Giao Thông Thông Minh-Giải Pháp Giảm Kẹt Xe Hiệu Quả

 

+ Góp phần vào việc giải quyết nạn kẹt xe cũng như xây dựng được tầm nhìn tổng quát hơn về định hướng phát triển mô hình giao thông bền vững trong tương lai

+ Góp phần giảm tình trạng ô nhiễm môi trường giao thông đô thị

+ Làm rõ hơn những khái niệm về mô hình giao thông thông minh trên thế giới

+ Phân tích được thực trạng việc áp dụng mô hình ITS vào Thành Phố Hồ Chí Minh

+ Xây dựng được một cách tổng quát nhất về cấu trúc thượng tầng của mô hình giao thông thông minh(ITS) áp dụng vào tại Thành Phố Hồ Chí Minh

Trên cở sở phân tích các mô hình giao thông thông minh(ITS) sẽ có tác dụng:

 Tìm ra một mô hình ITS phù hợp với Thành Phố Hồ Chí Minh

 Giúp mọi người hiểu hơn về hệ thống giao thông thông minh để từ đó kêu gọi mọi người ủng hộ việc phát triển hệ thống giao thông thông minh đồng thời nâng cao văn hóa giao thông tại Thành Phố Hồ Chí Minh

+ Nghiên cứu thực trạng ô nhiễm môi trường giao thông tại Thành Phố Hồ Chí Minh

+ Nghiên cứu về hệ thống giao thông thông minh ở các nước trên thế giới, đưa ra cơ sở lý luận và thực tiễn cho đề tài.

+ Nghiên cứu thực trạng của giao thông tại Thành Phố Hồ Chí Minh

+ Đưa ra một cấu trúc thượng tầng của hệ thống giao thông thông minh( ITS) và mô hình áp áp dụng cho Thành Phố Hồ Chí Minh

+ Phân tích SWOT mô hình

+ Hệ thống giao thông thông minh tên tiếng anh là Intelligent Transport System viết tắt là ITS. Về thực chất, ITS là ứng dụng công nghệ cao điện tử, tin học và viễn thông để điều hành và quản lý hệ thống giao thông vận tải.

+ ITS là một giải pháp ứng dụng kết hợp nhiều lĩnh vực công nghệ cao đang phát triển mạnh mẽ trong thời gian gần đây như hệ thống định vị toàn cầu (GPS), hệ thống thông tin địa lý (GIS), cơ sở dữ liệu (DB) và các giải pháp truyền thông

+ Hệ thống giao thông thông minh được xem như là một hệ thống lớn, trong đó con người, phương tiện giao thông, mạng lưới đường giao thông là các thành phần của hệ thống, liên kết chặt chẽ với nhau

 Mục tiêu phát triển của giao thông thông minh

+ Mục tiêu chủ yếu của giao thông thông minh (ITS) là thỏa mãn tối đa nhu cầu dân chúng và nhà quản lí trong lĩnh vực GTVT mà các giải pháp xử lí trước nó của ngành GTVT chưa giải quyết được.Giao thông thông minh(ITS) được hoạch định để giảm bớt tắc nghẽn giao thông, bảo đảm an toàn, giảm nhẹ những tác động xấu tới môi trường, tăng cường năng lực vận tải hành khách.

2.1Cấu trúc của hệ thống bao gồm:

 Hệ thống quản lý giao thông thông minh: Advanced Trafic Management System:ATMS

+ Predict traffic congestion:Dự báo tắc nghẽn)

+ Provide alternative routing instructions: Hướng dẫn chọn tuyến thay thế

+ Real-time data will be collected, used and disseminated: Thu nhận, sử dụng, truyền tải dữ liệu động

+ Dynamic traffic control system:Hệ thống điều khiển giao thông động

+ Incident detection: Phát hiện tai nạn

 Hệ thống cung cấp thông tin thông minh: Advanced Traveler Information Systems:ATIS

+ Cung cấp thông tin giao thông tới người lái xe, hành khách

+ Nội dung thông tin:

 Lái xe: điều kiện giao thông trên tuyến đường, tai nạn,tuyến tối ưu, thời tiết…

 Hành khách: lịch trình, thời gian chờ xe (tàu), thời gian xe chạy, tình trạng các bãi đỗ xe

 Hệ thống điều khiển phương tiện thông minh: Advanced Vehicle Control Systems (AVCS)

+ Nâng cao khả năng điều khiển phương tiện

+ Cảnh báo va chạm (collision warning system)

+ Kế hoạch dài hạn: Automate Highway System (AHS)

 Hệ thống giao thông công cộng thông minh:Advanced Public Transportation Systems (APTS)

+ Hệ thống thông báo lịch trình phương tiện GTCC

+ Hệ thống thu phí thông minh(ETC)

+ Hệ thống hướng dẫn đỗ xe

Cấu trúc hệ thống

2.2.Nguyên tắc hoạt động

+ Thu thập thông tin về dòng giao thông qua các thiết bị trên mạng lưới và trên phương tiện tham gia giao thông để giám sát và kiểm soát được các thông tin về tình trạng đường, số lượng, tốc độ và mật độ phương tiện tham gia giao thông. Sau đó thông tin sẽ được chuyển về trung tâm để xử lý số liệu.

