• GIS phát triển mạnh trong những năm cuối thế kỷ 20: Mapinfo, ArcGIS, CAD… Thu thập, lưu giữ, điều khiển, phân tích, quản lý và các loại dữ liệu về không gian và địa lý trên bề m
Trang 1GIS TRONG QUẢN LÝ KHAI THÁC TÀI SẢN ĐƯỜNG BỘ, ÁP DỤNG TRONG HỆ THỐNG QUẢN LÝ KHAI THÁC MẶT ĐƯỜNG VIỆT NAM
NGUYỄN VĂN ĐĂNG
KHOA CẦU ĐƯỜNG – ĐH KIẾN TRÚC ĐÀ NẴNG
566 NÚI THÀNH, ĐÀ NẴNG
ĐÀ NẴNG , 2016
Trang 2SƯ CẦN THIẾT VÀ MỤC TIÊU
MỞ ĐẦU
SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
STT Loại đường Chiều dài (km)
2010
Chiều dài (km) (2/2016)
Tăng trưởng (%)
0 6.911
Q U Ố C LỘ TỈ NH LỘ H U Y Ệ N LỘ ĐƯỜ NG X Ã ĐƯỜ NG ĐÔ
THỊ
ĐƯỜ NG
C H U Y Ê N DỤNG
2010 2016
300.000 km đường bộ + Mạng lưới đường cao tốc đặt ra nhiều thách thức cho cơ
MỤC TIÊU
Đề xuất khung ứng dụng GIS trong quản lý khai thác đường ở Việt Nam
Các yêu cầu dữ liệu đầu vào, đầu ra
Kiến nghị quy mô và lộ trình áp dụng
Khoảng 60% vốn rót về tổng cục đường bộ năm 2016 là dành cho công tác
quản lý bảo trì, sửa chữa [ nguồn: Tổng cục đường bộ http://drvn.gov.vn/]
nguồn: Tổng cục đường bộ http://drvn.gov.vn/
GIS
Trang 3CẤU TRÚC
MỞ ĐẦU
XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ KHAI THÁC
MẶT ĐƯỜNG Ở VIỆT NAM - VPMS
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
MỞ ĐẦU
Trang 4SỰ CẦN THIẾT CỦA CÔNG TÁC QUẢN LÝ KHAI THÁC TÀI SẢN ĐƯỜNG BỘ NỘI DUNG CÔNG TÁC QUẢN LÝ KHAI THÁC TÀI SẢN ĐƯỜNG BỘ
QUẢN LÝ KHAI THÁC TÀI SẢN ĐƯỜNG BỘ
TỔNG QUAN
Không một tuyến đường nào tồn tại lâu dài dù được xây
dựng với chất lượng cao nếu không được bảo dưỡng,
bão trì hợp lý.
Theo K.Levik, ở Oslo Nauy vì không xây dựng lớp ngăn
nước 0,6 triệu USD mà một vài năm sau đó phải xây
dựng lại cầu với chi phí 15 triệu USD.
Các nước hạ Sahara, trong 3 thập kỷ sử dụng 150 tỷ
USD để xây dựng đường sá nhưng do không có chiến
lược bảo trì phù hợp 1/3 trong số đó bị hư hỏng (50 tỷ
USD)
Nghiên cứu của Levik, sử dụng 12 tỷ USD trong công tác
bảo trì giúp tiết kiệm được 40 tỷ USD.
Nhiều nghiên cứu cho thấy nếu việc bảo dưỡng bão trì bị
lơ là thì chi phí bỏ ra để sửa chữa có thể gấp 5 đến 6 lần
Quản lý bảo trì công trình
Bảo trì sửa chữa Bảo trì phòng ngừa
Bảo dưỡng
Kiểm tra giám sát
Sữa chữa đột xuất
Sửa chữa định kỳ
Sửa chữa nhỏ
Sửa chữa vừa
Sửa chữa lớn
Quản lý giao thông
QUẢN LÝ
KHAI THÁC TÀI SẢN ĐƯỜNG BỘ
QL phương tiện
QL vận tải
QL thể chế
QL ATGT
Trang 5LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN VÀ KHÁI NIỆM VỀ GIS CÁC KHẢ NĂNG CỦA GIS VÀ ỨNG DỤNG Ở VIỆT NAM
HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEM)
TỔNG QUAN
• Roger Tomlinson được cho là cha đẻ của thuật ngữ
GIS năm 1968.
