Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Tr−êng §¹i häc giao th«ng vËn t¶i luËn ¸n th¹c sü khoa häc kü thuËt Chuyªn ngµnh: X©y dùng §−êng « t« vµ ®−êng thµnh phè M sè: 60.30 Ng−êi h−íng dÉn khoa häc: PGS.TS NguyÔn Quang To¶n Häc viªn: Chu TiÕn Dòng Hµ néi - n¨m 2007 LuËn ¸n th¹c sü khoa häc kü thuËt Nghiªn cøu lËp b¶n h−íng dÉn thiÕt kÕ ®iÒu khiÓn giao th«ng b»ng ®Ìn tÝn hiÖu t¹i nót giao th«ng ®« thÞ Lêi c¶m ¬n §Ó hoµn thµnh ®−îc luËn ¸n nµy, t¸c gi¶ ®· nhËn ®−îc rÊt nhiÒu sù gióp ®ì cña c¸c thµy gi¸o h−íng dÉn, c¸c nhµ khoa häc, c¸c b¹n ®ång nghiÖp, vµ c¸c c¬ quan liªn quan. T¸c gi¶ xin bµy tá lßng biÕt ¬n s©u s¾c ®Õn Ban Gi¸m hiÖu,, Phßng §µo t¹o §¹i häc vµ Sau §¹i häc – Tr−êng §¹i häc Giao th«ng VËn t¶i ®· gióp ®ì t«i trong qu¸ tr×nh häc tËp vµ nghiªn cøu. T¸c gi¶ xin bµy tá lßng biÕt ¬n c¸c ThÇy c«, c¸c b¹n ®ång nghiÖp trong Bé m«n §−êng bé vµ Khoa C«ng tr×nh – Tr−êng §¹i häc Giao th«ng VËn t¶i ®· ®ãng gãp nh÷ng ý kiÕn thiÕt thùc vµ quý b¸u. §Æc biÖt t¸c gi¶ xin bµy tá lßng biÕt ¬n s©u s¾c ®Õn Thµy PGS.TS NguyÔn Quang To¶n, PGS-TS Bïi Xu©n CËy, TS TrÇn ThÞ Kim §¨ng - Bé m«n §−êng bé Tr−êng §¹i häc Giao th«ng VËn t¶i, ®· tËn t×nh gióp ®ì t«i trong qu¸ tr×nh häc tËp vµ nghiªn cøu vµ hoµn thµnh luËn ¸n.
Trong khu«n khæ mét luËn ¸n Th¹c sü khoa häc kü thuËt, ch¾c ch¾n ch−a ®¸p øng ®−îc mét c¸ch ®Çy ®ñ nh÷ng vÊn ®Ò ®· ®Æt ra, mÆt kh¸c do tr×nh ®é b¶n th©n cßn nhiÒu h¹n chÕ. T¸c gi¶ xin ch©n thµnh c¶m ¬n vµ tiÕp thu nghiªm tóc nh÷ng ý kiÕn ®ãng gãp cña c¸c nhµ khoa häc vµ c¸c b¹n ®ång nghiÖp. Hµ néi, ngµy 01 th¸ng 02 n¨m 2007 T¸c gi¶ Chu TiÕn Dòng Häc viªn: Chu TiÕn Dòng – Líp cao häc c«ng tr×nh giao th«ng K11 -1- LuËn ¸n th¹c sü khoa häc kü thuËt Nghiªn cøu lËp b¶n h−íng dÉn thiÕt kÕ ®iÒu khiÓn giao th«ng b»ng ®Ìn tÝn hiÖu t¹i nót giao th«ng ®« thÞ Më ®Çu §Æt vÊn ®Ò nghiªn cøu 1. §Æt vÊn ®Ò: èc ®é vµ an toµn lµ c¸c môc tiªu c¬ b¶n cña tæ chøc giao th«ng trong c¸c T ®« thÞ.
Giao th«ng ®« thÞ ë n−íc ta ®# vµ ®ang ph¸t triÓn cùc kú nhanh chãng. §Ó c¶i thiÖn giao th«ng t¹i c¸c nót giao th«ng, ®¶m b¶o an toµn cho ng−êi ®i bé vµ c¸c ph−¬ng tiÖn giao th«ng, biÖn ph¸p ®iÒu khiÓn giao th«ng t¹i nót b»ng tÝn hiÖu ¸nh s¸ng (®Ìn tÝn hiÖu) ®−îc sö dông rÊt réng r#i. C¸c thµnh phè lín ë n−íc ta nh− Thµnh phè Hµ néi, Thµnh phè Hå ChÝ Minh, H¶i Phßng, Hµ T©y, Nam §Þnh, §µ N½ng,. ®Òu cã nót giao th«ng ®iÒu khiÓn b»ng ®Ìn tÝn hiÖu.