+ Tại trung tâm, thông tin sẽ được phân tích đánh giá, mô phỏng tình trạng mạng lưới và phương tiện giao thông bằng các phần mềm và người điều hành quản lý.

+ Thông tin sau khi được xử lý,đánh giá sẽ được truyền đến cho các thiết bị trên mạng lưới, thiết bị trên xe và người tham gia giao thông để hướng dẫn và cung cấp thông tin tình hình chung của mạng lưới giao thông.Từ đó phương tiện và người tham gia giao thông sẽ có sự di chuyển hợp lý để tránh được các điểm giao thông đang xảy ra sự cố.

a. Thu nhập thông tin:

 Thiết bị cảm biến:

+ Các phương tiện tham gia giao thông sẽ được trang bị một thiết bị cảm biến.Thiết bị này có chức năng sẽ truyền thông tin của xe đó như vị trí, tốc độ và thời gian di chuyển của xe… cho vệ tinh qua hệ thống GPS (Global Positioning System) và thông tin sẽ được chuyển về cho trung tâm một cách nhanh chóng nhất

 Hệ thống Camera

+ Giải pháp sử dụng công nghệ xử lý ảnh để đánh giá dòng giao thông:

+ Các camera quan sát được đặt trên cột đèn tín hiệu giao thông sẽ có nhiệm vụ ghi lại hình ảnh trên dòng đường theo cơ chế bắt điểm để đưa ra các thông tin như số lượng xe trên dòng đường và chiều dài đoạn xe trên đường

b. Xử lí thông tin,điều hành, quản lí giao thông

Tại trung tâm sẽ gồm có các thiết bị phần cứng như hệ thống máy chủ và các trạm liên kết với nhau.Hệ thống hiển thị và các phần mềm mô phỏng đánh giá các luồng thông tin đưa về để xử lý, quản lý và điều khiển mạng lưới giao thông

+ Quản lý đường bộ: Giám sát và điều khiển dòng giao thông.Nó bao gồm các việc cân bằng tích cực các tuyến, đặt tốc độ thích hợp cho các tuyến và điều khiển việc tách nhập dòng.

+ Cảnh báo sự cố: Báo hiệu cho người tham gia giao thông về các tình huống nguy hiểm, không an toàn, tuần tra , phát hiện các sự cố, giải quyết các sự cố, vận chuyển các phương tiện ra khỏi địa điểm xảy ra tai nạn,…

+ Quản lý các phương tiện: Giám sát và điều hành các đoàn xe đang hoạt động trên đường.Điểm mấu chốt là giám sát được vị trí các phương tiện tham gia giao thông (tự động bằng hệ thống đinh vị toàn cầu GPS, camera hay không tự động qua thông báo điện thoại, radio…), từ đó xác định xem phương tiện có thực hiện đúng hành trình và giãn cách đúng quy định hay không.

+ Điều khiển tín hiệu giao thông: Giám sát các dòng giao thông ra vào các tín hiệu và điều chỉnh thời gian chu kỳ đèn thích hợp cho mạng các đèn tín hiệu.

+ Thông tin và điều khiển hệ thống : Chức năng này được thực hiện bởi nhiều TMC khác nhau, ví dụ ở các hầm Tunle, đó là hệ thống thông gió, giám sát an toàn, chống cháy…

+ Cung cấp thông tin: Cung cấp thông tin cần thiết đến người tham gia giao thông quan các phương tiện trên mạng lưới như biển báo điện tử, phát thanh trên đường, radio, báo chí, internet, điện thoại,…

c. Truyền thông tin và điều hành giao thông:

+ Trung tâm điều hành thực hiện việc điều hành và đưa các thông tin cho phương tiện và người tham gia giao thông theo quy trình:

+ Thu nhận dữ liệu các thông tin từ các phương tiện tham gia giao thông và mạng lưới giao thông.Lưu trữ các dữ liệu này trên cở sở máy chủ.

+ Hiển thị các dữ liệu nhận được trên bản đồ số và bảng quang báo điện tử.

+ Phân tích đánh giá lưu lượng của dòng phương tiện tại một nút và toàn bộ mạng lưới.

+ Đưa ra phương án phân luồng giao thông hợp lý cho từng nút và cả mạng lưới.

