Tìm hiểu ảnh hưởng của các yếu tố hình học đường đến bảo đảm an toàn chuyển động của dòng xe

hưởng trực tiếp đến an toàn giao thông, như số liệu dưới đõy. Bảng 3.6. Ảnh hưởng của khoảng cách tầm nhìn đến số vụ/106 xe-km Khoảng cách tầm nhìn S, m 20 20-30 30- 40 40-60 60 vụ/106 xe-km 10 2,5 1,65 1,1 1,0 Trong thiết cấu tạo nỳt giao thông thì góc giao nhau cùng mức hai trục đường chính và đường phụ có ảnh hưởng lớn đến xe chạy. Trên hình (3.13) trình bày cấu tạo 3 truờng hợp cấu tạo góc giao nhau: Hình 3.13a. Sơ đồ nhập đường cùng mứ c 1-Quỹ đạo của ô tô khi vào đường chính; 2-Các đ iểm g iao cắt của các dòng xe Đ ể tránh nguy hiểm và nõng cao an toàn cho xe rẽ phải thì cần thiết p hải thiết kế phối hợp ba bán kính . Tuy vậy, thiết kế giao nhau với gúc nhọn là giảm an toàn xe chạy không những đố i với xe từ đường p hụ rẽ phải vào đường chính mà còn đố i với xe từ đường phụ rẽ trái vào đường chính phải cắt qua dòng xe đ i thẳng vào đường chính. Mức độ an toàn tại một nỳt giao còn tựy thuộc vào vị trí nhập của các dòng xe ra vào nút giao thông, điều này được chứng tỏ bằng các số liệu nghiên cứu của E.M.Lôbanov (Nga) như dưới đõy : Bảng 3.7. Mức độ an toàn phụ thuộc vào vị trí nhập dòng xe ra vào nút giao thông Loại ngã ba Trường hợp a Trường hợp b Trường hợp c AR (vụ/106 xe –km) Vị tr í: - Giao cắt - Nhập dòng 7,28 5,71 4,12 4,36 2,91 3,68 Với nút giao hình vòng xuyến do xe chạy tro ng nỳt theo chế độ tự điều chỉnh, chỉ có nhập và tách dòng mà không có giao cắt nên số tai nạn giao thô ng giảm hẳn. Theo số liệu của Anh thì khi cải tạo 22 ngã tư thành các nút giao hình vòng xuyến có đường k ính đảo trung tõm R > 30m thì số tai nạn giảm 57%, nghĩa là có thể giảm tai nạn từ 2,5 – 3 lần. Do có những ưu điểm nõng cao được an toàn giao thông nên nút giao vòng xuyến được áp dụng rộng rãi ở nhiều nước (Anh, Đức, Nga và nhiều nước khác. Các đô thị lớn ở nước ta Hà Nội, TP Hồ Chí Minh, Hải Phòng, Đà Nẵng....) cũng áp dụng loại hình nút giao này cho nhiều nỳt giao thông trong các nội đô. Tuy nhiên để phát huy được hiệu quả về an toàn xe chạy trong nỳt giao vòng xuyến cần tuõn thủ các nguyên tắc thiết kế cho loại hình nút giao này như: quyết định số làn xe và bánh kính đảo trung tõm hợp lý nhất là không được thiết k ế đường nhánh đõm thẳng vào đảo trung tõm gõy lên xung đột giao cắt giữa dòng xe chạy trên đ ường chính của nỳt vòng xuyến với dòng xe từ đường nhánh đi vào nút trung gian. Đồng thời cũng không nên “lạm dụng” loại hình nút giao này để xõy dựng t ràn lan không phù hợp với năng lực thô ng hành và thành phần dòng xe như một số đô thị lớn ở nước ta hiện nay. Giao nhau cùng mức giữa đường ôtô hoặc đường đô thị với đường sắt là những nới có thể xảy ra hiểm họa do tai nạn giao thông. Đ ể nõng cao an toàn, về lõu dài cần thiết phải loại bỏ giao nhau cùng mức giữa đường ô tô và đường sắt. Đ iều này hiện nay do giá thành cao nên khó thực hiện, nhất là ga đường sắt lại ở sõu trong các nội đô các thành phố lớn. Biện pháp duy nhất xử lý chỗ giao nhau giữa đường sắt với các đường ô tô để nõng cao an toàn là kết hợp giữa rào chắn với đèn tín hiệu, b iển báo và nhõn viên phụ trách ở các trạm đường giao. Một tro ng những nguyên nhõn xảy ra tai nạn tại nơi giao nhau với đường sắt là không đảm bảo tầm nhìn đủ để những người tham ra giao thông trên đ ường bộ phát hiện kịp thời sự xuất hiện của tàu hoả từ xa. Và nhìn rừ các tín hiệu biển báo, đồng thời tại những chỗ giao này thường nằm ở vị trí ngoài thành phố, đô thị và không có hàng rào chắn ngang. Ngoài những vấn đề nêu trên, còn có nguyên nhõn làm mất an toàn giao thông là cấu tạo hay tổ chức giao thông trong nút giao phức tạp, thiếu các biển chỉ dẫn hướng đường để tìm hướng đi đ úng trong lúc đang điều khiển xe chạy dẫn đến những sai lầm khi thay đổi chế độ chuyển động của xe. Do đó, để tăng an toàn giao thông, các nút giao bằng cần được cấu tạo đơn giản, thoả mãn được yêu cầu thông xe, đồng t hời tổ chức giao thông phải mạch lạc, rừ ràng và phải bố trí đầy đủ các biển chỉ dẫn và các biển bảo cần thiết giúp cho lái xe thấy được loại hình nút giao từ xa và khi đên gần nhanh chó ng thu nhận được đầy đủ thô ng tin, nhận b iết rừ hướng cần đ i của mình vào, ra khỏi nỳt. Phương pháp bảo đảm an toàn giao thông có hiệu quả ở nỳt giao nhau, ngang mức trên bình đồ là tổ chức giao thông theo luồng. Tách các dòng xe theo các hướng khác nhau bằng các rải xe chạy độc lập hay các đảo dẫn hướng và phõn tán các điểm xung đột giữa các dòng giao nhau với những nguyên tắc sau: - Lựa chọ n hướng mạch lạc, rừ ràng kết hợp với b iển báo, hướng dẫn để không gõy khó khăn cho lái xe phải rơi vào tình trạng lựa chọn hướng đường khi vào nút giao cùng mức. - Trên đ ường chính xe có t hể không cần giảm tốc độ hoặc giảm tốc độ khi vào nỳt bằng ( 0,5 – 0,6 ) Vtk trên đường ngoài nút nhưng để rẽ phải đảm bảo tốc độ 30km/h và rẽ trái 15 – 20km/h - Phải báo trước cho lái xe đi vào đường phụ để lái xe đủ có k hả năng giảm tốc độ đến trị số an toàn. - Số lượng, hình dạng, k ích thước của các đảo an toàn phải được thiêt kế hợp lý phụ thuộc vào đ ịa hình và quỹ đạo rẽ của xe. - Cần giãn các vị trị có khả năng xung đột giữa các dòng xe - Phải có dải cho xe giảm tốc khi chuyển từ đường chính và đường phụ có bề rồng phần xe chạy nhỏ hơn bằng cách kết hợp thay đổi các bán kính tạo nên các đoạn chuyển tiếp. - Sơn vạch đường dành riêng cho người đ i bộ qua đường t rong phạm vi nút. Hình 3.13b. Nút giao thông đồng mức có đường cong đứng trùng cong nằm 3.1.5 Tuyến đường ô tô cắt qua khu dõn cư tập trung: Các tuyến đ ường ôtô đi qua khu dõn cư với lượng xe cộ qua lại ngày càng tăng gõy trở ngại lớn cho việc đ i lại sinh hoạt của người dõn và thường xuyên gõy ra tai nạn giao thông. Theo thống kê của Na Uy thì gần một số nửa tai nạn bị chấn thương xảy ra trên đường đ i qua các khu vực dõn cư đông đúc. Trong số đó, số tai nạn do người đi bộ và đ i xe đạp chiếm đến 80% và đường trong các thành phố có mức nguy hiểm gấp 2 – 10 lần so với đường đi qua khu vực ít dõn cư hơn; đồng thời số vụ tai nạn tăng cao ở các đoạn đường ôtô dẫn vào thành phố. Đối với nước ta do lượng xe máy, xe đạp quá nhiều trong các thành phố, đô thị nhỏ vì vậy chắc rằng số tai nạn giao thô ng xảy ra trên các đường