CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ THIẾT KẾ TUYẾN XE BUÝT TRONG THÀNH PHỐ
Tổng quan về giao thông vận tải đô thị
1.1.1 Hệ thống giao thông vận tải đô thị
Hệ thống GTVT đô thị gồm hai bộ phận chính, hệ thống giao thông và hệ thống vận tải
Hệ thống giao thông gồm hệ thống giao thông động và hệ thống giao thông tĩnh
Hệ thống vận tải gồm vận tải hành khách và vận tải hàng hóa
Vận tải hành khách bao gồm vận tải hành khách công cộng, vận tải cá nhân và vận tải bán công cộng
Hình 1.1: Sơ đồ hệ thống giao thông vận tải đô thị 1.1.2 Nhu cầu đi lại trong đô thị a) Khái niệm nhu cầu đi lại
Nhu cầu đi lại là số lượng chuyến đi bình quân của một người trong một đơn vị thời gian Kí hiệu: N, đơn vị: chuyện đi/người/thời gian
Hệ số đi lại là số chuyến đi bình quân của một người trong một ngày
Chuyến đi là sự di chuyển có mục đích với cự ly từ 500 mét trở lên
Nhu cầu đi lại phát sinh từ mong muốn của con người trong việc thỏa mãn các nhu cầu khác liên quan đến đời sống và sản xuất.
Phân loại nhu cầu đi lại:
Hệ thống giao thông vận tải đô thị
Sự di chuyển phương tiện,
Hk trên đường Đường sá, bến xe, yếu tố khác
Vận tải hành khách công cộng
Vận tải bán công cộng
Hệ thống giao thông động
Hệ thống giao thông tĩnh
Hệ thống giao thông Hệ thống vận tải
Hình 1.2: Sơ đồ phân loại nhu cầu đi lại b) Các yếu tố ảnh hưởng đến nhu cầu đi lại
Sự phát triển kinh tế xã hội – GDP/người/năm
Hình 1.3: Mối quan hệ giữa GDP và số chuyến đi
Khi GDP tăng lên, số lượng chuyến đi sẽ thay đổi theo các giai đoạn:
Giai đoạn I: N tăng chậm nhanh
Giai đoạn III: N bão hòa
Giai đoạn IV: N suy giảm
Giai đoạn V: N suy giảm chậm
Khi đô thị mở rộng, nhu cầu di chuyển cũng gia tăng do sự xuất hiện nhiều điểm thu hút mới và khoảng cách lớn hơn giữa các địa điểm Điều này dẫn đến sự gia tăng các chuyến đi thương mại và thăm thân, phản ánh sự phát triển của các khu vực đô thị lớn.
Theo mục đích: đi học, đi làm, đi chơi
Theo giới hạn hành trình:
Chuyến đi trong thành phố, ngoại ô
Theo tính chất chuyến đi: thường xuyên, không thường xuyên
Theo cự ly chuyến đi: ngắn (0,5-5km), trung bình (5-20km), dài (>20km)
Bảng 1.1: Bảng nhu cầu đi lại của người dân
Loại đô thị Dân số( triệu người) N (chuyến đi/người/năm)
* Sự phát triển của cơ sở hạ tầng đô thị:
- Nếu đường sá thuận lợi nhu cầu đi lại tăng lên và ngược lại
- Có vận tải hành khách công cộng, chi phí chuyến đi rẻ thì nhu cầu đi lại tăng lên và ngược lại
* Cơ chế, chính sách đối với VTHKCC và phương tiện cá nhân:
Các cơ chế chính sách ảnh hưởng rất lớn đến nhu cầu đi lại:
- Chính sách kinh tế: thuế, phí, giá
* Sự phát triển giao thông vận tải đô thị và chất lượng dịch vụ VTHKCC:
Sự phát triển giao thông đô thị được thể hiện qua sự đa dạng của các phương thức vận tải hành khách công cộng như metro, xe buýt, tàu điện bánh sắt, tàu điện bánh hơi và monorail Các thành phố có nhiều loại hình vận tải đô thị phong phú thường có hệ thống giao thông phát triển hơn.
+ Sự phát triển của thông tin, truyền thông
Khi thông tin và truyền thông phát triển, nhu cầu di chuyển của con người có xu hướng giảm Việc liên lạc không còn phụ thuộc vào việc di chuyển, dẫn đến việc giảm số lượng chuyến đi, giảm ùn tắc giao thông và tai nạn.
