TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HỒ CHÍ MINH KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG BỘ MƠN CẦU ĐƯỜNG BÀI GIẢNG QUY HOẠCH MẠNG LƯỚI ĐƯỜNG TS CHU CƠNG MINH Tháng năm 2008 Quy hoạch mạng lưới đường TS Chu Cơng Minh MỤC LỤC MỤC LỤC CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ QUY HOẠCH GIAO THƠNG ĐƠ THỊ 1.1 Định nghĩa 1.2 Quy hoạch giao thơng thị 1.3 Quy trình quy hoạch giao thơng 1.3.1 Xác lập mục tiêu (Formulation of goals and objectives): 1.3.2 Thu thập số liệu (Inventory): 1.3.3 Phương pháp phân tích (Analytical methods) 1.3.4 Dự đốn (Forecasting) 1.3.5 Thiết lập phương án (Formulating of alternative plans) 1.3.6 Đánh giá (Evaluation) 1.3.7 Thực thi (Implementation) 1.4 Mơ hình mạng lưới đường 1.4.1 Mơ hình vòng xun tâm 1.4.2 Mơ hình nan quạt 1.4.3 Mơ hình bàn cờ 1.4.4 Mơ hình bàn cờ chéo 1.4.5 Mơ hình hỗn hợp 1.4.6 Mơ hình tự 10 1.5 Lựa chọn mơ hình mạng lưới đường 11 1.6 Các tiêu đánh giá mạng lưới đường thị 12 1.6.1 Hệ số gãy khúc: 12 1.6.2 Mật độ lưới đường chớnh: 12 1.6.3 Mật độ diện tích đường (γ) 13 1.6.4 Mật độ diện tích đầu người dân 13 CHƯƠNG CÁC MƠ HÌNH QUY HOẠCH GIAO THƠNG 15 2.1 Mơ hình trực tiếp 15 2.2 Mơ hình dự báo nhu cầu bước 16 CHƯƠNG XÁC ĐỊNH NHU CẦU VẬN TẢI (TRIP GENERATION) 3.1 Xác định số chuyến phát sinh phương pháp hệ số tăng trưởng: 3.2 Phương pháp phân loại tương ứng 3.3 Phân tích hồi quy 3.3.1 Các dạng hồi quy: 3.3.2 Mục tiêu phân tích hồi quy 3.3.3 Biến số hàm hồi quy 3.3.4 Đánh giá hàm hồi quy 3.3.5 Áp dụng hàm hồi quy vào mơ hình phân tích nhu cầu phát sinh CHƯƠNG PHÂN BỔ NHU CẦU VẬN TẢI (TRIP DISTRIBUTION) 4.1 Các phương pháp hệ số tăng trưởng 4.1.1 Phương pháp hệ số đồng 4.2 Phương pháp hệ số tăng trưởng bình qn 10 4.2.1 Phương pháp hệ số tăng trưởng Detroit 10 4.3 Phương pháp Frata 10 Quy hoạch mạng lưới đường TS Chu Cơng Minh 4.4 Mơ hình hấp dẫn 13 4.4.1 Mơ hình hấp dẫn Drew 16 CHƯƠNG PHÂN CHIA PHƯƠNG TIỆN GIAO THƠNG (MODE CHOICE) 19 5.1 Mơ hình phân tích tương quan hồi quy 19 5.2 Mơ hình xác suất lựa chọn phương tiện vận tải cá nhân (Logit model) 22 5.2.1 Hàm thoả dụng bất thoả dụng 22 5.2.2 Mơ hình logit đa nhõn tố 23 5.2.3 Mơ hình phân tích hành vi 24 CHƯƠNG PHÂN CHIA LƯU LƯỢNG TRÊN TỒN BỘ MẠNG LƯỚI 6.1 Phương pháp ấn định lưu lượng cho tuyến ngắn 15 6.1.1 Thuật tốn tìm đường ngắn 16 6.2 Phương pháp phân chia theo tỉ lệ 19 6.2.1 Phương pháp đa nhân tố áp dụng California 19 6.3 Phương pháp lực giới hạn 20 6.3.1 Mơ hình sử dụng cục đường Mỹ 20 6.3.2 Phương pháp Drew 21 6.4 Phân chia lưu lượng hành khách cơng cộng 22 6.5 Tổng kết 22 6.6 Hành vi giao thơng cá nhân gia đình 23 6.7 Xác định lưu lượng mạng lưới vận tải hàng hố 23 CHƯƠNG QUY HOẠCH GIAO THƠNG CƠNG CỘNG 25 7.1 Mơ hình chi phí 25 7.1.1 Mơ hình chi phí xe bt: 25 7.1.2 Cách thức tiến hành 26 7.2 Thiết kế vận hành hệ thống giao thơng cơng cộng: 30 7.3 Năng lực vận chuyển đường sắt 32 7.4 Thiết kế vận hành 33 7.5 Thiết kế vận hành xe bt : 36 7.6 Khả thơng hành giao thơng cơng cộng 38 7.7 Kế hoạch tuyến đường 39 7.8 Khoảng cách giãn xe 40 7.9 Xây dựng thời gian biểu 42 Quy hoạch mạng lưới đường CHƯƠNG TS Chu Cơng Minh GIỚI THIỆU VỀ QUY HOẠCH GIAO THƠNG ĐƠ THỊ 1.1 Định nghĩa - Quy hoạch q trình hướng đến tương lai, chuẩn bị cho tương lai Quy hoạch giao thơng q trình chuẩn bị tiện ích dịch vụ cho tất phương tiện cho nhu cầu giao thơng tương lai Tập trung vào vấn đề nhu cầu giao thơng tương lai; mối quan hệ hệ thống giao thơng, tiện