ô tô xuyên qua các đô thị với sự tham gia c ủa các phương tiện cá nhõn là khá cao so với các nước khác. Khi chạy xe đến gần vùng có đông dõn cư có thể tránh nguy hiểm, lái xe thường phải giảm tốc độ đến một trị số nào đó mà lái xe cảm thấy an toàn.Vì thế tuyến đường đi qua thành phố sẽ bị giảm k hả năng thô ng hành. Hình 3.14. T ốc độ thay đổi khoảng các từ xa đến gần đô thị mà xe đi q ua Đ ể nõng cao an toàn giao thông và khả năng thông hành của đường người ta thường xõy dựng hay cải tạo các đường ôtô cũ đ i phòng tránh qua các khu dõn cư, tạo nên các đường vành đai. Nghiên cứu của trường đại học đường ô Moscow cho thấy, trung bình tốc độ xe chạy trên các đường vòng tránh qua các khu dõn cư cao gấp 2 – 2,5 lần so với khi chạy qua thành phố. Hình 3.15 biểu thị b iểu đồ tốc độ để so sánh tốc độ xe đi qua đường tránh (đường số 1) và tốc độ xe đi qua một thành phố có 150 ngàn dõn (đường số 2). Hình 3.15. Biểu đồ biểu thị tốc độ xe đi qua đường tránh số 1 và số 2 Hiệu q uả d o xõy d ựng tuyến đường vòng qua các khu dõn cư được thấy rừ từ số liệu quan trắc ở Na Uy sau khi làm đường vòng tránh số tai nạn đã giảm 25% trong đó số tai nạn do chấn thương giảm 20%. Ở Anh người ta cũng có kết luận tương tự. Số liệu tính toán xác minh lợi ích kinh tế của vạch tuyến theo đường vòng tránh trên 1 km chiều dài đường ở Na U y được tính bằng tỷ số của lợi ích trên tổng tổ n thất kinh tế - xã hội tương ứng, và tỷ số tai nạn này bằng 1,1, nghĩa là lợi ích thực sự từ giải pháp làm đường vòng tránh đạt đ ược bằng 10% chưa kể các lợi ích khác đem lại như làm tăng khả năng thông xe, tăng tốc độ xe chạy, giảm ô nhiễm môi trường và đặc biệt làm giảm đáng mức kể mức độ nguy hiểm do ngăn ngừa được các tai nạn giao thông. 3. 2. Ảnh hưởng các yếu tố trắc dọc tuyến đến an toàn chuyển động xe: Các yếu tố trắc dọc cần xem xét: - Đ ộ dốc dọc và chiều dài đoạn dốc; - Tầm nhìn trên trắc dọc; - V ị trí và trị số các đường cong đứng. 3.2.1. Độ dốc dọc và chiều dài đoạn dốc: Đoạn đường có độ dốc dọc càng lớn và dài thì tai nạn xảy ra càng tăng. Theo số liệu của A.P.Vaxiliev (Nga) thì số tai nạn phụ t huộc vào độ dốc dọc trên một đường vùng núi như sau: Bảng 3.8. Mối quan hệ giữa độ dốc dọc và số tai nạn/106 xe-km Độ dốc dọc id, ‰ 50 60 75 Số tai nạn/106 xe-km 0,4 0,9 2,4 Khi xe xuống dốc nguy hiểm hơn khi lên dốc vì một phần do chênh lệch tốc độ, một phần do độ dốc dọc lớn làm tăng chiều dài hãm xe cần thiết để bảo đảm an toàn khi phải hãm phanh gấp.Theo kết quả nghiên cứu của Trường đại học đường ôtô Moscow (N ga) trên các đoạn đường có độ d ốc dọc lớn, khi xuống dốc tai nạn xảy ra nhiều nhất (40% tổng số tai nạn xảy ra trên các đoạn dốc) Đ ặc biệt khi các độ d ốc được bố trí trùng với các đường co ng nằm thì độ dốc dọc càng lớn, bán kính đường cong nằm càng nhỏ số vụ tai nạn càng tăng. Để thấy rừ kết luận này ta tham khảo số liệu nghiên cứu trường hợp nêu trên các đoạn đường trục của CHLB Đức sau đõy: Bảng 3. 9. Mối quạn hệ giữa bán kính đường cong nằm, độ dốc dọc và số vụ tai nạn / 106 xe – Km Độ dốc dọc id, ‰ Bán kính đường cong nằm R ,m >4000 3000-4000 2000-3000 1000- 2000 400-1000 Số vụ tai nạn ( vụ / 106 xe – Km ) 0 - 20 20 – 40 40 – 60 60 - 80 0,28 0,20 1,05 1,32 0,42 0,25 1,30 1,55 0,40 0,20 1,50 1,70 0,50 0,70 1,85 2,00 0,73 1,06 1,92 2,33 Theo TCVN 4054-05: độ dốc dọc lớn nhất 4%, chiều dài đoạn đốc lớn nhất 800m với tốc độ thiết kế 100 km/h (đố i với đường đô t hị). Các tai nạn trên đoạn đường dốc lớn và dài liên quan đến hàng loạt các tình huống: - Khi xe xuống dốc có thể xảy ra các t ình huống: xe chạy ra khỏi lề; xe đõm vào xe đi trước; xe mất k hả năng hãm phanh do hệ thống hãm xe bị hỏng nên lái xe không đ iều khiển được, ôtô lao xuố ng dốc tự do và dễ đõm vào các xe khác đang leo dốc ngược chiều. - Khi lên dốc do tầm nhìn bị che khuất bởi đỉnh dốc nên lái xe không nhìn thấy xe đang leo dốc đối diện. - Cá biệt có những lái xe khi xuố ng dốc đã cho xe chạy với tốc độ cao hoặc vòng tránh, vượt các xe tải có tốc độ thấp đang chạy trên đoạn leo dốc. Biện pháp nâng cao khả năng thông xe và an toàn giao thông là xõy dựng thêm làn xe phụ cho xe leo d ốc tại các đoạn trắc dọc có độ dốc cao 3.2.2. Tầm nhìn trên trắc dọc: Khi tầm nhìn trên trắc dọc bị giảm hoặc bị hạn chế thì nguy cơ xảy ra tai nạn sẽ tăng lên. Xem xét tầm nhìn trên trắc dọc không chỉ xét quy luật thay đổi tầm nhìn trên cùng một đoạn dốc mà cần p hõn t ích k hoảng cách tầm nhìn của lái xe thay đổi trên các đoạn trắc dọc phối hợp có độ dốc khác nhau về trị số và chiều (lên, xuống) trong quá trình xe chạy, đồng thời phải nghiên cứu đặc điểm của các vùng che khuất tầm nhìn của lái xe trên trắc dọc, khoảng cách tầm nhìn mặt đường và xác định đoạn trên trắc dọc bị che khuất tầm nhìn Hình 3.16. Dựng đồ t hị t ầm nhìn trên đường a- Vị trí tia nhìn của ng ười lái xe; b- Khoảng cách tầm nhìn trên mặt đường; c- Chiều sõu vùng bị che khuất Từ biểu đồ hình 3.16 cho thấy tầm nhìn của người lái xe liên tục bị thay đổ i trên trắc dọc tuỳ thuộc vào chỗ nhô cao của đường che lấp và khi đi gần tới vị trí có tầm nhìn nhỏ nhất trên trắc dọc thì các ôtô con muốn vượt bằng cách lái xe lấn sang làn ngược chiều và có thể dẫn tới tai nạn nếu gặp p hải xe ngược chiều đang chạy tới và hai bên xử lý k hô ng kịp. Các sai lầm khi xõy dựng khô ng bảo đảm tầm nhìn trên trắc dọc dẫn đến tai nạn giao thông là: - Không gọt đ ỉnh dốc đ ủ bảo đảm tầm nhìn trên các đường đứng lồi; - Bố trí các đường cong đứng lồi và lõm liên tiếp bám sát địa hình đã tạo ra những vùng bị che khuất tại các chỗ lõm trên trắc dọc Hình 3.17a. Ảnh hưởng của đường cong đứng đến an toàn giao thông Hình 3.17b. Tầm nhìn trên đường cong đứng không bảo đảm 3.3. Ánh hưởng của các yếu tố trắc ngang: Các yếu tố trắc ngang tuyến ảnh hưởng đến an toàn chuyển động xe gồm: - Bề rộng phần xe chạy và số làn; - Bề rộng của lề đường; - Dải phân cách; - Bó vỉa. 3.3.1. Bề rộng phần xe chạy: Kích thước của bề rộng phần xe chạy ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn giao thông. Phần xe chạy có bề rộng càng hẹp càng gây khó khăn cho người lái xe khi tránh xe, vượt nhau hay gặp xe đi ngược chiều. Với mặt đường hẹp thì khoảng cách ngoài giữa hai thùng xe cũng như khoảng cách của bánh xe với