1

KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH VƯỢT XE TRÊN ĐƯỜNG HAI LÀN XE NGOÀI ĐÔ THỊ VÀ KIẾN NGHỊ CÁC

YÊU CẦU CHO MÔ HÌNH XÁC ĐỊNH TẦM NHÌN VƯỢT XE TRONG ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM

Ths. Nguyễn Văn Đăng, Khoa Xây Dựng, trường Đại học Kiến trúc Đà nẵng

PGS,TS. Vũ Hoài Nam, Khoa Cầu đường- Đại học Xây dựng

Tóm tắt

Tầm nhìn vượt xe giữ một vai trò quan trọng trong

vận hành, khai thác và an toàn giao thông của

đường 2 làn xe. Nhận thức được tầm quan trọng

này, nhiều nước trên thế giới đã tập trung nghiên

cứu và dần dần thay thế các mô hình cũ lỗi thời,

khá nhiều nước đã đưa kết quả của mô hình

nghiên cứu mới thực tế hơn vào trong quy trình

thiết kế của mình. Tuy nhiên, ở Việt Nam vẫn chưa

có công bố nào thực sự đề cập đến các mô hình

tầm nhìn vượt xe phù hợp với điều kiện Việt Nam.

Bài báo này trình bày việc lựa chọn một mô hình

phù hợp và các thông số tính toán của nó dựa trên

các so sánh, phân tích các mô hình trên thế giới và

số liệu khảo sát thực tế của 460 lần vượt trên một

số tuyến đường của Việt Nam. Kết quả nghiên cứu

cho thấy cần thiết phải xây dựng các một mô hình

thỏa mãn hầu hết các hình thái vượt phổ biến, phải

kể đến cơ chế từ bỏ vượt cũng như tất cảc các

thông số tĩnh học, động học và động lực học của

xe trong điều kiện phổ đường, giao thông và điều

khiển phổ biến hiện nay.

Abstract

Passing Sight Distance (PSD) plays an important

role on the traffic safety and operating performace

of the two-lane roads. Many countries around the

world have been recognized such the importace

and grandually reviewing and replacing their

obsolete PSD models with the advanced ones.

However, a suitable model of PSD for Vietnamese

two-lane road has not been studied, ever. Having

based on the site-survey of 460 passing situations

of and the revision of a series of new PSD models

developed around the world,the authors proposed a

comprehensive requirements for a model that is

suitable for PSD of Vietnamese two-lane roads. It

was found that the proposed mode must surrogate

for the critical and popular passing manuavers.

Also, the parameters of the passing and impeding

vehicles in this model such as statics, dynamics

and kinetics in the prevailing road and traffic

conditions are suggested.

1. Mở đầu

Vượt xe giữ một vai trò quan trọng trong

phân tích đánh giá chất lượng khai thác cũng như

các vấn đề về An toàn giao thông (ATGT) cho các

đường hai làn xe, loại đường chiếm tỷ trọng chiều

dài lớn nhất không chỉ ở Việt Nam và trên thế giới.

Nhận thức được vấn đề này, nhiều nước trên thế

giới đã tập trung nhiều nghiên cứu các mô hình và

cơ chế vượt xe phù hợp với điều kiện thực tế của

mình và đưa vào trong các quy trình thiết kế hình

học đường của họ [3]. Phần lớn các nước đều xem

xét quá trình vượt xe dựa trên vị trí không thể quay

đầu (vị trí tới hạn) và khả năng từ bỏ vượt để phát

triển các mô hình đồng thời đi sâu vào nghiên cứu

các thông số lựa chọn để có một mô hình phù hợp

nhất. Tuy nhiên, ở Việt Nam, hầu như chưa có một

nghiên cứu nào về vấn đề này trong khi thực tế các

vấn đề tai nạn giao thông trên các đường hai làn xe

của ta đang dấy lên một mối quan ngại sâu sắc đòi

hỏi phải phát triển các mô hình phù hợp hơn và

dần đưa vào trong tiêu chuẩn kỹ thuật. Mục đích

của nghiên cứu này là thực hiện các cuộc khảo sát

thực tế và đối chiếu với các mô hình đã được phát

triển để từ đó đề xuất xây dựng các yêu cầu cho

một mô hình với các thông số phù hợp nhất có thể

áp dụng ở Việt nam.

