Ch2 dac diem cac phuong thuc VTCC

TS. Đinh Thị Thanh Bình409-410/A9, Trường Đại học GTVT, Láng thượng, Đống Đa, Hà NộiCell phone: 04-37 664 053, 090 439 57 58Email: [email protected]

BỘ MÔN QUY HOẠCH VÀ QUẢN LÝ GTVTTRANSPORT PLANNING AND MANAGEMENT SECTION

QUY HOẠCH VÀ QUẢN LÝ VẬN TẢI CÔNG CỘNGPUBLIC TRANSPORTATION PLANNING AND MANAGEMENT

(chỉnh sửa lần 1)

Bài giảng

Hà Nội, tháng 12 năm 2016

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI

1

2

Chương 2ĐẶC ĐIỂM CÁC PHƯƠNG THỨC VTCC ĐÔ THỊ

2.1. Tổng quan về các phương thức VTHKCC

2.2. Công suất tuyến VTHKCC

Đinh Thị Thanh Bình - Bộ môn Quy hoạch & Quản lý GTVT, Tel. 0904395758

2.1. TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG THỨC VTHKCC

Hệ thống VTHKCC

3

Hệ thống Vận tải HK công cộng

ĐSĐT

Vỉa hè di động, đường ống…

Hệ tự động dẫn hướng (AGT)

Hệ ray đơn (Monorail)

Taxi tuyến

Bus Trolleybus

Đặc biệt

Ray nhẹ(LRT)

Đường bộ

ĐS vùng

Metro đi ngầm, mặt đất, trên cao

XĐBS, LR trên cao, đi ngầm

Ray nặng (HRT, MRT)

Có dẫnhướng(GRS)

Xe bus có dẫnhướngGBT


Hệ thống VTHK bán công cộng (Paratransit = Para + Transit)

4

Taxi thường Taxi tuyến Xích lô

Xe ôm Tàu thủy trong TP



Phân loại phương thức theo quyền sử dụng đường và công nghệ dẫn hướng

5

Quyền SDĐ Đường TP: Do người lái lái xeDẫn hướng 1 phần: Dẫn

hướng bánh cao suDẫn hướng bánh sắt

Xe taxi, minibus Trolleybus Tàu điện

Xe bus thường

Xe bus nhanh trên đường phố (express)

B Bus(semi) rapid transit (BRT) Bus có dẫn hướng LRT

Bus trên đường dành riêngPT dẫn hướng bánh lốp cao su (Rubber-tired rapid transit RTRT)

Light rail Rapid transit (LRRT)

Tự động dẫn hướng (AGT) Monorail

ĐS vùng (Regional rail)

A

C



Phân loại VTCC

6

Quyền sửdụng đường

(ROW) A

Mức độ hoàn thiện hệ thống: tốc độ; tin cậy; sức chứa; hình ảnh

Ch

i p

hí

đầu

tư

Phân loại theo mức chi phí đầu tư



Phân loại VTCC

7

Phân loại theo năng lực chuyên chở (Nhật Bản)

350 HK x10 toa xeTải trọng toàn phần

350 HK x 6 toa xeTải trọng toàn phần


140 HK x 6 toa xeNăng lực thông thường






Xe buýt 100 chỗ

Xe buýt 45 chỗ

Dãn cách, phút

Năng lực VT max, HK/h/hướng

Năn

g lự

c V

T ,

HK

/ph

ươ

ng

tiệ

n

Nguồn: Hội thảo QT về GT ĐT Nhật Bản,

2000

Tổng hợp Đặc tính của các phương thức VTHKCC đô thị

8

Phương thức ROW Phương thứchỗ trợ/dẫn

hướng Kiểm soát Số toa/tàu

Sức chứa 1 đoàn tàu

(chỗ)Công suất

tuyến (chỗ/h)

C Bus Đường/láiNgười

lái/quan sát 1 80-125 3000-6000

C Tàu điệnĐS/dẫn hướng

Người lái/tín hiệu 1-3 100-300 10000-20000

B BRT Đường/láiNgười

lái/quan sát 1 80-180 6000-24000

B LRTĐS/dẫn hướng

Người lái/tín hiệu 1-4 100-720 10000-24000

A AGT dẫn hướng Tự động 1-6 50-480 6000-16000

A LRRT ĐS Tín hiệu 1-4 100-600 10000-28000

A Metro ĐSTín hiệu/tự

động 4-10 720-2500 40000-70000

A ĐS vùng ĐS Tín hiệu 1-10 150-1800 25000-40000

đường phố

Semirapid Transit - Medium

performance

Rapid transit - High

performance

ị


9

Yếu tố Đặc tính Mô tả

C - chạy chung dòng GT trên đường phố

B - được tách riêng 1 phần

A - chạy tách biệt hoàn toàn

do người lái trên đường phố

Có dẫn hướng, chủ yếu bánh sắt, một số bánh lốp cao su

bánh sắt của ĐS ĐT

Bánh lốp trên đường hoặc thanh dẫn hướng

Động cơ đốt trong diesel Diesel chủ yếu cho PT trên đường phố

Điện Điện - ĐS, trolleybus

Người lái

Người lái + tín hiệu tự động

Tín hiệu tự động + không người lái

Có nhiều giao cắt khác mức

Tuyến ĐS trục + nhiều tuyến gom

Mạng ĐS + các tuyến bus hỗ trợ

1. Quyền sử dụng đường

2. PT dẫn hướng

3. Hỗ trợ dẫn hướng

4. Sức kéo

5. Lái và kiểm soát

6. Dịch vụ - dạng mạng lưới và vận hành

Một số PT có bánh lốp hoặc bánh dẫn hướng đặc biệt

Công nghệ ĐS cho phép quyền sử dụng đường loại A, B hoặc C. Bánh lốp có dẫn hướng yêu cầu quyền sử dụng đường A (ngoại trừ bus có dẫn hướng nhưng có chạy chung dòng GT, có lái.

Tín hiệu tự động yêu cầu quyền sử dụng đường A; có dẫn hướng và sức kéo điện

Khi nhu cầu đi lại tăng, tuyến trục đóng vai trò quan trọng


Tổng hợp Đặc tính của các phương thức VTHKCC đô thị

Xe bus thành phố

Khái niệm: là tên gọi chung cho tất cả các loại ô tô khách đường bộ có sứcchứa từ 12 người trở lên, hoạt động ở mọi cự ly trên các tuyến thành phố, kế cận, nội tỉnh, liên tỉnh, liên thành phố.

Xe bus thành phố là loại xe khách chuyên chạy cho các tuyến nội, ngoạithành và kế cận theo các cự ly khác nhau.

Đặc điểm:

- Chạy trên tuyến và hay dừng đỗ -> yêu cầu về gia tốc cao;

- Đối với xe bus thành phố, tỷ lệ ghế ngồi/qTK = 1/1,3; 1/ 2,3; 1/ 2,5; 1/ 3,1; còn lại là chỗ đứng; xe khách liên tỉnh 100% là ghế ngồi.

- Cấu tạo: Xe buýt thành phố có sàn xe thấp để HK lên xuống dễ dàng; có 1-3 cửa.

Tốc độ khai thác:

10Nguồn: VITP (Tổ chức GTCC quốc tế)



Phân loại xe bus:

+ Theo số cửa:

- Nhóm A: Xe bus 5 cửa, ưu điểm giảm thời gian đỗ bến; nhưng bố trí các thanh vịncho HK trên xe khó khăn;

- Nhóm B: Xe bus 3 cửa; thuận tiện cho HK lên xuống (lên = cửa trước, xuống cửasau và giữa; hoặc lên 2 cửa trước sau);

- Nhóm C: Xe bus 2 cửa, phù hợp các tuyến có cường độ dòng HK thấp (2000-9000 HK/h) và thuận tiện trên các đường phố nhỏ (2-4 làn xe); tuy nhiên phải xếp hàngghế ngang không tận dụng sức chứa

- Nhóm D: xe buýt 1 cửa – rất bất tiện khi HK lên xuống, chỉ sử dụng trên các tuyến cường độ HK thấp (tuyến gom), hoặc đô thị nhỏ (dưới 300.000 người).