• Thực chất khái niệm về GIS đã được sử dụng từ đầu
thế kỷ 19 do nhà địa lý học người Pháp Charles
Picquet, John Snow mô tả đợt dịch tả trên mỗi nghìn
dân bằng cách dùng bản đồ.
• GIS phát triển mạnh trong những năm cuối thế kỷ 20:
Mapinfo, ArcGIS, CAD…
Thu thập, lưu giữ, điều khiển, phân tích, quản lý và
các loại dữ liệu về không gian và địa
lý trên bề mặt quả đất.
Các khả năng GIS
Tiền xử
lý và thao tác với dữ liệu
Quản lý
dữ liệu
Phân tích dữ liệu
Trình diễn dữ liệu
Trung tâm công nghệ thông tin địa lý DITAGIS thuộc trường ĐH Bách Khoa TP HCM
Hội nghị GIS thường niên (GIS Conference) tổ chức từ năm 2009
Esri VietNam thành lập từ 1/2008
Trong lĩnh vực giao thông chưa được ứng dụng nhiều
Trang 6GISCIENCE : GEOGRAPHIC INFORMATION SCIENCE GIS-T: GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEM IN TRANSPORTATION
GISCIENCE & GIS-T
TỔNG QUAN
GIScience
Khoa học máy tính
Địa lý và bản đồ Trắc địa, viễn thám
Toán học
Xác suất thống kê
Các ngành khoa học khác
Goodchild 1992; Mark 2003; Strobl et all 2012
“GIS không còn là một hệ thống hỗ trợ con người đơn
thuần mà là một ngành khoa học mới trên cơ sở của các
ngành khoa học khác”.
GIS-T
GIS trong QHGT
GIS trong Kỹ thuật GT
GIS trong
QL cơ sở hạ
tầng GIS & ITS
Trang 7SỰ CẦN THIẾT CỦA TAM QUÁ TRÌNH VẬN HÀNH CỦA HỆ THỐNG TAM
HỆ THỐNG QUẢN LÝ TÀI SẢN ĐƯỜNG BỘ (TRANSPORTATION ASSET MANAGEMENT)
GIS BASE TAM
VẬN TẢI HÀNG HÓA GIA O THÔNG NGOÀ I ĐÔ
T H Ị
G I A O T H Ô N G T R O N G Đ Ô
T H Ị
Đầu tư và vận hành Lợi ích mang lại
Nguồn: nghiên cứu của Blanchard (1996) ở Canada Đơn vị : Triệu USD (giá năm 1996)
Florida DOT: NPV =1,0 ÷ 2,8 triệu USD từ 1996-2001
King County DOT: NPV = 775 triệu USD từ 1992 -2010
Iowa & CalTrans: BCR =21,4 năm 2011
Ứng dụng GIS trong công tác quản lý khai thác hệ
thống đường bộ nước ta là vấn đề tất yếu cần phải làm
trong thời gian sắp
Mục tiêu của cơ quan quản lý Phân tích các kịch bản
Quyết định sử dụng các nguồn
lực Thông tin đến các bên liên quan
Đánh giá và phản hồi
Vốn đầu tư
Người sử dụng
GIS
&
ITS
Trang 8KIẾN NGHỊ CẤU TRÚC QUẢN LÝ HỆ THỐNG QUẢN LÝ TÀI SẢN ĐƯỜNG BỘ VIỆT NAM
GIS BASE TAM
VTAMS
Quản lý bảo trì
công trình
Quản lý giao thông
Đường Kết cấu trên
đường
Công trình phục vụ
Tải trọng ATGT
Phương tiện
Chất lượng GT
Vận tải
Nguồn nhân lực, lực lượng chức năng
Trang 9XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ KHAI THÁC MẶT ĐƯỜNG Ở VIỆT NAM
VIETNAM PAVEMENT MANAGEMENT SYSTEM - VPMS
VPMS
Geocoding & Geoprocessing
Dữ liệu thuộc tính
Dữ liệu không gian
Dữ liệu khác
Điều kiện đường Các dự án ưu tiên
bảo trì Nhu cầu vốn
Kế hoạch bảo trì Dự báo khả năng
bảo trì còn lại Truyền thông
INPUT
OUTPUT
GIS
Kiến nghị hệ thống quản lý khai thác mặt đường ở Việt Nam – VPMS
Trang 10XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ KHAI THÁC MẶT ĐƯỜNG Ở VIỆT NAM
VIETNAM PAVEMENT MANAGEMENT SYSTEM - VPMS
VPMS
Dữ liệu thuộc tính
Dữ liệu sử dụng Dữ liệu điều kiện xe chạy Cường độ mặt đường Tải trọng và môi trường
