Xây dựng một số tiêu chuẩn VTHK công cộng bằng xe buýt trong thành phố

ThS. NCS. Lê Đỗ Mười Viện Chiến lược và Phát triển Giao thông vận tải ThS. Lê Xuân Trường Trường Đại học Giao thông vận tải Người phản biện: TS. Trần Văn Khảm TS. Trương Anh Tuấn

Tóm tắt: Tiêu chuẩn là yếu tố quan trọng được xây dựng để nâng cao hiệu quả của các hoạt động kinh tế - xã hội. Hiện nay, đã có một số tiêu chuẩn được xây dựng và áp dụng cho vận tải hành khách công cộng (VTHKCC) bằng xe buýt trong thành phố, tuy nhiên còn một số tiêu chuẩn cần được nghiên cứu xây dựng bổ sung để quản lý khai thác hoạt động VTHKCC bằng xe buýt được hiệu quả hơn. Bài báo nghiên cứu xây dựng, đề xuất một số tiêu chuẩn cụ thể áp dụng thực tế cho hoạt động quy hoạch, khai thác VTHKCC bằng xe buýt trong thành phố.

Từ khóa: Tiêu chuẩn vận tải hành khách công cộng, xe buýt.

Abstract: Standards are important elements. They are built to advance on efficiency of economy and society. There are some standards which are used for bus public transport systemsbut they are not enough. Some new standards need be added to standard systems of bus public transport. The contents of this paper propose some new standards to apply for planning and operating bus public transport system.

Keywords: Standards of public passenger transport, the bus.

1. Mở đầu

Xây dựng tiêu chuẩn có một số cách tiếp cận khác nhau cho mỗi lĩnh vực kinh tế - xã hội khác nhau. Tiêu chuẩn để áp dụng cho VTHKCC bằng xe buýt trong thành phố phải đảm bảo mục tiêu nâng cao hiệu quả VTHKCC bằng xe buýt. Bài báo là nghiên cứu xây dựng một số tiêu chuẩn mới, nâng cao khả năng tiếp cận và tính thuận tiện cho hành khách. Đây là cơ sở để thu hút của VTHKCC bằng xe buýt, tăng số lượng hành khách sử dụng dịch vụ này.

2. Nội dung

Tiêu chuẩn VTHKCC là các quy định về đặc tính kỹ thuật và yêu cầu quản lý dùng để phân loại đánh giá sản phẩm, dịch vụ và môi trường trong hoạt động VTHKCC nhằm nâng cao hiệu quả của VTHKCC.

Với khái niệm trên có thể thấy rằng, tiêu chuẩn VTHKCC bao hàm các nội dung chủ yếu:

- Các tiêu chuẩn này là các quy định được ban hành để nâng cao hiệu quả của VTHKCC.

- Nội dung của các quy định gồm đặc tính kỹ thuật của các yếu tố tham gia vào quá trình VTHKCC như phương tiện, kết cấu hạ tầng.

- Các tiêu chuẩn VTHKCC cũng quy định về các yêu cầu quản lý dùng để phân loại đánh giá chất lượng dịch vụ và môi trường trong quá trình thực hiện quá trình VTHKCC.

Có thể nói, tiêu chuẩn VTHKCC là các yêu cầu kỹ thuật, các chỉ tiêu áp dụng để nâng cao hiệu quả của VTHKCC.

2.1. Phân loại tiêu chuẩn vận tải hành khách công cộng

Để phân loại các tiêu chuẩn trong VTHKCC trong đô thị, trên thế giới có rất nhiều cách để phân loại, nhưng thống nhất chia làm 4 nhóm tiêu chuẩn sau:

- Nhóm các tiêu chuẩn về kết cấu hạ tầng và mạng lưới;

- Nhóm các tiêu chuẩn về phương tiện và người điều khiển phương tiện;

- Nhóm các tiêu chuẩn về tổ chức quản lý khai thác, điều hành;

- Nhóm các tiêu chuẩn khác có liên quan đến VTHKCC.

Với một hệ thống các tiêu chuẩn được phân loại ở trên, nội dung của bài báo lựa chọn xây dựng một số tiêu chuẩn mới nhằm nâng cao tính thuận tiện, khả năng tiếp cận của hành khách với tuyến và mạng lưới tuyến VTHKCC bằng xe buýt bao gồm các tiêu chuẩn:

- Tiêu chuẩn về mật độ mạng lưới tuyến;

- Tiêu chuẩn khoảng cách bình quân giữa các điểm dừng xe buýt;

- Tiêu chuẩn về chiều dài tuyến;

- Tiêu chuẩn về giãn cách và vận tốc phương tiện.

2.2. Xây dựng tiêu chuẩn mật độ mạng lưới tuyến VTHKCC

Tiêu chuẩn này xác định khả năng tiếp cận của hành khách với tuyến VTHKCC.

