Nghiên cứu về khoảng cách chấp nhận khi thực hiện chuyển làn tại một số tuyến đường ở tp hồ chí minh

TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU TRƯỚC ĐÂY

Các khái niệm cơ bản

Trong quá trình tham gia giao thông, việc giữ khoảng cách an toàn với xe phía trước là rất quan trọng để đảm bảo an toàn và xử lý tình huống bất ngờ Khoảng cách này, hay còn gọi là khoảng cách giữa các xe, phụ thuộc vào nhiều yếu tố như loại phương tiện, vận tốc, giới tính và tâm lý của người lái xe Mỗi trường hợp cụ thể sẽ có một khoảng cách tương ứng để đảm bảo an toàn khi tham gia giao thông.

Hình 2.1 Khoảng cách trong trường hợp xe muốn nhập dòng

Hình 2.2 Khoảng cách trong trường hợp xe muốn cắt dòng

HVTH: Nguyễn Trường Minh Trang 17

Khoảng cách chấp nhận (Gap acceptances) là yếu tố quan trọng mà người lái xe cần xem xét trước khi thực hiện các thao tác như nhập dòng, tách dòng hay cắt dòng Dựa trên cảm nhận chủ quan, lái xe phải đánh giá và xác định khoảng cách an toàn đủ lớn để thực hiện các thao tác này một cách thành công.

Khoảng cách chấp nhận trong giao thông là yếu tố quan trọng, phụ thuộc vào sự phán xét của từng cá nhân và điều kiện tham gia giao thông tại thời điểm đó Mỗi người sẽ có những khoảng cách chấp nhận khác nhau, ảnh hưởng đến an toàn và hiệu quả khi tham gia giao thông.

Khoảng cách tối ưu, theo khái niệm của Raff, là khoảng cách mà số lượng Khoảng cách chấp nhận nhỏ hơn nó bằng với số lượng Khoảng cách bị từ chối dài hơn nó Điều này có nghĩa là số người chấp nhận khoảng cách này tương đương với số người từ chối Tùy thuộc vào điều kiện của từng cá nhân tham gia giao thông, sẽ có nhiều Khoảng cách chấp nhận khác nhau Do đó, việc xác định chiều dài Khoảng cách chứa Khoảng cách tối ưu là rất cần thiết.

Các nghiên cứu trước đây

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng khoảng cách chấp nhận giữa các xe trong dòng xe di chuyển từ ít đến trung bình thường được xem là phân phối ngẫu nhiên Do đó, phương pháp xác suất thường được áp dụng để tính toán khả năng xuất hiện của khoảng cách chấp nhận Thông thường, dòng xe trong khoảng này được giả định theo phân phối Poisson.

- Xác suất của x xe đến tại bất kì giai đoạn t nào được biểu diễn như sau:

P(x): Xác suất x xe đến trong thời gian t (giây)

: Giá trị trung bình của các xe đến trong thời gian t

Giá trị trung bình của các xe đến trong 1 giây là:

= l ∗ Với l = V/T , V là lưu lượng xe đến trong thời gian T

Công thức xác định tần xuất xuất hiện khoảng cách chấp nhận theo phân phối Poisson được đưa ra như sau:

- Số Khoảng cách lớn hơn hay bằng Khoảng cách tối ưu được tính như sau:

- Số Khoảng cách nhỏ hơn Khoảng cách tối ưu được tính như sau:

Để xác định số khoảng cách chấp nhận trong dòng giao thông, có thể ứng dụng xác suất để tính toán Khoảng cách chấp nhận là yếu tố quan trọng trong tham gia giao thông, phản ánh hành vi của từng cá nhân Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện để hiểu rõ hơn về yếu tố này.

Nghiên cứu của Sun Yon Hwang và các đồng sự (2003) tập trung vào khoảng cách chấp nhận tại mặt cắt nhập dòng trên đường cao tốc cho xe ô tô Họ đã xây dựng mô hình khoảng cách chấp nhận dựa trên nhiều biến số khác nhau để mô phỏng hành vi của người lái xe khi thực hiện chuyển làn Nghiên cứu phân chia thành hai trường hợp: Tuỳ ý chuyển làn và Bắt buộc chuyển làn Trong trường hợp Tuỳ ý, các yếu tố ảnh hưởng bao gồm chiều dài khoảng cách, tốc độ của xe chuyển làn, tốc độ của xe phía trước và phía sau ở làn bên cạnh, cũng như loại xe Đối với trường hợp Bắt buộc, ngoài các yếu tố trên, khoảng cách còn lại cũng được xem xét.

Ông đã phát triển mô hình khoảng cách chấp nhận với bảy biến chính, bao gồm: khoảng cách phía trước, khoảng cách phía sau, khoảng cách với xe phía trước trong cùng làn, khoảng cách còn lại, xe tải nặng chủ thể, xe tải nặng mục tiêu và hằng số.

