Nghiên cứu hệ thống giao thông thông minh và thử nghiệm hệ thống Telematics car (LV thạc sĩ)

Nghiên cứu hệ thống giao thông thông minh và thử nghiệm hệ thống Telematics car (LV thạc sĩ)Nghiên cứu hệ thống giao thông thông minh và thử nghiệm hệ thống Telematics car (LV thạc sĩ)Nghiên cứu hệ thống giao thông thông minh và thử nghiệm hệ thống Telematics car (LV thạc sĩ)Nghiên cứu hệ thống giao thông thông minh và thử nghiệm hệ thống Telematics car (LV thạc sĩ)Nghiên cứu hệ thống giao thông thông minh và thử nghiệm hệ thống Telematics car (LV thạc sĩ)Nghiên cứu hệ thống giao thông thông minh và thử nghiệm hệ thống Telematics car (LV thạc sĩ)Nghiên cứu hệ thống giao thông thông minh và thử nghiệm hệ thống Telematics car (LV thạc sĩ)Nghiên cứu hệ thống giao thông thông minh và thử nghiệm hệ thống Telematics car (LV thạc sĩ)Nghiên cứu hệ thống giao thông thông minh và thử nghiệm hệ thống Telematics car (LV thạc sĩ)Nghiên cứu hệ thống giao thông thông minh và thử nghiệm hệ thống Telematics car (LV thạc sĩ)Nghiên cứu hệ thống giao thông thông minh và thử nghiệm hệ thống Telematics car (LV thạc sĩ)Nghiên cứu hệ thống giao thông thông minh và thử nghiệm hệ thống Telematics car (LV thạc sĩ)Nghiên cứu hệ thống giao thông thông minh và thử nghiệm hệ thống Telematics car (LV thạc sĩ)Nghiên cứu hệ thống giao thông thông minh và thử nghiệm hệ thống Telematics car (LV thạc sĩ)Nghiên cứu hệ thống giao thông thông minh và thử nghiệm hệ thống Telematics car (LV thạc sĩ)

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

NGUYỄN THƯỜNG TÍN

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG GIAO THÔNG THÔNG

MINH VÀ THỬ NGHIỆM

HỆ THỐNG TELEMATICS CARCHUYÊN NGÀNH : KỸ THUẬT VIỄN THÔNG

MÃ SỐ: 60.52.02.08

ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS-TS ĐẶNG HOÀI BẮC

HÀ NỘI – 2017

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác Các kế thừa của các tác giả khác đã được trích dẫn

Tác giả

Nguyễn Thường Tín

LỜI CẢM ƠN

Để có thể hoàn thành đề tài luận văn thạc sĩ một cách hoàn chỉnh, bên cạnh

sự nỗ lực cố gắng của bản thân còn có sự hướng dẫn nhiệt tình của các Thầy, Cô, sự giúp đỡ của gia đình, bạn bè trong suốt thời gian học tập nghiên cứu và thực hiện luận văn thạc sĩ

Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS-TS ĐẶNG HOÀI BẮC, Thầy đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo tận tình, chu đáo và có những nhận xét, góp ý quý báu giúp em trong suốt quá trình thực hiện luận văn cho đến khi luận văn được hoàn thành

Em xin gửi làm cảm ơn đến tất cả Thầy, Cô giáo Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông đã tận tình chỉ bảo và tạo mọi điều kiện thuận lợi để em được nghiên cứu và học tập trong thời gian qua