Tuy nhiªn, hiÖn nay ë n−íc ta ch−a cã quy tr×nh (tiªu chuÈn) vÒ thiÕt kÕ ®Ìn tÝn hiÖu. V× vËy, khi thiÕt kÕ nót giao th«ng ®iÒu khiÓn b»ng ®Ìn tÝn hiÖu, c¸c kü s− thiÕt kÕ th−êng ¸p dông c¸c quy tr×nh, quy ®Þnh kh¸c nhau cña c¸c n−íc ph¸t triÓn nh− Anh, Ph¸p, Mü, §øc, Nga, NhËt .Tuy vËy do giao th«ng vµ ®−êng s¸ cña n−íc ta cã nh÷ng ®Æc thï riªng nªn c¸c mét sè b¶n thiÕt kÕ cã chÊt l−îng ch−a tèt, kh«ng nh÷ng kh«ng ®¹t môc tiªu ®Ò ra mµ cßn g©y bøc xóc cho x# héi. Mét vÝ dô c¸c nót giao th«ng ®iÒu khiÓn b»ng ®Ìn tÝn hiÖu thuéc dù ¸n t¨ng c−êng n¨ng lùc giao th«ng ë Hµ Néi vµ thµnh phè Hå ChÝ Minh do c¸c c«ng ty t− vÊn n−íc ngoµi thiÕt kÕ. Trong dù ¸n t¨ng c−êng n¨ng lùc giao th«ng ë thµnh phè Hµ néi do c«ng ty Tyco (Singapore) thiÕt kÕ, cã 7 nót giao th«ng trªn ®−êng NguyÔn Tr#i, hÇu hÕt c¸c nót ®Ìn nµy ®−îc thiÕt kÕ ba pha nªn c¸c ph−¬ng tiÖn giao th«ng trªn trôc ®−êng NguyÔn Tr#i lu«n ph¶i “nghiÕn r¨ng” chê ®Ìn ®á trong khi nót giao th«ng l¹i tr¾ng ph−¬ng tiÖn (h×nh 1.
Lý do lµ trôc ®−êng NguyÔn Tr#i cã mÆt c¾t ngang réng (3 lµn xe cho mét chiÒu, mét lµn xe bus vµ mét lµn xe ®¹p ®i riªng), l−u l−îng xe lín trong khi c¸c nh¸nh ®−êng giao cã bÒ réng mÆt c¾t ngang kh«ng lín (7-8m), l−u l−îng xe nhá ®Æc biÖt lµ nót giao tr−íc cæng tr−êng ®¹i häc Khoa häc tù nhiªn vµ nót giao tr−íc cæng tr−êng ®¹i häc Ngo¹i ng÷, l−u l−îng xe chØ lín vµo c¸c giê nhÊt ®Þnh (giê vµo häc vµ giê tan häc cña sinh viªn), nhÊt lµ vµo c¸c th¸ng nghØ hÌ cña sinh viªn. §iÒu nµy lµm gi¶m hiÖu qu¶ cña hÖ thèng ®Ìn tÝn hiÖu, dÔ ®Èy ng−êi tham gia giao th«ng vµo chç vi ph¹m luËt giao th«ng do kh«ng chÞu ®−îc sù v« lý, tai n¹n v× thÕ còng dÔ x¶y ra. Häc viªn: Chu TiÕn Dòng – Líp cao häc c«ng tr×nh giao th«ng K11 -2- LuËn ¸n th¹c sü khoa häc kü thuËt Nghiªn cøu lËp b¶n h−íng dÉn thiÕt kÕ ®iÒu khiÓn giao th«ng b»ng ®Ìn tÝn hiÖu t¹i nót giao th«ng ®« thÞ H×nh 1. C¸c ph−¬ng tiÖn trªn trôc ®−êng NguyÔn Tr#i ph¶i chê ®Ìn ®á trong khi nót giao tr¾ng ph−¬ng tiÖn.
Trong dù ¸n t¨ng c−êng n¨ng lùc giao th«ng t¹i thµnh phè Hå ChÝ Minh, cã nhiÒu nót cã chu kú ®Ìn kh«ng hîp lý. ë nót NguyÔn V¨n Thñ - §inh Tiªn Hoµng, thêi gian ®Ìn xanh dµnh cho c¸c ph−¬ng tiÖn tõ ®−êng NguyÔn V¨n Thñ ch¹y th¼ng hoÆc rÏ tr¸i chØ cã 9 gi©y vµ kh«ng cã thêi gian chuyÓn pha. V× thÕ, nhiÒu ph−¬ng tiÖn ®ang l−u th«ng bÞ kÑt gi÷a dßng xe ®i th¼ng tõ §inh Tiªn Hoµng xuèng. Con ®−êng nµy rÊt nhiÒu xe t¶i l−u th«ng nªn rÊt nguy hiÓm cho c¸c xe n»m kÑt gi÷a dßng xe nµy.