Tuy nhiên mô hình còn có mô hình mà ông đưa ra chưa thể hiện được ứng xử của người lái xe trong giờ cao điểm, tắc nghẽn

H Farah và các đồng sự (2007) nghiên cứu về mô hình vượt xe của xe ô tô thông qua việc chấp nhận khoảng cách khi tham gia lưu thông Ông đã xây dựng một phòng thí nghiệm sử dụng mô phỏng lái xe STISIM để thu thập dữ liệu về ứng sử của lái xe khi thực hiện vượt xe Phòng thí nghiệm gồm một bảng câu hỏi và một phiên bản mô phỏng lái xe Người tham gia thí nghiệm được yêu cầu lái xe trên đoạn đường dài 9km, từ đó thu thập các dữ liệu về vị trí dọc đường, ngang đường, tốc độ, gia tốc của tất cả các xe trong mô hình Ông đã xây dựng mô hình Khoảng cách chấp nhận như là mô hình lựa chọn nhị phân logrit Ông đã cho thấy một số yếu tố ảnh hưởng đến ứng xử của người lái xe khi tham gia giao thông như: Tốc độ của xe thực hiện vượt càng cao thì xác suất chấp nhận khoảng cách cũng tăng theo Ngoài ra đặc điểm của người lái xe cũng ảnh hưởng đến khoảng cách vượt chấp nhận Đối với những lái xe có tính lo lắng, kiên nhẫn, cẩn thận thì họ thường có đòi hỏi khoảng cách tối ưu lớn hơn, vì vậy xác suất chấp nhận khoảng cách của họ cũng giảm khi mức độ lo lắng, kiên nhẫn, cẩn thận tăng lên Nghiên cứu còn cho thấy rằng những người lái xe trẻ tuổi có xu hướng chấp nhận rủi ro nhiều hơn so với những người nhiều tuổi

Mô hình của H Farah và các cộng sự chưa có tính thực tế cao do các thí nghiệm chỉ được thực hiện trong môi trường phòng thí nghiệm, khiến việc thu thập dữ liệu về hành vi của người lái xe trong thực tế trở nên khó khăn Nghiên cứu chỉ tập trung vào ô tô, với tuyến đường và điều kiện giao thông đơn giản.

Nghiên cứu của Chu Công Minh và các đồng sự (2010) về mô hình chấp nhận khoảng cách của xe máy đã thiết lập các công thức tính toán khoảng cách chấp nhận tối ưu Theo tác giả, các yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách tối ưu bao gồm tốc độ tương đối của xe khi thực hiện chuyển làn so với xe phía trước.

HVTH: Nguyễn Trường Minh Trang 20, ở làn bên cạnh, cho thấy rằng độ lớn của hai khoảng cách phụ thuộc vào các tốc độ tương đối.

Tốc độ tương đối của xe phía trước ở làn bên cạnh và khoảng cách tối ưu có mối quan hệ tỉ lệ nghịch Khi tốc độ tương đối tăng cao, khoảng cách an toàn được chấp nhận sẽ giảm xuống.

Công thức tính khoảng cách tối ưu với xe phía trước ở làn bên cạnh được tính như sau:

Khi xe phía sau di chuyển nhanh hơn nhiều so với xe thực hiện chuyển làn, khoảng cách cần thiết để thực hiện chuyển làn cần được tăng lên tương ứng Công thức tính toán khoảng cách này được biểu diễn như sau: , , ( ) = exp [0.602−0.295min (0,∆ , ( ) ) + ( ) ].

Công thức tính khoảng cách tối ưu với xe phía sau ở làn bên cạnh được tính như sau:

, , :Khoảng cách tối ưu với xe phía trước tại làn i của xe thứ n tại thời điểm t

, , : Khoảng cách tối ưu với xe phía sau tại làn i của xe thứ n tại thời điểm t

∆ , ( ) :Tốc độ tương đối của xe thứ n với xe phía trước ở làn i tại thời điểm t

∆ , ( ) : Tốc độ tương đối của xe thứ n với xe phía sau ở làn i tại thời điểm t

Bài báo đã chỉ ra một số hạn chế trong mô hình khoảng cách chấp nhận của xe máy, bao gồm việc phạm vi nghiên cứu chỉ giới hạn ở ba làn đường xe máy ảo, trong khi thực tế có thể có nhiều làn đường hơn Thêm vào đó, trong quá trình tham gia giao thông, các xe máy có khả năng thay đổi làn ảo bất cứ lúc nào, nhưng mô hình hiện tại không phản ánh sự thay đổi này, khiến cho chuyển động của các xe máy vẫn giữ nguyên.

Kazi Iftekhar Ahmed (1999) đã phát triển mô hình chuyển làn cho xe ô tô, phân chia thành hai loại: chuyển làn tùy ý và chuyển làn bắt buộc Khi thực hiện chuyển làn, người lái xe có hai sự lựa chọn làn bên trái hoặc bên phải và sẽ đánh giá các khoảng trống ở làn mục tiêu Nếu khoảng cách được chấp nhận, quá trình chuyển làn sẽ được thực hiện.

Hình 2.3 Cấu trúc mô hình chuyển làn của Ahmed

Ngoài ra ông cũng đã đưa ra cách công thức tính toán các khoảng cách tối ưu dành cho xe ô tô:

- Công thức xác định khoảng cách với xe phía trước tối ưu ở làn bên cạnh của lái xe thứ n tại thời điểm t được tính như sau:

, : Khoảng cách tối ưu với xe phía trước

: Vận tốc của xe thứ n đang xét

- Công thức xác định khoảng cách với xe phía sau tối ưu ở làn bên cạnh của lái xe thứ n tại thời điểm t được tính như sau:

, ( ): Khoảng cách tối ưu với xe phía sau

∆ ( ) : Vận tốc tương đối của xe đang xét với xe phía sau (ở làn bên cạnh)

= 1 nếu thời gian tr ì hoãn bằng = 0

0 các trường hợp khác ( ) : Thời gian trôi qua kể từ lúc điều kiện Bắt buộc phập dòng có hiệu lực

: Khoảng cách còn lại bắt buộc xe phải tiến hành chuyển làn

Charisma Choudhury và các cộng sự (2007) đã phát triển một mô hình cho việc chuyển làn của ô tô, phân chia thành ba trường hợp: bắt buộc, thoải mái và bình thường, được thể hiện qua hình vẽ minh họa.