Hà Nội, ngày tháng 05 năm 2017

Học viên

Nguyễn Thường Tín

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC HÌNH ẢNH v

LỜI NÓI ĐẦU vii

CHƯƠNG I: HỆ THỐNG GIAO THÔNG THÔNG MINH HIỆN ĐẠI 1

1.1 Hạ tầng giao thông thông minh (Intelligent infrastructure) 5

1.1.1 Hệ thống quản lý trục giao thông chính (Arterial Management) 5

1.1.2 Hệ thống quản lý đường cao tốc (Freeway Management) 7

1.1.3 Hệ thống an toàn và ngăn ngừa tai nạn (Crash Prevention and Safety) 9

1.1.4 Hệ thống quản lý đường trong các điều kiện thời tiết (Road Weather Management) 10

1.1.5 Hệ thống vận hành và bảo trì đường bộ (Roadway Operation and Maintenance) 12

1.2 Phương tiện thông minh (Intelligent Vehicles) 13

1.2.1 Hệ thống ngăn ngừa va chạm (Collision Avoidance) 13

1.2.2 Hệ thống hỗ trợ người lái (Driver Assistance) 15

1.2.3 Hệ thống cảnh báo va chạm (Collision Notification) 17

KẾT LUẬN CHƯƠNG 18

CHƯƠNG II: CÁC ỨNG DỤNG CỦA HỆ THỐNG GIAO THÔNG THÔNG MINH VÀ ĐỀ XUẤT MÔ HÌNH HỆ THỐNG TELEMATICS CAR 19

2.1 Các ứng dụng của hệ thống giao thông thông minh 19

2.1.1 Hệ thống quản lý giao thông(Traffic Management System) 19

2.1.2 Đèn giao thông thông minh 21

2.1.3 Hệ thống bãi giữ xe thông minh 22

2.1.4 Thiết bị "lái xe" thông minh 23

2.2 Các ứng dụng ITS ở Việt Nam hiện nay 24

2.2.1 Đưa hệ thống ITS vào đường cao tốc 24

2.2.2 Xây dựng các trạm thu phí tự động 25

2.2.3 VOV giao thông 28

2.2.4 Bãi giữ xe nhiều tầng 30

2.3 Đề xuất mô hình ITS sử dụng thiết bị Telematics Car 31

KẾT LUẬN CHƯƠNG 33

CHƯƠNG III: THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG TELEMATICS CAR 34

3.1 Mô tả chi tiết hệ thống Telematics Car 34

3.1.1 Trung tâm điều hành của hệ thống Telematics Car 34

3.1.2 Thiết bị Telematics Car 35

3.1.3 Các phần mềm sử dụng 36

3.2 Thử nghiệm các tính năng của hệ thống Telematics Car 41

3.2.1 Thử nghiệm tính năng quản lý phương tiện giao thông 41

3.2.2 Thử nghiệm tính năng cảnh báo tai nạn, tắc đường 42

3.2.3 Thử nghiệm tính năng eCall trong trường hợp gặp tai nạn 47

KẾT LUẬN CHƯƠNG 48

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 49

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 50

PHỤ LỤC: MÃ CHƯƠNG TRÌNH ỨNG DỤNG BẢN ĐỒ 51

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 2 13 Bãi đậu xe nổi dạng khung thép lắp ghép sử dụng công nghệ xếp xe tự

Hình 3 14 Cảnh báo tắc đường được hiển thị trên thiết bị Telematics Car 44

LỜI NÓI ĐẦU

Với sự phát triển và tốc độ đô thị hóa nhanh, dân cư thành phố không ngừng gia tăng do thu hút các nguồn lực lao động từ các vùng miền khác nhau đổ về các khu công nghiệp lao động và sinh sống Kinh tế phát triển, đời sống con người ngày càng nâng cao, nhu cầu đi lại ngày càng tăng kéo theo số lượng phương tiện xe cá nhân ở thành phố tăng nhanh chóng mặt [1] Mọi ngã đường đều bị chật cứng, hiện tượng ùn tắc xảy ra liên tục, kéo dài hàng giờ, và những hệ lụy khác như: ô nhiễm môi trường vì khói thải xe hay phải cần đến nhiều lực lượng chuyên trách để điều tiết giao thông Mật độ người tham gia giao thông quá đông nên những vụ tai nạn giao thông xảy ra thường xuyên, làm thiệt hại lớn về người và của cải Trước sự bức bách đó đòi hỏi phải có một giải pháp để giải quyết vấn đề nói trên Hệ thống giao thông thông minh (ITS- Intelligent Transport System) đã được ra đời để đáp ứng hiện thực đó

CHƯƠNG I: HỆ THỐNG GIAO THÔNG THÔNG MINH

HIỆN ĐẠI

Lịch sử ra đời và phát triển của ITS

ITS (Intelligent Transport System) là khái niệm xuất phát từ Nhật Bản,

bắt đầu từ những năm 1980 ITS được xúc tiến như một dự án quốc gia tại Nhật Bản Từ năm 1993, Hội nghị ITS quốc tế được tổ chức hàng năm với sự tham gia của các chuyên gia về lĩnh vực giao thông vận tải đại diện cho các quốc gia và các hãng danh tiếng trên thế giới sản xuất vật liệu mới, thiết bị thông tin hiện đại, ô tô, tầu hỏa và các loại phương tiện giao thông khác

Hội nghị ITS quốc tế lần thứ 13 được tổ chức tại London từ ngày 12/10/2006 Các chủ đề chính được thảo luận tại các hội thảo là an toàn giao thông, hạn chế ô nhiễm môi trường, chống ùn tắc giao thông, sản xuất các phương tiện giao thông thông minh, thiết bị an toàn giao thông Qua đó có thể thấy: ITS đã khai thác khả năng công nghệ tiên tiến sẵn có của nhiều lĩnh vực nhằm cải thiện giao thông với các mức độ khác nhau