KÑt gi÷a dßng trªn nót giao NguyÔn V¨n Thñ - §inh Tiªn Hoµng do thêi gian ®Ìn xanh qu¸ ng¾n vµ kh«ng cã thêi gian chuyÓn pha. V× vËy rÊt cÇn ph¶i cã mét b¶n h−íng dÉn thiÕt kÕ ®Ìn tÝn hiÖu giao th«ng ®Ó ®¶m b¶o c«ng tr×nh lµm viÖc cã hiÖu qu¶, lµm gi¶m nhÑ khã kh¨n cho c«ng t¸c thiÕt kÕ. Trong luËn ¸n nµy chóng t«i tËp trung gi¶i quyÕt c¸c vÊn ®Ò chÝnh yÕu cho mét b¶n h−íng dÉn nh− vËy dùa trªn c¸c nghiªn cøu lý thuyÕt vµ tæng Häc viªn: Chu TiÕn Dòng – Líp cao häc c«ng tr×nh giao th«ng K11 -3- LuËn ¸n th¹c sü khoa häc kü thuËt Nghiªn cøu lËp b¶n h−íng dÉn thiÕt kÕ ®iÒu khiÓn giao th«ng b»ng ®Ìn tÝn hiÖu t¹i nót giao th«ng ®« thÞ kÕt thùc tiÔn c¸c nót giao th«ng ®ang ho¹t ®éng trªn ®Þa bµn thµnh phè Hµ Néi. LuËn ¸n cã tªn: “Nghiªn cøu lËp b¶n h−íng dÉn thiÕt kÕ ®iÒu khiÓn giao th«ng b»ng ®Ìn tÝn hiÖu t¹i nót giao th«ng ®« thÞ” 2.
néi dung ®Ò tµi: §Ó ®¹t ®−îc c¸c môc tiªu trªn, ®Ò tµi tËp trung nghiªn cøu c¸c vÊn ®Ò sau: - Nghiªn cøu c¸c biÖn ph¸p ®iÒu khiÓn giao th«ng b»ng ®Ìn tÝn hiÖu t¹i nót, tõ ®ã ®Ò ra biÖn ph¸p ®iÒu khiÓn hîp lý, phï hîp víi thµnh phÇn dßng xe vµ m¹ng l−íi giao th«ng cña n−íc ta. - Nghiªn cøu c¸c th«ng sè ph¶i tÝnh to¸n khi thiÕt kÕ mét nót giao th«ng ®iÒu khiÓn b»ng ®Ìn tÝn hiÖu. - Nghiªn cøu vÒ c¸c thiÕt bÞ chÝnh cña mét nót giao th«ng ®iÒu khiÓn b»ng ®Ìn tÝn hiÖu. - Nghiªn cøu lËp b¶n h−íng dÉn thiÕt kÕ §iÒu khiÓn giao th«ng b»ng ®Ìn tÝn hiÖu t¹i nót giao th«ng dùa trªn c¸c nghiªn cøu lý thuyÕt vµ tæng kÕt thùc tiÔn c¸c nót giao th«ng ®ang ho¹t ®éng trªn ®Þa bµn thµnh phè Hµ Néi.
- TÝnh to¸n, thiÕt kÕ cho mét nót giao th«ng cô thÓ nh»m ®¸nh gi¸ kiÓm chøng l¹i b¶n h−íng dÉn. Ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu: KÕt hîp gi÷a lý thuyÕt víi tæng kÕt thùc tiÔn thiÕt kÕ cña c¸c nót giao th«ng ®iÒu khiÓn b»ng ®Ìn tÝn hiÖu ®# thiÕt kÕ t¹i Hµ néi ®Ó b¶n h−íng dÉn thùc sù sö dông cã hiÖu qu¶ ë n−íc ta trong giai ®o¹n tr−íc m¾t. Sau nµy khi ®iÒu kiÖn ®−êng vµ giao th«ng hiÖn ®¹i lªn khi ®ã chóng ta hoµn toµn cã thÓ dïng c¸c tiªu chuÈn n−íc ngoµi, hoÆc tiªu chuÈn cña ta khi ®ã tiÖm cËn víi tiªu chuÈn cña c¸c n−íc tiªn tiÕn. Tuy vËy còng cÇn ph¶i l−u ý r»ng, khi chóng ta gi¶i quyÕt c¸c vÊn ®Ò tr−íc m¾t, th× ®èi víi nh÷ng c«ng tr×nh lín còng rÊt cÇn ph¶i h−íng ®Õn giao th«ng hiÖn ®¹i sau nµy, ®©y còng chÝnh lµ mét khã kh¨n cña ng−êi nghiªn cøu.
