Nghiên Cứu Tối Ưu Hóa Công Trường Đường Bộ Dựa Trên Lợi Ích Kinh Tế

Công trường bảo trì mặt đường, dù cần thiết, lại tác động tiêu cực đến hiệu quả kinh tế công trình giao thông. Việc đóng làn đường làm giảm năng lực thông hành, buộc xe phải giảm tốc độ hoặc dừng chờ, gây ra tổn thất về thời gian và nhiên liệu. Nghiên cứu của [12] chỉ ra rằng việc giảm tốc độ và tăng thời gian di chuyển là hai yếu tố chính ảnh hưởng đến người tham gia giao thông khi đi qua khu vực công trường. Tổn thất này còn khác biệt giữa khu vực thành thị và nông thôn, đặc biệt khi khu vực đô thị thường có nhiều tuyến đường thay thế. Khu vực nông thôn, nhất là các tuyến quốc lộ hoặc đường cao tốc thường không có các tuyến đường thay thế.

Để tối ưu hóa chi phí xây dựng đường bộ cần xem xét nhiều yếu tố. Chiều dài đoạn thi công, số làn xe bị đóng và số ca thi công trong ngày là những thông số quan trọng cần được phân tích. Theo nghiên cứu [11], các thông số này có thể giới hạn trong khuôn khổ của luận văn và sẽ được bước đầu nghiên cứu cho đường ô tô 4 làn xe. Những thông số này ảnh hưởng trực tiếp đến dòng xe, và việc tối ưu hóa chúng sẽ giảm thiểu các tổn thất kinh tế. Một cách định tính, công trường càng tối ưu thì các tổn thất trên càng nhỏ.

Mô hình tính toán tổn thất thời gian cần xem xét tốc độ xe trước, trong và sau khu vực công trường, cũng như thời gian chờ đợi (nếu có). Việc xác định chính xác thời gian chậm trễ giúp đánh giá mức độ ảnh hưởng của công trường đến hoạt động giao thông. Phân tích yếu tố giảm tốc độ và thay đổi tốc độ khi xe qua công trường là điều cần thiết. Hình 1.1 [12] đã mô tả cụ thể sự biến đổi vận tốc xe chạy khi qua khu vực công trường bảo trì mặt đường.

Việc giảm tốc độ và dừng chờ không chỉ gây mất thời gian mà còn làm tăng lượng tiêu hao nhiên liệu và gia tăng khí thải. Cần có các phương pháp tính toán chính xác mức độ gia tăng này để đánh giá tác động môi trường và kinh tế. Việc xe liên tục phanh, tăng tốc để di chuyển qua công trường gây tiêu hao nhiều nhiên liệu hơn so với việc di chuyển với vận tốc ổn định. Các phương tiện tham gia giao thông sẽ phải chịu các tổn thất liên quan tới tiêu hao nhiên liệu, thời gian, khí thải.

Để thực hiện phân tích chi phí lợi ích dự án đường một cách hiệu quả, các tổn thất về thời gian, nhiên liệu và khí thải cần được quy đổi thành tiền. Điều này cho phép so sánh các phương án tổ chức công trường khác nhau và lựa chọn phương án tối ưu về mặt kinh tế. Việc quy đổi thành tiền giúp thể hiện rõ ràng các ảnh hưởng tiêu cực của công trường và làm nổi bật tầm quan trọng của việc tối ưu hóa chi phí xây dựng đường bộ

Việc tổ chức giao thông trên công trường cần đảm bảo an toàn và giảm thiểu ùn tắc. Các biện pháp như phân làn, sử dụng biển báo hiệu, đèn tín hiệu và bố trí người điều tiết giao thông có thể giúp cải thiện tình hình. Việc nghiên cứu và lựa chọn sơ đồ tổ chức giao thông phù hợp với từng điều kiện cụ thể của công trường là rất quan trọng. Sơ đồ tổ chức giao thông trên công trường (trường hợp đường không có dải phân cách giữa và trường hợp có dải phân cách giữa) được mô tả trong Hình 2.1 và 2.2.