Chương trình ITS của một số nước được nghiên cứu và ứng dụng rất đa dạng, hiệu quả với các mức độ khác nhau Tùy theo đặc điểm của mỗi quốc gia mà tập trung vào các lĩnh vực chính sau đây: Hoàn thiện kết cấu hạ tầng đường bộ, xử

lý khẩn cấp các sự cố giao thông; Hiện đại hóa các trạm thu phí tự động, trạm cân điện tử; Quản lý các đường trục giao thông chính; Hệ thống thông tin cho người tham gia giao thông; Phổ cập giao thông tiếp cận; Khai thác, điều hành hệ thống giao thông công cộng tiên tiến (xe buýt, đường sắt đô thị, trung tâm đèn đường tín hiệu); Cải thiện các vấn đề về thể chế, nguyên tắc giao thông tại các nút giao cắt; Nghiên cứu sản xuất phương tiện giao thông thông minh; ứng dụng công nghệ tin học, điện tử trong đào tạo, sát hạch và quản lý lái xe

Thời gian qua, tại một số nước châu Âu, châu Mỹ, châu Á, khu vực ASEAN

và đặc biệt là thành phố Bangkok - Thailand thì việc triển khai ITS đã có những

thành công nhất định góp phần giải quyết ách tắc giao thông đô thị nâng cao năng lực vận tải Tại đó, người ta đã thành lập các cơ quan điều hành Ví dụ ở Mỹ đã có một Văn phòng điều phối chung về chương trình ITS trực thuộc Cục Đường bộ Liên bang - Bộ GTVT

Văn phòng này cấp kinh phí cho việc phát triển cơ sở dữ liệu để phân tích tổng hợp dữ liệu và đưa ra những công nghệ, ứng dụng tối ưu cho ITS đó là: Thu thập dữ liệu đường bộ, điều kiện giao thông; Thu thập dữ liệu cho mạng lưới thông tin đối với các phương tiện tham gia giao thông; Phân tích cơ sở dữ liệu để tính toán, đầu tư cho ITS; Xác lập giải pháp hữu hiệu, an toàn cho người và các đối tượng tham gia giao thông

Ở Việt Nam chúng ta cũng đã từng bước tiếp cận, nghiên cứu, vận dụng ITS vào các lĩnh vực: Thu phí đường bộ; Kiểm soát tải trọng ô tô tải nặng; Sát hạch lái

xe Một loạt đề tài nghiên cứu khoa học đã được triển khai và thu được nhiều kết quả khả quan Điển hình là hệ thống thiết bị thu phí đường bộ đã lắp đặt, thử nghiệm trên xa lộ An Sương- An Lạc; Thiết bị sát hạch lái xe tự động (chương trình KT-KT) đã thành công tại Phú Thọ, Bắc Ninh, Đà Nẵng và nhiều tỉnh thành trong

Hội nghị ITS quốc tế lần thứ 14 sẽ được tổ chức tại Bắc Kinh (Trung Quốc) năm 2007 và tiếp theo năm 2008 sẽ tổ chức tại New York (Hoa Kỳ) Các chủ đề chính được thảo luận tại hội thảo cũng vẫn là vấn đề an toàn, hạn chế ô nhiễm môi trường, chống ùn tắc giao thông, sản xuất các phương tiện giao thông thông minh song chắc chắn sẽ ở cấp độ công nghệ tiên tiến hơn

Khái niệm và cấu trúc của một hệ thống giao thông thông minh hiện đại

học và viễn thông để điều hành và quản lý hệ thống giao thông vận tải

ITS được coi 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 [2] 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 Không những trong lĩnh vực giao thông đường bộ, ITS còn được áp dụng với hàng không, đường sắt, đường sông và cả trong đường biển; song đa dạng

và hiệu quả hơn cả vẫn là trong giao thông vận tải đô thị

Hệ thống giao thông thông minh (ITS) là hệ thống giao thông được áp dụng hoàn hảo công nghệ tiên tiến và phần mềm máy tính vào các thiết bị kiểm soát, chỉ dẫn, điều khiển, thông tin liên lạc để nâng cao năng lực giao thông trên các tuyến đường cũng như trong các loại hình vận tải [3] Sự định nghĩa đơn giản này đã và đang có những thay đổi tốt trong công tác vận hành, quản lý hệ thống giao thông nói chung và giao thông đô thị nói riêng ở một số nước trên thế giới Những thành tựu và kinh nghiệm quý báu đó rất đáng để chúng ta nghiên cứu, học tập, tham quan, vận dụng phù hợp với điều kiện Việt Nam

Hệ thống giao thông thông minh là một hệ thống lớn trong đó bao gồm hạ tầng giao thông và phương tiện được kết hợp chặt chẽ với nhau.Cấu trúc của hệ thống được minh họa như hình 1.1:

Hạ tầng giao thông thông minh

An toàn và ngăn ngừa tại nạn

Quản lý đường trong các điều kiện thời tiết

Vận hành

và bảo trì đường bộ

toán điện tử

Thông tin

du lịch

Hệ thống điều hành xe chở container

Quản lý vận tải đa phương thức

Phương tiện thông minh

1.1 Hạ tầng giao thông thông minh (Intelligent infrastructure)

- Hệ thống quản lý trục giao thông chính (Arterial Management)

- Hệ thống quản lý đường cao tốc (Freeway Management)

- Hệ thống an toàn và ngăn ngừa tai nạn (Crash Prevention and Safety)

- Hệ thống quản lý đường trong các điều kiện thời tiết (Road Weather Management)

- Hệ thống vận hành và bảo trì đường bộ (Roadway Operation and Maintenance)

1.1.1 Hệ thống quản lý trục giao thông chính (Arterial Management)

Các hệ thống này bố trí dọc các trục đường chính, sử dụng đèn báo hiệu và

sử dụng thông tin thu thập bởi các thiết bị giám sát lưu lượng để truyền những thông tin quan trọng về điều kiện đi lại cho người tham gia giao thông, thông qua công nghệ như những dấu hiệu thông báo động hoặc tin nhắn

Hình 1 2 Hệ thống quản lý trục giao thông chính [4]

Hệ thống giám sát (Surveillance)

giám sát lưu lượng giao thông Hệ thống hỗ trợ các ứng dụng ITS, cũng có thể được

sử dụng để giám sát các cơ sở hạ tầng giao thông vận tải quan trọng cho mục đích

an ninh

Hệ thống điều khiển giao thông (Traffic Control)

cấp cho hệ thống an ninh của hệ thống cơ sở hạ tầng thiết yếu nhằm đảm bảo an toàn cho xã hội

Hệ thống quản lý làn đường (Lane Management)

khẩn cấp khi có sự cố

Hệ thống quản lý bãi đỗ xe (Parking Management)

trung tâm thành thị hay tại những điểm chuyển vận như những sân bay Theo dõi tính sẵn sàng của hệ thống và đưa thông tin tới những người điều khiển biết được tình hình bãi đỗ xe để lựa chọn cho mình chỗ đỗ xe hợp lý nhất

Hệ thống phổ biến thông tin (Information Dissemination)

phát thanh tư vấn (HAR) hoặc các thông tin chuyên ngành để truyền tới những người lái xe những thông tin có liên quan về vị trí, điều kiện giao thông…để họ có cách xử lý

Hệ thống cưỡng chế (Enforcement)

Hệ thống tự động thực thi pháp luật như việc thực thi tốc độ giới hạn, cải thiện an toàn, hỗ trợ trong việc thực thi các tín hiệu giao thông

1.1.2 Hệ thống quản lý đường cao tốc (Freeway Management)

Có 6 chức năng lớn của ITS tạo nên hệ thống quản lý đường cao tốc : hệ thống giám sát giao thông sử dụng thiết bị dò tìm và thiết bị video để hỗ trợ các ứng dụng quản lý cao tốc tiên tiến nhất Các biện pháp kiểm soát giao thông trên dốc đi vào cao tốc như đồng hồ đo dốc có thể sử dụng dữ liệu cảm biến để tối ưu hoá tốc độ và

thời gian chờ đợi đồng hồ đo dốc

Hình 1 3 Hệ thống quản lý đường cao tốc [4]

Những ứng dụng quản lý làn đường có thể có hiệu quả cho cao tốc và thúc đẩy việc sử dụng các phương thức trao đổi sở hữu lớn Những hệ thống quản lý vận

tải trong sự kiện đặc biệt có thể giúp kiểm soát các tác động của tắc nghẽn tại những

sân vận động hay các trung tâm lớn Tại khu vực với các sự kiện thường xuyên diễn

ra, dấu hiệu nơi đến được thay đổi lớn hoặc thiết bị kiểm soát ngõ hẻm khác có thể

được cài đặt Trong khu vực ít sự kiện hoặc sự kiện thời gian ngắn, thiết bị cầm tay

có thể giúp luồng giao thông thông suốt Truyền thông nâng cao đã được cải thiện

phổ biến thông tin cho quần chúng đi du lịch Lái xe hiện nay có thể nhận được các

thông tin có liên quan về địa điểm điều kiện giao thông cụ thể

Hệ thống giám sát (Surveillance)

Hệ thống giám sát lưu lượng sử dụng thiết bị dò và thiết bị video để hỗ trợ

các cảm biến tốc độ Hệ thống quản lý tiên tiến nhất cũng có thể được sử dụng để

giám sát các cơ sở hạ tầng quan trọng cho mục đích bảo mật, an toàn

Hệ thống điều khiển trên đoạn đường dốc (Ramp Control)

Hệ thống điều khiển trên đoạn đường dốc kiểm soát giao thông trên những

dốc vào xa lộ và có thể sử dụng dữ liệu cảm biến để tối ưu hoá tốc độ

Hệ thống quản lý làn đường (Lane Management)

