hành phân loại 5 mức độ thuận lợi áp dụng cho đường ngoài đô thị ($A, B, B_1, \Gamma_a, \Gamma_b$) dựa trên hệ số làm việc ($z = N/P$ - chỉ tiêu đứng đầu), hệ số tốc độ ($c = V_z / V_{tudo}$) và hệ số đông xe ($a = q_z / q_{max}$).
- Tại các quốc gia khác: Úc (National Association of Australian State Road Authorities - 1988), Canada, Thụy Điển, Nhật Bản, Ấn Độ, Malaysia... áp dụng khung phân loại mức phục vụ thích ứng với điều kiện quốc gia nhưng chủ yếu tập trung vào dòng xe thuần cơ giới.
- Nghiên cứu trong nước:
- Luận án của Đỗ Bá Chương (1980) nghiên cứu quy luật chuyển động của dòng cơ giới nhiều nhóm tốc độ trên Quốc lộ 5 giai đoạn 1958–1970.
- Các luận án và công trình của Nguyễn Thị Thu, Lâm Quang Cường, Nguyễn Thạc Dũng, Lưu Đức Hải, Nguyễn Quang Đạo, Dương Học Hải (1991) đã nghiên cứu về giao thông xe đạp và năng lực thông hành nhưng chỉ giới hạn trong phạm vi mạng lưới đường và nút giao thông đô thị.
- Dữ liệu khảo sát từ Dự án Nghiên cứu Tổng quan Giao thông Vận tải Quốc gia UNDP VIE/88/040 (1990–1991), Báo cáo an toàn giao thông của Ross Alan (1991), số liệu điều tra WIM của World Bank (1990–1991).
Khoảng trống luận án giải quyết: Trước thời điểm luận án thực hiện, chưa có công trình nào nghiên cứu toàn diện dòng giao thông hỗn hợp ngoài đô thị trên mạng lưới quốc lộ, chưa lượng hóa ảnh hưởng của thành phần xe đạp như một biến số độc lập đối với tốc độ dòng cơ giới và năng lực thông hành của đường 2 làn xe - 2 chiều, đồng thời chưa thiết lập được phương pháp xác định mức phục vụ và tiêu chuẩn tách làn xe thô sơ cho điều kiện Việt Nam.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Cơ sở lý thuyết và khung phân tích
- Lý thuyết dòng xe (Traffic Flow Theory): Tiếp cận mối quan hệ cơ bản giữa ba đại lượng đặc trưng của dòng giao thông: Cường độ ($N$), Vận tốc ($V$) và Mật độ ($q$).
- Khung lý thuyết Mức phục vụ (Level of Service - LOS): Vận dụng lý thuyết năng lực thông hành của Ủy ban Nghiên cứu Giao thông Quốc gia Hoa Kỳ (TRB - HCM), kết hợp quan điểm hệ số làm việc của Liên Xô, đưa vào hệ số điều chỉnh đặc thù Việt Nam.
- Mô hình hồi quy thực nghiệm: Xây dựng quan hệ vận tốc dòng cơ giới theo hàm đa biến với hai biến số độc lập là Cường độ xe đạp ($N_{xd}$) và Cường độ xe cơ giới quy đổi ($N_{czqd}$).
Phương pháp nghiên cứu thực tế
- Phương pháp khảo sát thu thập số liệu hiện trường:
- Đếm xe phân loại: Thực hiện đếm xe 24/24 giờ tại các trạm quan trắc cố định trên Quốc lộ 1 và Quốc lộ 5 vào 3 ngày có lưu lượng lớn nhất trong tuần (thứ Tư, thứ Năm, thứ Sáu).
- Đo vận tốc hành trình: Sử dụng phương pháp quan sát bấm giờ trên các đoạn đường thẳng, bằng phẳng, tầm nhìn tốt, chiều dài đoạn đo chuẩn xác định theo lý thuyết thống kê, đảm bảo dung sai và độ tin cậy của tập hợp mẫu.
- Phương pháp cân xe tự động (WIM): Phối hợp khai thác số liệu cân tải trọng động trục xe do Ngân hàng Thế giới thực hiện tại 4 điểm trên Quốc lộ 1 (tháng 2/1991).
- Phương pháp xử lý số liệu và thống kê toán học:
- Áp dụng toán thống kê (theo phương pháp của Rumsiski, Lbovski) để loại trừ sai số thô, tính toán các giá trị kỳ vọng toán học, phương sai, độ lệch chuẩn của vận tốc xe chạy.