Cấu trúc mô hình chuyển làn của Charisma cho thấy rằng khoảng cách tối ưu phía trước sẽ tăng khi tốc độ trung bình của dòng xe chính tăng, nhưng sẽ giảm trong trường hợp chuyển làn bắt buộc Đồng thời, khoảng cách tối ưu phía sau cũng tăng lên khi tốc độ của xe phía sau tăng, nhưng sẽ giảm trong tình huống chuyển làn bắt buộc.

Nói về ảnh hưởng của mật độ xe lưu thông tác động đến Khoảng cách chấp nhận khi thực hiện chuyển làn, Saravanan Gurupackiam và các đồng sự

Nghiên cứu năm 2010 chỉ ra rằng tỉ lệ người lái xe thực hiện chuyển làn giảm khi mật độ xe tăng cao Điều này cho thấy lái xe sẵn sàng chấp nhận rủi ro lớn hơn để chuyển làn trong điều kiện đông đúc, với các khoảng trống chấp nhận nhỏ hơn và thời gian thực hiện nhanh hơn Cụ thể, các khoảng trống chấp nhận dao động từ 4.04 giây đến 4.33 giây trong trường hợp lưu lượng trung bình.

Kết luận

Hiện nay, nhiều nghiên cứu đã được thực hiện về Khoảng cách chấp nhận, với các công thức và mô hình tính toán được phát triển Tuy nhiên, phần lớn các nghiên cứu tập trung vào xe ô tô, trong khi chỉ có một số ít nghiên cứu dành cho xe máy và xe đạp Điều này phản ánh thực tế rằng ở các nước phát triển, xe ô tô vẫn là phương tiện giao thông cá nhân chủ yếu, dẫn đến sự chú trọng vào loại phương tiện này trong các nghiên cứu.

Hiện nay, ở Việt Nam, xe máy là phương tiện giao thông phổ biến và chiếm ưu thế so với các nước phát triển khác.

HVTH: Nguyễn Trường Minh Trang 25 cho biết, phương tiện giao thông chiếm hơn 80% tổng số phương tiện tham gia giao thông Tuy nhiên, hiện tại vẫn còn thiếu nhiều nghiên cứu về vấn đề này tại Việt Nam Do đó, cần thiết phải tiến hành thêm nhiều nghiên cứu về các loại phương tiện chủ yếu ở nước ta hiện nay.

PHƯƠNG PHÁP LUẬN NGHIÊN CỨU

Làn ảo xe máy

Xe máy là phương tiện giao thông nhỏ gọn và linh hoạt, cho phép di chuyển dễ dàng trong tình trạng ùn tắc Khác với ô tô, xe máy không bị giới hạn bởi làn đường, do đó cần xác định một "làn ảo" cho mỗi xe để mô tả chính xác chuyển động của chúng khi tham gia giao thông.

Làn ảo xe máy là một khái niệm mà mỗi người lái xe tự tạo ra để duy trì khoảng cách an toàn và lưu thông ổn định Mỗi lái xe có một làn ảo riêng, thường chạy thẳng theo làn này khi không có trở ngại Làn ảo hình thành dựa trên các yếu tố như làn đường hiện tại, tốc độ và mật độ lưu lượng giao thông.

Hình 3.3 Làn ảo xe máy

Chiều rộng làn ảo xe máy có thể được xác định qua các khoảng cách an toàn giữa hai xe di chuyển song song Để đảm bảo tính chính xác, các cặp xe này cần tuân thủ những điều kiện nhất định trong quá trình nghiên cứu.

- Đi song song với nhau theo phương Ox khoảng 10 m

- Độ lệch vận tốc giữa hai xe không được vượt quá 1.4 m/s

- Không có xe nào xen vào giữa hai xe đi song song với nhau

Chiều rộng làn ảo chịu ảnh hưởng từ nhiều yếu tố như tốc độ xe, giới tính người lái, tâm lý khi điều khiển và việc chở hàng hóa Trong đó, tốc độ là yếu tố quyết định chính, vì vậy nghiên cứu này tập trung khảo sát chiều rộng làn ảo dựa vào tốc độ của người lái xe.

- Cách xác định chiều rộng làn ảo cho xe máy:

Chiều rộng làn ảo được xây dựng dưới dạng công thức phụ thuộc vào tốc độ như sau:

: chiều rộng làn ảo cho xe máy đang xét tại thời điểm t a,b: là các hằng số tính toán được dựa vào phân tích hồi quy

: Vận tốc của xe đang xét tại thời điểm t.

Xác định ngưỡng khoảng cách với xe phía trước trong cùng làn ảo

Ngưỡng khoảng cách là khoảng cách tối thiểu giữa xe và xe phía trước trong cùng làn đường, nhằm đảm bảo an toàn và tốc độ cho người lái Khi đạt ngưỡng này, người lái cần đưa ra quyết định xử lý phù hợp để đảm bảo điều kiện giao thông an toàn.

Trong quá trình tham gia giao thông, việc giữ khoảng cách an toàn với xe phía trước là rất quan trọng để đảm bảo an toàn và phù hợp với điều kiện lái xe Khoảng cách này giúp người lái xe đưa ra quyết định di chuyển tiếp theo Nếu khoảng cách đảm bảo an toàn, người lái xe có thể tiếp tục di chuyển trên làn hiện tại Ngược lại, nếu khoảng cách không phù hợp, người lái xe cần phải đưa ra quyết định chuyển làn nếu tìm thấy làn đường có khoảng cách an toàn hơn.

Nguyễn Trường Minh Trang, 32 tuổi, lái xe cần giảm tốc độ để duy trì khoảng cách an toàn với xe phía trước và tiếp tục di chuyển trên làn đường này.