2. Các mô hình vượt xe trên thế giới và ở

Việt Nam

Trên thế giới, có hai nhóm mô hình tính toán tầm

nhìn vượt xe là nhóm mô hình không dựa vào vị trí

tới hạn và nhóm mô hình dựa trên vị trí tới hạn.

2.1 Nhóm không dựa vào vị trí tới hạn

và không xét tới khả năng từ bỏ vượt

Mô hình của AASHTO Green Book 2004

[5]:

Theo [7],[11], mô hình vượt xe được sử dụng trong

AASHTO Green Book 2004 [5] được dựa trên kết

quả nghiên cứu thực tế từ những năm 1938 đến

1941 và những nghiên cứu khác thực hiện vào

năm 1958. Mô hình này về cơ bản đã có từ phiên

2

bản AASHTO Blue Book 1954, giá trị PSD yêu cầu

được tính toán theo công thức (1): PSD = d1+d2+d3+d4 (1)

Hình 1: Sơ đồ PSD theo AASHTO Green Book 2004.

Trong đó:

d1 = là chiều dài đi được của xe vượt

trong thời gian phản ứng tâm lý và trong quá

trình tăng tốc để nó bắt đầu lấn sang làn trái

chiều (trong thời gian t1); d2 = là chiều dài

đi được của xe vượt trong quá trình nó chiếm

làn trái chiều (trong khoảng thời gian t2); d3 = là

khoảng cách an toàn giữa xe vượt và xe trên

hướng trái chiều khi kết thúc cú vượt, và d4 = là

khoảng cách mà xe trên hướng trái chiều đi

được trong khoảng hai phần ba thời gian xe

vượt chiếm làn đối chiều d4=2/3d2 (t4=2/3t2).

Mô hình vượt xe của Liên xô cũ [2]

Tầm nhìn vượt xe được tính toán là

chiều dài đoạn S4 được đề cập ở hình 2. Theo

đó

4 2 2 3'

oS L L L L (2)

Hình 2: Sơ đồ PSD của Liên xô cũ [2].

Tình huống vượt xe được giả thiết như

sau: Xe 1 đang chạy nhanh bám sau xe 2 chạy

chậm với khoảng cách an toàn Sh1-Sh2, khi quan

sát thấy làn xe trái chiều không có xe hoặc ở

một quãng cách lớn hơn hoặc bằng S4, xe 1 lợi

dụng làn trái chiều để vượt.

2 2

1 2 1 1 2

4 1

1 2

2 ( )4

2 ( ) ( )o o

V V V V VS V L L

g i V V g i

(3)

Trong đó: L2 = là quảng đường xe vượt

(xe 1) đi được trong giai đoạn 1;L1 = quảng

đường đi được trong thời gian phản ứng tâm lý;

Sh1, Sh2 = Chiều dài hãm xe của xe 1 và xe 2; V1

– V2 = tôc độ tương đối giữa xe 1 và xe 2; với

giả thiết V3=V1; Lo =khoảng cách an toàn giữa xe

vượt và xe đối chiều lúc kết thúc cú vượt (m); φ

= hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường;g = gia

tốc trọng trường (m/s2).

Cũng giống như các mô hình cũ trong

các tiêu chuẩn thiết kế khác, mô hình này không

xét đến khả năng từ bỏ vượt cũng như vị trí tới

hạn.

Mô hình của Wang và Cartmell 1998 [10]:

Wang và Cartmell (1998) đề xuất mô

hình vượt xe gồm 3 giai đoạn như thể hiện ở

hình 3, bao gồm: (1) Xe bị vượt và xe đối chiều

chạy với tốc độ ổn định là Vi và Vo; (2) Xe vượt

tăng tốc từ tốc độ ban đầu, Vps, đến tốc độ ổn

định tối đa lúc vượt, Vpmax, với gia tốc không đổi,

apmax. Xe vượt có thể đạt được giá trị Vpmax ở các

3

giai đoạn khác nhau (ba giai đoạn trên hình)

trong quá trình vượt hoặc có thể khi kết thúc

vượt (trở về làn cũ của mình) mà xe vượt vẫn

đang còn tăng tốc.

Hình 3: Sơ đồ PSD của Wang – Cartmell (1998).