ích, việc sử dụng đất, hoạt động kinh tế xã hội; ảnh hưởng đến kinh tế, xã hội, mơi trường phương án quy hoạch đề nghị; u cầu tài chính, đồng thuận cấp quan người dân phương án đề nghị, … 1.2 Quy hoạch giao thơng thị - Mục đích: Nhằm đảm bảo nhu cầu lại nhanh chóng, tiện lợi an tồn, từ đó: Phân tích thiếu hụt tiện ích giao thơng tại; Đánh giá u cầu tương lai - Phương pháp tiếp cận chung: Xác định nhu cẩu giao thơng: Quy hoạch cho vận chuyển người hàng hóa; Xác định khả cung cấp: Vị trí, cơng suất (capacity) tiện ích giao thơng - Phương pháp tiếp cận chi tiết: Trình bày phương pháp thu thập thơng tin; Phát triển mơ hình giao thơng, phương thức giao thơng sở thơng tin thu thập 1.3 Quy trình quy hoạch giao thơng UTP = UT (nghiên cứu) + UT (mơ hình) UT (nghiên cứu) : Tính tốn thời điểm (t = 0) UT (mơ hình) : Tính tốn thời điểm tương lai (t = T) Có nhiều phương pháp để diễn tả quy trình quy hoạch giao thơng: Ví dụ quy trình quy hoạch giao thơng thị Quy hoạch mạng lưới đường TS Chu Cơng Minh Xác lập mục tiêu Thu thập số liệu Phương pháp phân tích Dự đốn Thiết lập phương án Đánh giá Thực thi Hình 1.1 Quy trình quy hoạch giao thơng thị 1.3.1 Xác lập mục tiêu (Formulation of goals and objectives): - Xác định mục đích việc làm quy hoạch, việc cần làm, thời gian hồn thành; Xác định vấn đề (problems) ràng buộc (constrains); Ví dụ: Mục đích chung (goal): Cải tạo an tồn giao thơng; Mục đích chi tiết (objectives): - Giảm thiểu tai nạn giao thơng; Giảm chấn thương tử vong tai nạn giao thơng; Tăng cường an tồn giao thơng cho đối tượng sử dụng đường 1.3.2 Thu thập số liệu (Inventory): - Thu thập số liệu (data collection); Quan trắc (survey) Thu thập số liệu thích hợp: Dân số: Thành phần số lượng; Sử dụng đất: Quỹ đất dành cho giao thơng vận tải, cơng nghiệp, thương mại,… Quy hoạch mạng lưới đường TS Chu Cơng Minh Kinh tế - xã hội: thu nhập, lực lượng lao động, số lượng xe máy, ơtơ đăng ký (car ownership) Kiểu lại: Như nào, đâu, nào, … Quan trắc tình hình cách ứng xử người sử dụng đường (driver behavior) Kiểu đường: Đường cao tốc, đường nội bộ, … Quan trắc vận tốc; Điều tra tai nạn; Quan trắc đỗ xe; Quan trắc hệ thống tín hiệu đèn 1.3.3 Phương pháp phân tích (Analytical methods) - Phân tích số liệu; Phát triển mơ hình phù hợp hệ thống giao thơng tương lai Sử dụng thơng tin từ bước để phát triển mơ hình; Sử dụng mơ hình để dự đốn nhu cần giao thơng tương lai 1.3.4 Dự đốn (Forecasting) - Dự đốn tình hình tương lai; u cầu: Dự đốn dân số, hoạt động kinh tế, xã hội, Thơng thường,năm tính tốn (target year) – 20 năm 1.3.5 Thiết lập phương án (Formulating of alternative plans) Nhiều phương án đưa để so sánh, đánh giá sở lựa chọn phương án phù hợp 1.3.6 - Đánh giá (Evaluation) Trình bày phương án; Đánh giá phương án: Khảo sát thử tất phương án nhẳn chọn phương án tốt thỏa mãn mục tiêu để tính khả thi kỹ thuật kinh tế, mơi trường xã hội 1.3.7 Thực thi (Implementation) Dự trù kinh phí hoạt động: Thiết kế chi tiết; Đấu thầu; Tài 1.4 Mơ hình mạng lưới đường Sơ đồ hay mơ hình mạng lưới thị phụ thuộc vào điều kiện địa hình, điều kiện lịch sử phát triển thị Mạng lưới đường thị thường có dạng sơ đồ sau: Quy hoạch mạng lưới đường TS Chu Cơng Minh vòng xun tâm, hình nan quạt, bàn cờ, bàn cờ chéo, hỗn hợp nhiều dạng sơ đồ tự 1.4.1 Mơ hình vòng xun tâm Thường thấy thị cổ châu Âu Moscow, Paris, Lyon, London… Đặc điểm: đường hướng tâm nối trung tâm với khu phố xung quanh Các đường vòng đai nói