* Điều kiện thời tiết khí hậu, phong tục tập quán:
Khi thời tiết mưa lạnh, nhu cầu di chuyển của người dân giảm, trong khi đó, nhu cầu sử dụng phương tiện công cộng và taxi lại tăng lên Mặc dù có thể nhận thấy sự ảnh hưởng của thời tiết đến nhu cầu đi lại, nhưng việc định lượng mức độ tác động này là điều rất khó khăn.
Nhu cầu vận chuyển thay đổi theo thời gian và không gian, bị ảnh hưởng bởi tính chu kỳ trong sinh hoạt của hành khách Sự khác biệt về mức độ phát triển kinh tế - xã hội, cơ cấu dân cư và thu nhập dẫn đến nhu cầu vận chuyển khác nhau ở các đô thị và vùng miền Vào những thời điểm khác nhau trong ngày, số chuyến đi hai hướng có thể không đồng đều, nhưng tổng số hành khách đi và về thường tương đương trong một khoảng thời gian nhất định, tùy thuộc vào từng luồng hành khách và sự biến động của chúng Do đó, việc hiểu rõ quy luật biến động này là rất quan trọng.
Luồng hành khách là số lượng hành khách di chuyển theo một hướng, có thể được phân loại thành luồng hành khách thường xuyên và không thường xuyên, cũng như một chiều hoặc hai chiều Nó phản ánh số lượng hành khách theo từng đoạn và toàn bộ hành trình trong một khoảng thời gian nhất định.
Khối lượng vận chuyển là số lượng hành khách vận chuyển theo từng hành trình trong thời gian xác định (ngày, tháng, năm)
Lượng luân chuyển là một chỉ tiêu quan trọng trong lĩnh vực vận tải, được tính bằng tích số của khối lượng vận chuyển và cự ly bình quân của mỗi chuyến đi của hành khách.
* Quy luật biến động luồng hành khách:
- Quy luật biến động theo thời gian:
+ Biến động của luồng hành khách theo giờ trong ngày:
Sự biến động trong nhu cầu đi lại tạo ra các khung giờ cao điểm, thấp điểm và bình thường Quy luật này giúp xác định sức chứa xe phù hợp và nhu cầu di chuyển của hành khách theo từng thời gian trong ngày, từ đó lập tần suất chạy xe hợp lý và xây dựng thời gian biểu cho mỗi hành trình.
Sự thay đổi luồng hành khách theo giờ trong ngày chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm thời gian làm việc của các đơn vị sản xuất, hành chính, trường học, và các hoạt động thương mại, văn hóa Các phương thức vận tải như đường sắt, đường thủy và hàng không cũng có chế độ làm việc riêng, ảnh hưởng đến lưu lượng hành khách Mục đích chuyến đi như đi làm, đi học, mua sắm hay tham gia các hoạt động văn hóa cũng đóng vai trò quan trọng Thêm vào đó, các sự kiện như triển lãm, thi đấu thể thao và biểu diễn nghệ thuật cũng góp phần làm thay đổi luồng hành khách trong từng khung giờ.
Biến động luồng hành khách theo giờ trong ngày tạo ra các giờ cao điểm, liên quan đến thời gian bắt đầu và kết thúc làm việc, với sự khác biệt giữa hướng đi và hướng về Để đánh giá sự thay đổi này, hệ số không đồng đều theo giờ được sử dụng, là tỉ số giữa lượng hành khách trong giờ cao nhất và số lượng hành khách bình quân trong một giờ.
Luồng hành khách theo giờ trong ngày có sự khác biệt rõ rệt giữa các ngày làm việc và ngày nghỉ, như chủ nhật, lễ và tết Do đó, thời gian biểu chạy xe cần được điều chỉnh khác nhau cho các ngày này để đáp ứng nhu cầu của hành khách.
+ Biến động của luồng hành khách theo ngày trong tuần và theo tháng trong năm:
Luồng hành khách hàng ngày trong tuần thay đổi dựa vào chế độ làm việc của các cơ quan, doanh nghiệp, hệ thống thương mại, cũng như các yếu tố văn hóa và đời sống Bên cạnh đó, chế độ làm việc của các phương thức vận tải khác nhau cũng ảnh hưởng đến sự biến động này.
Nhìn chung luồng hành khách trong thành phố giảm vào ngày nghỉ và giờ cao điểm cũng thay đổi cả chiều đi và chiều về
Luồng hành khách biến đổi theo từng tháng trong năm, chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như điều kiện kinh tế, địa lý, phong tục tập quán, thời tiết, khí hậu, các phương thức vận tải, tình trạng đường sá, độ dài chuyến đi và mạng lưới hành trình.