Hình 3.4 Khoảng cách với xe phía trước cùng làn ảo

Khi người lái xe có ý định vượt xe phía trước hoặc chuyển sang làn đường khác, việc tính toán thời điểm thực hiện chuyển làn là rất quan trọng Trong quá trình này, yếu tố ngưỡng khoảng cách đóng vai trò then chốt, ảnh hưởng trực tiếp đến quyết định của người lái xe.

- Cách xác định ngưỡng khoảng cách với xe phía trước cùng làn ảo:

Ngưỡng khoảng cách giữa các xe chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, trong đó vận tốc là nhân tố chính Có hai loại vận tốc cần xem xét: vận tốc của người lái xe và vận tốc của xe phía trước Vận tốc của người lái xe đóng vai trò chủ đạo, vì họ thường điều chỉnh tốc độ của mình để duy trì khoảng cách an toàn với xe phía trước.

Ngưỡng khoảng cách còn lại được xây dựng dưới dạng công thức phụ thuộc vào vận tốc như sau:

: Ngưỡng khoảng cách tại thời điểm t a,b,c: là các hằng số tính toán được dựa vào phân tích hồi quy : Vận tốc của lái xe đang xét tại thời điểm t

: Vận tốc của xe phía trước cùng làn ảo tại thời điểm t.

Xác định khoảng cách tối ưu liền trước, tối ưu liền sau với xe ở làn bên cạnh

Khi thực hiện chuyển làn, người lái xe cần xác định làn đường phù hợp và đánh giá khoảng cách giữa các xe liền kề Việc này đòi hỏi khả năng phán đoán để quyết định khoảng cách nào an toàn cho việc chuyển làn Hai yếu tố quan trọng cần xem xét là khoảng cách liền sau (X1) với xe phía sau và khoảng cách liền trước (X2) với xe phía trước ở làn bên cạnh Chỉ khi cả hai khoảng cách này thỏa mãn yêu cầu an toàn, người lái xe mới tiến hành chuyển làn một cách thành công và an toàn.

Người lái xe khi tính toán khoảng cách phụ thuộc vào nhiều yếu tố như giới tính, độ tuổi, tính cách và tốc độ của xe bên cạnh cũng như tốc độ của chính xe mình Trong đó, yếu tố tốc độ được coi là quan trọng nhất, ảnh hưởng lớn đến quyết định lựa chọn khoảng cách Đề tài này sẽ tập trung nghiên cứu tác động của tốc độ đến việc lựa chọn khoảng cách, với các khoảng cách được lựa chọn đều dựa trên cảm nhận chủ quan của từng người lái xe.

HVTH: Nguyễn Trường Minh Trang 34 cho biết rằng khoảng cách chấp nhận được sẽ khác nhau tùy theo tốc độ Mỗi mức tốc độ sẽ tương ứng với nhiều khoảng cách khác nhau.

Hình 3.5 Khoảng cách liền trước, liền sau

Khoảng cách giữa các xe khi lái xe rất đa dạng và không có một tiêu chuẩn cụ thể cho mọi trường hợp Mỗi tình huống cần một khoảng cách tối ưu riêng, và nghiên cứu này nhằm xác định khoảng cách lý tưởng trước và sau mỗi xe trong từng trường hợp cụ thể Tốc độ là yếu tố chính ảnh hưởng đến sự lựa chọn khoảng cách, do đó, khoảng cách tối ưu được tính toán dựa trên tốc độ của xe đang lái và xe liền trước, liền sau ở làn bên cạnh.

Khoảng cách tối ưu liền sau là khoảng cách an toàn giữa xe của bạn và xe phía sau, phù hợp với tốc độ hiện tại của bạn Điều này giúp bạn thực hiện việc nhập dòng một cách an toàn và đảm bảo điều kiện lái xe tốt nhất Công thức để xác định khoảng cách tối ưu này rất quan trọng trong việc duy trì an toàn giao thông.

Khoảng cách tối ưu với xe liền trước là khoảng cách an toàn nhất dựa trên tốc độ của xe tại thời điểm đó, giúp lái xe duy trì sự kiểm soát và phản ứng kịp thời trong mọi tình huống.

HVTH: Nguyễn Trường Minh Trang 35 cho biết rằng xe có thể thực hiện việc nhập dòng an toàn, đảm bảo điều kiện lái xe của mình Để xác định khoảng cách tối ưu, cần áp dụng công thức cụ thể.

, , , , , : là những hằng số thu được dựa vào phân tích hồi quy

X , X : Khoảng cách tối ưu liền sau, liền trước với các xe ở làn bên cạnh

: Vận tốc của xe đang xét ở thời điểm t

, : Vận tốc của xe liền sau, liền trước ở làn bên cạnh tại thời điểm t.

Mô hình chấp nhận khoảng cách

Khi lái xe xác định khoảng cách an toàn và đạt yêu cầu tối ưu, họ có thể bắt đầu chuyển làn Nếu không, lái xe cần tiếp tục di chuyển trong làn hiện tại và chờ đợi khoảng cách phù hợp Để thực hiện việc chuyển làn thành công, lái xe có thể lựa chọn tăng tốc, giảm tốc hoặc giữ nguyên tốc độ.

Khi lái xe trong tình huống tăng tốc, người lái cần quan sát khoảng cách phía trước ở làn bên cạnh Sau khi xác định được khoảng cách an toàn, họ quyết định tăng tốc để đạt được vận tốc phù hợp với dòng xe và khoảng cách trong làn đó.

Trong trường hợp giảm tốc, người lái xe thường quan sát các khoảng cách phía sau và chờ đợi những khoảng cách phù hợp Trong thời gian chờ, họ có xu hướng giảm dần tốc độ hoặc dừng lại để lựa chọn khoảng cách an toàn.