- Phân tích tương quan hồi quy đa biến để thiết lập phương trình thực nghiệm liên hệ giữa vận tốc và các thành phần cường độ dòng xe.
Nguồn tư liệu và dữ liệu
- Dữ liệu quan trắc của tác giả và Viện Thiết kế Giao thông (Bộ Giao thông Vận tải) giai đoạn 1980–1992 trên QL1 và QL5.
- Số liệu khảo sát 33 trạm đếm xe trên 15 tuyến quốc lộ thuộc Dự án UNDP VIE/88/040 (tháng 2–3/1991).
- Tài liệu kiểm kê tình trạng kỹ thuật nền mặt đường 23 tuyến quốc lộ chính của Cục Đường bộ.
Nội dung chính theo từng chương
Chương I: Hiện trạng vấn đề và nội dung nghiên cứu của luận án
Chương này phân tích toàn diện hiện trạng kỹ thuật đường bộ và các đặc trưng giao thông tại Việt Nam đầu thập niên 1990:
- Đặc điểm đường sá: 59% chiều dài các quốc lộ chính là đường 2 làn xe, bề rộng mặt đường từ 5,5m đến 7,0m; 63,3% diện tích mặt đường phủ nhựa (trong đó 30,8% là bê tông nhựa), lề đường hẹp, độ bằng phẳng và độ nhám thấp.
- Đặc điểm giao thông và tâm lý xã hội: Dòng xe hỗn hợp có tỷ lệ xe thô sơ cao (45%), xe tải chiếm trên 40% nhóm ô tô (xe tải nặng chiếm 15%), xe cũ và công suất yếu chiếm 60%, xe máy tăng nhanh (chiếm 32%). Tình trạng lấn chiếm hành lang đường bộ, phơi nông sản, họp chợ ven đường diễn ra phổ biến.
- Bất cập của tiêu chuẩn TCVN 4054-85: Tiêu chuẩn dựa trên lý thuyết chạy xe tự do đơn chiếc thuần cơ giới dẫn đến vận tốc thiết kế tính toán quá cao (80–100 km/h), không phù hợp với thực tế vận hành hỗn hợp và khả năng đầu tư kinh tế.
- Xác định 10 nội dung nghiên cứu cụ thể của đề tài nhằm xây dựng cơ sở khoa học cho việc tính toán năng lực thông hành và mức phục vụ.
Chương II: Các đặc trưng dòng xe trên hệ thống quốc lộ Việt Nam
Chương II tổng hợp, phân tích các chỉ tiêu định lượng về thành phần và sự biến đổi của dòng xe theo không gian và thời gian:
Tỷ lệ thành phần các nhóm xe chính trên quốc lộ (Bảng II-1)
Kết quả điều tra tại 33 trạm quan trắc trên 15 tuyến quốc lộ (dự án VIE/88/040) cho thấy cơ cấu phương tiện trung bình:
- Xe đạp: 45%
- Xe máy: 32%
- Xe ô tô: 23%
(So sánh với Malaysia: Ô tô chiếm 88,8%, Xe máy chiếm 11,2%, không có thành phần xe đạp đáng kể).
Biến đổi cơ cấu trong nhóm xe ô tô (Bảng II.3)
| Loại xe |
Giai đoạn 1980–1985 |
Năm 1988 |
Năm 1990 |
Năm 1992 |
| Xe con |
26,42% |
27,81% |
44,42% |
49,13% |
| Xe khách |
0,30% |
7,65% |
8,12% |
10,45% |
| Xe tải |
73,28% |
64,54% |
47,46% |
40,42% |
Tác giả chỉ ra sự chuyển dịch: tỷ lệ xe tải giảm từ 73,28% xuống 40,42%, trong khi xe con tăng nhanh từ 26,42% lên 49,13%, phản ánh sự chuyển đổi từ nền kinh tế kế hoạch hóa sang cơ chế thị trường.
Cơ cấu tải trọng và tình trạng sử dụng tải trọng xe tải
- Cơ cấu tải trọng: Tải trung (8–10T) chiếm 70%; tải nhẹ (<8T) chiếm 15%; tải nặng (>10T) chiếm 15%. Theo số liệu cân WIM tháng 2/1991: nhóm <8T chiếm 58,7%, nhóm 8–16T chiếm 33,05%, nhóm >16T chiếm 8,29%.