Dữ liệu quy hoạch
Chương trình bão
dưỡng
Vốn bão dưỡng
Phân tích vòng đời
Các báo cáo đã thực
hiện
Tính toán thiết kế kết
cấu
Độ nhám
Độ bằng phẳng
Hằn lún vệt bánh xe
Nứt (dọc, ngang…)
Ổ gà, miếng vá
Làn sóng, trồi trượt
Chảy nhựa
Mô đuyn đàn hồi tĩnh
Mô đuyn đàn hồi động
Lưu lượng xe chạy
Tải trọng trục xe
Tốc độ xe chạy
Điều kiện môi trường
Điều kiện thoát nước
Input
Trang 11XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ KHAI THÁC MẶT ĐƯỜNG Ở VIỆT NAM
VIETNAM PAVEMENT MANAGEMENT SYSTEM - VPMS
VPMS
Input
Dữ liệu không gian
Thông tin địa
lý (tọa độ địa
lý, GPS)
Hình học đường (đường cong, đường thẳng, độ
dốc, độ cao, khoảng cách
Địa hình
Dữ liệu khác
Trang 12XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ KHAI THÁC MẶT ĐƯỜNG Ở VIỆT NAM
VIETNAM PAVEMENT MANAGEMENT SYSTEM - VPMS
VPMS
Process - GIS
Geocoding
là sự kết nối giữa dữ liệu thuộc tính
và dữ liệu địa lý trong GIS
Geoprocessing
công cụ giúp tự động hóa quá trình thực thi, xử lý số liệu trong GIS
Input Data set
New Data set Geoprocessing
Tool
Trang 13XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ KHAI THÁC MẶT ĐƯỜNG Ở VIỆT NAM
VIETNAM PAVEMENT MANAGEMENT SYSTEM - VPMS
VPMS
Output Đánh giá điều kiện đường
Chỉ số tình trạng mặt đường PCI
Rất tốt Tốt
Khá
Trung bình Xấu Rất xấu Hỏng
100
85
70
55
40
25
10
0
PCI Đánh giá Biện pháp sửa chửa
Không cần Bảo dưỡng thường xuyên Sửa chữa nhỏ
Sửa chữa vừa hoặc lớn Sửa chữa lớn hoặc cải tạo Hỏng
Sửa chữa nhỏ hoặc vừa
Chỉ số phục vụ mặt đường PSI
0 Không thể đi được
2 Có 85% người sử dụng không chấp nhận 2,5 Có 55% người sử dụng không chấp nhận 3,0 Có 12% người sử dụng không chấp nhận 4,2 - 4,5 Đường mới làm xong
5 Chất lượng hoàn hảo
i
if f
i S D F t d T
a C
PCI
1
) , ( ).
; , (
2
Trang 14XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ KHAI THÁC MẶT ĐƯỜNG Ở VIỆT NAM
VIETNAM PAVEMENT MANAGEMENT SYSTEM - VPMS
VPMS
Output Thời điểm bảo trì và dự báo tuổi thọ còn lại của mặt đường
Loại tầng mặt áo đường
Khoảng thời gian (năm)
Tỷ lệ chi phí sửa chửa so với vốn xây dựng ban đầu (%)
Đại tu Trung
tu Đại tu Trung tu Thường
xuyên
(1) (2) (3) (4) (5) (6)
Bê tông nhựa 15 5 42,0 5,1 0,55
Đá dăm trộn nhựa 12 4 48,7 7,9 0,98
Thấm nhập nhựa 10 4 49,6 8,7 1,92
Đá dăm 5 3 53,1 9,0 1,60
Cấp phối 5 3 55,0 10,0 1,80
Bê tông xi măng 25 8 34,2 4,1 0,32
22TCN 211-93
Mục tiêu: “Đúng nơi, đúng biện pháp và đúng thời điểm”
Sử dụng đường cong suy giảm
khả năng phục vụ
Trang 15XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ KHAI THÁC MẶT ĐƯỜNG Ở VIỆT NAM
VIETNAM PAVEMENT MANAGEMENT SYSTEM - VPMS
VPMS
Output Thời điểm bảo trì và dự báo tuổi thọ còn lại của mặt đường
Dạng đường cong suy giảm khả năng phục vụ Nguồn : Dennis Polhill
Đường cong suy giảm khả năng phục vụ
phụ thuộc vào kết cấu mặt đường , chất lượng xây dựng ban đầu , điều kiện thoát nước , số lượng và trọng lượng trục xe , và chiến lược duy tu bảo trì.