+ Trường hợp giữ nguyên tốc độ: Người lái xe quan sát thấy khoảng cách ở bên cạnh mình, hoặc những khoảng cách ở phía trước (làn bên cạnh)

HVTH: Nguyễn Trường Minh Trang 36 phù hợp với vận tốc xe mình Lúc đó người lái xe sẽ giữ nguyên tốc độ và dần dần thực hiện chuyển làn

Nghiên cứu này tập trung vào trường hợp lái xe tăng tốc và duy trì tốc độ khi thực hiện chuyển làn.

THU THẬP SỐ LIỆU

Khảo sát hiện trường

Khảo sát hiện trường là bước quan trọng để thu thập thông tin và số liệu phục vụ cho nghiên cứu về xe máy Để đảm bảo tính chính xác, việc lựa chọn vị trí thu thập dữ liệu cần tập trung vào những nơi có dòng giao thông chủ yếu là xe máy, với lưu lượng xe vừa phải, không quá đông cũng không quá thưa.

Quá trình quay phim được thực hiện tại đường Nguyễn Văn Cừ, Quận

Nguyễn Văn Lượng, thuộc Quận Gò Vấp, thành phố Hồ Chí Minh, là một trong những tuyến đường chính có lưu lượng giao thông vừa phải, góp phần vào sự phát triển của khu vực.

- Tại đường Nguyễn Văn Lượng: Địa điểm được chọn để thu thập số liệu tại khách sạn Hà Oanh, khách sạn

Hà Oanh cách đường Nguyễn Oanh khoảng 300 mét, với máy quay phim được đặt tại lầu 6 Từ vị trí này, có thể ghi hình toàn bộ chiều rộng của đường Nguyễn Văn Lượng, một con đường 2 chiều có giải phân cách ở giữa và bao gồm 4 làn xe.

Vào ngày 6/6/2012, quá trình quay phim diễn ra từ 4h30 đến 6h30 chiều, thu thập được 32 mẫu khoảng cách chấp nhận khi lái xe thực hiện chuyển làn Tại đường Nguyễn Văn Lượng, lưu lượng xe không cao và thường không xảy ra kẹt xe vào giờ cao điểm, tạo ra nhiều khoảng trống cho việc lưu thông Điều này khiến cho các tài xế ít thực hiện chuyển làn do điều kiện lái xe thoải mái.

Sơ đồ vị trí quay phim tại đường Nguyễn Văn Lượng được thể hiện ở hình vẽ sau:

HVTH: Nguyễn Trường Minh Trang 38 Đường Nguyễn Oanh

Hướng ra đường Thống Nhất Địa điểm quay phim

KS Hà Oanh Đường Nguyễn Oanh Đường Lê Hoàng Phái Đường Nguyễn Văn Lượng

Hình 4.1 Địa điểm quay phim tại đường Nguyễn Văn Lượng

- Tại đường Nguyễn Văn Cừ:

Tại đường Nguyễn Văn Cừ, số liệu được thu thập tại khách sạn Tân Hoàng Long, cách ngã tư Nguyễn Văn Cừ - Trần Hưng Đạo khoảng 200m Máy quay phim được đặt ở lầu 7, cho phép ghi hình toàn bộ chiều rộng đường Nguyễn Văn Cừ.

2 chiều gồm có 6 làn xe, có giải phân cách ở giữa

Vào ngày 07/06/2012, quá trình quay phim diễn ra từ 1h46 chiều đến 6h30 chiều, thu thập được 437 mẫu về khoảng cách chấp nhận khi lái xe thực hiện chuyển làn Dù lưu lượng xe lưu thông khá đông, nhưng do đường rộng nên tình trạng giao thông vẫn được đảm bảo, chỉ thỉnh thoảng xảy ra kẹt xe Khi lưu lượng xe tăng lên, khoảng trống trên đường giảm, dẫn đến việc lái xe thường xuyên thực hiện chuyển làn để duy trì điều kiện giao thông an toàn.

Sơ đồ vị trí quay phim tại đường Nguyễn Văn Cừ được thể hiện ở hình vẽ sau:

Hình 4.2 Địa điểm quay phim tại đường Nguyễn Văn Cừ

Đặc trưng hình học xe máy tại Việt Nam

Xe máy hiện là phương tiện giao thông chủ yếu phục vụ nhu cầu di chuyển của người dân tại thành phố Việt Nam Trên thị trường đa dạng này, nhiều loại xe máy được sản xuất và nhập khẩu, trong đó có hai dòng chính là xe tay ga và xe số, với nhiều mẫu mã và kích thước phong phú.

Khi tham gia giao thông bằng xe máy, nhiều yếu tố tác động đến hành vi của người lái, trong đó kích thước xe máy là một yếu tố quan trọng Đặc trưng hình học của loại xe mà người điều khiển sử dụng có ảnh hưởng không nhỏ đến cách ứng xử trong tình huống giao thông.

Nguyễn Trường Minh Trang 40 nghiên cứu các loại xe máy được quan tâm, với hai yếu tố chính ảnh hưởng đến hành vi lái xe là chiều rộng và chiều dài của xe Những yếu tố này có vai trò quan trọng trong việc lựa chọn dữ liệu nghiên cứu.

Hình 4.3 Đặc trưng hình học xe máy

Trên thị trường hiện nay, có hai dòng xe chủ yếu là xe tay ga và xe số, với kích thước đa dạng Các thông số về đặc trưng hình học của một số loại xe phổ biến đã được tổng hợp và trình bày trong bảng dưới đây.

