Bài tập lớn đường thành phố
Đề Bài: Cải thiện và bố trí điều khiển giao thông cho nút giao thông dưới đây.
Biết lưu lượng xe con quy đổi theo các hướng như hình vẽ

Bài Làm
I-Số LIỆU ĐẦU VÀO
Dien Bien Phu
1669
92
869
28

T ra n P h u

965

815
1942

94

1577
2361

989

690

Dien Bien Phu

Hướng Đi

Bắc
Nam
Đông
Tây

SV : Trần Văn Lâm

Phải
2
690
92
0

Hướng đi ra
Thẳng
1914
1577
869
0

1

Lưu Lượng
Trái
125
94
28
0

tổng cộng

2014
2361
989
0

Lớp: LT-K14-Thái Nguyên

T ra n P h u

125

T ra n P h u

2

2041
1914

1577


Bài tập lớn đường thành phố

6.8
DIE
U
PH
IEN
NB


7.5

N

2.0

6.1

6.0

4.5

TRAN PHU

4.1 3.5
11.6
5.5

TRAN PHU

2.0

6.1

4.7

DIE
NB
IEN
U

PH
7.9
6.8

II-TÍNH TOÁN MỨC ĐỘ NGUY HIỂM CỦA NÚT 3
Gọi

nt , nn , nc là số điểm tách, nhập và cắt của một nút giao thông. Lấy điểm tách làm

chuẩn, có hệ số bằng một thì để đánh giá mứ độ phức tạp(nguy hiểm) của nút, người ta
tính:
M = 1 × nt + 3 × n n + 5 × nc

Từ đó ta có:
- Nếu M<10: nút rất đơn giản
-

Nếu M=10 → 25 : nút đơn giản

-

Nếu M=25 → 55 : nút phức tạp vừa phải

- Nếu M>55 : nút rất phức tạp
Từ hình vẽ 1, ta có các thông số sau:
+ Số điểm tách

SV : Trần Văn Lâm

nt =3


2

Lớp: LT-K14-Thái Nguyên


Bài tập lớn đường thành phố
+ Số điểm nhập

nn =4

+ Số điểm cắt

nc = 8

Do bậy ta được : M= 55
Đánh giá mức độ phức tạp của nút : NÚT PHỨC TẠP VỪA PHẢI.

III- ĐỀ XUẤT CÁC PHƯỚNG ÁN ĐIỀU KHIỂN TÍN HIỆU GIAO THÔNG
1-

Phương án điều khiển tín hiệu giao thông:
Do hướng Bắc và Nam rẽ trái có lưu lượng tương đối lớn. Vì vậy ta sẽ vố trí

một pha riêng cho dòng xe này
Dự kiến điều khiển 3pha như sau:

Pha 1

Pha 2


Pha 3

a= Tính thời gian chuyển pha TZ
Thời gian chuyển pha TZ là khoảng thời gian tính từ lúc kết thúc pha này đến
lúc bắt đầu pha kia. Khoảng thời gian này phải đảm bảo quá trình giao thông diễm
ra an toàn, các xe không vị va chạm nhau trong cùng xung đột.
TZ=Tr+Tk+Tv - Te
Trong đó:
-Tz : là thời gian chuyển pha (s)
- Tr+Tk : khoảng thời gian xe đi hết phạm vi xung đột
SV : Trần Văn Lâm

3

Lớp: LT-K14-Thái Nguyên


Bài tập lớn đường thành phố
Tr + Tk =

Lr + Lk
Vr

Lr : Khoảng cách từ điểm dừng đến hết phạm vi xung đột(m)
Lk : Chiều dài xe, lấy Lk= 6m
Tv : Thời gian đèn vàng, lấy Tv=3s
Te : Khoảng thời gian xe pha tiếp đi đến phạm vi xung đột
Te =