Hệ thống sử dụng công nghệ cảm biến giám sát phục vụ trong trường hợp sơ

tán khẩn cấp, sự cố và xây dựng có hiệu quả

Hệ thống quản lý vận tải và các sự kiện đặc biệt (Special Event Transportation

Management)

Khi có những sự kiện đặc biệt, hệ thống quản lý giao thông vận tải có thể

giúp kiểm soát các tác động của tắc nghẽn tại sân vận động hoặc các trung tâm

Trong khu vực thường xuyên có những sự kiện xảy ra, các thiết bị cầm tay có thể

giúp luồng giao thông thông suốt Phổ biến thông tin (Information Dissemination)

Lái xe hiện nay có thể nhận được thông tin có liên quan về vị trí, điều kiện

giao thông cụ thể trong một số cách, bao gồm cả các dấu hiệu thông báo năng động

(DMS), đường cao tốc phát thanh tư vấn (HAR), hoặc các thông tin chuyên ngành

cho các xe cá nhân

Cưỡng chế (Enforcement)

Hệ thống tự động thực thi pháp luật như việc thực thi tốc độ, cải thiện an toàn, hỗ trợ trong việc thực thi các tín hiệu giao thông và tốc độ tuân thủ

1.1.3 Hệ thống an toàn và ngăn ngừa tai nạn (Crash Prevention and Safety)

tham gia giao thông để tránh những sự cố, các đường cong nguy hiểm, đường cao tốc giao cắt đường sắt, nút giao thông lưu lượng cao, và cũng cung cấp các cảnh báo

về sự hiện diện của người đi bộ và đi xe đạp, và thậm chí cả những động vật trên đường bộ Trong một số trường hợp, hệ thống hướng dẫn sử dụng được tuyển dụng,

ví dụ: nơi người đi bộ hoặc đi xe đạp bằng tay thiết lập hệ thống để cung cấp các cảnh báo về sự hiện diện của họ cho du khách

Hình 1 4 Hệ thống an toàn và ngăn ngừa tai nạn [4]

Hệ thống cảnh báo hình dạng con đường (Road Geometry Warning)

Cảnh báo những đoạn đường ổ gà, đoạn đường dốc, có tầm nhìn hạn hẹp khó đi

Hệ thống cảnh báo tại nơi giao nhau đường sắt và đường bộ (Highway-Rail Crossing Warning Systems)

thực thi pháp luật để cảnh báo giao thông tại nơi đường bộ tiếp cận xe lửa

Hệ thống cảnh báo nơi giao nhau (Intersection Collision Warning)

giám sát và thông báo sự nguy hiểm tới các phương tiện tham gia giao thông

Hệ thống an toàn người cho đi bộ (Pedestrian Safety)

bộ thoát khỏi nguy hiểm Các hệ thống như máy, đèn tín hiệu giúp cho người đi bộ qua đường an toàn

Hệ thống cảnh báo có xuất hiện xe đạp (Bicycle Warning)

loại phương tiện trong cầu hẹp hoặc ngõ hẹp có sự xuất hiện xe đạp Đảm bảo xe đạp được an toàn

Hệ thống cảnh báo có động vật (Animal Warning)

nghệ phát hiện khác để xác định các loài động vật lớn tiến ra đường, gây trở ngại đến giao thông

1.1.4 Hệ thống quản lý đường trong các điều kiện thời tiết (Road

Weather Management)

Hoạt động quản lý bao gồm hệ thống quản lý thông tin về thời tiết, công nghệ bảo trì con đường khi bị ảnh hưởng bởi thời tiết xấu, và điều phối các hoạt động, ứng dụng của nó giúp đỡ trong việc giám sát và dự báo của các con đường và điều kiện khí quyển

Hình 1 5 Hệ thống quản lý đường trong các điều kiện thời tiết [4]

Giám sát, theo dõi và dự báo (Surveillance, Monitoring, & Prediction)

các hoạt động quản lý phù hợp để giảm thiểu các tác động của bất kỳ điều kiện bất lợi nào

Phổ biến thông tin – tư vấn chiến lược (Information Dissemination – Adisory Strategies)

thông báo cho khách du lịch bất cứ điều kiện bất lợi nào về thời tiết để họ có biện pháp giải quyết

Kiểm soát giao thông - kiểm soát chiến lược (Traffic Control – Control Strategies)

pháp để đáp ứng kịp thời trong điều kiện thời tiết xấu

Phản ứng & điều trị chiến lược (Response & Treatment – Treatment Strategies)

cần thiết về thời tiết khi có các sự kiện diễn ra Các ứng dụng này có thể điều trị một cách tự động tại các vị trí cố định, chẳng hạn như các hệ thống chống đóng băng đặt trên cây cầu trong vùng có khí hậu lạnh