+ Theo mục đích sử dụng

- Xe bus tuyến nội thành và kế cận;

- Xe bus đường dài, xe du lịch

11Đinh Thị Thanh Bình - Bộ môn Quy hoạch & Quản lý GTVT, Tel. 0904395758


Xe buýt thành phố

+ Phân loại xe bus theo sức chứa

12

VTHK nội thành và kế cận VTHK liên tỉnh

9-20 - ≤ 5

21-45 ≤ 34 6,0 – 7,5

46-80 35-44 8,0 – 9,5

81-115 45-59 10,5 – 2,0

≥ 116 ≥ 60 ≥ 16,5

Tại Việt Nam: xe buýt sức chứa 24 chỗ; 45 chỗ; 60 chỗ và 80 chỗ;

Xuất xứ: Nội địa – Nhà máy ô tô Transinco như B 40; B45; B 55; B 60; B 80 (44 chỗ ngồi+55 đứng);

Nhập (xe cũ và mới) chủ yếu từ Hàn Quốc và châu Âu –Mecerdes Benz (80 chỗ); BS090 (60 chỗ) ; BS105 (80 chỗ);

- Xe có trang bị máy điều hóa không khí (chủ yếu xe 60 chỗ trở lên);

- Có đưa ra các chỉ tiêu về xe buýt tiêu chuẩn.


+ Phân loại xe bus theo kết cấu:

- Xe bus thông thường;

13

Xe buýt tiêu chuẩn (Models AGM 9640 và 10240, Wayne, MI)


Bán kính quay tối thiểu cho xe bus tiêu chuẩn


Xe buýt 2 tầng: năm 40 của TK XX, phổ biến tại Anh, Ấn Độ, Mỹ.


Xe buýt 1,5 tầng


17

Xe bus có khớp nối:

l=18m,

Công suất từ 1,5-2 lần xe buýtthường.


+ Phân loại xe bus theo quyền sử dụng đường:

- Xe buýt thường chạy chung đường với dòng GT, hoạt động theo biểu đồ chạy xe;

- Xe buýt chạy đường dành riêng (Bus Priority Lane BPL hoặc Exclusive Bus Lane EBL), hoạt động theo biểu đồ chạy xe;

18

Ưu điểm:- Chi phí đầu tư và khai thác thấp;- Điều hành theo quy trình, phổ thông, phù hợp với địa phương trình độ phát triển thấp, cho mọi mô hình VT và mọi đô thị

Nhược điểm:- Hạn chế vận tốc (tại các đoạn có lưu lượng GT cao);- Hạn chế tính cơ động, chủ động của HK do vận hành theo lịch trình;- Lựa chọn xe bị ảnh hưởng bởi đặc điểm củatuyến đường.

Ưu điểm:- nâng cao vận tốc; giảm thời gian đi lại, Tv , To

- Năng cao AT và tiện nghi cho HK

Nhược điểm:- Không thể áp dụng cho mọi đường trong đô thị;- Chiếm diện tích đất và đường GT dành cho các PTVT khác;- Nếu không quy hoạch và tổ chức tốt sẽ tăng chi phívận tải chung


19

Chỉ nên mở làn dành riêng nếu:- Đường phố phải đảm bảo đủ rộng để tuyến hoạt động không ảnh hưởng đến dòng GT khác;- Hoạt động xe bus đã ổn định, có chấtlượng, thu hút một lượng HK đi xe nhấtđịnh;- Hệ số sử dụng sức chứa bình quân trongngày từ 0,5-0,6;- Tuyến đường riêng phải nối kết thuận lợicác trung tâm thu hút HK; - Không thiết lập các tuyến đường riêng giánđoạn, nửa chừng;


Xe điện bánh hơi- Sử dụng sức kéo từ năng lượng điện 1 chiều,

cần dây dẫn lấy năng lượng (trolley);

- Thân xe và chạy bánh hơi như bus;

- Phân thành loại 2-3-4 trục và 2 hoặc 4 độngcơ điện;

- Phân loại theo dung tích nhỏ (70-150 HK, công suất 100-130 KW); TB 1,5-2 tầng (150-170 HK); lớn có khớp nối (130-240 HK, dài16-18m, 4-5 trục, công suất 170-180 KW);

- Nhược điểm: tuổi thọ, kém cơ động, độ tin cậy thấp, đầu tư cao hơn xe bus;

- Ưu điểm: ko ô nhiễm, cơ động hơn ĐS.


Khái niệm: Vận tải HKCC đô thị bánh sắt là hệ thống VTHKCC đô thị hoàn chỉnh mà hạ tầng (chủ yếu là đường) và phương tiện chuyên chở được cấu tạo, tổ chức khai thác chặt chẽ, đồng bộ thông qua ray và bánh xe bằng thép. Hệ thống ray có thể treo trên cao, mặt đất hoặc dưới mặt đất.

Theo GS. Berthon Graud (Đức): các tuyến ĐS ĐT là các tuyến ĐS mà:

1. Việc tổ chức chạy tàu thực hiện trên mạng lưới ĐS QG hoặc mạng lướiđường sắt riêng có kết cấu chuyên dụng (cấp điện bằng ray thứ 3);

2. Sử dụng đầu máy toa xe bình thường (đầu máy diesel hoặc điện) hoặc đầumáy toa xe chuyên dụng (đoàn tàu gồm các toa motor tự hành ghép nốinhiều modules, chạy bằng diesel - DMU hoặc điện - EMU);

3. Vận hành độc lập hoặc chạy chung đường với tàu ĐS QG (tàu đường dài);

4. Thực hiện chức năng chuyên chở HK giữa các khu vực bên trong đô thị vàvùng ngoại ô.

Như vậy: quan điểm cho rằng chỉ vận hành trong phạm vi đô thị - gọi là ĐS ĐT; chỉ có các đoàn tàu vận hành trên các tuyến ĐS ĐT chuyên dụng (metro) mới gọi là ĐS ĐT (không tính các tàu ngoại ô vận hành chung với mạnglưới ĐSQG) là không thích hợp.

21

Hệ thống vận tải đường sắt đô thị



Một số thuật ngữ tiếng Anh thường gặp:

Light Rail Transit (LRT) – ĐS nhẹ thông thường: là phương thức VTHKCC chạy trên đường ray, sửdụng điện, đoàn tàu thường có 1-3 toa, vận hành với quyền sử dụng đường B, đôi khi là A (VD trong đường hầm) hoặc C (VD tại khu đi bộ), các dạng thông thường là tàu điện bánh sắt cho đếncác dạng phương tiện VTHKCC cao tốc sức chứa nhỏ và TB;

Light Rail Rapid Transit (LRRT) – ĐS nhẹ cao tốc: là hệ thống LRT với quyền sử dụng đường loại A, vì thế mức độ hoàn thiện (tốc độ, sức chứa, hình dáng…) cao hơn LRT nhưng kích thước đoàntàu và ga nhỏ hơn Metro;

Rail Rapid Transit (RRT) hoặc còn gọi là Metro – Phương thức VTHKCC cao tốc sử dụng công nghệđường sắt;

Premetro-LRT – LRT được thiết kế, XD để có khả năng chuyển đổi thành Metro;

Rail transit (RT) – Là các hệ thống VTHKCC sử dụng công nghệ đường sắt, có thể liệt kê theo thứ tựhoàn thiện từ thấp đến cao như tàu điện bánh sắt cho đến RRT và ĐS vùng;

Regional Rail (RGR) – ĐS vùng: thường phục vụ VTHK giữa ngoại ô và nội thành, sử dụng đầu máyđiện hoặc diesel, hoặc đoàn tàu cấu tạo từ các toa tự hành, chạy trên ĐS quốc gia hoặc ĐS dànhriêng.

Rubber-tired rapid transit (RTRT) – tương tự RRT trừ đặc điểm về PTVT như vận hành trên đường có dẫn hướng bằng bánh xe cao su hoặc đường dẫn hướng đặc biệt;

Rapid transit (RT) – Các phương thức VTHKCC sử dụng điện, vận hành với quyền sử dụng đườngloại A, có tốc độ vận hành, sức chứa, mức độ an toàn và tin cậy cao; ví dụ RRT, RTRT; LRRT vàRGR.

Regional transit – Vận tải vùng: VTHKCC tuyến đường dài bằng ĐS ĐT hoặc xe bus với số ít ga, tốcđộ vận hành cao, thường phục vụ các chuyến đi quãng dài trong thành phố và phụ cận.

Semirapid transit – Phương thức bán cao tốc: các phương thức thường có quyền sử dụng đường loạiB, đôi khi C hoặc A trên một vài đoạn tuyến, xếp theo mức độ hoàn thiện thì nằm giữa cácphương thức vận hành trên đường phố và phương thức cao tốc (ví dụ BRT và LRT).