+ Thông báo phân luồng cho các phương tiện theo các kênh thông tin khác nhau như ( bảng thông báo điện tử trên đường, tín hiệu giao thông, radio, tin nhắn SMS hay điện thoại di động…)

2.c.Phân tích SWOT mô hình

a. Điểm mạnh

+ Thành Phố Hồ Chí Minh là trung tâm kinh tế tài chính lớn nhất nước nên luôn nhận được sự đầu tư của chính phủ

+ Chúng ta đã xây dựng được một lộ trình áp dụng ITS vào để phát triển nền giao thông nước nhà

+ Mô hình được xây dựng phù hợp trên điều kiện tại Thành Phố Hồ Chí Minh

+ Chúng ta có nền công nghệ thông tin đang phát triển rất mạnh về số lượng và chất lượng

b. Điểm yếu

+ Hệ thống giao thông thành phố hồ chí minh rất phức tạp, không phân cấp rõ ràng,phương tiện cá nhân chiếm quá nhiều

+ Cơ sở hạ tầng giao thông còn kém phát triển,và phát tiển chưa đồng bộ đẫn đến hiệu quả của các giải pháp đưa ra

+ Văn hóa giao thông,hay thói quen giao thông của người dân nước ta chưa cao

c. Cơ hội

+ Xu thế phát triển giao thông theo hướng hiện đại là một xu thế đã đang và sẽ

+ Chính phủ ngày càng quan tâm đến việc phát triển hạ tầng xã hội

+ Chúng ta đã có vệ tinh vinasat1 nên việc áp dụng các công nghệ được thuận lợi trong việc áp dụng các công nghệ lĩnh vực điện tử viễn thông, internet

+ Chúng ta là nước đi sau học hỏi được nhiều mô ITS trên thế giới

+ Sự phát triển không ngừng của khoa học kĩ thuật

+ Ngày còn có nhiều doanh nghiệp đầu tư vào lĩnh vực hạ tầng với nhiều hình thức đầu tư khác nhau

d. Thách thức

+ Vốn đầu tư cho hệ thống giao thông thông minh rất là lớn

+ Công nghệ hiện đại phức tạp

+ Vấn đề năng lượng Thành Phố Hồ Chí Minh còn nhiều bất cập, hiện tượng thiếu điện, cắt điện thường xuyên diễn ra

+ Điều khiện khí hậu ở nước ta nói riêng và Thành Phố Hồ Chí Minh nói chung là rất phức tạp, hiện tượng ngập nước, triều cường

+ Mật độ xe cộ lưu thông tại Thành Phố Hồ Chí Minh luôn dày đặc

+ Văn hóa giao thông ở nước ta nói chung và tại Thành Phố Hồ Chí Minh còn nhiều vấn đề để bàn

+ Còn nhiều tiêu cực trong lĩnh vực đầu tư cơ bản ở Việt Nam

+ Nền kinh tế nước ta chưa phát triển mạnh, thu nhập của người dân còn thấp

+ Những vấn đề an ninh,bảo vệ các thiết bị cũng có nhiều chú ý: nạn trộm cắp các thiết bị đắt tiền

 

a. Giải pháp thiết kế cấu trúc hệ thống điều khiển giao thông thành phố thông minh

+ Có màn hình lớn dùng để giám sát hệ thống giao thông đường bộ thành phố trên các tuyến phố chính, cập nhật được các số liệu theo thời gian thực về lưu lượng, mật độ dòng phương tiện.

+ Có phần mềm mô phỏng GTĐT và hỗ trợ ra quyết định.

+ Có khả năng thu thập và xử lý số liệu từ các thiết bị đo và truyền thông tin điều khiển, cảnh báo tới các đối tượng cần thiết như: đèn, biển báo, người tham gia giao thông...

+ Có phần mềm tính toán chu kỳ đèn tín hiệu tối ưu.

b. Giải pháp thu thập thông tin về dòng xe (loại xe, tốc độ, số lượng) bằng camera;

+ Đo đếm xe trên đường đô thị ở Việt nam là bài toán cực kỳ khó khăn, từ trước đến nay chưa giải quyết được bằng các phương pháp kinh điển đã áp dụng trên thế giới( ngoại trừ những khu vực đặc biệt như trạm thu phí, trạm cân xe.... ) do điều kiện đặc thù của giao thông nước ta: Đa phương tiện với xe máy là chủ yếu, di chuyển không theo làn và giãn cách quy định. Giải pháp của đề tài sử dụng công nghệ xử lý ảnh từ Camera

c. Giải pháp thu thập thông tin vị trí, tốc độ xe trên cơ sở công nghệ định vị toàn Cầu GPS

Thiết bị thu thập thông tin trên xe sử dụng công nghệ định vị toàn cầu GPS để xác định vị trí, vận tốc xe là hiện đại và hoàn toàn mới ở trong nước.