Tầm nhìn vượt xe được tính toán theo

mô hình của Wang-Cartmell là:

1 2 3 1 2 3( )oPSD X X X C V T T T (4)

Trong đó: X1, X2, X3 = chiều dài dọc theo

tuyến đường mà xe vượt đi được tương ứng

trong từng giai đoạn 1, 2 và 3; T1, T2, T3 = thời

gian tương ứng trong các giai đoạn 1, 2 và 3;Vo

= tốc độ của xe đối chiều; Vps= tốc độ xe vượt

lúc ban đầu, Vpsmax là tốc độ vượt cực đại;

C = khoảng cách an toàn giữa xe vượt

và xe đối chiều lúc kết thúc vượt.

2.2 Nhóm dựa vào vị trí tới hạn và xét tới

khả năng từ bỏ vượt

Mô hình của Valkenburg và Micheal (1971)

[6]:

Valkenburg V. và cộng sự [6] đã đưa ra

một khái niệm mới là điểm không thể quay trở lại

(point of no return), đó là điểm được giả thiết

rằng khi xe vượt ở ngang bằng hay đã vượt qua

nó thì tài xế xe vượt có thể xác định được, nếu

tiếp tục và hoàn thành cú vượt đó thì sẽ an toàn

hơn là từ bỏ vượt, vì vậy xe vượt mỗi khi đã

vượt qua điểm này thì được cho là sẽ hoàn

thành cú vượt của mình. Mô hình tính toán tầm

nhìn PSD yêu cầu của Valkenburg được trình

bày ở hình 4 và công thức (5).

PSD = S1+6+S2 ; (m) (5)

Hình 4: Sơ đồ PSD của Van Valkenburg (1971).

Trong đó: S1 =là chiều dài mà xe vượt

đi được từ điểm A (điểm không thể quay trở lại)

đến lúc trở lại làn cũ của mình; S2= là chiều dài

mà xe trên hướng đối chiều đi được tương ứng

với khoảng thời gian đi được của xe vượt trên

đoạn S1. Khoảng an toàn lấy bằng 6m.

Mô hình này là mô hình khá đơn giản

tuy nhiên nó được xem như là một trong những

mô hình đầu tiên sử dụng khái niệm vị trí tới hạn

4

để tính toán giá trị tầm nhìn vượt xe yêu cầu.

Các giá trị S1, S2, là dựa trên quan sát thực

nghiệm chứ không có công thức tính toán cụ

thể.

Mô hình của Glennon (1988)[8], và Rillet

(1989)[9]:

Glennon, 1988 [8] đề xuất một mô hình

vượt xe khá toàn diện và gần với cơ chế vượt xe

thực tế hơn so với các mô hình trước đó dựa

trên khái niệm vị trí tới hạn –là vị trí nơi mà tầm

nhìn cần thiết để từ bỏ hoặc hoàn thành cú vượt

là cân bằng nhau. Không giống như các mô hình

trước đó của Glenon và cộng sự vào các năm

1971 và 1976 [11], mô hình này thiết lập và tính

toán vị trí tương đối của xe vượt và xe bị vượt

lúc xe vượt đến vị trí tới hạn và tầm nhìn tới hạn

tương ứng (critical sight distance) theo biểu đồ

không gian – thời gian như hình 5:

Ghi chú:

(a): Ứng với trường hợp từ bỏ vượt; (b) ứng với trường hợp hoàn thành cú vượt

t1= khoảng thời gian từ lúc xe vượt từ vị trí tới hạn đến lúc hoàn thành cú vượt (s);

t2= khoảng thời gian từ lúc xe vượt từ vị trí tới hạn đến lúc hoàn thành việc từ bỏ vượt trừ đi một

giây thời gian phản ứng tâm lý (s).

ΔC = ΔC’ ;

Hình 5: Đồ thị không gian – thời gian quá trình vượt xe theo Glennon(1988).

2 4 (2 )

2 (2 )

I P I P

C p

G L L v G L LL G m m

v m d v m

(6)

2 ( )P C

C

C v L GS

m

(7)

Trong đó: SC =PSD = Tầm nhìn tới hạn

(ft); ΔC = Khoảng cách giữa chống va trước của

xe vượt và xe bị vượt lúc xe vượt ở vị trí tới hạn

(ft); C = Quảng cách an toàn giữa xe vượt và xe

trên hướng đối chiều khi kết thúc cú vượt (ft); G

= Khoảng cách an toàn giữa xe vượt và bị vượt

khi kết thúc cú vượt (ft); LP = chiều dài xe vượt

(ft); LI : chiều dài xe bị vượt (ft); v = tốc độ xe

vượt và xe trên hướng đối chiều (=tốc độ thiết

kế) (ft/s);m = chênh lệch tốc độ giữa xe vượt và

xe bị vượt (ft/s); và d= gia tốc giảm tốc của xe

vượt khi từ bỏ vượt (ft/s2).