Luồng hành khách trong thành phố có sự biến động không rõ nét theo tháng Tuy nhiên, lượng khách ngoại ô và liên tỉnh tăng mạnh vào mùa hè và dịp Tết, kéo theo chiều dài chuyến đi bình quân gia tăng Sự tăng trưởng này chủ yếu do nhu cầu đi tham quan, nghỉ mát, du lịch, trẩy hội và thăm viếng gia đình.
Tổng quan về tuyến vận tải hành khách công cộng bằng xe buýt
1.2.1 Khái niệm tuyến vận tải hành khách công cộng bằng xe buýt
Tuyến vận tải hành khách công cộng bằng xe buýt là một phần quan trọng trong mạng lưới giao thông đô thị, có chức năng vận chuyển hành khách đến các khu vực ngoại vi và trung tâm đô thị vệ tinh Tuyến này được trang bị cơ sở vật chất chuyên dụng như nhà chờ và biển báo, nhằm tổ chức hiệu quả các hành trình vận chuyển bằng xe buýt theo quy hoạch tổng thể của thành phố.
Tuyến vận tải hành khách công cộng bằng xe buýt có tính cố định cao, gắn liền với hạ tầng đô thị, nhưng hành trình có thể linh hoạt thay đổi để đáp ứng nhu cầu đi lại của người dân theo thời gian và không gian Mỗi tuyến thường có điểm đầu, điểm cuối và các điểm dừng, trung chuyển chính được xác định rõ ràng.
Mạng lưới tuyến vận tải hành khách công cộng bằng xe buýt được quy hoạch và thiết kế đồng bộ, đảm bảo sự liên thông giữa các tuyến nhằm phục vụ tối ưu nhu cầu di chuyển của người dân, đồng thời phù hợp với hệ thống giao thông của thành phố.
1.2.2 Phân loại tuyến vận tải hành khách công cộng bằng xe buýt
Phân loại tuyến là một vấn đề phức tạp, được thực hiện dựa trên nhiều tiêu chí khác nhau tùy thuộc vào mục đích cụ thể Tuy nhiên, có thể phân loại tuyến theo các tiêu thức cơ bản như sau:
* Theo tính ổn định của tuyến xe buýt được phân thành 2 loại:
Theo giới hạn phục vụ (Phạm vi hoạt động):
* Theo tiêu thức này tuyến được phân ra thành các loại sau (căn cứ vào vị trí điểm đỗ đầu và vị trí điểm đỗ cuối của tuyến):
- Tuyến nội thành: Là tuyến xe buýt chỉ chạy trong phạm vi thành phố, phục vụ luồng hành khách nội thành
Tuyến ven nội thành bắt đầu từ khu vực ngoại thành và kết thúc tại vành đai thành phố, phục vụ nhu cầu di chuyển của hành khách từ ngoại thành vào trung tâm thành phố và ngược lại.
Tuyến chuyên tải là tuyến vận chuyển hành khách có điểm đầu và điểm cuối tại các bến xe liên tỉnh và các điểm trung chuyển Mục tiêu chính của tuyến này là giúp hành khách di chuyển từ bến này sang bến khác qua thành phố một cách thuận tiện.
Theo hình dạng tổng quát và không xem xét sự biến dạng ở từng đoạn, tuyến xe buýt được phân loại thành nhiều loại khác nhau.
- Tuyến đơn độc lập (Không trúng điểm đỗ, không tự cắt): Loại này gồm nhiều dạng khác nhau: đường thẳng, gấp khúc, hình cung
Tuyến đường vòng khép kín là loại tuyến có điểm đầu và điểm cuối trùng nhau, bao gồm các hình dạng như đa giác, các cung và gấp khúc kết hợp với cung Những tuyến này thực chất được hình thành từ việc ghép các tuyến đơn lại với nhau Trong khi đó, tuyến khép kín một phần được tạo thành từ sự kết hợp giữa tuyến đường vòng khép kín và các tuyến đơn độc lập.
Tuyến khép kín số 8 được hình thành từ hai tuyến đường vòng khép kín Việc lựa chọn dạng tuyến này hay tuyến khác phụ thuộc vào sự phân bố các vùng thu hút và yêu cầu của hệ thống giao thông, nhằm đảm bảo cự ly ngắn nhất và số lần chuyển tải ít nhất.
Các tuyến đơn độc thường được sử dụng để phục vụ nhu cầu đọc tuyến với một hướng xác định, đặc biệt khi lưu lượng hành khách lớn Tuyến đơn dạng cung chủ yếu được áp dụng để vận chuyển hành khách qua các trung tâm và kết nối với các tuyến khác Trong khi đó, tuyến gấp khúc được sử dụng để vận chuyển hành khách ở các khu vực thu hút không nằm dọc theo tuyến giao thông.