Loại xe Chiều dài (mm) Chiều rộng (mm)

Bảng 4.1 Kích thước các loại xe phổ biến

Theo thống kê, kích thước của các loại xe rất đa dạng, với chiều dài thường dao động quanh 1.885 m và chiều rộng khoảng 0.7 m Xe dài nhất có chiều dài 2.020 m và xe rộng nhất đạt 0.765 m Nghiên cứu cho thấy rằng chiều dài và chiều rộng của xe ảnh hưởng đến quá trình tham gia giao thông của lái xe; xe càng dài và rộng thì lái xe có xu hướng tìm kiếm khoảng cách lớn hơn so với những xe nhỏ gọn.

Thu thập số liệu

Để thu thập dữ liệu cho nghiên cứu, chúng tôi đã sử dụng nhiều công cụ như bình sơn, thước, máy kinh vĩ điện tử và máy quay phim Việc xác định các điểm chuẩn trong khung hình là bước đầu tiên và rất quan trọng; nếu thực hiện chính xác, sẽ giúp giảm thiểu sai số và cung cấp dữ liệu chính xác nhất Do đó, máy kinh vĩ điện tử đã được áp dụng trong nghiên cứu này.

Để thiết lập các điểm chuẩn trên mặt đường, cần ít nhất hai người tham gia thực hiện Trong luận văn này, tác giả và một trợ lý đã tiến hành đo đạc và xác định các điểm chuẩn Đầu tiên, một trong bốn điểm chuẩn có tọa độ (x,y) được đánh dấu bằng sơn Sau đó, máy kinh vĩ điện tử được đặt tại vị trí này để xây dựng hai cạnh của hình chữ nhật thông qua chức năng ngắm tuyến và đo góc Kết hợp với thước dây, bốn điểm chuẩn của khung hình được thu thập Máy quay được đặt tại lầu 6,7 với góc quay rộng, cho phép bao quát toàn bộ bốn điểm chuẩn đã được đánh dấu trên mặt đường.

Dựa vào các điểm chuẩn, chúng ta có thể xác định vị trí và vận tốc của từng xe khi di chuyển Qua việc xem lại video và sử dụng chương trình Sev, chúng ta sẽ phân tích các trường hợp chuyển làn và khoảng cách giữa các xe.

Trên đường Nguyễn Văn Cừ, bốn điểm chuẩn X1, X2, X3, X4 đã được xác định, tạo thành một hình chữ nhật với chiều dài 15 m và chiều rộng 13 m Tương tự, trên đường Nguyễn Văn Lượng, hình chữ nhật có chiều dài 16 m và chiều rộng 14,9 m Các điểm chuẩn này được thể hiện bằng các chấm màu đỏ trong hình minh họa.

Tại đường Nguyễn Văn Cừ tọa độ các điểm chuẩn được thiết lập lần lượt là: X1 (0,0), X2 (15,0), X3(15,13), X4 (0,15)

Hình 4.4 Tọa độ các điểm chuẩn tại đường Nguyễn Văn Cừ

Tọa độ các điểm chuẩn tại đường Nguyễn Văn Lượng được thiết lập lần lượt là: X1(0,0), X2 (16,0), X3(16 , 14.9), X4 (0 , 14.9)

Hình 4.5 Tọa độ các điểm chuẩn tại đường Nguyễn Văn Lượng

Sau khi xác định 4 điểm chuẩn, quá trình quay phim sẽ được thực hiện để ghi lại toàn bộ hành trình di chuyển của các phương tiện Thời gian quay phim sẽ diễn ra khi lưu lượng xe đạt mức trung bình đến cao.

Một số hình ảnh thể hiện quá trình xác định các điểm chuẩn trên đường:

Hình 4.6 Đánh dấu điểm chuẩn bằng bình sơn xịt

Hình 4.7 Ngắm tuyến xác định hướng và góc của các cạnh hình chữ nhật

Hình 4.8 Dùng thước để đo khoảng cách giữa hai điểm chuẩn

4.3.1 Thu thập số liệu làn ảo xe máy:

Chiều rộng làn ảo của mỗi xe phản ánh khoảng cách an toàn mà lái xe duy trì với các phương tiện khác trong cùng làn Khoảng cách an toàn này có thể thay đổi tùy thuộc vào các điều kiện khác nhau trên đường.

Hình 4.9 Chiều rộng làn ảo

Để thu thập số liệu về làn ảo xe máy, bước đầu tiên là xác định các cặp xe di chuyển song song Để đảm bảo tính chính xác và giảm thiểu những mẫu dữ liệu ít ý nghĩa, cần tập trung nghiên cứu vào những cặp xe đáp ứng các điều kiện nhất định.

- Đi song song với nhau theo phương Ox khoảng 10 m

- Độ lệch vận tốc giữa hai xe không được vượt quá 1.4 m/s

- Không có xe nào xen vào giữa hai xe đi song song với nhau

Chương trình SEV được sử dụng để xác định vị trí của xe đang xét, trong khi xe đi song song cách nhau 0.1 giây.

Sử dụng chương trình này sẽ giúp cho việc thu thập các thông số cần thiết như tọa độ, vận tốc của hai xe đang nghiên cứu

Dựa trên đặc trưng hình học của các loại xe máy phổ biến tại Việt Nam, quá trình lựa chọn mẫu sẽ ưu tiên an toàn bằng cách loại bỏ các mẫu không chính xác và có tương quan thấp, nhằm đạt được mô hình chính xác nhất.