Mô hình của Glennon được xem như là

mô hình đầu tiên phân tích cơ chế vượt xe theo

khái niệm vị trí tới hạn với ý nghĩa là vị trí mà

P t2

(v-m)(P+t2)

LI

G

vP

vt2-dt22/2

C

v(P+t2)

Nh

u c

Çu

tÇ

m n

h×n

(S)

c

(a)

t1

vt1

C

vt1Nh

u c

Çu

tÇ

m n

h×n

(S)

LP

G

(v-m)t1

(b)

c

5

tầm nhìn yêu cầu để từ bỏ và hoàn thành cú

vượt là bằng nhau. Ưu điểm của mô hình này so

với các mô hình trước là đưa ra được quan hệ

toán học rõ ràng để xác định vị trí tương đối của

xe vượt và xe bị vượt lúc xe vượt ở vị trí tới hạn.

Ngoài ra, mô hình của Glennon cũng tích hợp cả

chiều dài của xe vượt và xe bị vượt vào trong

công thức tính toán nên có thể phân tích được

sự thay đổi của giá trị PSD yêu cầu theo chiều

dài xe.

Năm 1989, Rilett [9] dựa trên phương

pháp thiết lập của Glennon trên cơ sở hiệu chỉnh

một số giả thiết của Glennon mà ông cho là

chưa hợp lý để đưa ra kiến nghị về giá trị tầm

nhìn vượt xe của mình. Tuy nhiên các giả thiết

và lập luận của Rillet mang một số nhược điểm

khiến trị số tầm nhìn vượt xe yêu cầu mà ông

tính toán khá lớn so với thực tế khảo sát của

Valkenburg [6] cũng như giá trị tính toán của một

số tác giả khác trên thế giới (xem hình 6).

Mô hình của Yasser Hassan (1995) [7]:

Trên cơ sở của mô hình Glenon (1988)

và Rilett (1989) đề xuất, Hassan Y., và cộng sự

nhận thấy nhiều điểm chưa phù hợp về quãng

cách an toàn giữa các xe, về tốc độ xe vượt lúc

từ bỏ vượt do đó hai ông đã đề xuất mô hình

hiệu chỉnh. Hình 6 so sánh các kết quả tính toán

tầm nhìn vượt xe cho các tốc độ khác nhau. Đề

xuất của Hassan và Glennon được xem là hợp

lý và sát với thực tế hơn so với các mô hình

khác ứng với dải tốc độ từ 40 km/h đến 90 km/h,

khi tốc độ thiết kế tăng cao hơn thì giá trị kiến

nghị theo mô hình của Hassan có xu hướng lớn

hơn thực tế khảo sát. Chính vì vậy, hiện nay mô

hình của Glennon và Hassan đã được đề xuất

trong tính toán tầm nhìn vượt xe của AASHTO

2011 [4], tuy nhiên các thông số đầu vào để tính

toán giá trị tầm nhìn vượt xe không hoàn toàn

giống kiến nghị của hai mô hình này.

Ghi chú: Valkenburg (1): Tầm nhìn yêu cầu ứng với hình thái vượt gò bó

trước- gò bó sau do. Valkenburg (2): Tầm nhìn yêu cầu ứng với hình thái vượt

gò bó trước – tự do sau.

Hình 6: So sánh giá trị PSD theo mô hình của Rilett, Glennon và Hassan với các số liệu thực nghiệm do

Valkenburg thực hiện.

Các nghiên cứu trong nước

Cho đến nay, chưa có một công bố nào

về mô hình vượt xe ở Việt nam, phần lớn khi

thiết kế thường lấy theo giá trị quy định trong

các tiêu chuẩn TCVN 4054-2005 hoặc tham

khảo từ AASHTO.