1.1.5 Hệ thống vận hành và bảo trì đường bộ (Roadway Operation and Maintenance)

Những ứng dụng theo dõi, phân tích, và phổ biến các dữ liệu cơ sở hạ tầng cho các hoạt động, bảo trì, quản lý và sử dụng Nó có thể giúp bảo đảm sự an toàn của công nhân và người tham gia giao thông trong khu vực làm việc tạo điều kiện lưu lượng giao thông thông qua Điều này thường đạt được thông qua việc triển khai tạm thời của ITS các dịch vụ khác, chẳng hạn như các yếu tố của quản lý giao thông và các chương trình quản lý sự cố

Hình 1 6 Hệ thống vận hành và bảo trì đường bộ [4]

Phổ biến thông tin (Information Dissemination)

thống hiện tại có thể được cập nhật theo định kỳ để cung cấp thông tin về các khu làm việc hoặc các hoạt động bảo trì đường cao tốc khác

Quản lý tài sản cơ sở giao thông (Asset Management)

hoạt bằng cách giám sát giao thông và công nghệ phát hiện, như cảm biến hoặc camera Các ứng dụng ITS cũng có thể được sử dụng để giám sát các cơ sở giao thông vận tải quan trọng cho các mục đích an ninh

Hệ thống quản lý khu vực làm việc (Work Zone Management)

bổ sung hệ thống hiện có trong khu vực xây dựng ITS cũng có thể được sử dụng để quản lý giao thông theo tuyến đường vòng để tạo thuận lợi cho các dự án xây dựng

lại nhanh chóng và an toàn

1.2 Phương tiện thông minh (Intelligent Vehicles)

- Hệ thống ngăn ngừa va chạm (Collision Avoidance)

- Hệ thống hỗ trợ người lái (Driver Assistance)

- Hệ thống cảnh báo va chạm (Collision Notification)

1.2.1 Hệ thống ngăn ngừa va chạm (Collision Avoidance)

Để cải thiện khả năng điều khiển tránh những tai nạn, phương tiện được gắn

hệ thống cảnh báo va chạm Những ứng dụng va chạm sử dụng một loạt các cảm biến để giám sát môi trường xung quanh phương tiện và cánh báo lái xe về các điều kiện có thể dẫn đến va chạm

Hình 1 7 Hệ thống ngăn ngừa va chạm [4]

Hệ thống cảnh báo va chạm nơi giao cắt (Intersection Collision Warning)

cánh báo lái xe tiếp cận giao thông tại nút giao cắt

Hệ thống dò tìm chướng ngại vật (Obstacle Detection)

Hệ thống dò tìm chướng ngại vật sử dụng cảm biến để dò tìm, phát hiện tắc nghẽn, chướng ngại vật, chẳng hạn như những xe khác, mảnh vỡ của con đường hay những con vật trong đường dẫn của một chiếc xe và cảnh báo người lái xe

Hỗ trợ thay đổi làn đường nhỏ (Lane Change Assistance)

bus, xe tải các trở ngại khi chuẩn bị thay đổi làn đường

Cảnh báo khi đi trong làn đường nhỏ (Lane Departure Warning)

điều khiển rằng xe của họ đã vô tình ra khỏi làn đường này

Cảnh báo quay vòng (Rollover Warning)

Hệ thống cảnh báo này thông báo cho những người điều khiển rằng họ đã đi quá nhanh khi một đường cong sắp đến và đưa cho xe của họ những biện pháp giải quyết Điều này chủ yếu tập trung ở các xe tải hạng nặng

Cảnh báo sự sai lệch hướng đường (Road Departute Warning)

trong hệ thống xe để phát hiện và cảnh báo lái xe khi họ điều khiển xe ở làn đường nhỏ không an toàn và giúp cho ngưòi lái xe ngái ngủ không chạy ra khỏi con đường Cảnh báo sự va chạm phía trước (Forward Collision Warning)

công nghệ tầm nhìn vi song của máy giúp phát hiện và tránh va chạm cho xe Những hệ thống này thường sử dụng trong xe hoặc báo động bằng âm thanh nghe được để cảnh báo những người đang lái xe trong khoảng cách không an toàn Nếu một người lái xe áp dụng phanh không đúng cách trong một tình huống quan trọng, một số hệ thống điều khiển tự động sẽ điều khiển và áp dụng phanh để tránh sự va chạm

Cảnh báo va chạm phía sau (Rear Impact Warning)

Hệ thống cảnh báo tác động phía sau phát hiện sử dụng radar để ngăn ngừa tai nạn Một dấu hiệu báo động được kích hoạt vào phía sau xe để cảnh báo nguy hiểm sắp đến