liền với khu vực thị với sử dụng cho vận tải q cảnh Ưu điểm: Liên hệ khu phố với khu phố với trung tâm thuận tiện thời gian chuyến ngắn Nhược điểm: Luồng giao thơng vào trung tâm thành phố thường tập trung lớn, gây khó khăn cho việc tổ chức giao thơng, bố trí gara, nơi đỗ xe… Hình 1.2 Mạng lưới đường thủ London hình vòng tròn xun tâm 1.4.2 Mơ hình nan quạt Thường gặp thị nằm ven bờ biển, ven sơng, ven hồ Đặc điểm: Là nửa sơ đồ vòng xun tâm, gồm đường hướng tâm đường đai (đường ngang) bao quanh khu trung tâm nối liên khu phố với với khu trung tâm Quy hoạch mạng lưới đường TS Chu Cơng Minh Mơ hình mạng lưới đường kiểu co ưu nhược điểm mơ hình vòng xun tâm Hình 1.3 M¹ng l−íi ®−êng ë thđ ®« Moscow nh− h×nh nan qu¹t 1.4.3 Mơ hình bàn cờ Thường gặp nhiều thị nước Mỹ Chicago, Newyork, Rangun, thành phố Hồ Chí Minh… Đặc điểm: Các đường phố vng góc với chia khu phố thành hình chữ nhật hình vng Ưu điểm: Đơn giản, thuận tiện cho việc quy hoạch xây dựng nhà cửa, cơng trình tổ chức giao thơng, khơng gây căng thẳng giao thơng khu trung tâm Nhược điểm: Đường thực tế kéo dài nhiều so với đường chim bay, tăng 20-30% so với sơ đồ vòng xun tâm đơn điệu mạng lưới Quy hoạch mạng lưới đường TS Chu Cơng Minh Hình 1.4 M¹ng l−íi ®−êng ë thµnh San Francisco nh− « bµn cê 1.4.4 Mơ hình bàn cờ chéo Tương tự mơ hình bàn cờ người ta thêm đường chéo hướng vào khu trung tâm để giảm khoảng cách lại khu vực với từ khu vực vào khu trung tâm Ưu điểm: Khắc phục nhược điểm mơ hình bàn cờ Nhược điểm: Phân chia khu phố thành nhiều tam giác gây khó khăn cho quy hoạch xây dựng nhà cửa, xuất ngã sáu, bảy, tám làm cho việc tổ chức giao thơng phức tạp Quy hoạch mạng lưới đường TS Chu Cơng Minh Hình 1.5 M¹ng l−íi ®−êng ë thµnh Chicago nh− « bµn cê « chÐo 1.4.5 Mơ hình hỗn hợp Đây kết hợp mơ hình vòng xun tâm mơ hình bàn cờ Mơ hình có mạng lưới đường phố thao dạng bàn cờ khu trung tâm hướng tam phía ngồi Ưu điểm: Giảm bớt lượng giao thơng lớn tập trung điểm, đồng thời khoảng cách hướng rút ngắn Hình 1.6 M« h×nh hçn hỵp Quy hoạch mạng lưới đường CHƯƠNG TS Chu Cơng Minh CÁC MƠ HÌNH QUY HOẠCH GIAO THƠNG Mục tiêu cuối mơ hình giao thơng xác định lưu lượng giao thơng i, j ,k tương lai: V p , m , r (t ) Từ điểm i (origin i) đến điểm đến j nhóm k cho mục đích p dùng phương tiện m đường r năm t Có thể viết lại sau: V pi ,, mj ,,kr (t ) = D ip,,jm, k, r (t ) S ip,,jm,k,r (t ) Với D hàm nhu cầu, S hàm cung cấp hay mức độ phục vụ (level of service) ứng với nhu cầu cho trước: D ip,,jm, k, r (t ) = S ip,,jm,k,r (t ) A(t ) A(t) hàm hoạt động, biểu diễn bởi: A(t) = Ap(t) Ii(t) Rr(t) Ee(t) Un(t) Pp(t) Ii(t) Rr(t) Ee(t) Un(t) hệ số dân số; hệ số cơng nghiệp; hệ số dân cư; hệ số cơng việc; hệ số sử dụng đất Hiện tại, có hai dạng mơ hình sử dụng để xác định lưư lượng giao thơng: mơ hình trực tiếp mơ hình gián tiếp Ở dạng thứ nhất, hàm nhu cầu dự đốn bước Ở dạng thứ hai, lưu lượng xe tương lai đánh giá theo nhiều bước liên tiếp, tiếng mơ hình phương pháp bốn bước (four-step model) 2.1 Mơ hình trực tiếp Một lý thuyết liên quan đến nhu cầu lại đề nghị người đường lựa chọn lại cách đồng thời khơng theo chuỗi bước liên tiếp, mơ hình dự báo phải xây dựng dựa lý thuyết Cơng thức Quandt and Baumol xác định nhu cầu lại liên thành phố sau: QIJK = a0 ( PI ) a1 ( PJ ) a (C IJ * ) a ( C IJK a H D ) ( H IJ * ) a ( IJK ) a ( IJK ) a (YIJ ) a C IJ * H IJ * DIJ * 15 Quy hoạch mạng lưới đường TS Chu Cơng Minh Ở đây: QIJK : PJ , PJ : CIJ* : CIJK : HIJ : HIJK : DIJ* : DIJK : YIJ : a0 a8 : Lưu lượng lại thành phố J J theo phương tiện K Dân số I J Chi phí lại tối thiểu I J Chi phí lại I J phương tiện K Thời gian lại tối thiểu I J Thời gian I J phương tiện K Tần suất khởi hành phương tiện sử dụng nhiều Tần suất khởi hành phương tiện K Tỉ lệ thu nhập trung bình I J Các tham số xác định • Mơ hình này, phương trình nhu cầu phát sinh đồng thời nhu cầu phân bổ, sử dụng biến số đặc điểm sử dụng đất (dân số), đặc điểm kinh tế xã hội (thu nhập), đặc tính sử dụng phương tiện vân tải vùng (chi phí, thời gian lại, tần suất phục vụ) để xác định nhu cầu theo phương thức vận tải vùng (QIJK) • Với thị lớn, việc xác định ứng dụng mơ hình bước khơng khả thi Mơ hình bước với q trình tính tốn đơn giản sử dụng khu vực có số lượng vùng mạng lưới giao thơng khơng q phức tạp, sử dụng phổ biến để tính tốn lượng cầu phản ứng nhanh 2.2 Mơ hình dự báo nhu cầu bước Theo mơ hình bước, yếu tố tác động đến hành vi giao thơng liệt sau: Quyết định lại với mục đích định(nhu cầu phát sinh) Lựa chọn nơi đến (phân bổ nhu cầu) Lựa chọn phương tiện vận tải (lựa chọn phương tiện) Lựa chọn tuyến đường (xác định mạng lưới) Hình 2.1 minh hoạ bước dự báo nhu cầu lại Trong mơ hình đầu bước đầu vào bước Trong bước biến độc lập biến phụ thuộc sử dụng 16 Quy hoạch mạng lưới đường TS Chu Cơng Minh Đặc điểm KTXH sử dụng đất Nhu cần phát sinh Phân bổ nhu cầu Đặc điểm hệ thơng GTVT Chọn lựa phương tiện Xác định mạng lưới Lợi ích trực tiếp người sử dụng Hình 2.1 Quy trình dự báo nhu cầu vận tải bước Nhận xét: • Nhiều quan điểm chống lại quy trình dự báo nhu cầu bước truyền thống Người ta cho chúng cồng kềnh, tốn đòi hỏi khối lượng liệu lớn; • Ở thời điểm đònh, mô hình phụ thuộc vào số liệu phần khác, kết đạt qui trình tính toán bước lặp nghiệm tối ưu trực tiếp; • Sai số bước tính toán ảnh hưởng đến bước đầu bước đầu vào bước kế nó; • Nhu cầu vận tải phát sinh không phụ thuộc vào đặc điểm cung vận tải tiến mặt công nghệ vận tải…; • Mặc dầu có nhược điểm mô hình dự báo sử dụng phổ biến, lý mô hình qua nhiều thử nghiệm thành công phương pháp xác đònh xây dựng hoàn chỉnh Quá trình dự báo bước nói chung sử dụng phương pháp chủ yếu ngày 17 Quy hoạch mạng lưới đường TS Chu Cơng Minh Biểu thức toán học: Oi = αx A(t)x DJ = ßx A(t)x V(t)ij = δij Oi(t) Dj(t) m V(t)ij = φijm V(t)ij V(t)ijmr = φijmr V(t)ijm Xác đònh nhu cầu Phân bổ nhu cầu Lựa chọn phương thức Xác đònh mạng lưới 2.3 Sơ lược liệu cần thiết để xây dựng mơ hình Thu thập số lượng lớn liệu việc cần thiết nhằm xây dựng mơ hình dự báo nhu cầu giao thơng Dữ liệu sử dụng cho mơ hình phân loại sơ lược bao gồm từ việc định nghĩa vùng nghiên cứu, xác định thơng tin chi tiết hệ thống mạng lưới đường, … chia làm bốn nhóm sau: • • • • Vùng nghiên cứu Các hoạt động thị Hệ thống mạng lưới đường Nhu cầu lại Từ kiến thức có nhóm trên, chun gia quy hoạch giao thơng xây dựng hệ thống liệu cần thiết để tiến hành quy trình dự báo nhu cầu giao thơng 2.3.1 Vùng nghiên cứu: Định nghĩa ranh giới vùng nghiên cứu: Trước tiến hành q trình dự báo nhu cầu giao thơng, người làm cơng tác quy hoạch phải nắm rõ vùng nghiên cứu Vùng nghiên cứu bao gồm vùng đã, chưa phát triển vòng 20, 30 năm tới, phụ thuộc vào mục đích quy hoạch Ranh giới vùng nghiên cứu xác định thơng qua mục đính quy hoạch, dựa ranh giới tự nhiên, mức độ phát triển, điều kiện trị, … Phân chia vùng nghiên cứu: Vùng nghiên cứu chia thành nhiều vùng nhỏ nhằm hỗ trợ nhà quy