mép lề đường không gia cố sẽ không đủ đảm bảo cho lái xe tin tưởng mặc dù họ đã giảm tốc độ xe. Bởi vậy, số tai nạn trên 1 triệu ụtụ-km tăng theo mức độ giảm bề rộng phần xe chạy. Ví dụ: theo số liệu thống kê ở CHLB Đức cho thấy: Bảng 3.10. Ảnh hưởng của bề rộng phần xe chạy độn số vụ tai nạn Bề rộng phần xe chạy, m 4,5 – 5,5 5,5 – 6,5 6,5 – 7,5 7,5 – 8,5 > 8,5 Số tai nạn/106 xe-km 7,40 5,97 4,84 3,80 2,45 3.3.2. Bề rộng của lề đường: Kích thước của lề đường rộng hay hẹp, được gia cố hay không được gia cố; tình trạng lề đường bao gồm:dọc theo mép tiếp xúc tốt, xấu giữa lề và phần xe chạy, bề mặt lề bằng phẳng hay lồi lõm, độ cứng lề… có ảnh hưởng đáng đến điều kiện chạy xe. Bề rông lề hẹp thường làm tăng tai nạn giao thông là do: - Khi xe đang chạy trên đường khi gặp sự cố thường phải lao ra lề đường với tốc độ cao do lề đường quá hẹp đã không thể dừng lại trong phạm vi nền đường. - Các ô tô đỗ trên lề đường có bề rộng hẹp sỏt mộp làn xe ngoài cùng sẽ làm giảm hiệu quả sử dụng bề rộng phần xe chạy khiến lái xe khi điều khiển đến gần đỗ xe có xu hướng lấn sang làn bên cạnh hay các làn xe chạy ngược chiều tạo nên tỡnh huụng tai nạn. Theo O.A.Divotskin (Liờn Xụ cũ) thì nếu đỗ xe cỏch mộp mặt đường từ 2,7m trở lên sẽ không làm ảnh hưởng đến quĩ đạo chuyển động của các ô tô đi qua. Quan trắc ở nước ngoài cho thấy khi lề đường có bề rộng đến 3m thì bắt đầu không thấy rõ rệt ảnh hưởng của lề đường đến tai nạn giao thông. 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 BÒ réng lÒ ®­êng, m Sè tai n¹n t­¬ng ®èi Hinh 3.18. Sự phụ thuộc của số tai nạn tương đối vào bề rộng lề đường (Bề rộng lề 3m là chuẩn để so sánh) O.A. Divoskin (LX cò) New York (Mü) Na Uy William vµ Fritts (Mü) Ngoài ra, quan sát của O.A.Divotski và A.P.Seviakov (Liờn Xụ cũ) khi xe qua các trạng thái lề đường khác nhau chỉ ra khoảng cách trung bình từ bánh xe sau của ụtụ đến mép phần xe chạy khi lề ở các trạng thái khác nhau như sau : Bảng 3.11. Ảnh hưởng của trạng thái lề đường đến khoảng cách trung bình từ mép sau của ụtụ đờ́n mép phần xe chạy Lề trơn lầy 92cm Rải cát 80cm Đá vỉa cao 15cm 80cm Dải mép bằng phẳng, rộng 0,2m 44cm Dải mép bằng phẳng, rộng 0,6m 36cm Lề gia cố hỗn hợp cát sỏi 30cm Lề có dải mép rộng 0,75m 20cm. Các số liệu trên chứng tỏ một điều, sự khác nhau về điều kiện chạy xe giữa phần xe chạy và dải tiếp xúc với nú trờn lề càng lớn thì nguy hiểm do tai nạn giao thông càng cao và chất lượng giao thông tương ứng của đường càng thấp. Theo các số liệu của O.A.Divotski thỡ trờn cỏc đoạn đường có tình trạng lề không thỏa mãn đó cú gần 6% số tai nạn đường do xe bị trượt ngang khi đi vào lề trơn lầy. 3.3.3. Số làn xe chạy và việc tỏch cỏc làn xe ngược chiều theo từng hướng: Xem xét ảnh hưởng của số làn xe tới an toàn giao thông ta không chỉ xột riờng cho từng loại đường mà còn phải so sánh số tai nạn giao thông theo các đường có số làn xe khác nhau để xác định hệ số ảnh hưởng trung bình so với đường có hai làn xe thông thường. Hệ số này đươc xác định Bảng 3.12. So sánh số tai nạn giao thông theo các đường có số làn xe khác nhau Hai làn xe 1 Ba làn xe 1,50 Bốn làn xe và không có dải phân cách 0,80 Các trị số này ứng với lưu lượng xe chạy bình thường đối với mỗi loại đường nói trên. Trên đường nhiều làn xe, khi lưu lượng xe chạy thấp là khi đường chưa đầy xe thì số tai nạn sẽ giảm. 3.3.4. Dải mộp, bú vỉa và dải phân cách Dải mép. Đối với đường ô tô dải mép được xây dựng nhằm chuyển tiếp giữa mặt đường và lề dọc theo phần xe chạy. Dải mép có tác dụng như dải dẫn hướng giúp lái xe có thể cho xe chạy sỏt mộp phần xe chạy đồng thời cú tỏc dụng giữ cho mép mặt đường không bị phá hỏng do chênh lệch độ cứng giữa lề đường và mặt đường. Hiện tượng hư hỏng ở mép phần xe chạy dọc theo đường thẳng là do mép bị gẫy giống như hiện tượng cóc gặm, sau đó phát triển rộng ra phía phần xe chạy, tạo ra các ổ gà gây nguy hiểm cho xe chạy và làm giảm bề rộng thực tế của mặt đường. Hiện tượng các ô tô có thể va quệt nhau khi phải trỏnh cỏc chỗ mép mặt đường bị phá hỏng là nguyờn nhân gõy tai nạn giao thông. Vì vậy dải mép có ảnh hưởng trực tiếp tới an toàn chạy xe. Bó vỉa. Đối với các đô thị, phần xe chạy được tách biệt với vỉa hè và dải phân cách bằng bó vỉa. Chiều cao của bó vỉa thường từ 15-18cm, cá biệt có thể lên tới 20-22cm nếu dải phân cách cần được nâng cao để giữ đất cây trồng. Hàng bó vỉa ngăn cách này sẽ làm cho lái xe có xu hướng đưa xe đưa quĩ đạo chuyển động của xe về phía tim đường để đề phòng ô tô va quệt vào vỉa hè hoặc dải phân cách, đồng thời làm giảm tốc độ của xe chạy khi vượt so với đường không cú bú vỉa. Ở các dải phân cách được xây dựng với bó vỉa cao thường gây nguy hiểm cho các xe vượt do bánh xe đâm vào bó vỉa, theo nghiên cứu của một số nước thì là nguyên nhân của 12% tai nạn giao thông. Vì thế các đường ô tô trong thành phố không nên dựng bú vỉa hoặc dựng bú vỉa với chiều cao thấp để không ảnh hưởng đến điều kiện chạy xe.Trong các thành phố bó vỉa được xây dựng đều phải cách xa phần xe chạy bằng các dải mép rộng từ 0,5-0,75m và được gọt tròn hay vát cong giữa mặt trước và mặt sau của đá vỉa. Dải phân cách. Đối với đường ô tô có hai làn xe, do bề rộng phần xe chạy không lớn nên người ta chỉ dung các vạch sơn liền nét. Đối với đường ô tô cấp cao, đường cao tốc có lưu lượng và tốc độ xe chạy lớn cần thiết phải xây dựng dải phân cách giữa nhằm ngăn ngừa tai nạn giao thông do dải phân cách có tác dụng: - Tách biệt hẳn cỏc dũng xe đi theo hai hướng ngược chiều, do đó nếu gặp trường hợp đường trơn , lái xe mất khả năng điều khiển xe đi đúng hướng và bị trượt sẽ không chạy sang làn xe đối diện gây tai nạn nếu gặp xe chạy ngược chiều. - Dải phân cách có chiều cao đủ thì vào ban đêm có thể ngăn các tia sáng đèn pha chạy ngược chiều, không làm lái xe bị chói mắt và điều khiển xe chạy an toàn. Bề rộng của dải phân cách có ý nghĩa đáng kể đến an toàn chạy xe. Khi bề rộng dải phân cách lớn hơn 12m thì chỉ có 15% số xe đi vào phần xe chạy của xe chạy ngược chiều. Khi dải phân cách rộng 15m thì số tai nạn giảm từ 12% tổng số tai nạn trên đường khi không tỏch dũng xe ngược chiều xuống còn 2%. Khi tăng bề rộng dải phân cách số tai nạn giảm, quan trắc xe chạy trên đường cho thấy số tai nạn giao thông