- Tình trạng sử dụng trọng tải (Bảng II.7):
- Miền Bắc: Xe không chở hàng: 29,21%; Chở chưa đủ tải: 12,0%; Chở đủ tải: 42,6%; Chở quá tải: 16,14%.
- Miền Nam: Xe không chở hàng: 13,13%; Chở chưa đủ tải: 9,13%; Chở đủ tải: 37,33%; Chở quá tải: 40,50%.
Phân bố lưu lượng theo thời gian
- Theo ngày trong tuần: Lưu lượng đạt cao nhất vào các ngày thứ Tư, thứ Năm, thứ Sáu (đạt 105% lưu lượng trung bình tuần); ngày Chủ nhật thấp nhất (70%).
- Theo giờ trong ngày:
- Nhóm ô tô: Có 2 đỉnh cao điểm (8h–10h và 15h–16h), chiếm 6,5%–7,0% lưu lượng ngày. Tỷ lệ xe chạy đêm (18h–06h) tăng từ 16,4% (1980–1985) lên 24% (1992).
- Nhóm xe máy: 2 đỉnh cao điểm (7h–9h và 16h–17h), chiếm ~8% lưu lượng ngày. Ban ngày chiếm 71,59%, ban đêm chiếm 28,41%.
- Nhóm xe đạp: 2 đỉnh cao điểm (6h–8h và 13h30–14h30), chiếm 9%–11% lưu lượng ngày. Ban ngày chiếm 78%.
- Tổ hợp cao điểm bất lợi nhất: Diễn ra vào khung giờ 7h–9h buổi sáng và 15h–17h buổi chiều.
Chương III: Phân đoạn quốc lộ theo điều kiện giao thông và xác định đặc trưng thành phần xe đạp trên quốc lộ
Chương này tập trung phân tích không gian hoạt động của xe đạp và phân đoạn chức năng tuyến quốc lộ:
- Phân loại đoạn tuyến:
- Đoạn khu gian (ngoài đô thị): Cường độ xe đạp tương đối thấp, phân bố đều, giá trị trung bình giờ cao điểm hai chiều khoảng $N_{xd} \approx 200$ xe/giờ.
- Đoạn tiếp cận đô thị và đi qua khu dân cư: Cường độ xe đạp tăng vọt, giao thông hỗn hợp phức tạp.
- Quy luật phân bố cường độ xe đạp theo cự ly tiếp cận đô thị:
Cường độ xe đạp tăng dần từ biên ngoài vào tâm đô thị theo hàm số mũ:
$$N_{xd} = A \cdot B^x$$
(trong đó $x$ là khoảng cách tính từ tâm đô thị).
- Bán kính vùng ảnh hưởng của xe đạp theo cấp đô thị:
- Đô thị loại đặc biệt (Hà Nội): 20 km
- Đô thị rất lớn: 11 km
- Đô thị lớn: 09 km
- Đô thị trung bình: 08 km
- Đô thị nhỏ: 05 km
- Thông số kỹ thuật của thành phần xe đạp:
- Khổ chuyển động yêu cầu: Chiều rộng làn xe đạp trên quốc lộ kiến nghị là 1,20 m (hoặc bố trí lề gia cố 1,50 m).
- Năng lực thông hành tính toán của 1 làn xe đạp trên quốc lộ: $P_{xd} = 1000$ xe/giờ/làn.
Chương IV: Xác định quan hệ tốc độ - cường độ trên một số quốc lộ Việt Nam
Chương IV trình bày quy trình thực nghiệm và mô hình toán học xác định quan hệ tốc độ - cường độ:
- Quy đổi phương tiện cơ giới về ô tô con: Áp dụng hệ số quy đổi tương đương đối với xe khách, xe tải các loại để chuyển dòng cơ giới hỗn hợp về Cường độ cơ giới quy đổi ($N_{czqd}$). Xe đạp được giữ nguyên là một biến số độc lập ($N_{xd}$), không quy đổi chung vào dòng cơ giới.
- Phương trình thực nghiệm Tốc độ - Cường độ:
Từ tập hợp số liệu khảo sát thực nghiệm trên các đoạn đường chuẩn thuộc QL1 và QL5, tác giả xây dựng phương trình hồi quy tuyến tính:
$$V = 54,00 - 0,005 N_{xd} - 0,006 N_{czqd}$$
(trong đó: $V$ là vận tốc trung bình của nhóm xe con tính bằng km/h; $N_{xd}$ là cường độ xe đạp cả 2 chiều tính bằng xe/h; $N_{czqd}$ là cường độ cơ giới quy đổi cả 2 chiều tính bằng xe con quy đổi/h).