hoạch nối kết thơng tin hoạt động, nhu cầu vận tải, nhu cầu sử dụng đất vùng cần nghiên cứu Trong quy hoạch giao thơng, vùng nhỏ gọi đơn giản vùng (Zone) Khơng có quy định cụ thể kích thước vùng, phụ thuộc vào mật độ dân số điều kiện phát triển tự nhiên Ở khu vực trung tâm thành phố (CBD), vùng có kích thước nhỏ vài dãy nhà, vùng xa khu vực trung tâm, kích thước vùng lên đến 20km2 Với vùng nghiên cứu có số dân hang triệu người, chia chi tiết đến 600 – 800 vùng Mơ hình HOUTRANS cho khu vực phát triển vùng bao gồm thành phố Hồ Chí Minh vài tỉnh lân cận có 270 vùng Thơng thường, việc phân chia vùng dựa việc đồng hoạt động xã 18 Quy hoạch mạng lưới đường đư TS Chu Cơng Minh ương m mại, khu cơng hội, ví dụ vùng khu dân ccư, vùng la khu thương nghiệp, … ranh giớii gi vùng thường dựaa ranh giới gi tựu nhiên, đường xá, địa giớii quận, qu huyện, phường, xã, … Vùng nghiên cứu c Vùng Hình 2.2 Vùng ranh giới vùng 19 Nhu cầu vận tải Phân bổ nhu cầu Lựa chọn phương tiện Lựa chọn tuyến Chuyến phát sinh Vùng Oi 47 66 110 Tổng 223 Chuyến thu hút Vij Oi P/tiện V32m Tuyến V32xe máy 10 18 19 47 Xe máy 20 R1 30 32 66 Xe 15 R2 12 Vùng Dj 40 65 110 Xe bt R3 45 Dj 45 90 88 223 Tổng 40 Tổng 20 90 88 Tổng 223 CHƯƠNG XÁC ĐỊNH NHU CẦU VẬN TẢI (TRIP GENERATION) • Số chuyến đến vùng liên quan đến đặc điểm sử dụng đất đặc điểm kinh tế xã hội người sử dụng giao thơng yếu tố khác có liên quan đến giao thơng vận tải • Mơ hình dự báo xác định tổng nhu cầu có đầu vào đặc điểm quy mơ sử dụng đầu số tổng chuyến phát sinh hấp dẫn vùng • Khối lượng hàng hố cần vận chuyện xác định chủ yếu từ dự báo khả sản xuất tiêu thụ, nhằm vào số mặt hàng • Biểu diễn mặt tốn học Oi = f(Li) Dj = f(Lj) Với: Oi = Dj = Li, Lj = Số lượng chuyến phát sinh vùng i; Số lượng chuyến đến vùng i; Cường độ sử dụng đất vùng i j Phân loại sử dụng đất Đánh giá hoạt động sử dụng đất Sinh hoạt Li, số người sống vùng Li, số cơng nhân sống vùng Lj, số cơng việc vùng Lj, diện tích khu cơng nghiệp (Km2) vùng Lj, số chỗ đậu xe vùng Lj, diện tích kinh doanh vùng Lj, số lượng phòng khách sạn Lj, khả chứa (số chỗ) khu giải trí Cơng nghiệp Kinh doanh Giải trí Số lượng chuyến Oi Oi Dj Dj Dj Dj Dj Dj Các phương pháp sử dụng: Hệ số tăng trưởng (Expansion Factor) Phương pháp phân loại tương ứng (cross-classification) Phân tích hồi quy (regression analysis) 3.1 Xác định số chuyến phát sinh phương pháp hệ số tăng trưởng: • Theo nghiên cứu trước đây, Detroit Metropolitan Area Traffic Study, sử dụng hệ số tăng trưởng đơn giản để xác định số lượng chuyến tương lai vùng • Ở dạng đơn giản nhất, sử dụng liệu lấy từ khảo sát từ việc sử dụng đất Quy hoạch mạng lưới đường TS Chu Cơng Minh Ví dụ 3.1: Dân số thành phố Gi Gi năm 2007 1,000,000 dân số lượng chuyến phát sinh năm 2007 250,000 chuyến Nếu dân số năm cần tính tốn dự đốn 1,250,000 Dự đốn số lượng chuyến vào năm Giải: Hệ số tăng trưởng = 1,250,000/1,000,000 = 1.25 Số lượng chuyến năm cần tính tốn: 1.25 × 250,000 = 312,500 chuyến Ví dụ 3.2: Thơng tin bảng thu thập thành phố RCA năm 1995 dự đốn cho năm 2010 Năm 1995 2010 Dân số 800,000 900.000 Số lượng cơng nhân 300,000 320,000 Sở hữu xe 100,000 120,000 Nếu số lượng chuyến/ngày năm 1995 125,000 chuyến Dự đốn số chuyến năm 2010 Giả sử số chuyến/ngày = f(dân số, số cơng nhân, sử hữu xe) Giải: Hệ số tăng trưởng: 900,000/800,000 ; 375,000/300,000 ; 120,000/100,000 = 1.125 ; 1.25 ; 1.2 Tổng hợp : 1.125 × 1.25 × 1.2 = 1.69 Tổng số lượng chuyến năm 2010 : 1.69 × 125,000 = 211,250 chuyến 3.2 Phương pháp phân loại tương ứng Phương pháp bước xác định nhân tố ảnh hưởng (biến số) sử dụng để tính tốn nhu cầu Các đặc điểm kinh tế xã hội thường phân thành sau: • Số xe riêng: 0, 1, 2, 3+ • Quy mơ hộ gia đình: 2, 3, 4, 5, 6+ • Thu nhập hộ gia đình: 500,000 – 1,000,000; 1,000,000 – 2,000,000; Số liệu điều tra thực tế số chuyến hộ gia đình thơng tin cần thiết khác thu thập Sau đó, người ta phân loại nhân tố ảnh hưởng vào mức tương ứng Hệ số lại bình qn tính cho loại hộ gia đình ứng với số xe sở hữu Hệ số sử dụng để tính số chuyến tương lai Quy hoạch mạng lưới đường TS Chu Cơng Minh Ví dụ 3.3: Số hộ gia đình, tổng số chuyến mức độ sở hữu xe xếp bảng sau: Số xe riêng sở hữu Quy mơ gia đình Số hộ Số chuyến Số chuyến Số hộ Số hộ Số chuyến 925 1098 1872 4821 121 206 1471 2105 1934 6129 629 1501 1268 1850 3071 13989 4178 19782 4+ 745 1509 4181 18419 4967 25106 Dự báo số hộ gia đình vùng A, phân loại theo quy mơ gia đình mức độ sở hữu xe riêng theo bảng sau: Số xe riêng sở hữu Quy mơ gia đình 4+ 24 10 11 2+ 42 51 31 17 107 158 309 Tính số chuyến phát sinh tù vùng năm 2010 Giải: Trước tiên, ta tính hệ số lại bình qn hộ gia đình cách chia tổng số chuyến cho tổng số gia đình Số xe riêng sở hữu Quy mơ gia đình 2+ 1.19 2.57 1.70 1.43 3.16 2.17 1.45 4.55 4.74 4+ 2.02 4.40 5.05 Dự báo số chuyến phát sinh từ vùng A tương lai sau: Số xe riêng sở hữu Quy mơ gia đình 2+ Tổng cộng Quy hoạch mạng lưới đường TS Chu Cơng Minh 29 108 14 151 14 161 232 407 16 141 749 906 4+ 75 1561 1642 Tổng cộng 65 485 2556 3106 Chú ý: Số chuyến ngun nên phương pháp chấp nhận làm tròn số 3.3 Phân tích hồi quy Phân tích hồi quy phương pháp tốn học lập trình cho máy tính Rất nhiều phần mềm thống kê sử dụng phương pháp EXCEL, SPSS,… Trong thực tế tượng khơng liên quan đến tượng khác mà thường liên quan đến nhiều tượng Nhu cầu lại người dân Ta gọi nhu cầu lại vùng nghiên cứu y yếu tố ảnh hưởng đến x1, x2 sử dụng kỹ thuật hồi quy để xác định mối quan hệ biến phụ thuộc y biến độc lập x y = f(x1, x2, …) Mối quan hệ hồi quy tuyến tính, phi tuyến với biến đơn đa biến 3.3.1 Các dạng hồi quy: Hàm hồi quy tuyến tính nhiều biến số y = a + b1x1 + b2x2 + b3x3 Hàm hồi quy phi tuyến y = eax+b y = ax2+b Hàm hồi quy chặn y = ax y = a1x1 + a2x2 + … Áp dụng hàm hồi quy vào mơ hình phân tích nhu cầu phát sinh, biến phụ thuộc Oi biến độc lập Ci, Wi X1, X2 Oi = 12,5 + 2,105Ci + 0,88Wi Oi Ci Số chuyến phát xuất từ vùng i Số xe riêng sở hữu hộ gia đình vùng i Quy hoạch mạng lưới đường Wi TS Chu Cơng Minh Số người làm vùng i Di = 218 + 17,24X1 + 3,255X2 Di X1 X2 Số chuyến hấp dẫn đến vùng j Diện tích khu vực thương mại (1000m2) Diện tích khu vực dịch vụ văn phòng (1000m2) 3.3.2 Mục tiêu phân tích hồi quy Mục tiêu phân tích hồi quy tìm dạng hàm biểu diễn mối quan hệ biến phụ thuộc biến độc lập Nếu biểu diễn (x1,y1) cặp giá trị thực (giá trị ngẫu nhiên) biến độc lập biến phụ thuộc hệ trục toạ độ ta tập hợp điểm rời rạc hình 3.2 Phân tích hồi quy cho phép xác định dạng hàm biểu diễn điểm rời rạc (x1,y1) này, nói cách đơn giản phân tích hồi quy cho phép xác định đường biểu diễn nhiều tốt điểm (x1,y1) Để thực ngun tắc này, người ta tối thiểu hố tổng bình phương tất sai số (nghĩa tổng khoảng cách từ mẫu biến thiên đến đường hồi quy phải nhỏ nhất) Min ∑ ( yi − y ) Ví dụ 3.4: Nếu hàm hồi quy có dạng y = a0 - a1x1 - a2x2 mục tiêu phân tích hồi quy ∑ ( yi − a0 − a1 x1 − a2 x2 ) y + + + + + + + + + + + + + + x