22


Sự phát triển ĐSĐT trên thế giới

Tuyến Metro đầu tiên trên TG đượckhánh thành vào ngày 10/01/1863 tại LonDon.

Tuyến dài nhất ở NewYork từ năm1867 là 443 Km,ngắn nhất 5 Km ở Cairo.

Có 69/80 tuyến tiếp điện bằng ray thứba.

Có 3 loại khổ đường khác nhau. Trong đó có 47/80 TP khổ1435mm, có 4 TP khổ1067mm,không có TP dùng khổ1000 mm)




Một số thông số kỹ thuật, vận hành và đặc điểm hệ thống đường sắt đô thị (Đức)

24

Ưu điểm của đường sắt đô thị so với xe buýt thường

- ĐSĐT chiếm dụng đất ít,bằng 1/3 giao thông đường bộ, ĐS trên caohầu như không chiếm dụng đất.

- Tiêu hao năng lượng cho mỗi km của giao thông ĐSĐT chỉ bằng 15-40 % GT đường bộ.

- Là phương thức thoả mãn các yêu cầu phát triển xã hội một cách bềnvững .

- ĐSĐT ít bị ảnh hưởng của các yếu tố bên ngoài ,tỷ lệ đúng giờ cao, - Tốc độ cao, của Metro 100-120 Km/h, lữ hành 30-40 Km/h.

25

- Năng lực chuyên chở của ĐSĐT gấp 2,5 - 14 lần của ô tô buýt.

- Tốc độ của đường sắt nhẹ và Metro gấp 2-4 lần ô tô buýt.

- Giao thông ĐSĐT dùng điện làm động lực đây là phương thức vận chuyển xanh, sạch.

Các hệ thống cấu thành ĐSĐT

1. Các công trình đường:2. Ga: ra vào bằng cầu vượt và ra vào dưới cầu.3. Hệ thống giảm chấn động và tiếng ồn.4. Hệ thống cấp điện (qua ray và qua lưới tiếp

xúc trên không).5. Hệ thống cơ điện (thông gió, điều hoà không

khí, thang máy...)6. Hệ thống tín hiệu và kiểm soát đoàn tàu: thời

kỳ đầu dùng khoá liên động,tín hiệu đầumáy,dừng xe tự động, điều độ tập trung.Thờikỳ sau dùng hệ thống khống chế tự độngđoàn tàu Automatic Train Control (ATC) baogồm:Hệ thống bảo vệ tự động đoàn tầu Automatic Train Protection (ATP) Hệ thống lái tầu tự động Automatic Train Operation (ATO)Hệ thống giám sát tự động đoàn tàu AtomaticTrain Supervisorry (ATS)

7. Hệ thống thông tin liên lạc.8. Hệ thống cấp thoát nước.9. Hệ thống phòng chống thiên tai.10. Hệ thống bán và kiểm soát vé


Hệ thống vận tải đường sắt đô thị2.1. TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG THỨC VTHKCC

Ngoài các yếu tố cấu thành chính là nhà ga và các đường khu gian, tuyến ĐS ĐT còn được trang bị:

- Trạm kiểm tra kỹ thuật tại điểm đầu (cuối);

- Trạm kiểm soát-điều độ tại điểm đầu cuối;

- Depot;

-. Trạm kiểm soát trung gian trên khu đoạn;

27

Ga đầu cuốiGa đầu cuối

Ga khu đoạn

Trạm kiểm tra kỹ thuật

Trạm điều độ

Depot



Phân loại ĐS ĐT:

Phân loại ĐS ĐT theo đặc điểm cơ sở hạ tầng

28

LR (Light Rail) – so sánh tương đối với HR: - Tải trọng đường ray nhỏ, tải trọng trục phương tiện từ 7 - 8 tấn/trục- Tốc độ cấu tạo ≤ 60 Km/h; vkỹ thuật ≤ 35 km/h- Toa xe ngắn và đoàn tàu kéo 3-4 toa trở lại.-LRT thường là mặt đất hoặc 1 ray trên cao. Loại ở mặt đất được đặt chung mặt bằng đường bộ-Khoảng cách các ga không lớn do tính chất phục vụ lẻ.- Năng lực vận chuyển TB (10-40 nghìn HK/h).-LRT không vươn xa ra ngoại ô nhiều cũng như chạy vòng quanh chu vi đô thị.- Suất đầu tư không lớn, đặc biệt là đường sắt đặt bằng mặt đất. -Năng lượng thường là điện.LR có thể phân loại: LRT (Light Rail Transit) – ROW thường là B hoặc C, hiếm khi A; số toa thường từ 1-3, sứcchứa nhỏ; Vo <, thường là tàu điện và loạiLRRT kích thước nhỏ;và LRRT (Light Rail Rapid Transit) – ROW loạiA; được hoàn thiện hơn LRT nhưng kém HR.

HR (Heavy Rail): - Tải trọng trục phương tiện > 8T/trục, vkỹ thuật =120 Km/h; vkhai thác = 40 -60 Km/h; gia tốc nhanh, hãm nhanh.- HRT thường là tàu cao tốc nội đô, ven đô, ngoại ô; tàu bánh sắt trên cao 2 ray; tàu điện ngầm (đoàn tàu 6-8 toa).

- Năng lực vận chuyển lớn (30-60 nghìnHK/h).- Hệ thống quản lý điều kiển chung hiện đại chặt chẽ đảm bảo an toàn tin cậy cho hệ thống.-Lâu dài ổn định và phát triển.- Suất đầu tư lớn, thu hồi vốn lâu nhưng mang tính chất xã hội và công bằng cao nhất.- Năng lượng thường là điện.-HR luôn là phương thức vận tải có tốc độvận hành cao (Rapid Transit) và quyền sửdụng đường loại A.- Nhà ga XD sát dọc tuyến, độ cao ke ga = sàn xe


Phân loại đường sắt đô thị theo QĐ 34/2007/QĐ-BGTVT về cấp kỹ thuật ĐSĐT

29

Phân loại KL lớn KL trung bình Khác

Năng lực vận tải

(‘000

HK/h/hướng)

>40 20-40 20

Yêu cầu về

đường

Cách ly hoàn toàn,

chủ yếu đi ngầm

trong đô thị

R>=200-300m, h<2

phút

Tự động điều khiển

chạy tàu

Cách ly hoàn toàn, đi

trên cao hoặc chủ

yếu trên cao

R>=50-100m

Tự động điều khiển

chạy tàu

Trên cao, đồng mức,

ngầm. Có lúc giao cắt

đồng mức với đường

bộ

A, B, C

Tự động, bán tự động

hoặc theo đèn tín

hiệu trên đường phố

Hình thức giao

thôngMetro, Subway, MRT Đường sắt nhẹ (LRT)

Tramway, Monorail,

Sky train, Linear

Motor Train, Magnetic

Levitation Systemrail

Phân loại đường sắt đô thị theo năng lực vận tải

30

Phân loại Đặc biệt lớn Lớn Vừa Nhỏ

Năng lực

vận tải (‘000

HK/h/hướng

)

50 30-50 10-30 5

Hình thức

giao thông

Đường sắt

ngoại ôMetro

Đường sắt

nhẹ, Metro

loại nhỏ,

Monorail, Hệ

thống GT

mới

Xe điện

bánh sắt


31

Phân loại ĐS ĐT theo mức độ cách ly của tuyến đường

- Quyền sử dụng đường (Right of way)

Mức độ A:

Cách ly đường sắthoàn toàn với cácphương tiện giaothông và người đi bộ.Quyền sử dụngđường loại ADành cho ĐS ĐT có công suất từ 30.000 HK/h như metro

Mức độ B:

Bán cách ly đườngsắt với các đối tượngtham gia GT khác.Quyền sử dụngđường loại B.Thường gặp:ĐS ngoại ôLRTBRT

Mức độ C:

Không cách ly với các đốitượng tham gia giao thôngkhác.Quyền sử dụng đường loạiC.Thường gặp: xe buýt, tàuđiện bánh sắt

Phân loại ĐS ĐT theo phương thức kéo

Động cơ điện 1 chiều Đông cơ điện xoay chiều


Phương án cấp điện cho ĐS ĐT: lấy từ đường dây trên cao hoặc ray thứ 3

32

Xe điện bánh sắt (Tramway) – quyền sử dụng đường loại B, C

Do công suất tương đối lớn so với bus ( khoảng 4-15 nghìn HK/giờ) và giá thành vận chuyển thấp nên XĐBD có vị trí hàng đầu trong VTHK ở các thành phố loại nhỏ và trung bình.