- Năng lực thông hành thực tế lớn nhất:
Từ quan hệ thực nghiệm trên, tác giả xác định năng lực thông hành thực tế lớn nhất của đường 2 làn xe - 2 chiều trong điều kiện giao thông hỗn hợp ở Việt Nam là:
$$P_{max} = 1670 \text{ xe/giờ (cả 2 chiều)}$$
Chương V: Một số nghiên cứu ứng dụng trong việc thiết kế và tổ chức giao thông trên đường hai làn xe
Chương này ứng dụng các kết quả thực nghiệm vào thiết kế tiêu chuẩn kỹ thuật và tổ chức giao thông:
- Tốc độ thiết kế kiến nghị: Đề xuất tốc độ thiết kế cho đường cấp III (2 làn xe - 2 chiều, giao thông hỗn hợp) là $V_{tk} = 65$ km/h (thay vì 80 km/h theo TCVN 4054-85).
- Hệ số ảnh hưởng tổng hợp:
Xác định hệ số ảnh hưởng tổng hợp của điều kiện giao thông Việt Nam và thành phần xe đạp đến vận tốc dòng cơ giới ($f_v$) và năng lực thông hành ($f_p$):
| Cường độ xe đạp $N_{xd}$ (xe/h - 2 chiều) |
Hệ số ảnh hưởng vận tốc ($f_v$) |
Hệ số ảnh hưởng năng lực thông hành ($f_p$) |
| 0 |
0,65 |
0,92 (hoặc 0,97 theo Bảng V-6) |
| 200 |
0,64 |
0,93 |
| 500 |
0,61 |
0,94 |
| 1000 |
0,58 |
0,95 |
| 1500 |
0,55 |
0,96 |
| 2000 |
0,51 |
0,97 |
-
Công thức tính Cường độ giao thông phục vụ ($SF_i$):
Dựa trên phương pháp HCM của Hoa Kỳ kết hợp hệ số điều chỉnh $f_p$ của Việt Nam:
$$SF_i = 2800 \cdot (v/c)i \cdot f_d \cdot f_w \cdot f{hv} \cdot f_p$$
(trong đó: $(v/c)i$ là tỷ số lưu lượng trên năng lực thông hành ứng với mức phục vụ $i$; $f_d$ là hệ số phân bố hướng; $f_w$ là hệ số điều chỉnh bề rộng làn và lề; $f{hv}$ là hệ số xét đến xe nặng; $f_p$ là hệ số xét đến đặc điểm giao thông Việt Nam và xe đạp).
-
Tiêu chuẩn phân loại 6 Mức phục vụ (A, B, C, D, E, F):
Được xây dựng dựa trên 3 thông số: Hệ số sử dụng năng lực thông hành ($Z = Z_{xd} + Z_{czqd}$), Hệ số sử dụng tốc độ thiết kế ($c = V_z / V_{tk}$), và Tỷ lệ thời gian bị cản trở.
-
Kết quả tính toán mức phục vụ thực tế trên một số đoạn tuyến (Bảng V-7 & V-8):
- Đoạn khu gian: Chất lượng phục vụ phổ biến ở mức B, C và đầu mức D.
- Đoạn tiếp cận Hà Nội (QL1 phía Nam): Quán Gánh (Km 16) đạt mức C–D; Ngọc Hồi (Km 13) giảm xuống mức D–E; Pháp Vân (Km 8) suy giảm tới sát giới hạn mức E và chớm F (ngưỡng tắc nghẽn).
-
Giải pháp thiết kế và tổ chức giao thông:
- Trắc ngang đường cấp III: Bề rộng làn cơ giới 3,25m; dải an toàn 0,25m mỗi bên; dải lề gia cố cho xe đạp rộng 1,50m bằng bê tông nhựa hạt mịn, sơn vạch phân định.
- Tiêu chuẩn tách xe đạp khỏi dòng cơ giới: Bắt buộc tách riêng khi dòng xe đạt các ngưỡng:
- $Z_{czqd} < 0,5$ và $Z_{xd} \ge 0,5$
- $Z_{czqd} < 0,8$ và $Z_{xd} \ge 0,25$
(nhằm duy trì vận tốc xe chạy trung bình của dòng cơ giới $\ge 40$ km/h).