1.2.2 Hệ thống hỗ trợ người lái (Driver Assistance)

Nhiều công nghệ xe thông minh giúp đỡ người điều khiển vận hành xe an toàn Những hệ thống sẵn sàng giúp đỡ như dẫn đường, nâng cao tầm nhìn và những hệ thống điều khiển tốc độ, được dự định để tạo điều kiện thuận lợi cho người điều khiển

Hình 1 8 Hệ thống hỗ trợ người lái [4]

Hệ thống chỉ đạo dẫn đường (Route Guidance)

tiện, làm tăng sự an toàn, và tiết kiệm thời gian bằng cách cải thiện quyết định của người lái xe tại các khu vực mà họ không quen thuộc

Hệ thống truyền thông cho người điều khiển (Driver Communication)

tâm thu phát kết hợp với nhau để tổng hợp và đưa ra những quyết định chính xác và

có thể cũng tiết kiệm thời gian, tiền và cải thiện năng suất

Hệ thống nâng cao tầm nhìn (Vision Enhancement)

khoảng cách ngắm giảm vì sự truyền động vào ban đêm, sự chiếu sáng không đủ, sương mù, tuyết trôi dạt, hay những điều kiện thời tiết khắc nghiệt khác

Hệ thống dò tìm đối tượng (Object Detection)

Hệ thống dò tìm đối tượng cảnh báo người điều khiển có một đối tượng khác (mặt trước, cạnh hay mặt sau) mà trong đường (dẫn) hay kề bên đối với đường (dẫn) (của) xe

Hệ thống điều khiển tốc độ thông minh (Intelligent Speed Control)

hiệu từ cơ sở hạ tầng cho một chiếc xe được trang bị

Hệ thống hỗ trợ bảo quản làn đường (Lane Keeping Assistance)

hành mà không sử dụng một tín hiệu rẽ

Điều khiển ổn định bánh xe (Roll Stability Control)

phát hiện một chiếc xe đang ở trong trạng thái có thể bị trượt bánh

Hệ thống cảnh báo buồn ngủ cho người lái xe (Drowsy Driver Warning Systems)

mỏi mà có thể dẫn đến nguy hiểm khi lái xe

Hệ thống cập bến chính xác (Precision Docking)

Các hệ thống tự động hoá định vị chính xác vị trí của xe tại các khu vực

Hệ thống nối/tách (Coupling / Decoupling)

khớp nối / hệ thống tách đó giúp nhà khai thác vận chuyển liên kết nhiều xe buýt hoặc xe lửa với nhau

Hệ thống theo dõi trên xe (On-Board Monitoring)

khiển Hệ thống điện tử giám sát của các khu vực vận chuyển hàng hóa có thể cung cấp thông báo về những thay đổi trong điều kiện vận chuyển hàng hóa như tải chuyển hoặc nhiệt độ tăng ở một khu vực lạnh

1.2.3 Hệ thống cảnh báo va chạm (Collision Notification)

Hệ thống cảnh báo va chạm đã được thiết kế để phát hiện và báo cáo vị trí, mức độ nghiêm trọng của vụ việc cho cơ quan có thẩm quyền giải quyết

Hình 1 9 Hệ thống cảnh báo va chạm [4]

Tự động hóa thông báo va chạm (Automated Collision Notification)

biến gắn trên xe và công nghệ định vị (GPS), thông tin vô tuyến, giao tiếp không dây và một trung tâm thứ ba để thông báo cho cơ quan chức năng gần nhất các thông tin như vị trí vụ tai nạn và trong một số trường hợp có thể là số lượng hành khách bị thương và mức độ thương tích của các hành khách

Nâng cao tự động thông báo va chạm (Advanced Automated Collision Notification)

các cảm biến, công nghệ GPS, và các hệ thống truyền thông không dây để cung cấp công cộng / trung tâm cuộc gọi tư nhân với các thông tin vị trí tai nạn, và trong một

số trường hợp, số lượng hành khách bị thương và tính chất của thương tích của họ

KẾT LUẬN CHƯƠNG

Chương I tìm hiểu về lịch sử ra đời và phát triển của hệ thống giao thông thông minh ITS Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật cũng như yêu cầu bức thiết của thực tại xã hội, định nghĩa một hệ thống giao thông hiện đại ra đời Chương I tập trung về tìm hiểu cấu trúc của hệ thống giao thông thông minh, phương tiện thông minh và cấu trúc phân cấp trong hệ thống Trong chương II, tác giả sẽ trình bày rõ hơn về các ứng dụng của hệ thống giao thông thông minh trên thế giới và ở Việt Nam