3. Nghiên cứu thực nghiệm lựa chọn mô

hình vượt xe phù hợp trong điều kiện

Việt Nam

Mục đích của nghiên cứu thực nghiệm

là: (1) chọn được hình thái vượt phổ biến; (2)

phân tích cơ chế vượt làm cơ sở lựa chọn mô

6

hình; (3) làm cở sở xác định và các thông số

đầu vào để tính toán tầm nhìn yêu cầu trong

điều kiện cụ thể ở Việt Nam. Các hình thái ô tô

vượt xe máy và xe máy vượt ô tô không được

xem xét.

Các vị trí khảo sát hình thái vượt được

lựa chọn là các đoạn thẳng, đoạn cong độ đốc

bé, tầm nhìn tốt, không bị ảnh hưởng bởi nút

giao thông. Đây là các đoạn đường có điều kiện

thuận lợi để thực hiện hành vi vượt xe. Ba vị trí

được lựa chọn là Quốc lộ 1A, KM 881+500; KM

950+600 và tuyến tránh Nam Hải Vân,

KM25+500. Đặc điểm chung là phần xe chạy

7m, lề gia cố 2x2m, lề đất 2x0,5m, độ dốc dọc

đều nhỏ dưới 2%, và đều cho phép vượt.

Việc khảo sát cơ chế vượt được thực

hiện bằng hệ thống cọc định vị kết hợp quay

Camera như ở hình 8. Điểm lắp đặt camera

được giấu kín để tránh ảnh hưởng đến tâm lý

người lái khi vượt.

Hình 7: Hình ảnh đoạn khảo sát, KM25+500, Tuyến tránh Nam Hải Vân (TP Đà Nẵng)

Hình 8: Sơ đồ bố trí camera và hệ thống cọc định vị

Số liệu quay được sau đó lọc được dữ

liệu và loại bỏ sai số do góc đo bằng các công

cụ hỗ trợ và các phần mềm bao gồm: Autocad

2010, Snagit 11.0.0, và Ulead Video Studio Plus

11 nhằm xác định tốc độ, vị trí của các xe trong

suốt quá trình vượt.

25M 25M 25M 25M 25M 25M 25M 25M 25M 25M 25M 25M 25M 25M 25M40M25M

150M

18M

7

Hình 9: Lưới tọa độ được dựng trong Autocad phục vụ xác định tọa độ

xe vượt và xe bị vượt

Tổng số cú vượt khảo sát được là 460

(cú vượt), tổng số giờ khảo sát tích lũy tính theo

hướng là 33,5 giờ trong 1 tháng quan sát. Một

số kết quả rút ra từ khảo sát:

Về hình thái vượt xe

Các hình thái vượt: gò bó trước – gò bó

sau, gò bó trước – tự do sau và tự do trước – tự

do sau chiếm tỷ lệ lớn . Trong đó hình thái gò bó

trước – tự do sau chiếm tỷ lệ cao nhất 33,7%,

tiếp đến là gò bó trước – gò bó sau chiếm

29,13% cuối cùng là hình thái tự do trước – tự

do sau chiếm 22,17%. Hình thái vượt tự do

trước – gò bó sau rất hiếm khi xảy ra, chiếm

khoảng 3,7% tổng số cú vượt, thậm chí nó còn

xảy ra ít hơn cả dạng từ bỏ vượt (chiếm khoảng

11,3%).

Hình 10: Tần suất xuất hiện các dạng hình thái vượt.

Như vậy tỷ lệ cú vượt theo kiểu gò bó

trước (xe chạy bám đuôi xe bị vượt trước khi

vượt) chiếm khoảng 62,83%, tỷ lệ cú vượt theo

kiểu tự do trước chỉ chiếm 26,4%. Trong khi đó,

tỷ lệ cú vượt có hình thái tự do sau chiếm

55,87%, so với 32,83% số cú vượt có hình thái

gò bó sau.

Về số xe bị vượt và số xe vượt

Kết quả quan sát cho thấy, số xe bị vượt

trong mỗi cú vượt là khá đa dạng từ 1 xe, 2 xe, 3

xe cho đến nhiều xe. Tuy nhiên, số cú vượt có 1

xe bị vượt là phổ biến nhất chiếm tỷ lệ 85,22%,

số cú vượt có 2 xe bị vượt chiếm tỷ lệ thấp hơn

11,09%, còn lại là 3,69% số cú vượt có tổng số

xe bị vượt từ 3 xe trở lên.

Hình 11: Tần suất xuất hiện các cú vượt theo số xe bị vượt.