giảm đáng kể khi bề rộng dải phân cách từ 5m trở lên. Với quan điểm an toàn chạy xe, đôi khi người ta chia dải phân cách ra làm 3 loại như sau: - Loại cho xe chạy qua tự do: là các dải phân cách bằng đất nén chặt, ngang mức với phần xe chạy và được tách khỏi mặt đường bằng dải mép, bằng đá vỉa thấp, bằng các dải dự trữ hoặc bằng các vạch trên mặt đường các đường giới hạn liền nét. - Loại đi qua được nhưng khó khăn: là các dải phân cách cú bú vỉa cao đến 15cm, bề mặt mềm hay được xới tơi, là các rãnh thoát nước mưa có talluy thoải, là các dải con trạch bằng bê tông hay bằng đất nhô cao. - Loại xe không qua được: bằng cách xây dựng các hang rào kiểu khác nhau, các con trạch bằng đất, các đường vạch hoặc không có hàng rào khi bề rộng không vượt quá 30m. Yêu cầu về kích thước dải phân cách phụ thuộc vào tốc độ xe chạy. Khi xe chạy với tốc độ thấp, khoảng cách tầm nhìn yêu cầu nhỏ và bề rộng dải phân cách cần thiết không lớn. Ngược lại, khi xe chạy với tốc độ cao thì yêu cầu về tầm nhìn càng cao và bề rộng dải phân cách càng lớn.Cỏc số liệu nêu trong bảng số liệu dưới đây chỉ ra các trị số tương ứng giữa tốc độ chạy xe, khoảng cách tầm nhìn yêu cầu và bề rộng cần thiết của dải phân cách. 3.3.5. Các công trình trên đường và các chướng ngại vật trên lề đường. Lan can và vỉa hè của các công trình nhân tạo đặt ở gần mép đường xe chạy, bó hẹp đường làm cho người lái xe lo ngại sợ va vào chướng ngại vật, đặc biệt là khi xe chạy với tốc độ cao, buộc người lái xe phải cho xe chạy vào gần trục đường xe chạy, đôi khi dẫn đến ô tô bị va quệt và trong đa số các trường hợp thường hay gặp là xe hay phải giảm tốc độ. Kết quả nghiên cứu của tác giả Divotskin cho thấy sự thay đổi chế độ chạy xe trên cầu và các đoạn đường gần cầu sau khi cải tạo bằng cách tăng kích thước của cầu từ 7m lên 12,8m với bề rộng phần xe chạy của đường là 7m như sau: Bảng 3.13. Sự thay đổi chế độ chạy xe trên cầu và các đoạn đường gần cầu sau khi cải tạo bằng cách tăng kích thước của cầu từ 7m lên 12,8m Điều kiện xe chạy Tốc độ xe chạy, Km/h Trước khi cải tạo Sau khi cải tạo Mức tăng tốc độ Tốc độ trên các đoạn đường liền kề Xe con cùng loại 53,8 62,7 8,9 (11,7%) 65 Xe tải cùng loại 48,0 55,0 7,8 (14,0%) 58 Gặp nhau trên cầu 45,0 55,0 10,5 (23,4%) 59 Các tai nạn phổ biến có nguyên nhân là do ô tô đâm phải các cọc tiêu trên đường dẫn hình thành miệng phễu khi vào cầu, do lan can và đường bộ hành trên cầu gần sát phần xe chạy nên làm giảm hiệu quả sử dụng của bề rộng mặt đường. 3.3.6. Cây trồng trên đường và các đối tượng bố trí trên lề đường. Việc trồng phổ biến các hàng cây hai bên đường, dựng các biển bỏo, cỏc áp phích cổ động, các bảng định ranh giới địa phương, các cổng trào và các đài tưởng niệm trên lề đường trong khu vực dân cư là trường hợp thường thấy làm hạn chế bề rộng phần xe chạy giồng như trên các cầu hẹp. Trên nhiều đường cũ, các hàng cây được trồng trưc tiếp trên lề và cạnh mép đường. Các hàng cây này làm tăng nguy hiểm tai nạn giao thông do các ô tô từ phần xe chạy đi lấn ra ngoài lề. Ngoài ra, các hàng cây còn làm hạn chế tầm nhìn vào hai bên và vào buổi chiều dưới ánh nắng mặt trời tạo thành các bong rõm trên đường xen kẽ với những đoạn đường được chiếu sáng. Sự thoáng hiện của chỗ sáng và chỗ tối làm người lái xe mệt mỏi và khó đánh giá điều kiện đường. Khi ô tô đâm vào hàng cây trồng bên lề sẽ gây ra các tai nạn nghiêm trọng. Mức độ nghiêm trọng của tai nạn còn phụ thuộc vào đường kính của cây trồng bên đường. Theo kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của cây trồng trên lề đường Bourg Lyon (Pháp), người ta đã lựa chọn những đoạn đường tương tự nhau về bình đồ và trắc dọc nhưng khác nhau theo vị trí trồng các hàng cây. Tùy thuộc vào khoảng cách từ cây đến đường đã xác lập được các trị số tai nạn giao thông tương đối sau: Bảng 3.14. Ảnh hưởng khoảng cách từ cõy đờ́n đường đến trị số tai nạn giao thông Vị trí của cây đến phần xe chạy Không có cây < 1m > 1m Số tai nạn/ 1triệu ô tô-km 1,05 1,75 0,51 Cây trồng trên lề ảnh hưởng đến các đặc trưng vận tải của đường. Cây mọc càng gần mép đường xe chạy thì tốc độ xe chạy càng giảm và xe càng đi xa mép mặt đường. Bảng 3.15. Ảnh hưởng của cõy trồng trên lề ảnh hưởng đến các đặc trưng vận tải của đường Khoảng cách của các cây trên lề tới mép mặt đường, m Khoảng cách từ mép mặt đường đến vị trí bánh xe đi qua. Tốc độ Km/h 0,65 1,3 50 1,0 1,25 51 1,5 1,15 54,5 2,5 1,03 61 Các biển báo, các trụ đặc cứng và nặng nề sẽ gây hư hỏng ô tô khi xe va quệt vào chúng và buộc người lái xe rời khoỉ quĩ đạo chuyển động ban đầu, làm giảm hiệu quả sử dụng của phần xe chạy. Ở đây người lái xe đã tuân theo “ khoảng hở an toàn “- khoảng hở cần thiết để các lái xe yên tâm đi gần các chướng ngại vật. Khoảng hở này phụ thuộc vào cự ly chướng ngại vật, hình dạng và kích thước của nó. Khi nghiên cứu trị số khoảng hở phụ thuộc vào chướng ngại vật, tác giả Bruen (Thụy Sỹ) đã xác định các bánh xe của ô tô con đi qua các khoảng cách sau đây: Bảng 3.15Trị số khoảng hở phụ thuộc vào chướng ngại vật Cách vỉa hè 1,20m Cách tường cao 1,65m Cách các cây trồng 1,85m  CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG MÔ HÌNH VỀ HÌNH HỌC ĐƯỜNG THEO QUAN ĐIỂM AN TOÀN GIAO THÔNG 4.1. Mục đích: Xây dựng hình học đường thỏa mãn các yếu tố sau: -Thoả mãn động lực học chạy xe; -Tuyến đường đảm bảo đảm bảo người lái xe quan sát và lựa chọn cách thức chạy xe phù hợp với động lực học chạy xe. -Phối hợp tốt các yếu tố của tuyến, 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. 