Xây dựng hệ thống quản lý xe buýt tại tp hồ chí minh bằng gis

Đề tài: “Xây dựng hệ thống quản lý xe buýt tại Tp.HCM bằng GIS” được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu thực trạng quản lý, vận hành của xe buýt tại Tp.HCM , các quy định chức năng của tru

Trang 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Trang 2

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Trang 3

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS LÊ TRUNG CHƠN

Cán bộ chấm nhận xét 1:

Cán bộ chấm nhận xét 2:

Luận văn thạc sĩ được được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp.HCM ngày 05 tháng 01 năm 2011

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

1 PGS.TS Trần Trọng Đức

2 TS Lâm Đạo Nguyên

3 PGS.TS Nguyễn Kim Lợi

4 TS Vũ Xuân Cường

5 TS Lê Trung Chơn

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Bộ môn quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa

Trang 4

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

TP.Hồ Chí Minh, ngày tháng 12 năm 2011

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên học viên: NGUYỄN HỮU ĐỨC Giới tính: Nam

Ngày, tháng, năm sinh: 10/02/1985 Nơi sinh: Nghệ An

Chuyên ngành: Bản đồ, viễn thám và hệ thông tin địa lý MSHV: 09220344

I.TÊN ĐỀ TÀI:

Xây dựng hệ thống quản lý xe buýt tại Tp.HCM bằng GIS

II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

- Nghiên cứu các quy định, quy trình của quản lý xe buýt hiện tại; nghiên cứu, lựa chọn công cụ để xây dựng ứng dụng GIS

- Thiết kế, xây dựng cơ sở dữ liệu; xây mô hình quản lý xe buýt tại Tp.HCM trên cơ sở ứng dụng công nghệ GIS

- Thiết kế, xây dựng ứng dụng GIS hỗ trợ quản lý xe buýt và cung cấp thông tin cho người sử dụng

III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 14/02/2011

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 01/12/2011

V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS LÊ TRUNG CHƠN

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BỘ MÔN ĐÀO TẠO KHOA QL CHUYÊN NGÀNH

Trang 5

Luận văn tốt nghiệp Page 1

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian học tập, nghiên cứu và thực hiện luận văn này, Tôi đã nhận

được sự giúp đỡ vô cùng to lớn của quý thầy cô giáo bộ môn Địa tin học - khoa Kỹ

thuật xây dựng - Trường Đại học Bách Khoa TP.Hồ Chí Minh, cơ quan, gia đình,

bạn bè và đồng nghiệp Tôi xin tỏ lòng biết ơn chân thành đến:

TS Lê Trung Chơn, người thầy đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong

suốt thời gian học tập, công tác và nghiên cứu thực hiện đề tài

Tập thể quý thầy cô trực tiếp giảng dạy lớp Cao học GIS khóa 2009 đã tận tình

giảng dạy, hướng dẫn tôi trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu tại Trường Đại

học Bách Khoa TP.Hồ Chí Minh; đặc biệt nhận được sự hỗ trợ từ Ths.Khưu Minh

Cảnh ở Trung tâm ứng dụng GIS Tp.HCM ,Ths.Lưu Đình Hiệp ở Trung tâm

Ditagis

Ban lãnh đạo Trường Đại học TN&MT Tp.HCM đã động viên, tạo điều kiện

tốt cho tôi được tham gia khóa học

Đặc biệt là gia đình, bạn bè, đồng nghiệp và các bạn học viên lớp Cao học GIS

khóa 2009 đã ủng hộ, động viên, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập, nghiên

cứu và thực hiện đề tài

Cuối cùng xin cảm ơn bố mẹ sinh thành và cho tôi được ăn học như ngày hôm

nay

Xin chân thành cảm ơn!

Nguyễn Hữu Đức

Trang 6

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

Giao thông công cộng nói chung và xe buýt nói riêng đang là một trong những

giải pháp được sở giao thông Tp.HCM ưu tiên thực hiện nhằm góp phần giải quyết

tình trạng kẹt xe, hạn chế lượng xe cá nhân lưu thông trong thành phố Để có một hệ

thống vận hành khoa học và đáp ứng nhu cầu đi lại của người dân thì việc ứng dụng

công nghệ vào việc vận hành, quản lý là điều hết sức cần thiết

Đề tài: “Xây dựng hệ thống quản lý xe buýt tại Tp.HCM bằng GIS” được thực

hiện trên cơ sở nghiên cứu thực trạng quản lý, vận hành của xe buýt tại Tp.HCM ,

các quy định chức năng của trung tâm quản lý xe buýt, cách thức người dân sử dụng