Le
Ve

Vr : Vận tốc xe ra khỏi nút, lấy Vr=36km/h = 10m/s
Ve : Vận tốc xe vào nút, lấy Ve=Vr=10m/s
Le : Khoang cách từ vạch dừng tới phạp vi xung đột (m)
Tuy nhiên, để đơn giản, lấy thời gian chuyển pha của 3 pha như nhau
Ta lựa chọn :

Tz = 6s

b- Tính toán thời gian điều khiển
Từ số liệu tính toán trên, ta suy ra tổng thời gian chuyển pha :
3

Tz = ∑ t Zi = 3 × TZi = 3 × 6 = 18s
1

Do các nhánh của nút có nhiều làn xe, nên khả năng thông qua của nút khá lớn, do
vậy lưu lượng dòng bão hòa Si của 1 làn khá lớn
Vì Vậy chọn Si = 6000 (xe\h)
Dự kiến mỗi đầu vào có 2 làn xe, 1 làn cho rẽ trái, 1 làn cho xe đi thẳng và rẽ
phải.

SV : Trần Văn Lâm

4

Lớp: LT-K14-Thái Nguyên



Bài tập lớn đường thành phố

H­íng T©y

H­íng §«ng

H­íng B¾c

H­íng Nam

Hướng
Bắc
Nam
Đông
Tây

Hướng đi
Th + Ph
Trái
1916
125
2267
94
961
28
0
0

Ta có bảng lưu lượng xe tính toán như sau :

Pha

Hướng đi

SV : Trần Văn Lâm

Mi (xe\h)

5

Số làn xe

Si (xe\h)

Yi =

Lớp: LT-K14-Thái Nguyên

Mi
Si


Bài tập lớn đường thành phố
1

Nam đi thẳng+rẽ

2267

2


6000

0.378

2
3

phải
Bắc rẽ trái
Đông đi thẳng + rẽ

125
961

2
2

6000
6000

0.021
0.16

phải
Y= ∑ Yi = 0.559

Như vậy :

Thời gian chu kỳ đèn tối ưu :

TOP =

1.5 × ∑ t zi + 5
1− Y

= 72.535

Thời gian chu kỳ đèn thiết kế :
TP = (1 → 1.5) × TOP = (72.535 → 108.802)

Chọn chu kỳ đèn thiết kế : TP = 91s
Tổng thời gian đèn xanh :
3

3

1

1

∑ Txi = TP − ∑ Tzi = 73s
Giải hệ phương trình :
Tx1 + Tx 2 + Tx 3 = 73s

Tx1 : Tx 2 : Tx 3 = 2267 : 125 : 961

Ta được kết quả :
Tx1 = 49s
Tx2 = 3s
Tx3 = 21s

Vậy ta tính được tỷ số giữa thời gian đèn xanh và thời gian chu kỳ :
λ1 =

SV : Trần Văn Lâm

Tx1
= 0.538
TP

6

Lớp: LT-K14-Thái Nguyên


Bài tập lớn đường thành phố
λ2 =

Tx 2
= 0.033
TP

λ3 =

Tx 3
= 0.231
TP

C- Tính thời gianchờ trung bình và khả năng thông qua.
* Xét 1 pha :
- Pha 1 gồm có 2 làn xe cho xe đi thẳng và rẽ phải

- Khả năng thông qua của pha 1 :
Cm1 = Cm1ph + Cmth1 + Cm 2ph + Cmth2

Trong đó :
Cm1ph = λ1 × S1 = 3231 (xe\h)
Cmth1 = λ1 × S1 = 3231 (xe\h)
Cm 2ph = λ1 × S1 = 3231 (xe\h)
Cmth2 = λ1 × S1 = 3231 (xe\h)

Vậy ta được :
Cm1 = 12924 (xe\h)

- Thời gian chờ trung bình của pha 1:
t w1

 TP × (1 − λ1 ) 2

x12
= 0.9 × 
+

2q1 (1 − x1 ) 
 2 × (1 − Y1 )