4.2. Các lý thuyết vận dụng: 4.2.1. Lý thuyết động lực học chạy xe ( mô hình ô tô – đường) Trong mô hình “ụtụ-đường” chưa kể đến người lái xe và thiết kế từng mặt cắt của đường riêng rẽ, xem tia nhìn là bất động hướng tới cuối đường, khi thấy có dấu hiệu chướng ngại vật đầu tiên trên đường thì sử dụng phanh gấp. Những tai nạn xảy ra trên các con đường xõy dựng theo lý thuyết này đã nhắc nhở chỳng ta phải phát triển mô hình chuyển độ ng theo mọi tình huống để mô phỏng thực tế về chuyển động của xe, từ đó đưa ra các tiêu chuẩn cho một con đường an toàn . Mô hình “ụtụ- đường” chỉ phù hợp với các đường có tốc độ thấp (V£ 50km/h -Theo quan điểm thiết kế hình học đường hiện đại) 4.2.2. Lý thuyết thiết kế theo nguyện vọng của người tham gia giao thông (mô hình ụtụ -đường -người lái- môi trường) Không gian chạy xe. Không gian chạy xe là không gian vật lý có thể đo được bằng ba toạ độ, kết hợp với nhõn tố thời gian. Dựa vào không gian xe chạy ta xác định được những điểm chuyển động một cách rừ ràng. Khi không gian chạy xe ngắn không gian chủ yếu là không gian vật lý nên không phụ thuộc vào người nghiên cứu, cũn được gọi là không gian khách quan. Đối với người lái xe mở mắt nhìn không gian ba chiều xung q uanh họ với đầy đủ màu sắc, cảnh vật đa dạng không gian chạy xe đến với họ một cách tự giác và luụn luôn biến đổi gọi là không gian chủ quan . Lý thuyết khô ng gian tõm sinh lý dùng cho người lái xe là một bán không gian giới hạn bởi đường chõn trời, được hợp thành do các không gian thành phần không liên tục (ví dụ không gian của một đại lộ) do bị gãy ở tầm mắt của người lái xe theo hướng nhìn của lái xe. Để có được những p hản ứng chắc chắn an toàn, người lái xe về nguyên tắc phải có được tõm lý nhìn thấy rừ ràng chính xác . Ôtô - lái xe -đường là một hệ thống điều khiển: Dòng thông tin giữa ụtụ -lái xe -đường: Người lái xe (Lái xe) tiếp nhận các thông tin từ môi trường xung quanh anh ta. Ở đõy mắt (quang học) có ý nghĩa q uan trọng nhất, sau đó đến cảm giác do ma sát của bàn tay trên vô lăng và áp lực lên cơ thể (sự gò bó bức bối) tai nghe (õm thanh) và các vận độ ng tự thõn của con người thông qua các cơ và các cơ quan thư giãn (tự cõn bằng). Sự nhận biết thực tế có tính tổng hợp của bốn nhõn tố nó i trên như khi ta chạy xe qua một đường cong tròn chẳng hạn. Phần lớn sự nhận b iết là không tự giác. Bộ phận này chịu tác động của các phản xạ tự phát trong hoạt động của mắt và hoạt độ ng điều chỉnh đặc trưng. Chỉ một ít t hông tin về môi trường bên ngoài vượt q uá ngưỡng tự giác và người lái xe từ chối. Sự tự giác của người lái xe không có khả năng nhận biết vô hạn, giố ng như con nhện trong mạng, chỉ hoạt động ở chỗ nào xuất hiện những tin tỏ ra quan trọng nhất. Sự tự giác đó chỉ bằng 10x17=170 bit ( đơn vị bằng tiếng Anh thể hiện một thô ng tin đơn vị: có - không, hoặc vào - ra). N ếu người tham gia giao thông khô ng nhận được đầy đủ các thô ng tin về đường cần thiết cho phương thức chạy xe của mình thông qua diễn biến quang học của đường thì con đ ường được thiết kế chính xác theo các tính toán động lực học chạy xe trở nên rất nguy hiểm. Các thông tin về cấu tạo tuyến đường sẽ đến quá chậm vào thời điểm chạy xe, nếu như người lái xe đó nhìn mà đánh giá sai lệch tình huống đang xảy ra. Như vậy thoả mãn động lực học chạy xe là cần thiết nhưng không đủ cho việc chạy xe an toàn, bởi vì phương thức chạy xe thực tế được lựa chọn ban đầu tại mặt cắt ngang tương ứng thường khác với p hương thức chạy xe tính toán. Hình 4.1. Dòng thông tin giữa ụtụ - lái xe-đường ễtụ -đường –lỏi xe trong chu trình điều khiển Mối quan hệ giữa ”ụtụ -đường” là cơ sở để đè xuất các yêu cầu của việc chạy xe với các yếu tố của đường. Nghiên cứu mối quan hệ này để đi đến quy định cụ thể các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến và giải pháp thiết kế. Mối quan hệ giữa “Mụi trường bên ngoài - đường: Môi trường bên ngoài chính là các điều kiện tự nhiên ( địa hình, địa mạo, địa chất, thuỷ văn…) và điều kiện về dân cư. Nghiên cứu mối quan hệ này xác định được vị trí của tuyến đường và các giải pháp thiết kế đảm bảo độ ổn định và bền vững của công trình. Môi quan hệ giữa “Mụi trường bên ngoài –người lái xe”: Nghiên cứu mối quan hệ này để biết được những ảnh hưởng của môi trường xung quanh đến tâm lý, sinh lý của người lái xe. Mối quan hệ giữa “ đường - ụtụ” nói lên ảnh hưởng của chất lượng đường đến các chỉ tiêu khai thác vận tải của ụtụ (tốc độ xe chạy, mức tiêu hao nhiên liệu…) Hình 4.2. ễtụ -đường –lái xe trong chu trình điều khiển 1- ụtụ-đường; 2- môi trường - đường; 3- môi trường–người lái xe; 4- đường – ụtụ Mối quan hệ nhân quả Các mối liên quan của kết q uả có thể được giải t hích theo hai dạng khác nhau: Mố i quan hệ nhõn quả xuất phát từ một chuỗi tương ứng của nguyên nhõn và kết quả. Thuyết mục đích, ngược lại giải thích mối quan hệ xuất phát từ khuynh hướng của mục đích. Những cõn nhắc tính toán vạch tuyến đảm bảo yêu cầu quang học được sắp xếp theo thuyết mục đích. Theo đó một chuyến đ i bằng ôtô là một hành vi hai mục đích: mục đích thứ nhất là đến nơi đã định, mục đích thứ hai là an toàn nhờ không gian trống tức thời trên đường. Ở mục đích thứ hai, công tác bài trí con đường giúp cho người lái xe những hỗ trợ cần thiết. Trong lĩnh vực này, chỉ hạn chế ở các mối quan hệ giữa sự tác động của người lái xe lên phương tiện và thông tin ngược lại của xe và đường đến anh ta, như khái niệm nguyên nhõn của thời gian trước đõy không còn đủ nữa. Mối t ương quan của hệ thống người lái xe -ụtụ - đường có thể giải thích bằng một chu trình điều khiển có nhiều khõu (nhiều thành phần). Trong hệ thống ấy, diễn biến của phản ứng có t hể nghiên cứu riêng rẽ theo thuyết nhõn quả, đồng thời cả hệ thống hoạt động theo thuyết mục đích. Bằng cách quan niệm như vậy chỳng ta loại bỏ được mõu thuẫn dường như tồ n tại giữa thuyết nhõn q uả và thuyết mục đích k hi nghiên cứu về mố i quan hệ người lái xe -xe- đường. 4.3. Cách nhìn của lái xe và trường nhỡn trờn đường: 4.3.1. Cỏch nhìn của lái xe Giải mặt đường và không gian xung quanh nó cho lái xe một chuỗi hình ảnh và ấn tượng. Sự định hướng của người lái xe dựa trên chuỗi thông tin thu nhận từ không gian đường ấy. Điểm hướng dẫn: điểm cuối cùng hay điểm xa nhất của tầm nhìn người lái xe. Sự thay đổi vị trí điểm hướng dẫn cho người lái xe biết sự chuyển động của xe và mặt đường (trọng điểm khách quan tự nhiên). Điểm nhìn: Vị trí của nó phụ thuộc vào tốc độ. Khoảng cách của điểm nhìn tăng lên khi tốc độ tăng (trung tâm điểm của sự chú ý). Hướng phụ: tương ứng với đường chân trời tự nhiên. Hướng chính : hướng diễn biến chính của đường. Sự bố trí không gian chạy xe (đường cùng với không gian chung quanh cho đến phạm vi ảnh hưởng tới trường nhìn của lái xe) quyết định phương thức chạy xe. Hình ảnh của không gian đường cần được thay đổi có mục tiêu. Trong trường hợp này nên chú ý : Đảm bảo mức độ chú ý không đơn điệu; Tránh tăng lượng thông tin đột ngột; Điểm