- Là phương thức VTHKCC cổ điển (1896 – ngựa kéo tại Thụy Điển);

- XĐBS thuộc hệ thống LRT;

- Trên các tuyến có luồng hành khách không lớn lắm hoặc đường phố hẹp, có thể xây dựng các tuyến đường đơn, khổ đường thông dụng là 1000 và1435 mm;

- Trên thế giới, XĐBS thường được sử dụng ở các thành phố vừa và lớn.

- Xu thế di chuyển các tuyến XĐBS ra các vùng xa trung tâmcó cường độ vận hành thấp;

- Giá thành rẻ hơn ô tô và không gây ô nhiễm môi trường do sử dụng năng lượng điện

- Nhược điểm cơ bản là tính cơ động không cao vì phải hoạt động trên tuyến đường sắt cố định và khi bố trí chung với làn xe đường phố thì gây cản trở giao thông;

- Đầu tư lớn (đường sắt, hệ thống cấp điện, thông tin, các trạm và depot;

11

Các loại hình ĐS ĐT



Đặc điểm toa xe Tàu điện bánh sắt

34

- Kích thước toa nhỏ do bán kính đường vòng có thể là 11m. Ở TrungQuốc chiều rộng toa xe là 2-2,4m, dài 12 m; có thể có toa xe 2 tầng.

- Có loại toa xe đơn 4 trục (l<20m); loại 6 trục ghép (l<25m) và loại 8 trục ghép đôi (l<30m).

- Kích thước đoàn tàu: Thường từ 1-2-3 toa.

- Cự ly bình quân giữa 2 ga gần tương tự xe buýt (500m)

- Trạm đỗ đón trả khách đặt trên vỉa hè hoặc giữa giải phân cách.

- Cấp điện: Trên không, dòng 1 chiều với điện áp 600V, đường ray làchiều về của dòng điện.




Xe điện bánh sắt 4 trục, Belgium

12

XĐBS tại Trung Quốc



+ Toa xe:

Toa xe rộng từ 2,4 – 2,6 m.

- Toa xe đơn 4 trục (l<20m), thành xe có 3 cửa lên xuống rộng 1300mm; có 2 giá chuyển hướng đặt động cơ điện (giá chuyển hướng động lực);

- Toa xe 6 trục ghép (l<25m), có 4 cửa lên xuống mỗi bên, có 3 giá chuyểnhướng gồm 2 giá ở 2 đầu có động cơ và 1 giá ở giữa không có động cơ đểnâng đỡ tải trọng.

- Toa xe 8 trục ghép đôi (l<30m), mỗi bên thành xe có 5 cửa, có 4 giáchuyển hướng gồm 2 giá 2 đầu có động cơ và 2 giá ở giữa không có độngcơ.

- Ghế ngồi trên toa xe xếp ngang hoặc dọc. Lượng chỗ ngồi tính trung bìnhcứ 6HK/1m2 giờ bình thường và 9 người/1m2 giờ cao điểm.

- Chiều cao từ mặt ray đến mặt sàn từ 850 – 1000 mm.

+ Cấp điện: trên không hoặc bằng ray N3.

36

Đường sắt nhẹ (LRT) – quyền sử dụng đường loại A, B


Hệ thống vận tải đường sắt đô thị2.1. TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG THỨC VTHKCC

Công trình tuyến đường LRT

-Đường sắt nhẹ thường được xây dựng trêncầu cao kết cấu dự ứng lực, dầm chữ T đỡtrên dầm hộp và cũng có dùng dầm lòng mángcó chiều cao thấp, dầm có sống lưng chotrường hợp đỡ dưới, kết cấu tấm bản có chiềucao siêu thấp. Các công trình cầu phải xét đếntuổi thọ 50 năm trở lên.- Hạn chế chạy ngầm để giảm chi phí đầu tư,- Tuyến có vỉa chắn 2 bên đường;- Giao cắt khác mức là chủ yếu, đồng mức chỉdùng cho tuyến có mật độ chạy thấp (dưới 20chuyến/h);- R đường cong nằm không dưới 200m, tốithiểu không dưới 100m, đối với đường trongbãi đỗ không quá 50 m;- Độ dốc dọc max=6%, L<500m. Với độ dốc<5% thì L<1000m. Để thoát nước đối với cáctuyến ngầm phải đảm bảo độ dốc tuyến 2-3%,- Ray chủ yếu dùng loại P50 (50 kg/m dài),P60, trong bãi chứa dồn có thể dùng ray P43.Bề rộng tiêu chuẩn của ray là 1435 mm

37

38

Cự ly giữa 2 ga LRT thường dao động từ 500 -1000 mGa đường sắt nhẹ bao gồm cửa ra vào ga, phòng vé và các phòng khác.Chiều dài ke ga = L đoàn tàu dự báo trong thời gian dài (khoảng 100 m) + dự trữ(+ 4 m)Chiều rộng ke ga được xác định căn cứ lượng HK trong giờ cao điểm (=25-30%lượng HK ngày), tốc độ thoát của dòng HK và diện tích chiếm dụng của 1HK.Chiều cao ke ga thường thấp hơn sàn toa xe50-1000 mm.

Nhà ga LRT không làm ga ngầm nếu có thể dùng phương án ga trên cao hoặc mặt đất.

Ke ga đặt giữa 2 đường đi và về: rộng4 m

+ Lợi dụng được 2 chiều đi và về tốt;

+ Quản lý tập trung, hiệu suất sử dụng kega cao;

- HK dễ nhầm tàu nếu 2 tàu đi-về đếnga cùng lúc;

- Kết cấu phức tạp do 2 đầu tuyến trướckhi vào ke ga phải mở rộng hình phễu.

39

Ke ga đặt 2 bên tuyến: rộng 2,5 m mỗi bên

+ HK ít bị nhầm tàu;

+ Kết cấu giản đơn do cự ly giữa2 tuyến không đổi;

- Không có điều kiện hỗ trợ lẫnnhau giữa 2 ke;

- Hiệu suất sử dụng ke ga thấp, quản lý phân tán

Lựa chọn dạng kega nào khi thiết kếga LRT?


Phân cấp nhà ga LRT

40

Quy mô nhà ga Lượng HK lên xuốngtrong ngày (’000 lượt)

Lượng HK lên xuốnggiờ cao điểm (’000

lượt)

Loại nhỏ < 50 < 5

Loại trung 50 - 200 5 - 20

Loại lớn 200 - 1000 20 – 100

Loại đặc biệt > 1000 > 100

Lượng HK trên tính tổng số HK của LRT + số HK trung chuyển giữa các đầu mốiVTHKCC khác


Các dạng ga LRT và RRT:

- Trên cao;

- Ngầm.

Chiều dài ke ga: bằng chiều dàiđoàn tàu + dự trữ;

Số đường đón tiến đoàn tàu tạiga ≥ 1 cho mỗi hướng.

41

Ga Ngầm Ga trên cao

42

Nhà ga kỹ thuật LRT


13

Metro: Phạm vi hoạt động - trong đô thị kéo dàira ranh giới ngoại ô.- Tuyến metro đầu tiên – XD tại London năm 1863, sức kéo hơi nước;- Tuyến có đoạn đi trên mặt đất, nhưngphần lớn đi ngầm độ sâu khoảng 8 m (tuyến nông) hoặc 25 m, cá biệt đến 90m (tuyến sâu).- Dãn cách chạy tàu min = 60-120 s;- Được xây dựng ở các thành phố có quy

mô lớn (dân số trên 1 triệu người), có công suất luồng hành khác từ 12.000 – 60.000HK/h/hướng.- Khả năng chuyên chở rất lớn;-Tiết kiệm đất cho thành phố. Giải quyết được ách tắc giao thông do điều tiết được khối lượng và mật độ phương tiện, đảm bảo cảnh quan, môi trường- Tuy nhiên vốn đầu tư rất lớn(55-207 triệu USD/km). Do vậy, metro được xây dựng nếu có đủ vốn đầu tư và áp dụng có hiệu quả trên những tuyến có công suất luồng hành khách lớn, quy mô thành phố lớn


44

Đường sắt ngầm- Được xây dựng bằng phươngpháp khoan đào hầm ngầm bằngtay, bằng khiên đào.- Đối với tuyến nông có thể dùngphương pháp đào lộ thiên – lấp.