29,13

3,7

33,7

22,17

11,3

0

5

10

15

20

25

30

35

40G

ò b

ó

- gò

bó

Tự

do

- G

ò

bó

Gò b

ó

- T

ự

do

Tự

do

- T

ự

do

Từ

bỏ

vư

ợt

Tần

su

ất (

%)

85,22

11,09

3,04 0,65

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

1 xe bị vượt 2 xe bị vượt 3 xe bị vượt > 3 xe bị vượt

Tần

su

ất (

%)

8

Nếu xét theo số xe vượt trong mỗi cú

vượt, kết quả quan sát cũng cho thấy vẫn tồn tại

một vài cú vượt có nhiều hơn 1 xe đóng vai trò

là xe vượt, tuy nhiên nó chiếm tỷ lệ khá nhỏ và

thông thường những cú vượt này xảy ra trong

điều kiện xe trên hướng đối chiều ở khá xa và

các xe bị vượt là các xe chạy tương đối chậm.

Điều đó cho thấy rằng mô hình một xe vượt một

xe là phổ biến nhất.

Về loại xe vượt và loại xe bị vượt

Quá trình quan sát, nhóm tác giả chia

các loại xe ra làm 6 loại: xe con (kể cả các loại

xe bán tải), xe khách (kể cả xe khách nhỏ và

lớn), xe tải nhẹ (xe 2 trục từ 6 bánh trở xuống có

kích thước nhỏ), xe tải trung (xe 2 trục, 6 bánh

có kích thước lớn), xe tải nặng (xe tải có 3 trục

trở lên) và xe container (xe đầu kéo). Theo kết

quả quan sát được thể hiện trên hình 12 thì có

đến 70,08% số xe con liên quan đến quá trình

vượt đóng vai trò là xe vượt còn lại 29,92% xe

con đóng vai trò là xe bị vượt. Tương tự như vậy

có đến 70,66% xe khách đóng vai trò là xe vượt

còn lại 29,34% đóng vai trò là xe bị vượt. Ngược

lại đối với các loại xe tải nhẹ, tải trung, tải nặng

và xe container thì có đến từ 70% đến 80% trên

tổng số xe từng loại đóng vai trò là xe bị vượt,

còn lại là đóng vai trò xe vượt.

Hình 12: Tần suất xe đóng vai trò là xe vượt và xe bị vượt theo từng loại xe đã khảo sát.

Về hình thái từ bỏ vượt

Từ bỏ vượt trong quá trình sát được bắt

gặp ở tất cả các loại xe. Trong tổng số 52 cú

vượt mà tài xế xe vượt phải từ bỏ có đến

69,23% là xe con, các loại xe còn lại có tỷ lệ

thấp hơn. Tuy nhiên nếu xét theo tổng số xe đã

thực hiện vượt của từng loại thì tỷ lệ bỏ vượt

của xe con cũng gần tương đương với các loại

xe khác (xem hình 13). Xe khách có tỷ lệ từ bỏ

vượt thấp hơn các loại xe khác, sau đó đến xe

tải trung mặc dù số lượng xe tải trung thực hiện

vượt là khá nhỏ.

Hình 13: Tần suất xe vượt thành công và từ bỏ vượt đối với từng loại xe

70

,08

70

,66

24

,86

23

,94

17

,78

22

,92

0

20

40

60

80

100

Xe con Xe khách Xe tải nhẹ Xe tải trung Xe tải nặng Xe container

Tần

su

ất

(%) Vai trò là xe bị vượt

Vai trò là xe vượt

85

,77

95

,76

88

,64

97

,06

83

,33

90

,91

14

,23

4,2

4

11

,36

2,9

4

16

,67

9,0

9

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Xe con Xe khách Xe tải nhẹ Xe tải trung Xe tải nặng Xe container

Tần

su

ất

(%) Từ bỏ vượt

Vượt thành công

9

Kết quả khảo sát về quá trình vượt thành

công

Kết quả quan trắc bằng video quá trình

vượt được thể hiện thông qua đồ thị không gian

– thời gian giữa xe vượt và bị vượt (gồm 27

video quá trình vượt xe). Chúng được phân

thành hai nhóm:

Nhóm 1 có dạng như hình 14. Diễn biến

chạy xe của xe vượt có thể chia làm 3 giai đoạn:

Giai đoạn 1: Đường biểu diễn quỹ đạo

xe vượt có dạng đường thẳng gần song song

hoặc dốc hơn một ít so với đường biểu diễn quỹ

đạo xe bị vượt (ứng với đoạn AB trên hình 14).