hướng dẫn nên nằm ở trung tâm của trường nhìn; Các bộ phận phụ của con đường nên bố trí sao cho có ảnh hưởng tích cực đến phương thức chạy xe. Hình 4.3. Hình dáng đường theo cách nhìn của lái xe 4.3.2. Trường nhỡn trờn đường Đường phải đảm bảo hướng nhìn tốt nhằm tạo cho người lái xe phán đoán đúng tình huống và nhờ đó có phương thức chạy xe an toàn. Diễn biến của con đường cần phải được nhìn thấy rõ ràng, chính xác để những lái xe lạ không bị nhầm lẫn. Để tạo được một con đường nhìn có thể hiểu đúng cần phải bố trí giải chạy xe (thiết kế mặt bằng) và bố trí không gian chạy xe phù hợp với nhiệm vụ của nó. 4.4. Lựa chọn tốc độ xe chạy trên đường: 4.4.1. Các loại tốc độ xe chạy: a) Tốc độ hành trình: Tốc độ hành trình là trị số tốc độ dự tính cho xe du lịch đạt được trên một đoạn đường với điều kiện lượng xe chạy trên đường bằng cường độ giao thông (lưu lượng xe) thiết kế. Nó là một tiêu chuẩn của chất lượng giao thông và là đại lượng mục tiêu của mọi hoạt động xây dựng đường ụtụ . Tốc độ này được cho ở các bảng năng lực phục vụ của đường. Khi cường độ giao thông tăng lên thì tốc độ hành trình sẽ giảm đi và ngược lại. Tại những thời điểm cường độ giao thông không đáng kể thì tốc độ hành trình là cao nhất. Tốc độ này thay đổi theo thời gian trong ngày, theo tuần, theo tháng trên cùng một cấp kỹ thuật của đường. b) Tốc độ tính toán (VTT, Vd) Tốc độ tính toán là đại lượng quan trọng trong công tác thiết kế đường, được sử dụng để tính toán các yếu tố đường khi gặp các khó khăn về địa hình. Nó được quy định tuỳ theo tầm quan trọng về mặt giao thông của con đường và điều kiện kinh tế. Tốc độ tính toán quyết định các trị số giới hạn của các yếu tố hình học thiết kế và tương quan cho phép khi phối hợp các yếu tố riêng rẽ thành tuyến đường. Do đấy tốc độ thiết kế có ảnh hưởng quyết định đến: - Chất lượng của con đường; - Tính an toàn và chất lượng của giao thông thông qua đặc điểm đường; - Tớnh kinh tế. Nhưng nhiều nước cũng cũn cú quan niệm tốc độ xe chạy tính toán là tốc độ của một chiếc xe ô tô con chạy không có sự cản trở của các xe khác trong điều kiện bất lợi nhất. Tức là trong các điều kiện bình thường, người ta khuyến khích dựng cỏc tốc độ cao hơn để nâng cao tiện nghi xe chạy. c) Tốc độ 85% (V85) Là tốc độ đặc trưng của một đoạn đường có những đặc điểm đường xác định mà 85% xe con chạy không vượt quá tốc độ ấy khi có những điều kiện chạy xe sau đây: - Không bị xe khác cản trở; - Mặt đường không bị ẩm ướt và sạch. d) Tốc độ cho phép (Vcf ) Tốc độ cho phép là tốc độ một hay nhiều loại xe phải tuân theo trên một con đường hay một loại đường nhất định. Trên đường cao tốc không hạn chế tốc độ (có những đường cao tốc vẫn bị hạn chế tốc độ tối đa) tốc độ cho phép là tốc độ nhỏ nhất được chạy trên đường. Tuyệt đại đa số đường ô tô đều bị hạn chế tốc độ xe vì vậy nói tốc độ cho phép thông thường hiểu là tốc độ tối đa cho phép. Trong đề tài này cũng như vậy. Tốc độ cho phép được quy định trong văn bản pháp luật hoặc được thông báo cho người tham gia giao thông bằng các dấu hiệu trên đường (biển báo và vạch kẻ đường). Tốc độ cho phép thay đổi theo loại đường, cấp đường và thời gian. Việc định ra tốc độ cho phép nhằm phục vụ nhiều mục tiêu ví dụ để tiết kiệm nhiên liệu, để bảo vệ môi trường, để tăng khả năng thông xe của con đường. Nhưng mục tiêu hàng đầu vẫn là để đảm bảo an toàn giao thông, phòng ngừa tai nạn. Tốc độ cho phép làm thời gian đạt được đích đến của người tham gia giao thông và khi điều kiện đường, thời tiết tốt và đường ít xe chtoostnos làm giảm sự thoải mái hưng phấn của người lái xe. Vì vậy tốc độ cho phép thường bị vượt qua, một hiện tượng xảy ra ở mọi nơi, mọi lúc và ở tất cả các nước trên thế giới. Đảm bảo cho xe chạy đúng tốc độ cho phép cần phải áp dụng nhiều biện pháp, từ giáo dục, răn đe đến cưỡng bức. Những người quản lý giao thông và làm đường phải bảo đảm cung cấp thông tin kịp thời và chính xác tốc độ cho phép đến người lái xe để họ kịp điều chỉnh phương thức chạy xe hợp lý của mình. Càng tránh cho người lái xe phải thay đổi tốc độ đột ngột thì sự an toàn cho một chuyến đi càng cao. e) Tốc độ có thể (Vct) Tốc độ có thể là tốc độ của một xe ô tô con chạy một mình, không có sự cản trở của các xe khỏc trờn một đoạn đường có những điều kiện về tuyến đường và nền mặt đường nhất định khi thời tiết thuận lợi. Vì xe ô tô con là xe chạy nhanh nhất, có tốc độ cao nhất trên đường nên tốc độ có thể được xem như tốc độ tối đa xe có thể chạy trên một đoạn đường. Vì tốc độ cho phép thay đổi từng thời kỳ nhất định tùy theo chất lượng mạng đường và yêu cầu xã hội, nó lại thường xuyên bị vượt quá nên người thiết kế đường luôn luôn phải tính đến tốc độ này khi cấu tạo các bộ phận của đường. Ví dụ khi tốc độ tính toán của con đường là 40 km/h thì người thiết kế đường luôn phải tính đến người lái xe chạy vào đường cong bằng, đường cong đứng hay nút giao thông với tốc độ cao hơn, đạt đến 50, 60 hay 70 km/h… 4.4.2. Tầm quan trọng của tốc độ chạy xe trên đường đối với an toàn giao thông Tai nạn giao thông đường hai làn do những nguyên nhân liên quan đến tốc độ xe chạy. Muốn hạn chế tai nạn trong trường hợp này là rất khó, phải đồng thời sử dụng các tiêu chuẩn hình học đường rất cao và đồng nhất phương tiện tham gia giao thông. Những tiêu chuẩn này khác rất xa với các tiêu chuẩn hình học đường hiện nay ở nước ta và trên thế giới. Có thể đi đến một nhận xét chung là, tốc độ càng cao thì nguy cơ phát sinh tai nạn giao thông càng lớn, tốc độ càng thấp giao thông càng an toàn, nhưng cần chi phí thời gian lớn để đạt mục đích chuyến đi. Vì vậy giao thông tốc độ cao là yêu cầu khách quan của xã hội hiện đại. Thỏa mãn nhu cầu này thời kỳ đầu phải chấp nhận số lượng tai nạn giao thông cao, đặc biệt là các tai nạn có tổn thất về người. Do chỗ hệ thống đường có nhiều thiếu sót và còn do chỗ người tham gia giao thông chưa thích ứng được với giao thông tốc độ cao. 4.4.3. Nguyên tắc lựa chọn tốc độ chạy xe trên đường Những khái niệm tốc độ nêu ra ở trên rất có ý nghĩa trong nghiên cứu về đường. Nhưng trong thiết kế đường và tổ chức giao thông còn cần phải chú ý đến quy luật chung về lựa chọn tốc độ xe của người tham gia giao thông. Cự ly của một chuyến đi càng dài thì tốc độ được