45

Sơ đồ mặt bằng ga kỹ thuật RRT


46

Đường sắt ngoại ô (Regional Rail):

- Phạm vi hoạt động: nối từ ranh giới (hoặc trung tâm) TP tới các đô thị vệ tinh vàngoại ô (R=30-150 km);

- Tuyến có thể chạy trên ĐS chuyên dụng hoặc ĐSQG. Trên các tuyến ĐSQG có vùng riêng để chạy tàu ĐT (zones – các vùng chạy tàu ngoại ô) với các mức giávé khác nhau;

- Sức kéo điện hoặc diesel, có thể sử dụng loại đầu máy toa xe thông thường hoặcchuyên dùng (EMU)

- Sức chuyên chở lớn (mỗi toa có thể > 200 HK); đoàn tàu có thể 10-15 toa

- Tốc độ vận hành cao (40-70 km/h) với dãn cách 5-15-30 phút/chuyến


Một số tham số chủ yếu của đường sắt đô thị

47

Loại hình

Tốc độ

vận hành

bình quân

(km/h)

Dãn cách

thời gian

chạy tầu

tối thiểu

(min)

Số lượng

xe lập

thành

đoàn tầu

Hình thức tuyến

đường

Cự ly

bình quân

giữa các

ga (m)

Năng lực vận

tải

(’000 lượt

HK/h)

Đường sắt

ngoại ô 35-40 2 4-10 Kín toàn bộ

1000-

3000 50-80

Metro 25-40 1,5 4-10 Kín toàn bộ 500-

1500 40-60

LRT 25-35 2 2-4 Đường chuyên

dùng

500-

1200 10-40

Monorail 25-30 1 4-6 Đường trên

cao

500-

1000 10-20

Tàu điện từ 20-30 2 4-6 Đường trên

cao

500-

1000 8-15


Đặc điểm:

- Không chạy trên 2 ray, trên đường bộ mà chạy trên tuyến có bậc tách biệt hoàn toànvới dòng GT khác;

- Chạy trên các đường dẫn hướng với số lượng khác nhau.

- Đường chạy không chỉ bằng thép mà còn bằng VL khác (bê tông; gỗ; trường lực từtính…);

- Không sử dụng cặp bánh xe; có thể không sử dụng vành bánh sắt mà còn sử dụngvành bánh cao su;

- Công suất (năng lực VT) có thể cao hơn xe buýt nhưng thấp hơn XĐBS, metro;

- Tuy công suất TB nhưng chất lượng phục vụ cao hơn các PTVTHKCC khác về mặttốc độ, tiện nghi, môi trường;

Nguyên nhân ra đời:

- Ùn tắc GT, ô nhiễm môi trường và giảm ATGT ->tìm kiếm các hệ thống VT mới có chất lượng cao hơn;

- Do hệ thống MRT không thể áp dụng mọi nơi trong TP, cho mọi TP -> tìm kiếm PTVT có sức chứa trung bình, kết cấu hiện đại (thay các tuyến bus), tốc độ cao, chất lượngVT tốt, tận dụng không gian đô thị mà giảm chi phí đầu tư so với metro -> GRS rađời;

- Hiện nay GRS có mặt tại nhiều quốc gia phát triển: Nhật, Mỹ, Anh, Pháp, Đức, ThụyĐiển, CH Séc, Singapore, Malaysia.

48

Hệ thống vận tải có dẫn hướng – Guideway Rapid System GRS


Ưu điểm của GRS:

- Tốc độ cao hơn các PTVT thường;

- Công suất VT tăng lên so với xebuýt;

- Chất lượng VT tăng - Tiện nghi choHK (% ghế ngồi cao), ATGT vàgiảm ô nhiễm môi trường;

- Chi phí đầu tư và khai thác giảmnhiều so với ĐSĐT (đầu tư = 1/3-1/5 ĐS ĐT);

- Hiệu suất hoạt động cao, giảm chi phí năng lượng/HK;

- Không ảnh hưởng nhiều đến cáccông trình đô thị và dòng GT;

- Tự động hóa và hiện đại, đòi hỏi ítlao động;

- Khả năng phân nhánh cao với hệthống bẻ ghi tự động;

- Tổ chức hành trình thẳng O-D, hạnchế các hành trình chuyển PT;

49

Nhược điểm của GRS:

- Đòi hỏi trình độ cao về kỹ thuậttrong thi công, thiết kế, vậnhành;

- Tỷ trọng chi phí cho chế tạo vàthi công cao;

- Chưa thông dụng và chưa phùhợp tập quán đi lại tại các nướcđang phát triển;

- Đòi hỏi độ chính xác cao và vậnhành thông qua hệ thống điềukhiển nên tuy ATGT cao màkhông vững chắc.

Bánh cao su dẫn hướng của Monorail


Hệ thống vận tải có dẫn hướng – Guideway Rapid System GRS

50

Hệ thống vận tải ca bin lớn – Mass Cabin Transit System (MCTS) thuộc nhóm AGT

- Sức chứa từ 16-40 HK;- Công suất cao hơn xe buýt nhờ tốc độ và tầnsuất cao;- Đa số hoạt động trên dầm treo, dẫn hướngbằng hệ thống bánh cao su hoặc dưới tác độngcủa đệm từ tính;- Gia tốc không lớn, bình quân 1,3-1,5 m/s2 , max=3 m/s2 (do yêu cầu về an toàn cao hơn);- Trên tuyến đặt các thiết bị truyền dẫn nănglượng, thông tin, bẻ ghi tự động;- Khi cần tăng công suất, có thể nối thêm toa(cabin) thành đoàn tàu (max=6 cabin).

Hệ thống vận tải có dẫn hướng

- Là hệ thống trung gian giữa hệthống cabin lớn và phương tiệnVT cá nhân.

- Mục đích thiết lập tuyến cabin nhỏ là để nâng cao chất lượngVT trên các luồng HK công suấtnhỏ.

Đặc điểm:

- Hệ thống điều khiển tự độngtrong khai thác vận hành;

- Đa số là tuyến vận chuyển thẳngtừ ga đầu-ga cuối (On-line-station) hoặc đôi khi theo kiểutuyến tách nối sang tuyến chính(off-line-station);

51

Hệ thống vận tải GRS cabin nhỏ

- Phần lớn các tuyến chạy 2 chiều, có lịch trình hoạt động;

- Sức chứa nhỏ (1-5 chỗ), 100% chỗ ngồi;

- Tốc độ khai thác cao (nhờ giảm t chờ) và đảm bảo tiện nghi gần như cabin ô tô con



Sơ đồ hoạt động hệ thống cabin treo



53

Hệ thống vận tải xe buýt có dẫn hướng –Guideway Bus System

Khái niệm: - Tuyến GBS là tuyến xe buýt chạy trênđường riêng (đồng hoặc khác mức vớiđường bộ) được trang bị hệ thống dẫnhướng bánh cao su.- BRT Bus rapid Transit: là một hệ thống xe buýt vận chuyển nhanh, khối lượng VT lớn, vận hành trên làn đường riêng có hệ thống ưu tiên giao thông riêng.



54

Đặc điểm:

- Xe bus có thể chạy trên đường phố thường hoặc chạy trên đường có trangbị thiết bị dẫn hướng;

- Sức chứa của GBS khá cao, các phương án tiêu chuẩn bao gồm xe bus 2khoang (160 hành khách) và xe bus 3 khoang (270 hành khách).

- Nhờ chạy đường riêng, tự động hóa nên công suất cao hơn xe buýtthường;

- Hệ thống GBS có hầu hết các đặc tính của đường sắt đô thị về mặt chất lượng và năng lực chuyên chở;

- Chất lượng VT cao hơn bus thường về mặt tốc độ, tiện nghi, an toàn;

- Chi phí đầu tư ban đầu chỉ = ½ chi phí cho monorail hoặc không ray (2-3 triệu USD/km);

- ít gây ô nhiễm hơn xe buýt thường nhờ chế độ vận hành hợp lý;

- Xây dựng tuyến đường riêng cho BRT thường áp dụng đối với các đường trục chính, lưu lượng giao thông cao (làm đường phụ chạy song song và gần đường trục chính). Phương án tuyến GBS chạy lẫn với các phương tiện khác thường áp dụng trên các đường không phải đường trục chính, có lưu lượng giao thông không cao;



55

Hệ thống vận tải cao tốc có dẫn hướng một ray

- Là hệ thống VTHK có đường riêng (bao gồm cả cơ cấu treo) được điều khiển tựđộng;

- Cự ly giữa 2 ga < 1km; tốc độ vận hành tối đa 55-65 km/h; tốc độ trung bình 25-30 km/h; dmin = 6 phút; công suất 2.000-6.000 HK/h;

- Chi phí đầu tư từ 6-15 triệu USD/km = 1/3-1/5 metro.