Hình 3.2 Quan hệ biến độc lập biến phụ thuộc 3.3.3 Biến số hàm hồi quy Việc định biến độc lập hàm hồi quy tuyến tính tn theo ngun tắc sau: Quy hoạch mạng lưới đường TS Chu Cơng Minh Biến độc lập phải có mối liên hệ với biến phụ thuộc Biến độc lập phải có mối tương quan cao với biến phụ thuộc Các biến độc lập khơng có mối liên quan ảnh hưởng lẫn nhau, nghĩa chúng phải tương đối độc lập Các biến độc lập phải có khả xác định 3.3.4 Đánh giá hàm hồi quy Sau sử dụng kỹ thuật hồi quy xác định tham số cho mơ hình, nghĩa ta tìm mối liên hệ biến độc lập biến phụ thuộc phải đánh giá xem mối liên hệ có phản ánh tác động qua lại biến độc lập biến phụ thuộc hay khơng Việc đánh giá thực qua việc xem xét hai tiêu hệ số xác định hệ số tương quan a Hệ số xác định: Hệ số xác định R2 biểu diễn mức độ tập trung mẫu rời rạc xung quanh hàm hồi quy Nói cách khác mơ hình hàm hồi quy tốt có nhiều mẫu biến thiên biểu diễn phương trình hồi quy hệ số xác định đánh giá điều Như hệ số xác định ln khơng âm Độ lớn hệ số xác định tính theo cơng thức sau: [n(∑ x y ) − (∑ x )(∑ y )] = [n(∑ x ) − (∑ x )][n(∑ y ) − (∑ y ) ] R đây: n yi xi i i i i i i 2 i i Số mẫu Biến phụ thuộc thứ i Biến độc lập thứ i Hệ số xác định biến thiên khoảng (0,1) Hệ số xác định khơng có mẫu biến thiên biểu diễn đường hồi quy (khơng tìm đường lối hồi quy) tất mẫu biến thiên biểu diễn đường hồi quy Như mơ hình tốt hệ số xác định gần đến y + + + + + + + + + + + R2=0 x Quy hoạch mạng lưới đường TS Chu Cơng Minh y + + + + R2 = x Hình 3.3 Hệ số xác định số trường hợp đặc biệt Chú ý: • R2 = 0,49 có nghĩa 49% lượng mẫu biến phụ thuộc biểu diễn đường hồi quy; • Thơng thường hệ số xác định R2 nằm khoảng (0,30-0,70) mơ hình đánh giá tương đối tốt; • Khi R2 < 0,20 mơ hình hồi quy khơng chấp nhận phải tìm mơ hình khác; • Khi R2 > 0,70 với mơ hình có số mẫu lớn (vài nghìn mẫu quan sát) số cần xem xét lại b Hệ số tương quan Căn bậc hai hệ số xác định gọi hệ số tương quan Hệ số tương quan R biểu diễn các mối tương quan hai biến Hệ số tương quan biến thiên khoảng (-1,1) Giá trị tuyệt đối hệ số tương quan gần đến mơ hình đánh giá tốt Hệ số tương quan cho thấy khả phù hợp tuyệt đối mơ hình Nếu hệ số tương quan q nhỏ ta phải loại bỏ biến khỏi mơ hình mối tương quan q yếu Trong trường hợp hồi quy tuyến tính, dấu R biểu thị độ dốc đường hồi quy R≈+1 biểu thị mối tương quan dương cao R≈-1 biểu thị mối tương quan âm cao R≈0 cho thấy khơng có mối tương quan x y y r >0 y r [...]... chuyến đi trong tương lai 1 Quy hoạch mạng lưới đường TS Chu Cơng Minh Ví dụ 3.3: Số hộ gia đình, tổng số chuyến đi và mức độ sở hữu xe được sắp xếp trong bảng sau: Số xe riêng sở hữu Quy mơ gia đình Số hộ 0 Số chuyến 1 Số chuyến Số hộ Số hộ 2 Số chuyến 1 925 10 98 18 72 48 21 1 21 206 2 14 71 210 5 19 34 612 9 629 15 01 3 12 68 18 50 30 71 13989 417 8 19 782 4+ 745 15 09 418 1 18 419 4967 2 510 6 Dự báo số hộ gia đình... lai như sau: Số xe riêng sở hữu Quy mơ gia đình 0 1 2+ Tổng cộng 2 Quy hoạch mạng lưới đường TS Chu Cơng Minh 1 29 10 8 14 15 1 2 14 16 1 232 407 3 16 14 1 749 906 4+ 6 75 15 61 1642 Tổng cộng 65 485 2556 310 6 Chú ý: Số chuyến là ngun nên phương pháp này chấp nhận làm tròn số 3.3 Phân tích hồi quy Phân tích hồi quy là phương pháp tốn học được lập trình cho máy tính Rất nhiều phần mềm thống kê hiện nay sử... loại theo quy mơ gia đình và mức độ sở hữu xe riêng theo bảng sau: Số xe riêng sở hữu Quy mơ gia đình 0 1 2 3 4+ 1 24 10 11 3 2+ 42 51 31 17 8 10 7 15 8 309 Tính số chuyến đi phát sinh tù vùng này năm 2 010 Giải: Trước tiên, ta tính hệ số đi lại bình qn của hộ gia đình bằng cách chia tổng số chuyến đi cho tổng số gia đình Số xe riêng sở hữu Quy mơ gia đình 0 1 2+ 1 1 .19 2.57 1. 