hệ thống xe buýt của thành phố.Từ đó xây dựng mô hình quản lý hệ thống xe, tuyến

xe, nhà chờ; cách thức người dân tiếp cận thông tin, nghiên cứu lựa chọn các công

cụ để quản lý dữ liệu, xây dựng dựng trang WebGIS cung cấp tiện ích cho khách đi

xe và nhà quản lý

Đề tài đã xây dựng được mô hình dữ liệu để quản lý hệ thống xe, tuyến, nhà

chờ; khảo sát, lựa chọn công cụ để xây dựng ứng dụng WebGIS để phục vụ cho

mục đích hiện thị, tìm kiếm, truy vấn thông tin các tuyến xe, các nhà chờ, cũng như

bài toán tìm đường đi đối với xe buýt

Kết quả của đề tài là cơ sở để xây dựng và hoàn thiện một hệ thống quản lý xe

buýt của Tp.HCM có tính khoa học, hiện đại và mang lại thuận lợi cho người quản

lý cũng như hành khách đi xe, góp phần phát triển hệ thống giao thông công cộng

và giảm ùn tắc giao thông cho Tp.HCM

Trang 7

ABSTRACT

Public transport in general and buses in particular is one of the solutions for

traffic in Ho Chi Minh City to contribute in solving traffic congestion, limiting the

circulation of private vehicles in city For a scientific system operation and satisfies

of people in traveling, the application of technology in the operation and

management is essential

This thesis is done on the basis of management research status and operation of

buses in Ho Chi Minh City, the provisions of the center bus management, the way

people use the bus system To modeling vehicle management system, routes

vehicle, bus stops; the way people access information, research options tools for

data management, building WebGIS provides informations to passengers and

managers

Research has developed data models to manage vehicle systems, routes, bus

stops, and selection tools to build WebGIS applications to serve the purpose of

display, search, query routes, bus stops, as well as finding the shortest paths in bus

system

The results of the research is the basis to build and improve a bus system

management in Ho Chi Minh City with scientific, modern and provide convenience

for management as well as passengers, contributing developed system of public

transport and reduce traffic congestion for Ho Chi Minh City

Trang 8

MỤC LỤC

CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU 13

I.1.Đặt vấn đề: 13

I.1.1 Tổng quan: 13

I.1.2 Tính cần thiết của đề tài: 13

I 1.3 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong nước và ngoài nước 14

I.1.3.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới: 14

I.1.3.2 Tình hình nghiên cứu trong nước: 15

I.2 Mục tiêu, nội dung và phương pháp nghiên cứu: 16

I.2.1 Mục tiêu của luận văn: 16

I.2.2 Nội dung nghiên cứu của luận văn: 16

I.2.2.1 Đặc điểm vùng nghiên cứu: 16

I.2.2.2 Ứng dụng GIS xây dựng hệ thống quản lý xe buýt tại Tp.HCM: 16

I.2.2.3 Tham khảo và so sánh một số mô hình quản lý xe buýt của thành phố khác 17

I.2.3 Phương pháp nghiên cứu: 17

I.3 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của luận văn 17

I.3.1 Ý nghĩa khoa học của luận văn: 17

I.3.2 Ý nghĩa thực tiễn của luận văn: 18

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ WEBGIS, GPS VÀ HỆ THỐNG QUẢN LÝ PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG 19