Tuyến đường vòng khép kín thường được sử dụng để vận chuyển hành khách trong một khu vực lớn Tuy nhiên, do hành trình kéo dài và khó khăn trong việc thực hiện đúng thời gian biểu, loại tuyến này ít được áp dụng.
Các tuyến khép kín 1 phần thưởng được sử dụng để vận chuyển hành khách từ khu vực này đến khu vực khác Chúng bao quanh một khu vực độc lập, giúp đón khách từ khu vực đó và sau đó chuyển họ đến một khu vực khác.
Tuyến khép kín số 8 được thiết kế để vận chuyển hành khách giữa hai khu vực lớn nhưng gần nhau, mang lại tính tối ưu lý thuyết Tuy nhiên, việc thực hiện một vòng số 8 một cách trơn tru trong thực tế gặp nhiều khó khăn.
Mỗi thành phố có sự phân bố dân cư, đặc điểm công nghiệp, thương mại, văn hóa và mạng lưới giao thông riêng biệt, do đó không thể áp dụng một phương pháp duy nhất cho mọi thành phố.
1 dạng tuyến, mặc dù dạng tuyến đó là ưu việt nhất
* Theo vị trí tương đối so với trung tâm thành phố
Theo cách phân loại này các tuyến buýt bao gồm:
- Tuyến hướng tâm (Tuyến bán kính): Là tuyến hướng về trung tâm thành phố
Tuyến giao thông bắt đầu từ vùng ngoại ô và kết thúc tại trung tâm hoặc vành đai thành phố, phục vụ nhu cầu di chuyển của hành khách giữa khu vực ngoại ô và thành phố Tuy nhiên, nhược điểm của tuyến này là hành khách phải chuyển tiếp khi đi qua thành phố, dẫn đến lưu lượng hành khách lớn tại trung tâm và gây khó khăn trong việc tìm kiếm bến đầu và bến cuối.
Quy trình thiết kế tuyến vận tải hành khách công cộng bằng xe buýt trong thành phố
Quy trình xây dựng tuyến theo sơ đồ sau
Hình 1.4: Sơ đồ xây dựng hành trình chạy xe
Xác định điểm đầu cuối tuyến
Xác định lộ trình tuyến
Kiểm tra sự phù hợp của tuyến
Xác định các điểm dừng dọc đường
Xây dựng phương án tổ chức vận tải hành khách
1.3.1 Nguyên tắc xác định điểm đầu cuối a) Vị trí
Điểm đầu cuối của luồng hành khách chính cần được đặt tại các vị trí gần với những khu vực có nhu cầu cao như bến xe, chợ, trung tâm thương mại và trường học Việc bố trí này không chỉ giúp hành khách dễ dàng tiếp cận mà còn giảm thiểu việc phải thay đổi tuyến, từ đó rút ngắn thời gian chuyến đi.
- Điểm đầu cuối nên được bố trí gần với gara
Việc sắp xếp hợp lý sẽ tối ưu hóa hoạt động, giúp tiết kiệm chi phí Quảng đường huy động ngắn hoặc bằng 0 (khi điểm đầu cuối là gara) sẽ giảm thiểu chi phí vật liệu và giảm áp lực thời gian cho lái xe.
Điểm đầu cuối được đặt ở vị trí thuận lợi, giúp hành khách dễ dàng chuyển tiếp giữa các hành trình và phương thức di chuyển khác nhau.
Nguyên tắc thiết kế điểm đầu cuối yêu cầu một điểm không chỉ phục vụ cho một tuyến mà còn cho nhiều tuyến khác Sự thuận tiện cho hành khách trong việc chuyển tuyến tăng lên khi số lượng tuyến tại một điểm đầu cuối lớn Tuy nhiên, nếu số lượng tuyến quá nhiều, điều này có thể gây ra ùn tắc giao thông và làm giảm tính kinh tế do sự trùng lặp giữa các tuyến.
Để nâng cao trải nghiệm hành khách, các điểm đầu cuối cần được đặt gần các điểm dừng đỗ và các phương thức vận tải khác như ga tàu hỏa, sân bay và cảng biển Đồng thời, diện tích của các điểm đầu cuối phải đủ rộng để thực hiện các tác nghiệp cần thiết.