Đường cong suy giảm khả năng phục vụ
có tính vùng miền vì vậy phải nghiên cứu xây dựng riêng dựa trên các dữ liệu thu thập được trên thực tế.
Trang 16XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ KHAI THÁC MẶT ĐƯỜNG Ở VIỆT NAM
VIETNAM PAVEMENT MANAGEMENT SYSTEM - VPMS
VPMS
Output Thời điểm bảo trì và dự báo tuổi thọ còn lại của mặt đường
Ví dụ cách làm của cơ quan quản lý đường bộ tiểu ban Oregon [Hoa Kỳ] Nguồn : Oregon DOT
Trang 17XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ KHAI THÁC MẶT ĐƯỜNG Ở VIỆT NAM
VIETNAM PAVEMENT MANAGEMENT SYSTEM - VPMS
VPMS
Output Kiến nghị các dự án ưu tiên, nhu cầu vốn và kế hoạch bảo trì
Nguồn
vốn
Các dự
án cần bảo trì
Các kế hoạch bảo trì
Phân tích HQKT
Chọn kế hoạch bảo trì
Chương trình bảo trì
đã thực hiện
No Yes
Các dự
án cần bảo trì
Chương trình bảo trì đã thực
hiện
Các kế hoạch bảo trì
Phân tích HQKT
No
Chọn kế hoạch bảo trì và
xác định nhu cầu vốn
Yes
Phân tích HQKT:
- Không đơn thuần chỉ là phân tích chi phí xây dựng ban đầu
- Thời gian phân tích lấy từ 20-30 năm
- NPV, IRR, BCR cần được sử dụng để phân tích
- Mô hình phân tích có thể sử dụng mô hình HDM4 của ngân hàng thế giới WB
Trang 18XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ KHAI THÁC MẶT ĐƯỜNG Ở VIỆT NAM
VIETNAM PAVEMENT MANAGEMENT SYSTEM - VPMS
VPMS
Output Thông tin đến các bên liên quan
Bộ
GTVT
Tổng cục đưởng bộ
Các khu quản lý
đường bộ
Các công ty sửa chữa
đường bộ
Người sử dụng đường
Mục tiêu:
- Minh bạch hóa
- Giúp người dân lên kế hoạch đi lại (nếu cần)
Trang 19KIẾN NGHỊ LỘ TRÌNH XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ KHAI THÁC MẶT ĐƯỜNG Ở VIỆT NAM
VIETNAM PAVEMENT MANAGEMENT SYSTEM - VPMS
VPMS
Thời gian: Giai đoạn 1 (4 năm) Giai đoạn 2 (3 năm) Giai đoạn 3 (3 năm)
Yêu
cầu
đầu
vào
của
VPMS
Yêu
cầu
đẩu
ra
của
VPMS
Độ bằng phẳng
Độ nhám
Các hư hỏng mặt đường
Mô đuyn đàn hồi tĩnh
PCI, PSI
Lên kế hoạch bảo trì
Nhu cầu vốn
Thông tin đến các bên liên quan
Gồm các số liệu giai đoạn 1
Mô đuyn đàn hồi động FWD, RWD
Tự động hóa khảo sát số liệu
PCI, PSI
Đánh giá dự án ưu tiên và lên kế
hoạch bảo trì
Nhu cầu vốn
Thông tin đến các bên liên quan
Tương tự giai đoạn 2
Cập nhật các phương pháp khảo sát thu thập số liệu động của các nước trên thế giới
Như giai đoạn 2
Đường cong suy giảm khả năng phục vụ
Dự báo khả năng vận hành còn lại của mạng lưới
Quy
Trang 20THANK YOU FOR YOUR ATTENTION!
ANY QUESTION?