CHƯƠNG II: CÁC ỨNG DỤNG CỦA HỆ THỐNG GIAO THÔNG THÔNG MINH VÀ ĐỀ XUẤT MÔ HÌNH HỆ

THỐNG TELEMATICS CAR

đẩy cho sự ra đời của nhiều ứng dụng trong quản lý, khai thác giao thông đường bộ

mà trong đó phải kể đến sự xuất hiện của hệ thống giao thông thông minh Tại các nước phát triển như Mỹ, Trung Quốc, Pháp, Nhật Bản…, khái niệm “Hệ thống giao thông thông minh” (Intelligent Transport System - ITS) không còn xa lạ Cụ thể, đó

là việc đưa công nghệ cao của thông tin - truyền thông ứng dụng vào cơ sở hạ tầng

và trong phương tiện giao thông (chủ yếu là ô tô), tối ưu hoá quản lý, điều hành nhằm giảm thiểu ùn tắc, tai nạn, tăng cường năng lực vận tải hành khách…

2.1 Các ứng dụng của hệ thống giao thông thông minh

2.1.1 Hệ thống quản lý giao thông(Traffic Management System)

System-TMS) là phần mềm Siemns SI –Traffic Concert Hệ thống được vận hành từ hai trung tâm (đề phòng một trong hai trung tâm bị lỗi) lấy dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau gồm các camera giám sát, tín hiệu giao thông, các camera phát hiện, thiết

bị phát hiện nhiễu xạ, thiết bị kiểm soát tốc độ, nhân viên an ninh và cảnh sát giao thông trên mặt đất

Hình 2 1 Trung tâm quản lý giao thông (TMS) ở Athens

Hệ thống có thể tự hoạt động thông qua bảng hiệu thông báo ở bên đường, bằng cách điều chỉnh pha và tính liên tục của các tín hiệu giao thông và cảnh báo cho cảnh sát giao thông trong bối cảnh đó Bằng cách này, hệ thống lưới chống tắc nổi tiếng của Athens đã tránh được ùn tắc giao thông

2.1.1.1 Hệ thống giao thông thông minh ở Hồng Kông

phát triển để cải thiện việc quản lý giao thông và hệ thống điều khiển trên mạng lưới đường bộ toàn Hồng Kông [5] Dự án ITS Hồng Kông có bốn yếu tố chính để giải quyết vấn đề ùn tắc giao thông Các chức năng của dự án ITS bao gồm quản lý, giám sát, phân tích dữ liệu và kiểm soát các hoạt động giao thông Dự án sẽ mang lại một hiệu quả quản lý giao thông thông qua kiểm soát giao thông và giám sát hệ thống (TCSS) theo dõi tất cả các xa lộ chính, đường hầm và các đường nối được lựa chọn

Hình 2 2 Hệ thông giao thông thông minh ở Hồng Kông

2.1.1.2 Hệ thống video phát hiện phương tiện

Hệ thống video phát hiện phương tiện (vision processors for video vehicle detections systems) được tích hợp vào hệ thống quản lý giao thông Athens Các hệ thống được trang bị với độ phân giải cao, camera AIS tầm gần,có thể phát hiện tốc

độ, mật độ xe, các loại xe, xe dừng,tai nạn giao thông và phương tiện đi sai đường

Hình 2 3 Camera AIS có độ phân giải cao,

sử dụng trong giám sát giao thông

2.1.2 Đèn giao thông thông minh

Trước sự phát triển không ngừng của mật độ

các phương tiện giao thông và đặc biệt là ôtô

ngày càng tăng hiện nay thì việc xây dựng các

luồng giao thông đảm bảo an toàn, hiệu quả và

thân thiện với môi trường đã trở thành nhiệm

vụ từng ngày Các nhà phát triển hệ thống, tích

hợp hệ thống và cung cấp dịch vụ luôn nỗ lực

đưa ra những giải pháp di động sáng tạo và thiết

thực góp phần cải tiến hệ thống điều khiển

phương tiện giao thông Dưới đây là giải pháp

kiểm soát đèn giao thông thông minh dựa trên

nền tảng các thiết bị tiên tiến của Advantech

Hình 2 4 Đèn giao thông thông minh

Hình 2 5 Sơ đồ hệ thống đèn giao thông thông minh

điều khiển để phát hiện các xung đột và kiểm tra toàn bộ các chỉ dẫn Các yếu tố thời gian di tản, xung đột đèn, chuỗi bảo mật của mỗi nhóm tín hiệu và các đèn LED bị lỗi đều có thể giám sát được Với thiết bị điều khiển thông minh chương trình sẽ tự kiểm tra các thiết lập và người dùng sẽ có một tầm nhìn tổng thể, rõ ràng

về mạng lưới giao thông trên màn hiển thị hình ảnh

2.1.3 Hệ thống bãi giữ xe thông minh

động in biển số trên vé xe, kèm theo các thông tin khác theo yêu cầu quản lý; camera có đèn soi biển số ban đêm; cho phép nhập biển số bằng bàn phím…Tất cả công việc ấy chỉ tốn từ 1-3 giây