Mật độ mạng lưới tuyến được xác định bằng công thức:

 

 

 

Để xây dựng được tiêu chuẩn mật độ mạng lưới tuyến cần xuất phát từ quan điểm đảm bảo khả năng tiếp cận tối ưu nhất của hành khách.

Giả thiết một khu vực thu hút có hình tròn được thể hiển như sau:

 

Bên trong hình tròn là các điểm xuất phát của hành khách, đường biên của hình tròn là tuyến đường công cộng đủ khả năng để phương tiện công cộng hoạt động. Như vậy, hành khách phải đi xa nhất là hành khách xuất phát từ tâm hình tròn ra đến đường biên thì hành khách phải đi một đoạn là R là bán kính của hình tròn, như vậy ta có: Diện tích của hình tròn được xác định là S = П. R².

Tổng chiều dài của tuyến đường công cộng chính là chu vi hình tròn nên ∑L_t= 2. П . R.

Vậy mật độ mạng lưới là

 

 

 

 

Với giả thiết là hành khách xuất phát từ các điểm trong vòng tròn được phân bố đều hành khách có điểm xuất phát ngay tại vị trí tiếp cận được tuyến VTHKCC có khoảng cách đi bộ là 0m, hành khách có điểm xuất phát xa nhất là từ tâm của vòng tròn. Để đạt được khoảng cách bình quân hành khách đi bộ là 500m thì bán kính đường tròn sẽ là 1km. Dựa vào công thức trên, mật độ mạng lưới đường cần đạt được là 2km/km², hay nói cách khác là với tiêu chuẩn khoảng cách đi bộ bình quân của hành khách là 500m thì mật độ mạng lưới đường cần đạt được là 2km/km².

2.3. Xây dựng tiêu chuẩn khoảng cách bình quân giữa các điểm dừng trên tuyến

- Xây dựng tiêu chuẩn khoảng cách bình quân giữa các điểm dừng trên tuyến để thời gian chuyến đi của hành khách là nhỏ nhất, theo Giáo trình Nhập môn tổ chức vận tải ô tô, thời gian chuyến đi của hành khách T_O-D được thể hiện bằng công thức:

 

 

 

Để xác định L_o đảm bảo T_O-D  min, đạo hàm T_O-D  theo biến L_o

 

 

 

 

Với vận tốc đi bộ bình quân là 4km/h, ta có:

 

 

 

 

 

Trong đó:

L_o - Khoảng cách bình quân giữa các điểm dừng trên tuyến (km, m);

L_HK - Quãng đường bình quân hành khách đi trên phương tiện trên tuyến (km, m);

t_o - Thời gian dừng của xe buýt tại một điểm dừng (giờ, phút, giây) thông thường là 30 giây;

Theo điều tra nghiên cứu trong khu vực từ vành đai 1 của TP. Hà Nội, L_hk≈ 5km, như vậy tính được tiêu chuẩn bình quân giữa các điểm dừng là L_o = 141,42m.

Điều tra bên ngoài khu vực vành đai 1 thì L_hk ≈ 10Km, như vậy tiêu chuẩn L_o= 200m.

2.4. Tiêu chuẩn chiều dài của tuyến VTHKCC

Để xác định chiều dài của tuyến VTHKCC thì thấy rằng, chiều dài ngắn nhất của tuyến VTHKCC tối thiểu bằng chiều dài bình quân chuyến đi của hành khách trên phương tiện (L_hk).

Với kết quả điều tra ở trên chiều dài bình quân chuyến đi của hành khách trong phạm vi vành đai 1 của TP. Hà Nội là 5km thì tối thiểu chiều dài tuyến phải là 5km, chiều dài bình quân chuyến đi của hành khách là 10km thì chiều dài tối tuyến của tuyến VTHKCC bằng xe buýt là 10km.

Mặt khác, ta có công thức tính hệ số đổi tuyến của hành khách:

 

 

 

 

Trong đó: L_t - Chiều dài tuyến vận tải hành khách công cộng.

Vậy, để hành khách chỉ chuyển tuyến với số lần ít nhất là 2 hoặc 3 lần thì

L_t = (2-3)xL_hk

Cụ thể ở đây đối với TP. Hà Nội thì L_hk = 10km, vậy chiều dài tuyến vận tải hành khách tối đa là 30km.

2.5. Tiêu chuẩn về giãn cách và vận tốc khai thác phương tiện

Giãn cách chạy xe là khoảng cách về thời gian giữa hai xe liên tiếp nhau chạy qua cùng một mặt cắt, như vậy có thể mô tả bằng hình vẽ dưới đây:

 

Hình vẽ thể hiện có 2 xe buýt liên tiếp nhau đi cùng qua một mặt cắt A-A như trên. Để đảm bảo an toàn cho 2 phương tiện thì giữa 2 phương tiện phải có một khoảng cách an toàn L_at, như vậy giãn cách thời gian giữa 2 xe sẽ bao gồm thời gian phương tiện đi sau đi hết chiều dài phương tiện và khoảng cách an toàn trên hình vẽ.