Thời điểm thi công có ảnh hưởng lớn đến mật độ giao thông và mức độ ùn tắc. Nên ưu tiên thi công vào thời điểm lưu lượng xe thấp, ví dụ như ban đêm hoặc ngoài giờ cao điểm. Việc lập kế hoạch thi công chi tiết và thông báo trước cho người dân giúp giảm thiểu sự bất tiện. Bảng 2.1 [4] có thể tham khảo về kế hoạch bảo trì theo quy định hiện hành.

Sử dụng công nghệ xây dựng đường bộ tiết kiệm chi phí và rút ngắn thời gian thi công là một giải pháp quan trọng. Các công nghệ mới như bê tông nhựa polyme, vật liệu tái chế và phương pháp thi công nhanh giúp giảm thiểu chi phí và tác động đến môi trường. Việc lựa chọn biện pháp, công nghệ thi công bảo trì mặt đường phù hợp với điều kiện thực tế giúp tối ưu hóa hiệu quả kinh tế.

Việc xác định chính xác đặc điểm dòng xe trên tuyến QL1A, bao gồm lưu lượng, tốc độ và thành phần xe, là yếu tố quan trọng để đánh giá ảnh hưởng của công trường. Các số liệu này được sử dụng để xây dựng mô hình và tính toán các tổn thất. Việc xác định thông số của vùng chịu ảnh hưởng của công trường là cần thiết.

Dựa trên đặc điểm dòng xe và điều kiện thực tế của dự án, các giải pháp tổ chức công trường khác nhau được xây dựng và đánh giá. Các giải pháp này bao gồm việc phân làn, sử dụng biển báo hiệu và bố trí người điều tiết giao thông. Việc lựa chọn giải pháp tối ưu dựa trên kết quả phân tích kinh tế. Các giải pháp tổ chức công trường như xác định kỹ thuật trung tu, đại tu và xác định các giải pháp tổ chức công trường được đề xuất.

Phân tích tổn thất kinh tế của các giải pháp tổ chức công trường khác nhau, bao gồm tổn thất thời gian, tiêu hao nhiên liệu và gia tăng khí thải. So sánh các tổn thất này để lựa chọn giải pháp tối ưu về mặt kinh tế và môi trường. Các tổn thất thời gian, nhiên liệu và khí thải được xem xét để đánh giá tổn thất tổng hợp.

Để đánh giá hiệu quả kinh tế dự án đường bộ cần sử dụng các chỉ số phù hợp như tỷ suất hoàn vốn nội bộ (IRR), giá trị hiện tại ròng (NPV) và tỷ lệ lợi ích/chi phí (B/C). Các chỉ số này giúp đánh giá tính khả thi và hiệu quả của dự án. Việc lựa chọn tỷ suất chiết khấu cũng ảnh hưởng đến kết quả đánh giá.

Các rủi ro kinh tế trong dự án đường bộ cần được nhận diện và đánh giá để có biện pháp phòng ngừa và giảm thiểu. Các rủi ro này có thể bao gồm sự thay đổi về giá vật liệu, biến động lãi suất và chậm trễ thi công. Việc phân tích rủi ro kinh tế giúp đảm bảo tính bền vững của dự án.

Các hướng nghiên cứu mở rộng có thể bao gồm việc tối ưu hóa nguồn lực trong xây dựng đường bộ (vật liệu, nhân công, thiết bị), phát triển các mô hình dự báo lưu lượng giao thông chính xác hơn và nghiên cứu ảnh hưởng của công trường đến chất lượng không khí và tiếng ồn. Ngoài ra, cần xem xét các yếu tố kinh tế xã hội khác để tối ưu công trường bảo trì.

Nghiên cứu đã xác định các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế của công trường, đề xuất các giải pháp tổ chức giao thông và công nghệ thi công tiên tiến, đồng thời đánh giá hiệu quả của các giải pháp này thông qua ứng dụng vào dự án thực tế. Điểm hạn chế của luận văn được đề cập để làm rõ những vấn đề cần nghiên cứu thêm.

Các kiến nghị có thể bao gồm việc tăng cường ứng dụng công nghệ thông tin trong quản lý dự án, nâng cao năng lực của đội ngũ kỹ sư và công nhân, đồng thời xây dựng các quy trình quản lý chất lượng chặt chẽ. Nội dung đã thực hiện được của đề tài được tóm tắt.