4.3.2 Thu thập số liệu Ngưỡng khoảng cách:

Khi tham gia giao thông, người lái xe thường duy trì tốc độ ổn định trên làn đường của mình khi điều kiện lái xe thoải mái và không có vật cản phía trước Chỉ khi làn đường hiện tại không đáp ứng yêu cầu di chuyển, họ mới thực hiện các hành động như thay đổi tốc độ hoặc chuyển làn.

Quá trình thu thập số liệu Ngưỡng khoảng cách bắt đầu bằng việc xác định thời điểm mà người lái xe cần thực hiện chuyển làn hoặc giảm tốc độ an toàn với xe phía trước Tiếp theo, hai điểm chính trong khuôn hình được xác định: điểm đầu của xe đang xét và điểm cuối ở đuôi xe phía trước Cuối cùng, thông qua chương trình SEV, các thông số về tọa độ và vận tốc của hai xe sẽ được thu thập trong khoảng thời gian Dt = 0.1 giây.

Hình 4.10 Xác định Ngưỡng khoảng cách

4.3.3 Thu thập số liệu khoảng cách tối ưu liền trước , liền sau :

Khi chuyển làn, người lái xe cần đánh giá khoảng cách giữa các phương tiện ở làn bên cạnh Việc này bao gồm việc tính toán khoảng cách phía trước và phía sau; nếu cả hai khoảng cách đều an toàn, lái xe có thể thực hiện chuyển làn.

Để tính toán và thống kê khoảng cách mà lái xe đã chấp nhận trong video, trước tiên cần xác định thời điểm bắt đầu chuyển làn ảo của người lái xe Tiếp theo, cần xác định ba điểm trong khuôn hình: điểm đầu của người lái xe, điểm cuối ở đuôi xe phía trước và điểm đầu ở đầu xe phía sau Qua chương trình SEV, các thông số về tọa độ và vận tốc của các xe sẽ được thu thập tại thời điểm này, sau đó tiếp tục xác định tọa độ và vận tốc của các xe ở thời điểm tiếp theo.

Hình 4.11 Xác định khoảng cách liền trước, liền sau

NHỮNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐẠT ĐƯỢC

Chiều rộng làn ảo

Trong quá trình thu thập số liệu, dữ liệu thô được lấy từ các cặp xe di chuyển song song trong các đoạn clip đã quay Sử dụng phần mềm Excel, dữ liệu này được biểu diễn dưới dạng biểu đồ với đường hồi quy thể hiện mối tương quan giữa các số liệu Tuy nhiên, chỉ dựa vào số liệu thô, mô hình chưa đạt độ chính xác và tin cậy cao Do đó, việc hiệu chỉnh số liệu thô là cần thiết để có được dữ liệu hoàn chỉnh hơn Quá trình này bao gồm việc loại bỏ các số liệu sai và những số liệu có ít tương quan, dựa trên đường hồi quy tuyến tính của vận tốc và chiều rộng làn ảo.

Hình 5.1 Các mẫu sai,ít tương quan

Sau khi loại bỏ các số liệu không chính xác và ít liên quan, chúng tôi đã thu được 70 mẫu chuẩn Mô hình được xây dựng từ những mẫu chuẩn này cho kết quả chính xác hơn so với mô hình được tạo ra từ số liệu thô ban đầu Biểu đồ dưới đây thể hiện các mẫu chuẩn đã được thu thập.

Hình 5.2 Biểu đồ vận tốc – Chiều rộng làn ảo

Để nâng cao độ chính xác cho mô hình, tác giả đã chọn phương trình đường thẳng đi qua hai điểm thấp nhất của biểu đồ, thể hiện mối quan hệ giữa Vận tốc người lái xe và Chiều rộng làn ảo Hai điểm thấp nhất, được chọn từ tập hợp các điểm thấp nhất, đảm bảo rằng không có điểm nào nằm dưới đường thẳng đại diện Hai điểm này có tọa độ là: Điểm A(5.049; 0.81) và Điểm B(7.519; 0.847) Từ đó, Chiều rộng làn ảo sẽ được tính toán dựa trên các thông số này.

Mối quan hệ giữa vận tốc của người lái xe và chiều rộng làn ảo là tuyến tính; khi vận tốc tăng, chiều rộng làn ảo cũng cần phải tăng theo, và ngược lại Điều này cho thấy mô hình này phù hợp với thực tế, vì khi lái xe với tốc độ cao, người lái thường tạo ra khoảng cách an toàn lớn với các xe xung quanh để cảm thấy thoải mái và an toàn hơn.

Mỗi khi Vận tốc tăng thêm 1m/s, mô hình dự đoán Chiều rộng làn ảo sẽ tăng thêm 0.015 m

Giá trị (+0.734) chỉ ra rằng mô hình dự đoán Chiều rộng làn ảo là luôn dương và đạt giá trị nhỏ nhất là 0.734 m, trong trường hợp vận tốc bằng 0.

Ngưỡng khoảng cách

Sau khi loại bỏ các mẫu không chính xác, chúng tôi đã thu thập được 121 mẫu khoảng cách với xe phía trước Phân tích hồi quy bằng phần mềm Excel đã cho ra những kết quả đáng chú ý từ những mẫu này.