Gi¶i quyÕt nã cã lÏ nªn theo h−íng ph©n biÖt c«ng tr×nh lµm míi (h−íng ®Õn giao th«ng hiÖn ®¹i) vµ c«ng tr×nh c¶i t¹o (gi¶i quyÕt ïn t¾c hoÆc an toµn giao th«ng tr−íc m¾t). ý nghÜa khoa häc cña ®Ò tµi: Nghiªn cøu cña ®Ò tµi gãp phÇn lµm gi¶m nhÑ khã kh¨n cho c«ng t¸c thiÕt kÕ, lµm t¨ng hiÖu qu¶ cña c«ng t¸c thiÕt kÕ nót giao th«ng ®iÒu khiÓn b»ng Häc viªn: Chu TiÕn Dòng – Líp cao häc c«ng tr×nh giao th«ng K11 -4- LuËn ¸n th¹c sü khoa häc kü thuËt Nghiªn cøu lËp b¶n h−íng dÉn thiÕt kÕ ®iÒu khiÓn giao th«ng b»ng ®Ìn tÝn hiÖu t¹i nót giao th«ng ®« thÞ ®Ìn tÝn hiÖu. §Æc biÖt ®Ò tµi rÊt cã ý nghÜa cho c¸c kü s− míi ra tr−êng – nh÷ng ng−êi cãn cã Ýt kinh nghiÖm trong lÜnh vùc ®iÒu khiÓn giao th«ng b»ng ®Ìn tÝn hiÖu t¹i nót. Thùc tÕ hiÖn nay, tµi liÖu vÒ thiÕt kÕ ®Ìn tÝn hiÖu th× nhiÒu nh−ng nãi chung ch−a s©u s¾c, ch−a ®Ò cËp mét c¸ch ®Çy ®ñ.
HÇu hÕt c¸c tµi liÖu nµy ®Òu chØ ®Ò cËp thuÇn tuý vÒ mÆt lý thuyÕt, ®Æc biÖt lµ gÇn nh− kh«ng cã tµi liÖu nµo ®Ò cËp ®Õn c¸c thiÕt bÞ t¹i nót giao th«ng ®iÒu khiÓn b»ng ®Ìn tÝn hiÖu. V× vËy, nghiªn cøu cña ®Ò tµi sÏ ®em l¹i mét c¸i nh×n tæng quan h¬n vÒ lÜnh vùc thiÕt kÕ nót giao th«ng ®iÒu khiÓn b»ng ®Ìn tÝn hiÖu. Nã cã thÓ lµm tµi liÖu tham kh¶o tèt cho sinh viªn, kü s− chuyªn ngµnh cÇu ®−êng, ®iÖn ®iÖn tö. MÆt kh¸c, hiÖn nay chóng ta ch−a cã mét tiªu chuÈn nµo vÒ thiÕt kÕ ®iÒu khiÓn giao th«ng b»ng ®Ìn tÝn hiÖu t¹i nót.
Khi thiÕt kÕ, c¸c kü s− th−êng vÇn dông tiªu chuÈn nµy, tiªu chuÈn kia cña n−íc ngoµi hoÆc theo kinh nghiÖm, do vËy nã thiÕu mét hµnh lang ph¸p lý cÇn thiÕt khi thiÕt kÕ, tr×nh duyÖt, thÈm ®Þnh c¸c hå s¬ thiÕt kÕ ®iÒu khiÓn giao th«ng b»ng ®Ìn tÝn hiÖu t¹i nót. Nghiªn cøu cña ®Ò tµi nµy còng mong muèn lµ mét tiÒn ®Ò tèt cho sù ra ®êi cña tiªu chuÈn riªng vÒ thiÕt kÕ ®iÒu khiÓn giao th«ng b»ng ®Ìn tÝn hiÖu t¹i nót. Bè côc cña ®Ò tµi LuËn ¸n cña chóng t«i theo môc tiªu vµ nhiÖm vô ®# ®Ò ra ®−îc bè côc nh− d−íi ®©y: Më ®Çu: §Æt vÊn ®Ò nghiªn cøu.