L = L_pt + L_at.

Trong đó, L_pt  - Chiều dài của phương tiện cho trước;

L_at - Khoảng cách an toàn được xác định bằng công thức L_at = L_pu+ L_H + L₀;

L_pu - Khoảng cách phương tiện đi được trong thời gian phản ứng của người điều khiển phương tiện. (L_pu = V_k*T_pu, trong đó, V_k - Vận tốc khai thác của phương tiện, T_pu - Thời gian phản ứng của người điều khiển phương tiện). Thời gian phản ứng của người điều khiển phương tiện thông thường từ 0,3s đến 2s. Tuy nhiên, theo khuyến cáo của Ủy ban ATGT Quốc gia Mỹ thì nên lấy thời gian phản ứng là 2,5s để tính toán.

L_H - Khoảng cách hãm xe được tính theo công thức:            

 

 (m)

 

 

 

Trong đó: k = 1,4 đối với xe buýt; v - Vận tốc xe trước khi hãm (m/s); g = 9,8 m/s²; i - Độ dốc của mặt đường trong thành phố có thể lấy i = 0;  ϕ - Hệ số bám của mặt đường.

Bảng 2.1. Các giá trị hệ số bám dọc ϕ

 

L₀ - Khoảng cách an toàn lấy trong khoảng 5÷10m.

Ta có giãn cách thời gian giữa 2 xe được tính như sau:

 

 

 

Thay các công thức và giá trị các hệ số trên vào công thức,

ta có:                                                                  

 

(*)

 

Để xác định được vận tốc khai thác tối ưu để đạt được I_min, ta tiến hành đạo hàm công thức (*) theo biến V_k ta có:

 

 

 

 

Để I đạt min ta có:

 

                              

 

 

 

 

Kết quả trên xác định được vận tốc khai thác tối ưu tiêu chuẩn và giãn cách chạy xe tiêu chuẩn cho một tuyến VTHKCC bằng xe buýt.

Với g=9,8m/s², ϕ = 0,5, K=1,4, ta tính được vận tốc khai thác tối ưu để đạt được giãn cách chạy xe nhỏ nhất.

Bảng 2.2. Kết quả trên xác định được vận tốc khai thác tối ưu tiêu chuẩn và giãn cách chạy xe tiêu chuẩn

 

Như vậy, về mặt lý thuyết, tiêu chuẩn giãn cách chạy xe tối thiểu là 40s với điều kiện vận tốc đạt tương ứng được tính toán ở bảng trên, tuy nhiên trong thực tế, phương tiện khi tham gia giao thông không thể đạt được vận tốc tối ưu như trên mà thường chỉ hoạt động được với các vận tốc thấp hơn. Để đảm bảo yêu cầu thực tế, luận án đề xuất tiêu chuẩn đối với giãn các chạy xe các tuyến với các loại xe khác nhau là I = 1 phút.

Qua tính toán với các loại phương tiện có kích cỡ khác nhau như trên cũng thấy rằng, với tiêu chuẩn về giãn cách chạy xe như trên thì vận tốc tối ưu hay hiệu quả nhất chính là tiêu chuẩn về vận tốc khai thác phương tiện ở bảng trên.

3. Kết luận

Bài báo đề xuất xây dựng một số tiêu chuẩn mới cho hoạt động VTHKCC bằng xe buýt trong thành phố. Kết quả nghiên cứu là căn cứ đề cơ quan quản lý nhà nước có thể bổ sung vào bộ tiêu chuẩn áp dụng đối với VTHKCC bằng xe buýt, nâng cao hiệu quả của hoạt động VTHKCC bằng xe buýt trong thành phố.

Tài liệu tham khảo

[1]. ThS. Trần Thị Lan Hương, ThS. Nguyễn Thị Hồng Mai, KS. Lâm Quốc Đạt (2007), Giáo trình nhập môn tổ chức vận tải ô tô, NXB. GTVT.

[2]. PGS. TS. Bùi Xuân Cậy, Giáo trình thiết kế đường ô tô F1, NXB. GTVT.

[3]. Quốc hội, số 68/2006/QH11, Luật Tiêu chuẩn quy chuẩn.

[4]. Chính phủ, số 127/2007/NĐ-CP, Nghị định Quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật.

[5]. Chính phủ, số 67/2009/NĐ-CP, Nghị định sửa đổi một số điều của Nghị định 127/2007/NĐ-CP.