Xe buýt hoạt động với nhiều chuyến trong một ngày trên một hành trình xác định, sau mỗi chuyến, phương tiện cần thời gian nghỉ ngắn để đảm bảo sức khỏe và sự tỉnh táo cho lái xe, đồng thời dự phòng cho các sự cố Trong thời gian chờ, xe sẽ vào các điểm đầu cuối để đợi Xe buýt cần quay đầu và đỗ chờ tới lượt vận chuyển, với thời gian chờ thường chỉ từ 5 đến 10 phút Do đó, điểm đầu cuối phải có đủ diện tích để xe đứng chờ và thực hiện việc quay đầu, đây là yêu cầu bắt buộc và rất quan trọng.
- Làm các tác nghiệp về điều hành:
Một điểm đầu cuối không chỉ phục vụ cho một tuyến mà còn cho nhiều tuyến cùng lúc, vì vậy cần có tổ chức điều hành để sắp xếp hoạt động giữa các tuyến, đảm bảo hệ thống vận động thuận lợi và bình thường Do đó, tại các điểm đầu cuối thường có các kiốt, chòi hay gian điều hành để hỗ trợ quản lý và điều phối.
Điểm đầu cuối trong các tác nghiệp BDSC thường được bố trí gần gara, và trong điều kiện tối ưu, gara sẽ là điểm đầu cuối Tại đây, điểm đầu cuối không chỉ có chức năng đỗ xe mà còn cần diện tích để xây dựng các công trình phục vụ công tác BDSC Nếu điểm đầu cuối nằm xa gara, vẫn có thể bố trí diện tích cho việc xây dựng trạm xăng dầu tại các vị trí này.
- Làm các tác nghiệp khác:
Tại các điểm đầu cuối, cần thiết phải có những công trình hỗ trợ như nhà nghỉ cho lái xe, biển quảng cáo để tạo thêm nguồn thu nhập, và bảng thông tin hiển thị giờ mở và đóng tuyến, khoảng cách chạy xe, cùng các thông tin khác Dựa trên yêu cầu về diện tích, có thể xác định diện tích tối thiểu cần thiết cho các hoạt động tác nghiệp Diện tích này có thể thay đổi tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của từng loại hoạt động tác nghiệp.
1.3.2 Nguyên tắc xác định lộ trình tuyến
Lộ trình tuyến là thứ tự các tuyến đường trong hành trình vận tải, thể hiện rõ ràng đường đi cần thực hiện để hoàn thành nhiệm vụ.
Với vai trò quan trọng như vậy lộ trình của tuyến phải thỏa mãn các yêu cầu sau:
Các hướng trục chính là yếu tố quan trọng trong việc đáp ứng nhu cầu di chuyển của người dân Việc tuân thủ các hướng này không chỉ đảm bảo khả năng phục vụ hiệu quả mà còn phản ánh chức năng thiết yếu của xe buýt trong nền kinh tế quốc dân.
Lộ trình xe buýt cần đi qua các điểm thu hút lớn để phục vụ tối đa số lượng hành khách, đồng thời phải đảm bảo độ dài hợp lý, phù hợp với quy mô và diện tích thành phố Việc kéo dài tuyến xe buýt quá mức sẽ làm giảm tính kinh tế do hệ số trùng lặp tuyến quá cao.
Lộ trình của tuyến xe buýt cần phải tương thích với cơ sở hạ tầng hiện có để đảm bảo hiệu quả vận hành Việc xác định lộ trình phải dựa trên khảo sát thực tế và điều kiện cụ thể của khu vực mà tuyến đi qua Điều này giúp tránh tình trạng tắc đường do xe buýt chạy trên các tuyến đường không phù hợp, như sử dụng xe lớn trên đường nhỏ hoặc ngược lại.
Lộ trình của xe buýt VTHKCC cần đi qua các tuyến phố có đủ điều kiện để bố trí điểm dừng đỗ, đặc biệt trong các khu vực đông dân cư của thành phố Việc xác định lộ trình sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến việc bố trí các công trình phục vụ và loại phương tiện sử dụng Các tuyến buýt không nên đi qua những con phố có diện tích vỉa hè và đường phố hạn chế, như khu phố cổ, do thiếu không gian cho nhà chờ và biển báo, đồng thời các phương tiện cũng cần có sức chứa nhỏ, dẫn đến tính không kinh tế.
Lộ trình phải tuân thủ các quy định của nhà nước, điều này có nghĩa là hoạt động của các lộ trình bị giới hạn bởi các quy định cụ thể Ví dụ, xe buýt không được phép chạy trên đường cao tốc, và lộ trình giữa chiều đi và chiều về có thể khác nhau do sự hạn chế của các tuyến đường một chiều.