II.1 Giới thiệu về WebGIS 19

II.2 Tổng quan về công nghệ định vị GPS: 20

II.3 Phương tiện giao thông công cộng: 26

Trang 9

II.4 Hệ thống giao thông thông minh 28

II.5 Mô hình quản lý xe buýt tại một số thành phố trên thế giới: 31

II.6 Hệ thống quản lý xe Buýt hiện nay tại Tp.HCM: 35

CHƯƠNG III: XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG QUẢN LÝ XE BUÝT TẠI TP.HCM VỚI GIS 40

III.1 Mô hình quản lý xe buýt trong hệ thống giao thông 40

III.1.1 Hệ thống xe buýt trong hệ thống giao thông 40

III.1.2 Phương pháp thu thập thông tin tổng hợp chung của hệ thống giao thông 41

III.1.3 Mảng dữ liệu đặc trưng của hệ thống xe buýt: 42

III.1.4: Các nhiệm vụ cơ bản của nhà quản lý xét về mặt kĩ thuật 44

III.2 Cơ sở lý thuyết cho bài toán xe buýt 50

III.2.1 Phân tích mạng 50

III.2.1.1 Khái niệm về mạng: 50

III.2.1.2 Phân tích mạng giải quyết vấn đề gì? 51

III.2.1.3 Yêu cầu dữ liệu trong phân tích mạng 51

III.2.1.4 Đánh giá cấu trúc mạng: 53

III.2.1.5 Đường kính mạng: 54

III.2.1.6 Đánh giá mức độ kết nối mạng: 55

III.2.1.7 Đánh giá khả năng vận chuyển trên mạng: 56

III.2.1.8 Phân tích mạng có tính đến hệ số cản trở: 57

III.2.2 Thuật toán tìm đường đi ngắn nhất 58

III.2.3 Một số dạng bài toán áp dụng thuật toán tìm đường đi ngắn nhất: 61

III.2.4 Bài toán tìm đường đi tối ưu đối với xe buýt: 62

III.2.4 1 Mô tả dữ liệu lớp giao thông và dữ liệu xe buýt : 62

Trang 10

III.2.4.2 Các giải pháp tìm đường đi xe buýt cho hành khách: 64

III.2.4.3 Giải pháp lựa chọn: 65

III.2.4.4 Công thức tính chi phí trong mạng lưới giao thông với hệ thống xe 66

III.2.5 Xác định vị trí xe buýt 67

III.3 Xây dựng mô hình hệ thống 68

III.3.1 Ưu điểm của hệ thống quản lý xe buýt Tp.HCM với hỗ trợ của GIS 68

III.3.2 Phân tích hiện trạng hệ thống xe buýt thành phố Hồ Chí Minh 70

III.3.3 Mô hình chức năng 72

III.3.4 Mô hình dữ liệu 76

III.3.4 Mô hình thiết kế: 85

CHƯƠNG IV: XÂY DỰNG WEBGIS XE BUÝT VỚI DỮ LIỆU THỬ NGHIỆM 88

IV.1 Cấu trúc và công nghệ sử dụng trong hệ thống: 88

IV.1.1 Lựa chọn kiến trúc cho WebGIS: 88

IV.1.2 Lựa chọn công nghệ phần mềm cho WebGIS 90

IV.1.3 Lựa chọn giải thuật cho bài toán tìm đường đi: 92

IV.2 Các phần mềm xây dựng 92

IV.2.1 GeoServer: 92

IV.2.2 OpenLayers: 92

IV.2.3 PostgreSQL,PostGIS: 93

IV.2.4 PgRouting: 94

IV.2.5 Ngôn ngữ PHP: 95

IV.3 Dữ liệu và xử lý dữ liệu trước khi sử dụng: 95

IV.3.1 Dữ liệu bản đồ hành chính: 95

IV.3.2) Dữ liệu bản đồ giao thông: 97

Trang 11

IV.3.3 ) Dữ liệu vị trí xe buýt, trạm xe buýt và tuyến xe buýt: 99

IV.4 Đưa dữ liệu vào cơ sở dữ liệu và kết nối cơ sở dữ liệu với GeoServer: 106

IV.4.1 Đưa dữ liệu vào cơ sở dữ liệu PostGIS 106

IV.4.2 Kết nối CSDL trên PostGIS với GeoServer : 108

IV.5 Xây dựng trang WebGIS xe buýt Tp.HCM: 114

IV.5.1 Xây dựng trang web với thư viện javascript OpenLayer, thư viện PgRouting và ngôn ngữ PHP: 114

IV.5.2 Giao diện trang webgis: 118

IV.5.3 Các chức năng của WebGIS xe buýt 119

IV.6 Trang WAP cho truy vấn thông tin xe buýt qua điện thoại: 122

CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 124

V.1 Kết quả của đề tài: 124

V.2 Đánh giá: 125

V.2.1 Ưu điểm: 125

V.2.2 Nhược điểm và hướng phát triển của đề tài 125

V.3 Kết luận: 126

TÀI LIỆU THAM KHẢO 129

PHỤ LỤC 133

I Tạo dữ liệu network dataset 133

II Tạo dữ liệu Topology : 135

III Một số code trong chương trình 138

Trang 12

Danh sách các hình ảnh

Hình 2 1: Các thành phần hệ thống trong GPS 21

Hình 2 2: Một số ứng dụng định vị của GPS 23

Hình 2.3: Mô tả hoạt động quản lý của hệ thống giao thông thông minh ITS 29

Hình 2 4: Các thành phần chủ yếu của 1 hệ thống giao thông thông minh 30

Hình 2 5: Các hình thức thu nhận thông tin và ứng dụng quản lý trong hệ thống ITS 30

Hình 2 6: Bản đồ hiển thị các tuyến xe Buýt của thành phố Kaohsiung 33

Hình 2 7: Mô hình quản lý thông tin xe vị trí buýt của Singapore 34

Hình 2 8 Website cung cấp tiện ích buýt của hãng SBS Transit- Singapore 34

Hình 2 9: Website thể hiện sơ đồ tuyến và thông tin tuyến của SBS Transit- Singapore 35

