CHƯƠNG 3 ĐÈN TÍN HIỆU GIAO THÔNG
4. BIỆN PHÁP ĐIỀU KHIỂN
4.4 PHỐI HỢP TÍN HIỆU
4.4.4 Phối hợp tín hiệu trên trục đường
Khi thiết kế làn sóng xanh cho giao thông cơ giới, những điều kiện biên sau đây phải đƣợc xem xét.
Những điều kiện này có những ảnh hưởng nhất định tới chất lượng của sự phối hợp tín hiệu:
- Việc có nhiều hơn 1 làn liên tục, hoặc việc bố trí tốt hệ thống giao thông xe đạp sẽ có ảnh hưởng tốt đến chất lượng của phối hợp, nếu có thể người đi xe đạp được phép vượt các loại phương tiện khác trên đường.
- Việc cấm dừng có thể tránh được những ảnh hưởng không tốt đến chất lượng dòng giao thông vì những xe dừng hoặc đỗ sẽ có ảnh hưởng nhất định đến việc ngăn cản dòng xe.
- Phương tiện rẽ nên được chỉ định bằng làn riêng tại vị trí nút sao cho giao thông đi thẳng không bị ngăn cản và những xung đột ở cuối hàng chờ đƣợc ngăn chặn.
- Không được phép có đường ngang đi bộ cắt qua đường có làn sóng xanh.
- Làn sóng xanh đối với giao thông cơ giới chỉ có hiệu quả khi các hệ thống tín hiệu cách nhau
nhiều nhất là 750 m, trường hợp đặc biệt là 1000 m. Khoảng cách dài hơn sẽ làm phá vỡ sự gắn kết của nhóm phương tiện, và khi đó phối hợp tín hiệu sẽ không còn có ý nghĩa.
4.4.4.2 Điều kiện giao thông
Tất cả các nút trên làn sóng xanh phải có chung một chu kỳ đèn. Chu kỳ đèn này đƣợc xem nhƣ là chu kỳ hệ thống. Thứ nhất, phải xác định chu kỳ đèn của từng nút giao thông trên trục đường. Sau đó, chu kỳ đèn dài nhất sẽ đƣợc chọn để thiết kế làn sóng xanh.
Việc lựa chọn chu kỳ đèn này sẽ đảm bảo tất cả các dòng giao thông ở từng nút giao có thể đƣợc điều khiển mà không bị những điều kiện biên hạn chế. Sự chênh lệch ngắn của chu kỳ đèn hệ thống gây ra do việc điều chỉnh thời gian xanh và yêu cầu thời gian xanh phải đƣợc bổ sung cho nhau.
Những chu kỳ đèn ngắn trong khuôn khổ chu kỳ đèn hệ thống có thể đƣợc sử dụng để điều khiển dòng giao thông trong trường hợp:
- Đường có lưu lượng giao thông thấp nối với đường chính, - Diện tích hàng chờ nhỏ,
- Hệ thống tín hiệu giao thông đi bộ hoặc - Những nút giao thông có lưu lượng thấp.
Tổng các chu kỳ đèn ngắn phải bằng chu kỳ đèn hệ thống.
Độ bão hòa phải nhỏ hơn 0.85, nhờ đó, có thể đạt đƣợc sự phối hợp với chất lƣợng tốt. Mục đính là để đảm bảo đủ năng lực thông qua của giao thông cơ giới tại tất cả các nút giao thông có làn sóng xanh bằng việc sử dụng các biện pháp điều khiển và xây dựng.
Tốc độ hành trình VP đƣợc mô tả nhƣ là độ dốc của trục băng thời gian xanh trong biểu đồ quãng đường – thời gian. Về cơ bản, tốc độ này không được lớn hơn tốc độ cho phép trên trục đường.
Thông thường, khuyến khích dùng tốc độ hành trình từ 90% đến 100% tốc độ cho phép.
Những yếu tố làm giảm tốc độ (như tỉ lệ xe nặng cao, độ dốc dọc lớn, bán kính đường cong rẽ nhỏ, điều kiện mặt đường xấu) phải được xem xét khi thiết kế.
Tốc độ hành trình thiết kế của từng hướng VP,Ri1 và VP,Ri2 (đơn vị km/h), thời gian xanh tính toán cho các dòng giao thông phối hợp, và băng thời gian xanh của dòng giao thông đi thẳng đƣợc minh họa trong biểu đồ quãng đường – thời gian (xem hình 6.4).
Điểm băng thời gian xanh (TP) của làn sóng xanh trên đường 2 chiều là điểm đặc trưng của biểu đồ quãng đường – thời gian, nơi mà đường trục của băng thời gian xanh của hai hướng ngược chiều cắt nhau. Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau gọi là khoảng cách điểm băng thời gian xanh lTP
[m].
Nếu nút giao thông nằm tại vị trí điểm băng thời gian xanh, và với chu kỳ đèn được cho trước thì khoảng thời gian xanh dùng cho hai hướng giao nhau và thời gian chuyển pha cần thiết đạt giá trị lớn nhất. Băng thời gian xanh hoàn toàn chồng lên nhau.
