CHƯƠNG 3 MÔ PHỎNG HỆ THỐNG GIAO THÔNG
3.1. CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ THỐNG GIAO THÔNG
Hệ thống đường
Phương tiện giao thông
Người lái xe
Hệ thống điều khiển
3.1.1. Hệ thống đường
Hệ thống đường là mạng lưới kết nối cố định về không gian, muốn tạo được một hệ thống giao thông tốt thì trước hết phải xây dựng tốt cơ sở hạ tầng của HTGT. Hệ thống đường ở VN được chia ra các loại sau đây :
Đường 1 chiều:
Có vạch phân làn
Không vạch phân làn
Đường 2 chiều:
Có / Không có vạch phân chiều
Có / Không có vạch phân làn
Thực tế có rất nhiều xe 2 bánh, sinh ra khái niệm làn phụ là làn của xe 2 bánh
1 2 3
8 - Cách phân chia làn phụ
Cách phân chia làn phụ:
Mỗi làn phụ sẽ có một vận tốc cực đại phụ thuộc vị trí làn, đƣợc tính theo công thức sau :
design mi
i k v
vm ax (3.1)
i =1, 2, 3, … : chỉ số làn k mi : chỉ số tốc độ làn v design : vận tốc thiết kế
Các tham số mô hình xem ở phần phụ lục A.
3.1.2. Phương tiện giao thông
Phương tiện giao thông trên đường phố hiện nay bao gồm các loại xe sau:
1. Xe đạp
2. Xích lô, ba-gác 3. Xe hai bánh gắn máy 4. Xe ba bánh gắn máy 5. Xe con (4 chỗ ngồi) 6. Xe tải nhẹ
7. Xe tải nặng 8. Xe khách 9. Xe bus
Các đặc tính của phương tiện bao gồm:
Kích thước xe
Vận tốc cực đại V max .
Gia tốc cực đại a +max
Giảm tốc bình thường a -normal
Giảm tốc cực đại a -max
Các loại xe có thể phân nhóm theo đặc tính nhƣ ở bảng sau:
4 - Bảng phân nhóm xe theo đặc tính
Nhóm
xe Loại xe
Kích thước ngang (Theo số làn xe)
Kích thước dọc (Theo số đơn vị)
Vận tốc cực đại (Km/h)
A 1, 2 1 1 20
B 3 1 1 80120
C 4, 5, 6 2 2 80140
D 7, 8 2 3 80120
E 9 2 3 80120
5 - Thuộc tính gia tốc của phương tiện giao thông Nhóm
xe
Gia tốc cực đại (Km/s 2 )
Giảm tốc cực đại (Km/s 2 )
Giảm tốc bình thường (Km/s 2 )
A 10 10 5
B 40 35 20
C 3050 2545 1525
D 20 20 10
E 20 20 10
3.1.3 Người lái xe
Người điều khiển phương tiện đóng vai trò quan trọng trong hệ thống với các đặc tính sau:
Thời gian phản ứng t
Vận tốc mong muốn V desired Các đặc tính này cho ở bảng sau:
6 - Đặc tính của người lái xe Nhóm
người Người lái xe Thời gian phản ứng (s)
Vận tốc yêu cầu(Km/h)
A Dưới 16 tuổi 2 30
B 1725 1 60
C 2635 1.5 50
D Trên 35 2 30
Khi phương tiện chạy trên đường , vận tốc cuối cùng mà phương tiện đó đạt được sẽ đƣợc biểu diễn bởi biểu thức sau:
V target = min {V i max , V max ,V desired } V i max : vận tốc cực đại của làn V max : vận tốc cực đại của xe
V desired : vận tốc mong muốn của người điều khiển 3.1.4. Hệ thống điều khiển
Với số lƣợng xe ngày càng tăng cao nhƣ hiện nay, nguy cơ xảy ra tắc nghẽn ngày càng lớn, HTĐK đèn tín hiệu là quan trọng và không thể thiếu với nhiệm vụ điều tiết sự chuyển động của dòng xe.
Thời gian đèn Xanh T X
Thời gian đèn Xanh là khoảng thời gian đƣợc phép đi. Thời gian đèn Xanh có quan hệ tỉ lệ với số lƣợng xe đƣợc phép đi.
Thời gian đèn Xanh thường được điều khiển theo với mật độ với quan hệ:
Mật độ Thấp => T X nhỏ
Mật độ Cao => T X lớn Thời gian đèn Vàng T V
Thời gian đèn Vàng T V là khoảng thời gian đủ để người lái xe phản ứng, ra và thực hiện quyết định dừng hay vƣợt :
T V = t r + max(t 1 ,t 2 ) (3.2)
t r : thời gian phản ứng t 1 : thời gian dừng t 2 : thời gian vƣợt
Thời gian Dừng t 1 :
Khi xe đến ngã tƣ với vận tốc là V. Nhận thức đèn Vàng với khoảng cách đến vạch dừng (Stopping Line) một đoạn x. Nếu quyết định dừng, xe giảm tốc với gia tốc a - và dừng trước vạch dừng với thời gian t 1 :
t 1 = V / a -
Điều kiện để dừng trước vạch dừng :
x 1 V 2 /(2.a - ) (3.3)
Thời gian Vượt t 2 :
Khi xe đến ngã tƣ với vận tốc là V. Nhận thức đèn Vàng với khoảng cách đến vạch dừng (Stopping Line) một đoạn x. Nếu quyết định vƣợt, xe gia tốc với gia tốc a + và vượt qua quãng đường (x + w + L ) với thời gian t 2 . Với w, L lần lượt là chiều rộng của ngã tƣ và chiều dài của xe. Thời gian Vƣợt t 2 định bởi biểu thức sau:
V.t 2 + a + .t 2 2 / 2 = ( x+w+L) (3.4) Tóm lại thời gian đèn Vàng phụ thuộc thời gian phản ứng, thời gian dừng lẫn thời gian vượt, việc tính toán phụ thuộc nhiều yếu tố, thực tế thường chọn khoảng 3s.
Thời gian đèn Đỏ T Đ :
Thời gian đèn Đỏ là thời gian ngừng sự chuyển động của dòng xe. Đây là biến phụ thuộc, tại giao lộ của 2 đường A và B, ta có quan hệ :
T ĐA = T XB + T VB (3.5)
T ĐB = T XA + T VA (3.6)
L
Stopping Line
x w
Xe1 Xe 2
9 - Mô tả phản ứng của người lái xe với tín hiệu đèn