- Giải pháp qua khu dân cư: Làm rào chắn tại mép dải an toàn, tách xe đạp và người đi bộ về phía nhà dân; cấm xe tải nặng chạy ban ngày (6h–18h), chỉ cho phép hoạt động ban đêm.
Kết quả và những đóng góp mới
Đóng góp mới về mặt lý luận và khoa học
- Đề xuất phương pháp luận coi thành phần xe đạp trong dòng giao thông hỗn hợp là một biến số độc lập, bình đẳng với dòng xe cơ giới quy đổi (không quy đổi xe đạp về xe con) khi đánh giá ảnh hưởng đến tốc độ dòng cơ giới và năng lực thông hành của đường.
- Xác lập phương trình thực nghiệm liên hệ Vận tốc - Cường độ ($V = 54,00 - 0,005 N_{xd} - 0,006 N_{czqd}$) cho đường 2 làn xe - 2 chiều giao thông hỗn hợp tại Việt Nam.
- Xác định năng lực thông hành thực tế lớn nhất của đường cấp III, 2 làn xe - 2 chiều giao thông hỗn hợp đạt $P_{max} = 1670$ xe/giờ (cả hai chiều).
- Thiết lập hệ số ảnh hưởng tổng hợp ($f_v, f_p$) của điều kiện giao thông và thành phần xe đạp Việt Nam, tích hợp vào công thức tính toán cường độ phục vụ ($SF_i$) theo tiêu chuẩn HCM.
- Xây dựng bảng tiêu chuẩn đánh giá chất lượng phục vụ đường ô tô gồm 6 mức (A đến F) dựa trên 3 thông số định lượng ($Z, c$, tỷ lệ thời gian bị cản trở).
Đóng góp thực tiễn và giải pháp đề xuất
- Xác định trị số tốc độ thiết kế phù hợp cho đường cấp III giao thông hỗn hợp ở Việt Nam là 65 km/h.
- Xác định các chỉ tiêu hình học và năng lực thông hành của làn xe đạp trên quốc lộ: chiều rộng làn 1,20m (hoặc lề gia cố 1,50m); năng lực thông hành 1000 xe/giờ/làn.
- Lập bảng xác định phạm vi bán kính hoạt động của xe đạp quanh các cấp đô thị (từ 5 km đối với đô thị nhỏ đến 20 km đối với đô thị đặc biệt).
- Đưa ra các ngưỡng định lượng cụ thể để tách xe đạp ra khỏi dòng cơ giới và đề xuất các giải pháp trắc ngang, dải an toàn (0,25m), rào chắn phân cách qua khu dân cư, cùng phương án điều tiết xe tải nặng hoạt động ban đêm.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Hạn chế được tác giả nêu trong văn bản
- Do điều kiện hạn chế về kinh phí và phương tiện đo lường tại thời điểm nghiên cứu, phạm vi thu thập số liệu thực nghiệm thực địa mới chỉ triển khai tập trung trên một số tuyến quốc lộ chính ở khu vực miền Bắc (chủ yếu là QL1 và QL5).
Hướng nghiên cứu tiếp theo
- Tiếp tục nghiên cứu toàn diện hơn trên các tuyến quốc lộ ở các vùng địa hình khác nhau và các tỉnh phía Nam.
- Nghiên cứu sâu hơn về khía cạnh hiệu quả kinh tế - kỹ thuật và luận chứng chi tiết cho các giải pháp thiết kế tổ chức giao thông khi thực hiện tách riêng dòng thô sơ ra khỏi dòng hỗn hợp trên các tuyến đường nâng cấp, mở rộng.
Giá trị tham khảo
- Đối với cơ quan quản lý và hoạch định chính sách: Cung cấp phương pháp và công thức tính toán khoa học ($SF_i$) để đánh giá chính xác mức độ khai thác thực tế của từng đoạn quốc lộ, làm luận chứng kinh tế - kỹ thuật xác định thứ tự ưu tiên đầu tư vốn duy tu, cải tạo mạng lưới đường bộ.
- Đối với các đơn vị tư vấn thiết kế đường: Cung cấp căn cứ điều chỉnh trắc ngang đường cấp III (làn cơ giới 3,25m, dải an toàn 0,25m, lề gia cố xe đạp 1,50m), lựa chọn vận tốc thiết kế hợp lý (65 km/h) và thiết kế trắc ngang thay đổi linh hoạt giữa đoạn khu gian và đoạn tiếp cận đô thị.