lựa chọn càng cao vì lý do kinh tế và lý do tâm lý. Ảnh hưởng của môi trường chung quanh đường và các yếu tố giao thông đến tốc độ xe được lựa chọn. Đường ngoài đô thị, xe chạy ở địa hình trống trải, trường nhìn lớn, lưu lượng xe ít, cự ly chuyến đi dài, tốc độ xe lớn nhất. Khi xe đi vào vùng phụ cận trường nhìn hạn chế, lưu lượng xe lớn hơn, cảm giác đã đến gần đớch… làm cho tốc độ xe được lựa chọn giảm đi. Cuối cùng xe chạy vào đường phố, cảm giác bán hầm đè nặng lên người lái xe cùng với sự cản trở do lưu lượng xe tăng, tốc độ được lựa chọn là thấp nhất. Trong thiết kế đường quy luật này chi phối rất nhiều, ví dụ cùng một tốc độ tính toán nhưng ở khu vực nông thôn tiêu chuẩn hình học và nền mặt đường nên chọn cao hơn trong đô thị. Hình 4.4. Sự biến đổi tốc độ xe phụ thuộc vào vị trí tuyến 4.5. Tạo hình ảnh về con đường Theo những quan điểm hiện đại trình bày ở trên đây, để thiết kế hình học đường cần phải phân biệt rõ hai loại đường. Loại thứ nhất đường cho mọi loại xe chạy với tốc độ thấp (Vtt < 50 km/h), ở tốc độ này các loại xe cơ giới hiện đại khi cần thiết có thể dừng xe đột ngột tức thời trong khoảng 1 giây (10m đến 15m quãng đường chạy xe). Gần như trong mọi trường hợp khoảng cách này có thể đảm bảo dễ dàng trên đường vì vậy vấn đề an toàn giao thông trờn cỏc con đường loại này là đơn giản. Có thể coi rằng mô hình “ Đường – Xe “ phù hợp với loại đường này. Loại đường thứ hai đường cho xe chạy với tốc độ cao (Vtt ≥ 50 km/h). Đường tốc độ càng cao thì lái xe đánh giá con đường và đưa ra các quyết định điều khiển xe chạy càng khác nhiều với mô hình Động lực học chạy xe nói trên. Quá trình thiết kế đường trở nên phức tạp hơn nhiều để có được một con đường chạy xe an toàn. Người lái xe không bị rơi vào tình trạng nguy hiểm do đường và giao thông gây nên. Đối với đường ô tô tốc độ cao, hình dạng chung của con đường trước mắt người lái xe, giúp họ đánh giá đúng đắn diễn biến của con đường để chọn được phương thức chạy xe đúng đắn, kịp thời, quan trọng hơn nhiều so với từng yếu tố hình học trên từng mặt cắt riêng rẽ. Một con đường an toàn được tạo nên bởi sự phối hợp có chủ ý của các yếu tố mặt cắt của đường và không gian chung quanh đường. Sự phối hợp hợp lý này được tích lũy từ kinh nghiệm khai thác đường chứ ít khi được rút ra từ tính toán. 4.5.1. Lập sơ đồ thiết kế bình đồ tuyến: a) Tiêu chuẩn an toàn thiết kế bình đồ tuyến: - Tiêu chuẩn 1: Đảm bảo cho đồ án thiết kế đạt được chất lượng tốt. - Tiêu chuẩn 2: Đảm bảo đạt được tốc độ khai thác mong muốn với suất đảm bảo 85% - Tiêu chuẩn 3: Đảm bảo an toàn về mặt ổn định động lực học của ô tô. Bảng 4.1. Các tiêu chuẩn an toàn thiết kế bình đồ tuyến theo CHLB Đức Trong đó: - V85: Tốc độ khai thác, (km/h); - Vd: Tốc độ thiết kế, (km/h); - CCRsi:Hệ số thay đổi độ ngoặt của đường cong; -μRD : Hệ số lực ngang tương ứng với tốc độ khai thác V85 -μRA : Hệ số lực ngang thiết kế Từ tiêu chuẩn an toàn thứ nhất và thứ hai được nghiên cứu, các nước đó xõy dựng đồ thị để hỗ trợ cho người thiết kế đường ô tô lựa chọn bán kính hợp lý của các đường cong tròn được bố trí liên tiếp trờn bỡnh đồ tuyến Hình 4.5a. I- Vùng thiết kế tốt; II- vùng thiết kế chấp nhận được; III- Vùng thiết kế xấu b) Lập sơ đồ khối thiết kế bình đồ tuyến: Góc chuyển hướng bình quân càng nhỏ tốc độ xe chạy càng cao. Điều này có cả hai mặt xấu và tốt trong thiết kế và khai thác đường nhằm đảm bảo an toàn giao thông. Đường càng thẳng thì việc đạt được tốc độ tính toán càng dễ dàng. Đường thẳng làm xuất hiện nguy cơ xe chạy vượt quá tốc độ cho phép càng nhiều, đấy là mặt xấu. Sự phối hợp các đường cong trờn bỡnh đồ phải tạo nên một con đường hài hòa để các đường cong được người lái xe đánh giá đúng. Hình 4.5b. Sự phối hợp hài hòa đường cong trờn bỡnh đồ Căn cứ theo các tiêu chuẩn thiết kế bình đồ ta lập ra sơ đồ khối khi thiết kế bình đồ như sau: Hình 4.6. Sơ đồ khối thiết kế bình đồ tuyến 4.5.2. Sự phối hợp giữa bình đồ và trắc dọc đường: Muốn đảm bảo cho người lái có thể chạy xe với tốc độ cao, thì hình học đường phải đảm bảo trước hết là tầm nhìn, tuyến đường đều đặn, không bị bóp méo quang học, khụng gõy cỏc ảo giác, làm cho người lái xe yên tâm không tự nhiên giảm tốc độ. Khi nhìn xa dưới một góc nhỏ, đường càng biến dạng. Tốc độ càng cao, tầm quan sát càng xa, ảo giác càng lớn càng phải chú ý thiết kế quang học. Hình 4.7. Ảo giác khi leo dốc:a- đường bằng tưởng dốc;b- dốc nhỏ tưởng dốc lớn Hình 4.8. Trắc dọc lồi lõm phối hợp với bình đồ có độ cong nhỏ Hình 4.9. Một đoạn thẳng ngắn trên trắc dọc (cầu) gây cảm giác sai lầm a) Các dạng đường: Mỗi một cách tổ hợp bình đồ và trắc dọc đường sẽ cho một hình dạng con đường nhất định. Một số dạng đường như sau: Hình 4.10. Các dạng đường b) Số lượng các đường cong đứng và đường cong nằm nên bố trí bằng nhau: Trên đường đồi, thường làm nhiều đường thẳng trờn bỡnh đồ, mặt cắt dọc lại cố gắng đi bao nên đường cong đứng nhiều hơn đường cong nằm, tuyến sẽ mấp mô có nhiều chỗ không đảm bảo tầm nhìn, không rõ hướng đi tiếp tục của tuyến. Tuyến đường có quá nhiều đường cong trờn bỡnh đồ tạo cảm giác đi quanh co, lái xe không an tâm phải giảm tốc độ. Hình 4.11a Tuyến lượn sóng nhiều đường cong đứng Hình 4.11b Tuyến quanh co nhiều đường cong nằm c) Đảm bảo một tỷ lệ giữa chiều dài đoạn thẳng và chiều dài đoạn cong: Đường cong ngắn nằm giữa hai đoạn thẳng dài và góc chuyển hướng càng nhỏ thì trị số bán kính cong sử dụng lại càng lớn Bảng 4.2 Bán kính đường cong nằm lấy theo góc chuyển hướng Góc chuyển hướng, độ 1 2 3 4 5 6 8 Bán kính(m) Khi tốc độ tính toán 100 km/h 20000 14000 8000 6000 4000 2000 1500 Còn lại 10000 6000 4000 3000 2000 1000 800 Khi góc chuyển hướng nhỏ hơn 0,5 độ thì không cần làm đường cong vì tuyến thực sự thay đổi rất ít. Một đoạn thẳng ngắn chêm vào giữa hai đường cong ngược chiều sẽ tạo cảm giác gẫy khúc, nhất là đoạn thẳng này tạo ra một cái cầu. Đoạm thẳng ngắn chêm giữa hai đường cong cùng chiều cũng nên tránh phải nâng lên tối thiểu 300 – 400m trên đường tốc độ cao. Hình 4.12. Hiệu quả của tăng bán kính cong nằm Đường cong có bán kính cong nhỏ kẹp giữa 2 đoạn thảng dài; Sau khi tăng bán kính d) Muốn tuyến đỡ quanh co tốt nhất là nên lẩn các đường cong: Bố trí đường cong đứng và đường cong nằm trùng