Giá trị nhỏ nhất sẽ đạt đƣợc khi băng thời gian xanh hoàn toàn không còn chồng lên nhau nữa. Khi đó, nút giao thông nằm ở trên khoảng cách giữa các điểm băng thời gian xanh.
Chu kỳ đèn tU, tốc độ hành trình VP của các hướng, và khoảng cách các điểm băng thời gian xanh có quan hệ với nhau theo công thức:
Hình 6.4: Ví dụ làn sóng xanh của các hệ thống tín hiệu liên tiếp
[s]
V l 3.6 V
l s 3.6 t
Ri2 p,
TP Ri1
p, TP U
Nên sử dụng tín hiệu hiển thị tốc độ để thông báo cho người lái xe trên trục đường có làn sóng xanh. Nhờ đó, về mặt lý thuyết, các xe sẽ qua các nút tín hiệu mà không phải dừng. Qua đó, việc giảm tốc của những xe đầu và tăng tốc của những xe cuối sẽ làm tăng sự gắn kết giữa các xe trong nhóm trước khi đến vị trí tín hiệu tiếp theo, vì vậy khả năng thông qua sẽ được nâng cao.
Vì tín hiệu hiển thị tốc độ liên quan đến việc bật thời gian xanh ở những vị trí tín hiệu khác nhau, độ tin cậy của nó sẽ đạt đƣợc khi sử dụng điều khiển tín hiệu thời gian cố định.
4.4.4.3 Những lưu ý đối với giao thông công cộng
Hành trình của từng phương tiên giao thông công cộng trong hệ thống khác rất nhiều so với việc đi theo nhóm của phương tiện giao thông cá nhân. Do có những điểm dừng theo lịch trình, việc tăng tốc, giảm tốc cũng bị giới hạn để không làm ảnh hướng đến hành khách, vì vậy tốc độ hành trình của phương tiện giao thông công cộng thấp hơn nhiều so với giao thông cá nhân trên những đoạn đường có làn sóng xanh.
Việc thay đổi thời gian dừng ở những điểm đỗ khác nhau sẽ dẫn đến việc thay đổi thời gian đến của phương tiện giao thông công cộng tại vị trí tín hiệu.
Để đảm bảo chất lƣợng cho dòng giao thông công cộng thì những đặc tính riêng của chúng phải đƣợc xem xét khi thiết kế làn sóng xanh.
Những đặc điểm sau có thể cải thiện làn sóng xanh cho giao thông công cộng:
- Tín hiệu đóng cửa xe là một ƣu điểm nếu hệ thống tín hiệu nằm ở ngay sau điểm dừng xe.
Tín hiệu này yêu cầu người lái đóng cửa xe sau khi hành khách đã lên và xuống xe, tín hiệu này thường được bật và kết thúc trong vòng 5 s, ngay sau đó đèn xanh sẽ được bật. Nhờ đó, lái xe sẽ chủ động vƣợt nút ngay khi đèn xanh bật mà không phải giảm tốc.
- Nếu nút tín hiệu nằm sau điểm dừng đến 100 m, nên bố trí thêm một tín hiệu cục bộ tại điểm dừng. Nhờ đó, theo lịch trình, tín hiệu xanh ở nút sẽ đƣợc bật. Vì vậy, việc giảm tốc và dừng trong khoảng giữa từ điểm dừng đến vị trí nút đƣợc tránh.
- Nếu nút tín hiệu nằm sau điểm dừng hơn 100 m, tín hiệu chỉ dẫn có thể đƣợc sử dụng tại vị trí có khoảng cách tới nút đƣợc xác định. Tín hiệu này sẽ thể hiện thời gian xanh sẽ đƣợc bật tại nút theo lịch trình, nhờ đó xe sẽ vƣợt nút mà không cần phải dừng và không bị thay đổi tốc độ cho phép. Nếu tín hiệu này không đƣợc thể hiện (đầu đèn tín hiệu „TỐI“) thì xe có thể phải dừng ở nút.
4.4.4.4 Những lưu ý đối với giao thông xe đạp
Nếu trong mạng lưới đường có những tuyến chính liên tục cho giao thông xe đạp, phải xem xét phối hợp giao thông xe đạp, trong đó biểu đồ quãng đường – thời gian của giao thông xe đạp cũng được mô tả trong biểu đồ quãng đường – thời gian của giao thông cơ giới. Để làm rõ hơn, có thể lập riêng biểu đồ quãng đường – thời gian cho giao thông xe đạp. Cũng cần cân nhắc xem giao thông xe đạp có thể đƣợc điều khiển theo sóng „phụ“ trong làn sóng xanh của giao thông cơ giới.
Vấn đề hệ thống cần cân nhắc giao thông xe đạp là nếu thiết kế bề rộng băng xanh với tốc độ hành trình (khoảng từ 10 km/h đến 25 km/h), nó sẽ dẫn đến việc kéo giãn nhóm phương tiện từ nút này đến nút kia. Vì vậy, Khi thiết kế, tốc độ hành trình từ 16 km/h đến 20 km/h có thể đƣợc áp dụng.