- Bảng phân tích phương sai: df SS MS F Significance F

Bảng 5.1 Bảng phân tích phương sai ngưỡng khoảng cách

- Bảng phân tích hồi quy:

Coefficients Standard Error t Stat P-value

Bảng 5.2 Bảng phân tích hồi quy ngưỡng khoảng cách

Với kết quả thu được ở trên, Ngưỡng khoảng cách được xây dựng dưới dạng công thức như sau:

(5.2) + Kiểm định mô hình với độ tin cậy 95% (α = 5%):

- Hệ số tự do a: tstat = 25.516 > t0.05 = 1.96 (PV = 4.415.10 -50 < α = 0.05) Ł Hệ số tự do a có ý nghĩa

|tstat|= 8.775 > t0.05 = 1.96 (PV = 1.463.10 -14 < α = 0.05) Ł Hệ số b có ý nghĩa

- Hệ số ccủa biến : tstat = 7.651 > t0.05 = 1.96 (PV = 5.75.10 -12 < α = 0.05) Ł Hệ số c có ý nghĩa

FS = 1.011.10 -22 < α = 0.05 Ł Phương trình hồi quy thích hợp

Vậy Ngưỡng khoảng cách có liên quan tuyến tính với vận tốc xe đang xét và vận tốc của phía trước

Khi tốc độ V0 của xe tăng thêm 1m/s, mô hình dự đoán rằng khoảng cách an toàn với xe phía trước sẽ giảm 0.084 m, trong khi các yếu tố khác vẫn giữ nguyên.

Khi vận tốc của xe phía trước tăng thêm 1m/s, mô hình dự đoán rằng khoảng cách an toàn với xe đó sẽ tăng thêm 0.074 m, trong khi các yếu tố khác vẫn giữ nguyên.

Giá trị |a1| = 0.084 lớn hơn |a2| = 0.074, cho thấy vận tốc xe đang xét có ảnh hưởng nhiều hơn so với vận tốc của xe phía trước, mặc dù sự chênh lệch không quá lớn.

Khoảng cách tối ưu liền trước

Sau khi loại bỏ các mẫu không chính xác, chúng tôi đã thu được 142 mẫu khoảng cách liền trước Thông qua phân tích hồi quy bằng phần mềm Excel, chúng tôi đã đạt được những kết quả đáng chú ý từ các mẫu này.

Bảng 5.3 Bảng phân tích phương sai khoảng cách tối ưu liền trước

Bảng 5.4 Bảng phân tích hồi quy khoảng cách tối ưu liền trước

Với kết quả thu được ở trên, Khoảng cách tối ưu liền trước được xây dựng dưới dạng công thức như sau:

= 3.958−0.117 ∗ + 0.115 ∗ (5.3) + Kiểm định mô hình với độ tin cậy 95% (α = 5%):

- Hệ số tự do b0: tstat = 17.3 > t0.05 = 1.96 (PV = 1.418.10 -36 < α = 0.05) Ł Hệ số tự do b0 có ý nghĩa

|tstat|= 8.339 > t0.05 = 1.96 (PV = 6.331.10 -14 < α = 0.05) Ł Hệ số b1 có ý nghĩa

- Hệ số b2 của biến : tstat = 6.237 > t0.05 = 1.96 (PV = 4.96.10 -9 < α = 0.05) Ł Hệ số b2 có ý nghĩa

Vậy Khoảng cách tối ưu liền trước có liên quan tuyến tính với vận tốc xe đang xét và vận tốc của xe liền trước

Khi vận tốc V0 của xe tăng thêm 1m/s, khoảng cách tối ưu liền trước sẽ giảm 0.117 m, trong khi các yếu tố khác vẫn giữ nguyên.

Khi tốc độ V2 của xe phía trước tăng thêm 1m/s, mô hình dự đoán rằng khoảng cách tối ưu giữa các xe sẽ tăng thêm 0.115 m, với điều kiện các yếu tố khác không thay đổi.

Giá trị |b1| = 0.117 lớn hơn |b2| = 0.115, cho thấy vận tốc xe đang được xem xét có ảnh hưởng nhiều hơn so với vận tốc của xe liền trước, mặc dù sự chênh lệch không quá lớn.

Khoảng cách tối ưu liền sau

Sau khi loại bỏ các mẫu sai, chúng tôi đã thu được 134 mẫu khoảng cách liền Từ những mẫu này, phân tích hồi quy Data Analysis trong phần mềm Excel đã cho ra những kết quả đáng chú ý.

Bảng 5.5 Bảng phân tích phương sai khoảng cách tối ưu liền sau

Bảng 5.6 Bảng phân tích hồi quy khoảng cách tối ưu liền sau

Với kết quả thu được ở trên, Khoảng cách tối ưu liền sau được xây dựng dưới dạng công thức như sau:

= 1.489 + 0.175 ∗ −0.143 ∗ (5.4) + Kiểm định mô hình với độ tin cậy 95% (α = 5%):

- Hệ số tự do a0: tstat = 5.035 > t0.05 = 1.96 (PV = 1.536 -6 < α = 0.05) Ł Hệ số tự do a0 có ý nghĩa

|tstat|= 9.486 > t0.05 = 1.96 (PV = 1.358.10 -16 < α = 0.05) Ł Hệ số a1 có ý nghĩa

- Hệ số a2 của biến : tstat = 5.608 > t0.05 = 1.96 (PV = 1.151.10 -7 < α = 0.05) Ł Hệ số a2 có ý nghĩa

Vậy Khoảng cách tối ưu liền sau có liên quan tuyến tính với vận tốc xe đang xét và vận tốc của xe liền trước

Khi vận tốc V0 của xe tăng thêm 1m/s, mô hình dự đoán khoảng cách tối ưu sẽ tăng lên 0.175 m, với điều kiện các yếu tố khác không thay đổi.

Khi vận tốc V1 của xe liền trước tăng thêm 1m/s, khoảng cách tối ưu giữa các xe sẽ giảm 0.143 m, giả định các yếu tố khác không thay đổi.

+ Giá trị |a1|= 0.175 > |a2| = 0.143 nên mức độ ảnh hưởng của vận tốc xe đang xét tới mô hình là nhiều hơn so với vận tốc của xe liền sau

Định dạng
Số trang	78
Dung lượng	1,51 MB