Monorail thường

56

Sky Train

Hệ thống giao thông một ray là hệ thống giao thông mà các toa xe được đi lên trên hoặc treo ở dưới dầm thép hay bê tông để vận hành.

Tuyến đường được khai thác sớm nhất là vào năm 1888. Do toa xe bị đảo lắc, ray và bánh xe mòn nhiều, độ thích ứng kém, nên không được phát triển. Mãi tới những năm 50 của thế kỷ 20, nó mới được phát triển sau khi giải quyết được vấn đề chạy ổn định về kỹ thuật.


57

Monorail là một loại hệ thống lưu lượng nhỏ, thích hợp cho những địa phương có lưu lượng hành khách 5-20nghìn HK/h/hướng

Ưu điểm là chiếm dụng đất ít, leo dốc khoẻ (dốc có thể đạt 10%), tiếng ồn nhỏ (sử dụng lốp cao su) nên thường được sử dụng ở các tuyến đường có luồng hành khách nhỏ và vừa như ở các khu sân bay, triển lãm, khu vui chơi giải trí, khu du lịch v.v…


58

- Monorail thường được xây dựngtrên cầu cao kết cấu dự ứng lực,dầm chữ T đỡ trên dầm hộp vàcũng có dùng dầm lòng máng cóchiều cao thấp, dầm có sống lưngcho trường hợp đỡ dưới, kết cấutấm bản có chiều cao siêu thấp.- Mố trụ cầu của các cầu caođường sắt nhẹ thường sử dụng mốchữ T ngược; Trụ kiểu hai trụ vàkiểu chữ Y. Các cầu của đường sắtnhẹ là các công trình kiến trúc đô thịmang tính chất vĩnh cửu, tuổi thọkết cấu phải trên 50 năm.- Về phương diện mỹ học, cầu cầncó công năng độc đáo, tạo hình hợplý có thể làm cho kết cấu phía trên,phía dưới hài hoà, mỹ quan và cóthể làm cho cầu cao đường sắt nhẹtương xứng với môi trường đô thị,tạo cho mọi người cảm giác thoảimái, thanh thoát.

Các công trình đường monorail



59

Điều kiện để thiết lập hệ thống VTHK cao tốc đô thị có dẫnhướng

- GRT được thiết kế nhằm bổ sung năng lực VT cho các hệ thống VT thông thường (taxi, bus, ĐS ĐT), đặc biệt trong điều kiện hệ thốnghiện hành thông thường không đáp ứng được nhu cầu đi lại nênkhông thể coi là hệ thống VTHK chủ chốt, xương sống của một đôthị;

- GRT chỉ nên thiết lập sau khi đã có các hệ thống VTHKCC thôngthường hoạt động;

- Nếu quy mô đô thị nhỏ và vừa, nếu nhu cầu đi lại không thật cao màxe taxi và PTVT cá nhân không đáp ứng, nhưng không muốn pháttriển loại hình VTHK này thì có thể áp dụng thêm hệ thống cabin nhỏ;

- Trong đô thị nếu xe bus chưa đáp ứng được nhu cầu đi lại của HK thì có thể bổ sung GRS (cabin lớn, BRT…);

- Nếu cần bổ sung năng lực và tăng chất lượng VT cho hệ thống ĐS ĐT thì nên thiết lập thêm hệ thống GRS.



- Là ý tưởng của hãng Krupp nhằm nâng cao tiện nghi trong trung chuyểntrong các ga metro, khi quãng đường đi bộ HK lớn;

- Nguyên lý hoạt động:

- HK xác định đích hành trình (VD từ metro-xe bus) và chọn một container đểđi (tương tự cabin nhỏ);

- Một thiết bị tự động “bốc xếp” container theo đúng hành trình đã chọn vàlắp container (có khách) vào đầu kéo;

- Đầu kéo đưa container theo tuyến riêng từ ga-bến xe bus để tiếp tục hànhtrình.

60

Vận tải HK bằng container

Các hệ thống VTHKCC đặc biệt khác


61

Vận tải HK bằng băng chuyền

- Là phương thức VTHK phục vụ cựly ngắn (nội bộ trong ga ĐS ĐT, siêu thị…; đi lại giữa các trung tâmthu hút HK gần nhau…);

- Phân loại: theo độ dốc có băngtruyền ngang, thang máy, băngtruyền có mái che, băng chuyềntốc độ cố định và thay đổi.

- Công suất băng chuyền Qb = Vb

.Ob .Sb = Vb .kHK

62

Các chỉ tiêu vận hànhPTVT trên tuyến

- Dãn cách khônggian và thời giangiữa 2 PTVT liêntiếp trên tuyến;

- Tần suất chạy xetrên tuyến;

- Công suất PTVT vàtuyến;

- Năng suất;

- Thời gian và tốc độvận hành

Dãn cách không gian

Dãn cách thời gian

Tần suất Tốc độ

Mật độ

Công suất cung tĩnh (chỗ.km/h)

Công viêc (chỗ.km)

Công suất cung động (chỗ.km/h2)

2.2. Công suất của tuyến VTHKCC

Số chỗ thiết kế Quãng đường

Tần suất chạy xe = 60/h


Các khái niệm

Dãn cách thời gian (h):

Là khoảng thời gian cho phép hợp lý giữa 2 phương tiện hoạt độngliền nhau trên cùng 1 tuyến VTHKCC, nhằm đảm bảo sự phù hợptối ưu giữa các yếu tố cung và cầu trên tuyến như lưu lượng hànhkhách biến động, thuận tiện và an toàn cho HK, giảm thời gian đi lạitừ điểm đầu-điểm cuối cho HK… với chi phí vận hành nhất định.

- Nếu h>> và HK thiếu thông tin về thời gian đến điểm dừng đỗ củatừng chuyến thì khả năng thu hút của HK của VTHKCC giảm đángkể;

- Giá trị h cũng không thể thấp hơn giá trị giới hạn (hmin ). Việc h<1 phút dễ dẫn đến ách tắc GT tại các nút, ngoại trừ các tuyến VTHKCC chạy đường riêng (ROW loại A) có thể cho phép hmin = 30-40 s.



Phân biệt:

- Dãn cách trên tuyến, phút (way headway – hw );

- Dãn cách tại điểm dừng đỗ, đầu cuối, phút (satition headway – hs );

- Công suất tuyến, chỗ/h (Line Capacity – Cw);

- Sức chứa của PTVT, chỗ/TU (Vehicle Capacity – qTK )

- Công suất ga, điểm dừng đỗ; HK/h (Station Capacity – Cs , HK/h);

- Tần suất phục vụ, xe/h (frequency of service – f) = số đơn vị PTVT đi qua 1 mặt cắt trên tuyến trong 1 h; f=60/h;

- Dãn cách đồng hồ, phút (Clock headway) – khi h>6 phút => làm trònh thành ước số hoặc bội số của 60 (như 7,5; 10; 12; 15; 20; 30; 60…) – nhằm thuận tiện cho HK dễ nhớ thời gian xe khởi hành vàthuận tiện khi lập biểu đồ chạy xe.