Giai đoạn 2: Đường biểu diễn quỹ đạo

xe vượt có dạng phi tuyến (cong lõm), đây là giai

đoạn ứng với quá trình tăng tốc của xe vượt

(đoạn BC trên hình). Đường biểu diễn giai đoạn

này có thể xem là đường cong bậc 2 (với gia tốc

tăng tốc không đổi)

Giai đoạn 3: Quỹ đạo xe vượt có dạng

tuyến tính, xe vượt chạy với tốc độ đều (đoạn

CD trên hình).

Hình 14: Đồ thị không gian – thời gian quá trình vượt dạng 1

Đồ thị tọa độ của xe bị vượt trong

trường hợp này gần như là đường thẳng. Tốc

độ xe bị vượt gần như không thay đổi trong quá

trình vượt. Giao điểm giữa đường biểu diễn tọa

độ xe vượt và xe bị vượt là vị trí hai xe ở ngang

bằng nhau. Đồ thị nhóm 1 là dạng đồ thị đặc

trưng cho hình thái vượt gò bó trước – gò bó

sau, hoặc gò bó trước – tự do sau.

Đồ thị đặc trưng của nhóm 2 có dạng

như hình 15. Đường biểu diễn tọa độ của xe

vượt và xe bị vượt đều có dạng đường thẳng,

tốc độ hai xe hầu như đều.

Nhóm 2 là nhóm đặc trưng cho hình thái

vượt tự do trước – tự do sau. Trong trường hợp

này, khi xe vượt chạy với tốc độ cao thường chủ

động chiếm làn trái chiều từ khá xa so với xe bị

vượt.

Hình thái vượt tự do trước – gò bó sau

và hình thái từ bỏ vượt chưa thực hiện ghi lại

được bằng video nên nhóm tác giả chưa có kết

luận.

10

Hình 15: Đồ thị không gian – thời gian quá trình vượt dạng 2

Một số thông số đo được phục vụ

cho tính toán trị số tầm nhìn vượt xe yêu cầu

Thông qua việc xử lý số liệu, các thông số trình

bày trong bảng 1 được nhóm tác giả lựa chọn

dựa trên cơ sở kết quả khảo sát cơ chế vượt,

cùng với việc tham khảo kiến nghị của các tác

giả khác trên thế giới.

Bảng 1: Kiến nghị các thông số để tính toán tầm nhìn vượt xe yêu cầu theo số liệu thực tế đo đạc được

STT Các thông số đầu vào Ký hiệu Đơn vị Khoảng giá

trị đo được

Giá trị kiến nghị

đưa vào tính toán

1 Tốc độ xe vượt và xe đối chiều v km/h 45,1 ÷ 88,8 Vtk(*)

2 Chênh lệch tốc độ xe vượt và xe bị vượt m km/h 7,1 ÷ 38,5 19,2

3 Gia tốc tăng tốc của xe vượt a m/s2 0,27 ÷ 1,08 1,0

4 Gia tốc giảm tốc của xe vượt d m/s2 N/A 3,4

5 Thời gian phản ứng tâm lý P giây N/A 1

6 Quảng cách thời gian giữa các xe h giây N/A 1

7 Chiều dài xe vượt LP m 4,5 ÷ 12,05 6 (12,1)(**)

8 Chiều dài xe bị vượt LI m 3,5 ÷ 19,0 10,94

(*): Tốc độ xe vượt và xe đối chiều lấy bằng tốc độ thiết kế của đường.

(**): trị số ngoài ngoặc ứng với trường hợp xe vượt là xe con, trong ngoặc ứng với xe vượt là xe khách lớn

và phù hợp với các trị số quy định trong TCVN 4054-2005.

N/A= Không đo được do hạn chế về thiết bị, kiến nghị lựa chọn theo các mô hình phù hợp trên thế giới

11

4. Kết luận về các yêu cầu cho mô hình

vượt xe cơ bản cần đưa vào nghiên cứu

ở Việt nam

Các kết luận sau được rút ra từ nghiên cứu:

- Việc lựa chọn một mô hình bao quát được

hết tất cả các hình thái vượt là điều khó

có thể thực hiện được do chúng rất đa

dạng. Do đó, khi xây dựng mô hình vượt

tính toán cần dựa trên hình thái vượt có

tính phổ biến. Trong trường hợp các hình

thái vượt có tần suất (số lần) tương

đương nhau thì cần so sánh tính nguy

hiểm của từng hình thái để đảm bảo các

giá trị tầm nhìn tính toán đủ an toàn cho

các xe.