70 2 1. 43 3 .16 2 .17 3 1. 45 4.55... (m); B : Chiều rộng đường (m); n : Số dân của đơ thị; γ : Mật độ diện tích đường (%); 13 Quy hoạch mạng lưới đường TS Chu Cơng Minh m : Mật độ nhân khẩu (người/m2) Theo quy định của Trung Quốc, λ= 6 – 10 m2/người dùng cho thời gian trước mắt (5 – 10 năm), λ= 11 – 14 m2/người dùng cho tương lai (15 – 20 năm) Ở Hà Nội, đường nội thành chỉ đạt λ= 3.38 m2/người 14 Quy hoạch mạng lưới đường CHƯƠNG 2 TS Chu... năm 19 95 và dự đốn cho năm 2 010 Năm 19 95 2 010 Dân số 800,000 900.000 Số lượng cơng nhân 300,000 320,000 Sở hữu xe 10 0,000 12 0,000 Nếu số lượng chuyến/ngày năm 19 95 là 12 5,000 chuyến Dự đốn số chuyến năm 2 010 Giả sử rằng số chuyến/ngày = f(dân số, số cơng nhân, sử hữu xe) Giải: Hệ số tăng trưởng: 900,000/800,000 ; 375,000/300,000 ; 12 0,000 /10 0,000 = 1. 125 ; 1. 25 ; 1. 2 Tổng hợp : 1. 125 × 1. 25 × 1. 2 = 1. 69... như sau 1. 6 Các chỉ tiêu đánh giá mạng lưới đường đơ thị Cụ thể sử dụng một số chỉ tiêu cụ thể sau để đánh giá 1. 6 .1 Hệ số gãy khúc: Hệ số gãy được tính bằng tỷ số của tổng chiều dài đường đi thực tế các điểm của mạng lưới đường phố chia cho tổng khoảng cách giữa chúng theo đường chim bay Sơ đồ mạng lưới được xem là hợp lý nếu hệ số gãy < 1, 15, trung bình từ 1, 15 đến 1, 25 khơng hợp lý nếu > 1, 25 Cần... Bangkok 1. 5 Lựa chọn mơ hình mạng lưới đường Bảng 1. 1 Đề xuất một số mơ hình mạng lưới đường chủ yếu trong từng khu chức năng TT 1 Khu chức năng Loại đường Khu trung tâm thươg Đường phố chính cấp 1, 2 Dạng mạng lưới giao thơng Phương án 1 Phương án 2 Dạng hướng tâm mại CBD Dạng hướng tâm có vành đai 2 3 Khu cơng nghiệp nhẹ, Đường phố chính cấp 2, Dạng hỗn hợp tiểu cơng nghiệp đường khu vực Khu dân cư Đường. .. Dạng hỗn hợp đường khu vực, đường nội bộ 4 Khu cơng nghiệp nặng Đường khu vực, đường nội Dạng bàn cờ Dạng hỗn hợp bộ 11 Quy hoạch mạng lưới đường 5 Khu vui chơi giải trí TS Chu Cơng Minh Đường phố chính cấp 2, Dạng tự do Dạng hỗn hợp đường khu vực, đường nội bộ 6 7 Khu vực cơ sở hạ tầng Đường phố chính cấp 2, Dạng bàn cờ xã hội đường khu vực, đường nội bộ Khu nơng nghiệp Đường cao tốc, đường khu Dạng.. .Quy hoạch mạng lưới đường TS Chu Cơng Minh Hình 1. 7 M¹ng l−íi ®−êng ë thđ thđ ®« Berlin nh− « bµn cê, cê, vßng trßn xuyªn t©m hçn hỵp 1. 4.6 Mơ hình tự do Hướng của các đường phố tự do tuỳ theo điều kiện địa hình, điều kiện phân bố khu dân cư, khu cơng nghiệp… với mục đích đảm bảo đi lại tiện lợi và giá thành hạ 10 Quy hoạch mạng lưới đường TS Chu Cơng Minh Hình 1. 8 Mạng lưới đường ở thủ... với đơ thị lớn Bảng 1. 2 Mật độ đường chính theo quy mơ đơ thị Quy mơ dân số (ngìn người) δ ... Số chuyến 925 10 98 18 72 48 21 1 21 206 14 71 210 5 19 34 612 9 629 15 01 1268 18 50 30 71 13989 417 8 19 782 4+ 745 15 09 418 1 18 419 4967 2 510 6 Dự báo số hộ gia đình vùng A, phân loại theo quy mơ gia đình... 10 1. 5 Lựa chọn mơ hình mạng lưới đường 11 1. 6 Các tiêu đánh giá mạng lưới đường thị 12 1. 6 .1 Hệ số gãy khúc: 12 1. 6.2 Mật độ lưới đường chớnh: 12 1. 6.3 Mật... lợi giá thành hạ 10 Quy hoạch mạng lưới đường TS Chu Cơng Minh Hình 1. 8 Mạng lưới đường thủ Bangkok 1. 5 Lựa chọn mơ hình mạng lưới đường Bảng 1. 1 Đề xuất số mơ hình mạng lưới đường chủ yếu khu