Các khái niệm

Nguyên tắc xác định giá trị hw min :

+ Xác định hw min :

Xem lại môn Lý thuyết dòng xe về khoảng cách min giữa 2 phương tiệnchuyển động: Yc = Lv + kb .Lb = Lv + kb .(Vo

2)/ 2b =h.Vb

Trong đó kb – hệ số an toàn; b – gia tốc hãm; Yc – khoảng cách giữa đuôixe sau và xe trước; Vb – vận tốc phanh; Vo – tốc độ vận hành trên tuyến.

h = Lv / Vb + kb .(Lb /Vb )= Lv / Vb + (kb .Vb )/(2b) → min; giả sử Vo = Vb

d(h)/d(Vo )= -Lv /(2Vo2)+ kb /2b = 0

và

Tại các nút giao cần xét đến năng lực thông hành nút để lựa chọn giá trị hwmin

thích hợp (hwmin <hwmin ’), 65

b

Vo

k

L.b2V b2

k

L.b2

k

k

L.b2

Lh b

v

b

b

v

v'minw


Các khái niệm

hs min và năng lực thông qua của điểm dừng đỗ (Nga)

Nstop = 3600/tstop và hsmin = t1 + t2 + t3 + t4hsmin – Dãn cách thời gian tối thiểu giữa 2 PTVT tại điểm dừng đỗ;

t1 – Thời gian phanh để dừng lại điểm đỗ;

b- gia tốc phanh,

l0 ’ – K/c an toàn giữa 2 PTVT (có thể = lPT );

t2 – Thời gian cho HK lên xuống; ;

trong đó -% HK lên (xuống) so với sức chứa thiết kế;

ε – hệ số không đồng đều khi lên xuống (0,4-0,6);

t’ – thời gian lên xuống xe của 1 HK (phụ thuộc cấu trúc xe và ke HK màdao động từ 0,6-1,4 s);

t3 – Thời gian phát tín hiệu và đóng mở cửa xe (3s);

t4 – Thời gian rời khỏi điểm đỗ;

a- gia tốc xuất phát

66

b

lt

'0

1

2

c

TK

n

tqt

'

2

a

lt

'0

4

2


Trong đó tr (=1-1,5s) - t phản ứng;

ta,b - thời gian phanh + lấy đà;

tS - thời gian đón trả khách;

; - tương ứng trường hợp HK

xuống và lên cùng 1 cửa hay khác cửa;

t0 – thời gian để đóng và mở cửa xe;

- Thời gian xuống xe và lên xe bình quân của 1 HK.

b’ và a’ – số HK lên xe và xuống xe tại cửa đông khách nhất;

b’ = (bi /n’)ζb ; a’ = (ai /n’)ζa ;

ζb ; ζa – hệ số phân bổ HK lên và xuống không đồng đều theo các cửa dọc theođoàn tàu;

n’ – số kênh cho HK lên xuống.

bi và ai - Tổng số HK lên và xuống tại tất cả các cửa.

67

Sbardwelltime ttth ,

);max(; ''0

''0 absabs abttabtt

ba ;

Thời gian dừng tại ga (Dwell time) (theo Vukan R. Vuchic)


Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian dừng đỗ tại diểm dừng đỗ hoặc ga

68

Định mức thời gian lên xuống của 1 hành khách theo phương thức VT (Nga)


Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian dừng đỗ tại diểm dừng đỗ hoặc ga

Công suất tuyến VTHKCC

70

n – Số toa xe /đoàn tàu (TU); L – chiều dài tuyến, si – chiều dài đoạn giữa 2 điểm dừng đỗ

TKvt qp /

max/ fff

cnfv /.

CP /

CCo /

wwP /)/(CLsp

iii

oCP /


Biểu đồ công suất tuyến, lưu lượng HK và các hệ số chất tải (load)

71

Sứcchứađứng

Sức chứa ngồi



Các yếu tố đặc trưng cho điều kiện vận hành trên tuyến VTHK

+ Công suất cung ứng max của tuyến (maximum offered line capacity)

C =

+ Công suất cung ứng theo biểu đồ vận hành (offered scheduled capacity)

Co = ; - chỗ/h

+ Công suất sử dụng thực tế (productive capacity)

Cp = γt .C ; - HK/h

+ Năng lực SX thực tế (Utilized Productive Capacity):

Pc = Cp .Vo = f.n.qTK .Vo = α. fmax .n.qTK .Vo (chỗ.km/h2) ;

Các chỉ tiêu trên chịu ảnh hưởng các yếu tố sau:

- Sức chứa của phương tiện: qTk (chỗ/toa xe);

- Kích thước đoàn tàu: n (toa xe)

- Dãn cách min và tần suất max: hmin (phút/đoàn tàu); fmax (đoàn tàu/h);

- Dãn cách thực tế và tần suất thực tế: h; f;

- Tốc độ vận hành Vo ;

+ Hệ số sử dụng năng lực cung ứng α max và hệ số chất tải thực tế γt (HK/chỗ);

+ Yếu tố về mức độ tiện nghi cho HK: diện tích TB /chỗ σ (m2 / chỗ);

+ Độ tin cậy khi vận hành: R (Reliability).



Bước 1- Thu thập số liệu đầu vào gồm:

- Về PTVT: Số chỗ ngồi (cs ); diện tích chỗ đứng dành cho HK (A); số cửa lên xuống; số toa xe tối đa / đoàn tàu (nmax );

- Về dòng HK: Lưu lượng HK tối đa (Pmax ) và hệ số giờ cao điểm (kPH );

Bước 2- Quan sát, đo lường, tính toán hoặc dự báo:

- Thời gian xuống, lên bình quân 1 HK ( );

- Dãn cách tối thiểu (hmin’) tại toàn bộ các ga, giao cắt và đoạn “căng thẳng” , VD tạicác ga và điểm đầu cuối chính; các nút GT; các đoạn tuyến hay có ách tắc… và chọnra 1 giá trị lớn nhất h’= Max (h’min) ;

- Xác định tần suất chạy xe tối đa fmax = 60/h’;

- Xác định Tốc độ vận hành trên tuyến Vo ;

Bước 3- Ấn định tiện nghi HK (σ) và hệ số sử dụng sức chứa tối đa cho phép ( max );

Bước 4- Tính toán sức chứa của toa xe và công suất đoàn tàu:

qTK = số chỗ ngồi+số chỗ đứng = cS + A/ σ và CTU = nmax .qTK

Bước 5- Tính toán công suất cung ứng tối đa và công suất sử dụng thực tế:

Bước 6- Tổng hợp kết quả vào bảng C, Cp , σ, max , Vo.

73

Xác định công suất của tuyến VTHKCC

ba ;

)'h(

n.q.60C.fC maxTKTUmax C.C maxtp


Công suất cung ứng tối đa của các phương thức VTHKCC

74

75

Công suất của tuyến ĐSĐT – Line CapacityCông suất của tuyến ĐS ĐT là số chuyến tàu (hoặc số chỗ) tối đa có thể vận hành trên một đoạn tuyến trong 1 đơn vị thời gian.

Các yếu tố ảnh hưởng đến Line Capacity:

Các yếu tố ảnh hưởng đếnnăng lực tuyến ĐS ĐT

Hệ thống thông tin tín hiệu (signaling system)

Bán kính quay và độ dốc dọc

của tuyến

Dạng giao cắt giữacác tuyến:-Khác mức- Đồng mức

Thời gian dừng tạiga đầu cuối và các

ga khu đoạn

Quyền sử dụng đường:A, B, C

Chế độ vận hành


Hệ thống thông tin tín hiệu ảnh hưởng năng lực tuyếnhw giữa 2 chuyến tàu liên tiếp phải đủ dài để đảm bảo an toàn (đoàn tàu đi sau phải phanhđể dừng hẳn tránh va đụng với đoàn tàu đi trước).

1. Fixed-block System: Khoảng cách giữa 2 block có thể khác nhau, ví dụ gần ga nơi cáctàu chạy chậm thì khoảng cách ngắn; và khi các tàu chạy nhanh thì 2 block xa nhau hơn.

76

Hệ thống tín hiệuchia tuyến ĐSĐT thành từng đoạn(BLOCK) để kiểmsoát an toàn chạytàu.

Thời gian 1 đoàntàu chạy qua 1 block càng lâu thì h càng lớn -> giảmnăng lực củatuyến.

Thời gian quay đầu tại ga ảnh hưởng line capacity



Thời gian qua giao cắt ảnh hưởng đến Line Capacity

79

Đồng mứcKhác mức


80

Thời gian tàu dừng tại ga (Dãn cách tối thiểu giữa 2 đoàn tàu liêntiếp) ảnh hưởng đến Line Capacity

81

Khoảng cách dừng đỗ an toàn giữa 2 tàu

Dãn cách tối thiểu

Thời gian dừng tàu #2

Thời gian vận hành biên

Tàu đi trước

Tàu đi sau

Thời gian vận hành biên(Operating Margins) được thêm vào khi xácđịnh h min giữa 2 đoàntàu nhằm mục đích tránhtàu bị dồn lại khi vậnhành khai thác 100% năng lực tuyến.

- Mang tính xác suất;- Xác định bằng thựcnghiệm.