Ở đây ta có :
λ1 = 0.538
y1 = 0.378
q1 =

M1

= 0.63
3600

x1 =

M1
= 0.702
λ1 × S1

Thay vào công thức ta được :
SV : Trần Văn Lâm

7

Lớp: LT-K14-Thái Nguyên


Bài tập lớn đường thành phố
t w1 = 15.2 s

*Xét pha 2 :
- Pha 2 gồm có 2 làn xe cho xe rẽ trái
- Khả năng thông qua của pha 2 :
Cm 2 = Cmtr1 + Cmtr2

Trong đó :
Cmtr1 = λ2 × S 2 = 198 (xe\h)
Cmtr2 = λ2 × S 2 = 198 (xe\h)

Vậy ta được :

Cm 2 = 396

(xe\h)

-Thời gian chờ trung bình của pha 2 :
t w2

(

 TP × 1 − λ22
= 0.9 × 
 2 × (1 − Y2 )


)

2

+


x 22

2 q 2 (1 − x 2 ) 


Ở đây ta có :
λ 2 = 0.033
y 2 = 0.021
q1 =


M2
= 0.035
3600

x1 =

M2
= 0.632
λ2 × S 2

Thay vào công thức ta được :
t w 2 = 53.171 s

*Xét pha 3 :
- Pha 3 gồm có 2 làn xe, cho các xe đi thẳng, rẽ phải và rẽ trái
- Khả năng thông qua của pha 3 :
Cm3 = Cmth1 + Cm1ph + Cmtr1 + Cmtr2 + Cm 2ph + Cmtr2

SV : Trần Văn Lâm

8

Lớp: LT-K14-Thái Nguyên


Bài tập lớn đường thành phố
Trong đó :
Cm1ph = Cm 2ph = λ3 × S 3 = 1384.6 (xe\h)
Cmth1 = Cmth2 = λ3 × S 3 = 1384.6 (xe\h)

Cmtr1 = Cmtr1 1 + Cmtr1 2

Ta có :
C tr1 2 = 2 ×

3600
= 79.121
TP

C tr1 1 : Tra bảng phụ thuộc vào :

λ3 = 0.231
M th2 = 0

Ta được : C tr1 1 = 103
Ta có :
C tr2 2 = 2 ×

3600
= 79.121
TP

C tr2 2 : Tra bảng phụ thuộc vào :

λ3 = 0.231
M th1 = 869

Ta được : Ctr21 = 0

Vậy ta được :

Cm3 = 5641 (xe\h)

-Thời gian chờ trung bình của pha 3 :
t w3

(

 TP × 1 − λ32
= 0.9 × 
 2 × (1 − Y3 )


)

2

+


x32

2 q 3 (1 − x 3 ) 


Ở đây ta có :

SV : Trần Văn Lâm

9


Lớp: LT-K14-Thái Nguyên


Bài tập lớn đường thành phố
λ3 = 0.231
y 3 = 0.16
q3 =

M3
= 0.267
3600

x3 =

M3
= 0.694
λ3 × S 3

Thay vào công thức ta được :
t w3 = 31.506 s

* Khả năng thông xe lý thuyết của nút là :
Cm = Cm1 + Cm2 + Cm3 = 18961 (xe\h)

* Khả năng thông xe thực thế của nút là :
C tt = 80% × Cm = 15169 (xe\h)

* Thời gian chờ trung bình của phương tiện :
3


TW =

∑(M

i

× t wi )

1

3

∑M

= 21.29 s

i

1

* Nhận xét và kiến nghị :
- Phương án điều khiển tín hiệu giao thông trên cho kết quả chấp nhận được.
- Tuy nhiên, nếu ta có thể tăng được số làn xe đầu vào ở các đầu mỗi tuyến thì sẽ
cho ta kết quả tốt hơn và đáng tin cậy hơn.

SV : Trần Văn Lâm

10

Lớp: LT-K14-Thái Nguyên