- Mặc dù chưa thể thực hiện đo đạc được

hết các hình thái vượt, tuy nhiên nhóm tác

giả qua phân tích thực tế cho rằng khi

cần xây dựng mô hình vượt xe trong điều

kiện Việt nam cần kể đến:

o Khả năng từ bỏ vượt.

o Hình thái vượt theo kiểu gò bó

trước do dạng hình này là phổ

biến.

o Kết thúc vượt nên theo kiểu gò

bó sau để đảm bảo đủ độ an

toàn cho giá trị tầm nhìn yêu cầu

tính toán. Thống kê cho thấy hai

hình thái vượt gò bó trước – tự

do sau và gò bó trước – gò bó

sau là hai hình thái tương đối

phổ biến và có tần suất xuất

hiện là khá tương đương.

o Hình thái vượt với 01 xe con

hoặc 01 xe khách đóng vai trò là

xe vượt (đây là hai loại xe vượt

phổ biến) và 01 xe tải đóng vai

trò là xe bị vượt (loại xe bị vượt

phổ biến)

o Xe đối chiều là một xe con do

chúng có tốc độ cao trong dòng

đồng thời có kích thước nhỏ

(sàn xe thấp). Làm như vậy sẽ

làm cho tầm vượt xe kiến nghị

sẽ thiên về an toàn hơn.

- Các mô hình của Glenon (1988),

Hassan (1995) là các mô hình

tương đối phù hợp với tình huống

vượt xe quan sát được trong điều

kiện Việt Nam. Tuy nhiên cần sử

dụng số liệu đo đạc thực tế hoặc

tham khảo kết quả của nghiên cứu

này khi vận dụng các mô hình trên.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt:

[1]. Bộ GTVT, TCVN 4054-2005, Đường ôtô –

Yêu Cầu Thiết kế

[2]. Bi-lu-ri-a, (1986). Thiết kế đường ô tô t p 2,

NXB Giáo Dục. Người dịch: Đỗ Bá Chương,

Nguyễn Hào Hoa.

[3]. Vũ Hoài Nam, Nguyễn Văn Đăng, (2012).

Tầm nhìn vượt xe trong các tiêu chuẩn trên thế

giới và vai trò đối với chất lượng khai thác của

đường ô tô hai làn xe. Tạp chí Khoa học Công

nghệ Xây dựng. Số 15/3-2013, 81-92.

Tiếng Anh:

[4]. American Association of State Highway and

Transportation Officials. A policy on Geometric

Design of Highways and Streets 2011, 6th edition

(AASHTO Green Book 2011)

[5]. American Association of State Highway and

Transportation Officials. A policy on Geometric

Design of Highways and Streets 2004, 5th edition

(AASHTO Green Book 2004)

[6]. G.W. Van Valkenburg, Parsons,

Brinckerhoff, Quade and Douglas and Harold L.

Micheal, (1971). Criteria for No-Passing Zone.

Sponsored by Committee on Traffic Control

Devices and presented at the 50th Annual

Meeting, Purdue University, USA.

[7]. Yasser Hassan, Said M. Easa and A.O. ABD El Halim. Passing sight distance on two-lane highways: Review and Revision, 1996. Transportation Research, Part A, Vol 31(4), pp. 453-467.London, UK.

[8]. John C. Glennon, New and Improved Model

of Passing Sight Distance on Two lane

Highways, Transportation Research Record

1195. Washington D.C., USA

[9]. L.R. Rilett, B.G. Hutchinson and Whitney.

Mechanics of the passing maneuveur and the

impact of the large truck., Department of Civil

12

Engineering, Northwestern University, Evanston,

IL, USA, 1989

[10]. Youngji Wang and M.P. Cartmell. New

model for passing sight distance on two-lane

highways, Journal of Transportation

Engineering, 1998 (pp.536-545).

[11]. National Cooperative Highway Research

Program, (2008). Passing Sight Distance

Criteria. NCHRP report 605, Washington D.C.,

USA.