+ Độ chính xác của thiết bị phụ thuộc cơ bản vào đầu đo GPS nhập từ nước ngoài ( hiện trên thế giới chỉ có vài nhà sản xuất có khả năng chế tạo chip này).

d. Giải pháp truyền thông tin giữa xe và trung tâm bằng mạng thông tin điện thoại di động công cộng, nhất là phương thức truyền GPRS.

+ Sản phẩm có khả năng truyền dữ liệu qua mạng điện thoại di động công nghệ GSM về trung tâm qua 2 phương thức: Bản tin ngắn SMS hoặc chuyển gói dữ liệu GPRS qua ứng dụng wap. Phương thức truyền SMS đơn giản nhưng giá thành cao và có độ trễ nhất định. Phương thức truyền qua GPRS là rất mới ngay cả với thế giới, nó đảm bảo truyền liên tục với giá thành rẻ hơn nhiều lần so với SMS.

+ Sử dụng phương án truyền thông qua mạng điện thoại di động có ưu điểm là không tốn kém vốn đầu tư ban đầu do tận dụng được cơ sở hạ tầng viễn thông sẵn có nhưng đồng thời cũng có nhược điểm là phụ thuộc vào hoạt động của mạng và phải trả cước viễn thông.

Thiết nghĩ để thực hiện được việc áp dụng giao thông thông minh thì chúng ta cần phải

+ Tin học hóa tất cả các cơ quan, ban, ngành liên quan đến giao thông như trung tâm vận tải hành khách công cộng, các bến xe lớn

+ Lãnh đạo ngành cần xây dựng hệ thống thông tin tổng thể cho tất cả các cơ quan này. Trên cơ sở đó, các dữ liệu về hoạt động giao thông được quản lý và lưu trữ nhằm hỗ trợ các chuyên gia trong việc phân tích các vấn đề giao thông.

+ Tiến hành từng bước tự động hóa hệ thống thanh toán tại các trạm thu phí, trạm đăng kiểm nhằm giảm bớt thời gian dừng xe, giảm tốc độ di chuyển.

+ Cuối cùng là triển khai lắp đặt các hệ thống giám sát tình hình giao thông như IP ca-mê-ra, các hệ thống điều khiển đèn giao thông tự động, bảng điện tử thông báo tình hình giao thông. Việc kết hợp các ứng dụng thành giải pháp khép kín là bước quan trọng nhất.

+ Ðể giám sát và điều phối hoạt động giao thông theo thời gian thực, hệ thống cần phải khép kín và tự động trong việc phân tích, ra quyết định. Ðây là khâu quan trọng nhất và tốn kém nhất kể cả nguồn lực và vốn đầu tư hạ tầng kỹ thuật.

+ Để có thể nhanh chóng áp dụng mô hình giao thông thông minh vào thực tiễn cần có sự phối hợp đồng bộ giữa những cơ quan hữu trách như: Cục Đường bộ Việt Nam, Cục cảnh sát giao thông, các Sở giao thông công chính tại các đô thị lớn, các Doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực vận tải.

+ Kiến nghị Bộ khoa học Công nghệ tạo điều kiện để đề tài được tiếp tục nghiên cứu, hoàn thiện các sản phẩm cũng như công nghệ chế tạo thiết bị phù hợp với điều kiện kinh tế và khí hậu Việt Nam.

 

 Trang web của bộ giao thông vận tải: www.mt.gov.vn

 Trang web www.tracuuxaydung.com.vn

 Trang web của chi cục bảo vệ môi trường thành phố hồ chí minh: www.hepa.gov.vn

 Báo cáo kết quả quan trắc chất lượng môi trường 6 tháng đầu năm 2010

 Báo cáo tổng hợp khoa học và kỹ thuật đề tài KC03.01: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tự động hóa trong điều hành và quản lý hệ thống giao thông đô thị-PGS-TS Lê Hùng Lân

 Báo cáo đè tài: Góp phần nghiên cứu quản lý giao thông công cộng ở thành phố hồ chí minh bằng công nghệ GIS ( được thực hiện trong khuôn khổ dự án quy hoạch giao thông TP Hồ Chí Minh do Đại học Quốc Gia TP HCM tài trợ

 Báo cáo :Mô hình ứng dụng GPS và GIS phục vụ công tác quản lý xe buýt trên địa bàn thành phố hồ chí minh- Lê Văn Trung,Đinh Văn Chủng: Bộ môn Địa tin học ,khoa Kỹ Thuật Xây Dựng -Đại Học Bách Khoa Tp HCM

 Intelligent Transportation Society or America: www.itsa.org :Hiệp hội vận tải thông minh của Mỹ

 Intelligent Transportation systems: www.its.dot.gov

 International Journal of Intelligent Transportation Systems Research: Tạp chí quốc tế về nghiên cứu hệ thống giao thông thôn minh

 http//.www.its.washington.edu