nhau. Hai đỉnh không lệch nhau quá 1/4 chiếu dài đường cong ngắn nhất và tốt nhất là trùng nhau. Chiều dài đường cong nằm trên phủ ngoài đương cong đứng một chiều là 50-100m (đối với đường cấp I – III) Hình 4.13. Phối hợp đường cong nằm và đường cong đứng 1- Nên làm; 2- Cho phép e) Các yếu tố kế cận nhau không nên thay đổi đột ngột: Các chỗ tốc độ thay đổi nhiều chính là các chỗ hay xảy ra tai nạn nhất. Các yếu tố tối thiểu cố gắng tập trung vào một chỗ, có biển báo đàng hoàng. Các bán kính cạnh nhau không nên có trị số vượt quá 1: 1,4. Sau một đoạn thẳng dài không bố trí bán kính nhỏ mà trước đó nờn cú một bán kính lớn hơn bao ngoài cả hai phía. f) Tiờu chuẩn cực hạn chỉ áp dụng ở nơi không thể tránh được. Tốc độ thiết kế phải được hiểu là tốc độ cực hạn dùng trong trường hợp khó khăn. Mọi trường hợp khuyến khích tạo điều kiện tốt nhất cho xe. g) Tự đặt mình vào điều kiện người lái xe trên đường để kiểm tra. Người lái xe bao giờ cũng định hường nhờ các vật chuẩn mhw phần xe chạy, trước hết là làn xe với các vạch phân cách, dải hướng dẫn lan can phòng hộ, dải cây xanh… Tập hợp các điểm chuẩn sẽ định hướng đường cho người lái xe yên tâm, trong trường hợp không đảm bảo phải cú cỏc biện pháp thông tin bổ sung như làm biển báo, trồng cây xanh. h) Phương án phối hợp bình đồ và trắc dọc: Sự phối hợp lý tưởng giữa bình đồ và trắc dọc được trình bày trờn hỡnh 33. Hình 4.14. Sự phối hợp lý tưởng giữa bình đồ và trắc dọc Trong những trường hợp phức tạp cần phải cân nhắc nhiều phường án phối hợp giữa bình đồ và trắc dọc khác nhau để sao cho các thông tin về đường đến với người lái xe kịp thời và chính xác. Các phương án phối hợp như sau: Hình 4.15. Các phương án phối hợp và hình ảnh đường tạo ra Hình 4.16. Hình ảnh về tường hộ lan an toàn 4.5.3. Sự phối hợp giữa đường và cảnh quan: Đường là một công trình to lớn, tồn tại nhiều năm, được hàng chục triệu người sử dụng. Vì vậy, nó là môi trường lao động của bao nhiêu lái xe, nơi nhìn ngắm cảnh của hàng chục triệu người. Thiết kế theo qui trình là không đủ mà phải tạo điều kiện lao động tốt cho người lái xe, khụng chóng bị mệt mỏi, không chủ quan đến mức dễ buồn ngủ, tạo hứng thú khi đi đường cho hành khách và cho người lái. Đường phải có tác dụng làm đẹp cảnh quan của khu vực, tận dung lập lại cân bằng môi sinh đó cú. Thiết kế cảnh quan hợp lý mang lại những lợi ích: - Kết hợp hài hòa giữa các yếu tố của tuyến; - Đảm bảo hướng nhỡn đỳng của người lái; - Định tuyến và định các yếu tố của tuyến đúng thiết kế; - Đảm bảo tuyến kết hợp hài hòa với cảnh quan của địa phương; - Bảo vệ các di tích lịch sử và văn hóa, cỏc vùng phụ cận tuyến; - Bảo tồn và nâng cao cảnh quan địa phương; Hình 4.17. Phạt cây để nhìn thấy kiến trúc a) Trước khi trồng cây b) Sau khi trồng cây Hình 4.18. Trồng cây để che thùng đấu Cảnh quan thiên nhiên với vẻ đẹp của nó là một tài sản lớn của quốc gia phải được giữ gìn và tu tạo. Cảnh quan có thể tạm định nghĩa là tổng hợp các tác nhân điển hình về thiên nhiên xuất hiện nhiều lần trong khu vực chọn tuyến như cây, cỏ, mặt nước, điạ hỡnh…cú ảnh hưởng đến công việc chọn tuyến đường. Hình 4.19. Các đỉnh ngọn cây báo trước hướng rẽ của tuyến a-Chỗ chuyển hường sau đường cong đứng lồi; b- Báo trước ngã ba; c- Các bụi cây dẫn hướng theo dọc tuyến; d- Báo trước đường cong có bán kính nhỏ. Vùng đồi núi có đặc điểm là địa hình có nhiều thay đổi nhẹ. Muốn giảm bớt khối lượng công tác, tuyến nên đi theo các đường cong lớn gắn với địa hình. Vùng núi là nơi cắm tuyến khó khăn, để tuyến phù hợp tụt nhất với thiên nhiên đồng thời cũng đảm bảo tiết kiệm khối lượng đào đắp, khi cắm tuyến thường phải sử dụng các tiêu chuẩn kỹ thuật tối thiểu, về bình đồ cũng như mặt cắt dọc. Các taluy cao, nên chia bậc để trồng cây che, dù rằng biện pháp này có làm tăng khối lượng công trình. Hình 4.20a. Đường đi qua cửa rừng có trồng thêm cây Hình 4.20b. Taluy đắp cao được phân bậc để trồng cây Hình 4.21. Một số hình ảnh kết hợp đường và cảnh quan 4.6. Sử dụng phối cảnh 3D vào thiết kế hình học đường: Đường là một công trình trải dài theo tuyến, dọc tuyến địa hình thay đổi nên chỉ dùng mô hình thì không thể hiện được hết toàn bộ khung cảnh của tuyến. Vì vậy, Ta cần phải dựng phối cảnh 3D trên suốt tuyến. Việc dựng phối cảnh 3D thường được hỗ trợ bằng máy tính. Hình 4.22a. Nguyên tắc dựng phối cảnh trong hệ xOy Hình 4.22b. Mô hình một đoạn đường dựng bằng máy tính Hình 4.23. Sử dung 3d trong thiết kế hình học tuyến CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1. Kết luân: Từ việc phân tích ảnh hưởng của các yếu tố hình học của đường đến bảo đảm an toàn chuyển động của xe, đề tài đạt được một số kết quả: - Chỉ ra được các yếu tố hình học của tuyến có ảnh hưởng trực tiếp đến chuyển động của xe; - Phân tích các nguyên nhân xảy ra tai nạn giao thông tại những vị trí hình học đường không đảm bảo. - Xây dựng được mô hình hình học đường tiếp cận theo điểm an toàn giao thông. 5.2. Kiến nghị: Qua phân tích ảnh hưởng của các yếu tố hình học đường tới an toàn chuyển động xe, chúng tôi nhận thấy trong công tác thiết kế hình học đường cần phải đặc biệt quan tâm các vấn đề: - Phối hợp hài hòa thiết kế bình đồ và trắc dọc. - Kết hợp hình học đường và cảnh quan xung quanh tránh sự đơn điệu. - Tỏch cỏc dũng xe chạy ngược chiều bằng các dải phân cách rộng, bề mặt của dải này phải tạo nên sức cản đủ lớn để dừng xe khi ô tô đi lấn vào. - Quy hoạch không gian ven đường hợp lý. - Trên những đoạn khó khăn, nờn ỏp dung các phương pháp thiết kế hiện đại như: thiết kế mụ hỡnh và dựng hình chiếu phối cảnh 3D. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. CHXHCNVN. Tiêu chuẩn Việt Nam.Đường ụtụ- Yêu cầu thiết kế TCVN 4054-05 ,Hà Nội 2005. [2]. CHXHCNVN. Tiêu chuẩn Việt Nam. Đường ụtụ cao tốc – Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 5729-97, Hà Nội 1997. [3].Thiết kế đường ô tô F1- Đỗ Bá Chương. NXB Giáo Dục [4]. Bộ giao thông vận tải, 22TCN 273 – 01 Tiêu chuẩn thiết kế đường ụtụ. [5]. PGS. TS Nguyễn Quang Toản. Thiết kế đường ụtụ hiện đại. Bài giảng cao học. Đai học GTVT 2004. [6]. PGS. TS Nguyễn Quang Toản. Nghiên cứu các giải pháp thiết kế nâng cao tính an toàn giao thông đường ụtụ . Đề tài NCKH cấp Bộ. M – số : B2001-35-18 . Hà Nội 2004