- Đối với nghiên cứu sinh, giảng viên ngành Kỹ thuật Giao thông: Cung cấp tài liệu tham khảo điển hình về phương pháp luận nghiên cứu thực nghiệm dòng giao thông hỗn hợp đặc thù của các nước đang phát triển, mô hình hồi quy đa biến và kỹ thuật thích ứng tiêu chuẩn quốc tế vào điều kiện nội địa.
Câu hỏi thường gặp
1. Phương trình thực nghiệm quan hệ Tốc độ - Cường độ trên đường 2 làn xe giao thông hỗn hợp được xác định như thế nào?
Phương trình được xác lập qua thực nghiệm hồi quy tương quan tại Chương IV:
$$V = 54,00 - 0,005 N_{xd} - 0,006 N_{czqd}$$
Trong đó: $V$ là vận tốc trung bình của nhóm xe con (km/h); $N_{xd}$ là cường độ xe đạp 2 chiều (xe/h); $N_{czqd}$ là cường độ dòng cơ giới đã quy đổi về ô tô con 2 chiều (xe con quy đổi/h).
2. Trị số năng lực thông hành thực tế lớn nhất và tốc độ thiết kế đề xuất cho đường cấp III là bao nhiêu?
- Năng lực thông hành thực tế lớn nhất của đường cấp III, 2 làn xe - 2 chiều giao thông hỗn hợp là 1670 xe/giờ (tổng cả hai chiều).
- Tốc độ thiết kế thích hợp được tác giả kiến nghị là 65 km/h (thay vì mức 80 km/h quy định trong TCVN 4054-85).
3. Tác giả đưa ra những ngưỡng định lượng nào để tách xe đạp khỏi dòng cơ giới?
Xe đạp cần được tách đi riêng khỏi dòng cơ giới khi đạt một trong hai ngưỡng sau nhằm duy trì vận tốc dòng cơ giới $\ge 40$ km/h:
- $Z_{czqd} < 0,5$ và $Z_{xd} \ge 0,5$
- $Z_{czqd} < 0,8$ và $Z_{xd} \ge 0,25$
(với $Z_{czqd}$ và $Z_{xd}$ lần lượt là mức sử dụng năng lực thông hành của cơ giới quy đổi và xe đạp).
4. Bán kính vùng hoạt động của xe đạp trên quốc lộ quanh các cấp đô thị được xác định ra sao?
Bán kính vùng tập trung hoạt động của xe đạp phụ thuộc vào quy mô đô thị:
- Đô thị loại đặc biệt: 20 km
- Đô thị rất lớn: 11 km
- Đô thị lớn: 09 km
- Đô thị trung bình: 08 km
- Đô thị nhỏ: 05 km
Tại khu vực ngoài vùng này (đoạn khu gian), cường độ xe đạp giờ cao điểm cả hai chiều chỉ đạt trung bình khoảng 200 xe/giờ.
5. Công thức tính toán cường độ giao thông phục vụ bổ sung hệ số $f_p$ của Việt Nam có dạng như thế nào?
Công thức kiến nghị tại Chương V:
$$SF_i = 2800 \cdot (v/c)i \cdot f_d \cdot f_w \cdot f{hv} \cdot f_p$$
Trong đó $f_p$ là hệ số điều chỉnh xét đến đặc điểm giao thông Việt Nam và cường độ xe đạp, biến thiên từ 0,92 đến 0,97 tùy thuộc vào lưu lượng xe đạp từ 0 đến 2000 xe/h.
Kết luận
Luận án Phó tiến sĩ Khoa học Kỹ thuật của tác giả Vũ Gia Hiền (1993) đã giải quyết vấn đề cơ sở khoa học cho công tác thiết kế và tổ chức giao thông trên hệ thống quốc lộ 2 làn xe tại Việt Nam trong bối cảnh giao thông hỗn hợp phức tạp. Bằng phương pháp thực nghiệm hiện trường kết hợp xử lý thống kê toán học, tác giả đã lượng hóa ảnh hưởng của thành phần xe đạp như một biến số độc lập, xác định phương trình tốc độ - cường độ, trị số năng lực thông hành thực tế lớn nhất (1670 xe/h) và tốc độ thiết kế hợp lý (65 km/h) cho đường cấp III. Công trình đã xây dựng hệ thống phân loại 6 mức phục vụ và đưa ra các tiêu chuẩn định lượng cụ thể để phân đoạn chức năng, tách làn xe thô sơ, đóng góp cơ sở dữ liệu quan trọng cho công tác tiêu chuẩn hóa và quy hoạch đường bộ Việt Nam.