Thời gian vận hành biên – Operating Margin

82

83

Các công suất lý thuyết và thực tế theo phương thức VTHK

84

Chỉ tiêu Ký hiệu Bus tiêu chuẩn Light rail Rapid transit

(Toa) xe/TU n (toa xe / TU) 1 2 10

Chiều dài xe l’ (m) 12 24 21

Sức chứa của toa xe pTK (chỗ/toa xe) 53 189 175

Khoảng cách an toàn s0 (m) 1 2 2

Thời gian phản ứng tr (s) 1 1 0

Gia tốc phanh b.thường bn (m/s2 ) 1,4 1,2 1,1

Gia tốc phanh khẩn cấp be (m/s2 ) 4,0 3,0 1,8

Vận tốc tối đa vmax (km/h ) 90 90 120

Chế độ AT vận hành - c a a

Tốc độ trên tuyến khi chở max vw* (km/h ) 37 39 78

Công suất chở thực tế tối đa trêntuyến

Cvw* (chỗ/h ) 53.754 134.350 320.888

Tốc độ vào ga khi năng lực thôngqua ga = max

vs* (km/h ) 29,7 22,5 44,7

Năng lực thông qua ga tối đa Cvs* (chỗ/h ) 6.373 30.758 89.950

Năng lực thông qua ga thực tế C (chỗ/h ) 3.180 15.120 52.500

Dãn cách tối thiểu tại ga hsmin (phút) 1,0 1,5 2,0

85

Biểu đồ công suất tuyến và mức sử dụng với dãn cách và chiều dàichạy xe thay đổi


Năng lực thông qua của nhà ga - Station Capacity

86

Năng lực thông qua nhà ga; HK/h

Năng lực thôngtuyến, xe/h

Xuất phát (Origin)

Đích (Destination)

Vào ga-Đi bộ-Xe đạp-Bus-Taxi

Sảnh gaThangcuốnThangmáy

Mua vé

Sảnh gaThangmáyThangcuốn

Ke HK-Công suất-Sử dụng-Thông tin

Lên tàu

Tàu-Tần suất-Công suấtHK lên/xuống

Ke HK-Công suất-Sử dụng-Thông tin

Xuống tàu

Sảnh gaThangmáyThangcuốn

Vé ra;Các loạivé bổsung

Sảnh gaThangcuốnThangmáy

Ra ga-Đi bộ-Xe đạp-Bus-Taxi

Sơ đồ dòng HK trong ga

Năng lực thông qua điểm dừng đỗ (ga) theo các phương thức VT khác nhau vàchế độ vận hành khác nhau

87

BÀI TẬP:

Bài tập phần công suất cung

1. Số liệu khảo sát cho thấy trên 1 tuyến bus tại điểm dừng đỗ số 17 là điểm có lượngHK lên xuống cao nhất toàn tuyến với b17 = 12 HK và a17 = 19 HK. Hãy xác định tsnếu xe có 2 cửa (kênh đơn) và HK lên xuống khác cửa. Thời gian lên xe 1 HK = 5s và xuống = 3s, các số liệu cần thiết lấy ở trường hợp I, slide 68.

2. Ga số 7 là điểm tập trung HK lên xuống đông nhất trên tuyến tàu điện bánh sắt vớisàn ke HK thấp. PT vận hành trên tuyến là loại tàu 1 toa đơn với sàn cao và 2 cửaloại kênh đơn, một phần HK mua vé ngay khi lên tàu và khảo sát cho thấy sự phânbố HK theo cửa là như nhau ζb = ζa =1, số HK lên và xuống b7 = 52, a7 = 63HK. Kếtquả đo thời gian dừng đỗ của tàu tại ga 7 hiện tại là ts = 65s.

Hiện tại tuyến vẫn tiếp tục vận hành, hãy xác định mức chênh giữa ts tính toán và tsđo tại ga – số liệu đầu vào để ts toán lấy theo trường hợp ii slide 68 (với ζ=1);\

Một tổ hợp văn phòng sắp hoạt động gần ga số 7 và dự kiến lượng HK trong giờ caođiểm tại đây sẽ tăng thêm 60%. Hệ số phân bổ HK giữa các cửa sẽ là ζb = ζa = 1,1. Trung tâm điều hành đưa ra 3 phương án để cải thiện tình hình tại ga số 7:

- Tiếp tục như hiện nay (trường hợp ii slide 68) với ζb = ζa = 1,0?

- Tổ chức bán vé ngay tại ga (Giảm thời gian lên xe là 0,5s/HK), đoàn tàu sẽ gồm 1 toa có khớp nối sàn cao với 4 cửa loại 2 kênh mỗi toa (trường hợp iv – slide 68);

- Tương tự trường hợp 2, nhưng thay bằng sàn thấp và xe 2 toa rời, mỗi toa 4 cửakênh đôi (trường hợp v – slide 68).

Hãy xác định ts cho mỗi trường hợp và bình luận phương án (thời gian lên xuốngcủa 1 HK lấy = bình quân đoạn trong slide 68)?


3. Một tuyến bus dự kiến sẽ điều chỉnh lại và tương lai sẽ có một đoạn trùngvới các tuyến khác trong khu vực CDB. Trên tuyến vận hành các xe bus 2 cửa kênh đơn, 35 chỗ ngồi và 12 m2 chỗ đứng. Điểm dừng đỗ “căng thẳng” nhất trên đoạn tuyến trùng chỉ đủ chỗ cho 1 xe dừng; trong chuyến caođiểm nhất tại đây phục vụ 25 HK lên và 30 HK xuống /1 bus. Khảo sát trêncác tuyến tương tự trong thành phố cho thấy thời gian để đóng mở cửa xekhi dừng đỗ mất 2s; hành khách lên xe bằng cửa trước mất 2s/HK vàxuống cửa giữa mất 1,6s/HK. Tốc độ vận hành bình quân trên tuyến là 14 km/h.

Hãy xác định công suất thực tế sau khi điều chỉnh tuyến với tiện nghi ấnđịnh σ=0,25 m2 /chỗ đứng và αmax =0,85, thời gian làm sạch vị trí dừng đỗlà tc = 28 s?

4. Ga M. là ga có lượng HK lên xuống nhiều nhất trên một tuyến metro, trong15 phút cao điểm tại M có 2580 HK lên tàu và 1850 HK xuống tàu. Đoàn tàuvận hành trên tuyến có 6 toa. Mỗi toa có 3 cửa loại kênh đôi, Sức chứa là180 chỗ/toa, thời gian lên xuống bình quân của 1 HK như nhau và = 1,1s/HK; hệ số phân bố HK theo cửa là ζ=1,3. Thời gian đóng mở cửa to = 3s. Dãn cách an toàn giữa 2 tàu liên tiếp lúc cao điểm tại ga M là 60s. Tại ga cuối dãn cách tối thiểu giữa 2 tàu liên tiếp là 110s. Hãy xác định côngsuất cung ứng tối đa và thực tế của tuyến nếu hệ số chất tải trên đoạn MLS là α=1,5? (phương án HK xuống hết rồi mới lên)


5. Liệt kê các yếu tố ảnh hưởng năng lực cung ứng của tuyến VT ĐS ĐT? Nếu trêntuyến thường xuyên xảy ra ùn tắc đoàn tàu và phải hoãn chuyến thì biện pháp nàocải thiện tình hình trên?

6. Đoàn tàu trên một tuyến LRT gồm 2 toa, mỗi toa có sức chứa 164 HK. Dãn cách chạytàu là 3 phút, hệ số chất tải max = 0,88.

- Xác định công suất cung ứng trên tuyến? Nếu tăng công suất cung ứng lên ít nhất25% thì đoàn tàu gồm máy toa?

- Công suất cung thay đổi thế nào nếu áp dụng hệ thống tín hiệu tiên tiến hơn và rútngắn được dãn cách chạy tàu xuống còn 2 phút? Nếu thời gian dừng đỗ đầu cuốigiảm thì có ảnh hưởng gì đến công suất cung không?

- Việc tăng công suất cung ảnh hưởng như thế nào đến chi phí đầu tư đội tàu trêntuyến và chi phí khai thác?

- Việc tăng công suất cung bằng giảm dãn cách chạy tàu ảnh hưởng thế nào đến khốilượng vận chuyển HK?

7. Tại Việt Nam, đa số xe buýt vận hành theo phương án dừng đỗ bắt buộc tại mỗi điểmdừng đỗ; HK lên cửa trước và xuống các cửa khác (để kiểm soát khách lên và bánvé). Phương án đó ảnh hưởng đến tốc độ vận hành và công suất cung của tuyếnnhư thế nào? Biện pháp nào để tăng tốc độ vận hành và công suất cung (xếp loạitheo chi phí đầu tư cho từng biện pháp)?


Education

Ch2 dac diem cac phuong thuc VTCC