Hình 2 10 :Hệ thống quản lý các tuyến xe buýt hiện nay của Tp.HCM 37

Hình 2 11: Website cung cấp thông tin lộ trình và các tuyến xe buýt của Tp.HCM 38

Hình 3 1: Mô hình quản lý đề xuất của hệ thống xe buýt 41

Hình 3 2 Một số phương tiện quan sát, thu thập thông tin và điều phối giao thông 42 Hình 3 3 : Trạm nhà chờ xe buýt điển hình tại Tp.HCM 43

Hình 3 4: Sơ đồ quản lý xe buýt đề xuất với sự hỗ trợ của GIS và GPS 44

Hình 3 5: Các phương pháp mà trung tâm quản lý có thể cung cấp thông tin tới người sử dụng 47

Hình 3 6: Cấu trúc của một mạng đường giao thông 52

Hình 3 7: Cấu trúc của 2 mạng mỗi mạng có 8 nút 53

Hình 3 8: Ma trận C1 của mạng B 55

Hình 3 9: Cấu trúc của mạng đưa vào hệ số cản trở là khoảng cách 57

Hình 3 10: Mô tả lớp giao thông và địa danh 63

Hình 3 11: Mô tả tuyến xe buýt và trạm xe buýt 63

Trang 13

Hình 3 12: Lớp giao thông và đường bộ được trong mạng định nghĩa tách rời nhau

64

Hình 3 13: Hệ thống không tìm được đường đi xe buýt do điểm xuất phát và điểm đích không thuộc đỉnh tuyến xe buýt 65

Hình 3 14: Hệ thống không tìm được đường đi do 2 tuyến buýt không liên thông 65 Hình 3 15: Hệ thống sẽ tìm được đường đi tổng hợp: Đi bộ sau đó lên tuyến xe buýt rồi sau lại xuống đi bộ 66

Hình 3 16: Dự đoán vị trí và thời gian xe buýt tới trạm dựa vào bảng thời gian xe , vận tốc, và khảng cách giữa các trạm 67

Hình 3 17: Cách xác định vị trí của xe cho WebGIS khi có và không có tín hiệu dữ liệu từ xe buýt 68

Hình 3 18: Các yêu cầu của người quản lý và người sử dụng bản đồ tuyến xe Buýt 73

Hình 3 19: Polygon biểu diễn theo tọa độ và biểu diễn theo dạng topology 76

Hình 3 20: Dữ liệu về đường giao thông và đường xe đạp trùng nhau trong geodatabase topology 77

Hình 3 21: Quan hệ giữa các bảng dữ liệu trong cơ sở dữ liệu xe buýt 78

Hình 3 22: Lược đồ trạng thái của WebGIS 86

Hình 3 23: Lược đồ giải thuật các chức năng của WebGIS 87

Hình 4 1: Kiến trúc client-side 88

Hình 4 2: Kiến trúc server-side 89

Hình 4 3: Cấu trúc của hệ thống WebGIS phục vụ cho truy vấn thông tin xe buýt91 Hình 4 4: Kiến trúc của GeoServer và tương tác với OpenLayer 93

Hình 4 5: Nguyên lý làm việc của PgRouting 94

Hình 4 6: Các yêu cầu dữ liệu với các thuật toán trong PgRouting 95

Hình 4 7: Dữ liều hành chính và thủy hệ hiển thị trên ArcMap 96

Hình 4 8: Hệ VN-2000 được định nghĩa sẵn trong Geoserver 97

Hình 4 9: Dữ liệu đường giao thông hiển thị trên ArcMap 98

Trang 14

Hình 4 10: Đường giao thông sau khi được xử lý cắt tại các giao lộ 99

Hình 4 11: Máy định vị cầm tay GPS Garmin GPSMAP 76CSx 100

Hình 4 12: Dữ liệu được trút vào phần mềm MapSource của Garmin 100

Hình 4 13: Chuyển dữ liệu về trạm buýt, tuyến buýt lên Google Maps để kiểm tra 101

Hình 4 14: Dữ liệu về trạm buýt và tuyến buýt được lưu về dạng shape file 101

Hình 4 15: Thiết bị định vị GPS theo dõi lộ trình VT3.0 102

Hình 4 16: Dữ liệu máy GPS truyền về hiển thị trên phần mềm chuyên dụng LiveGPSvn với bản đồ nền là Google Maps 103

Hình 4 17: Mô hình hoạt động của thiết bị trong hệ thống 104

Hình 4 18: Mô hình truyền dữ liệu của máy định vị GPS kết hợp GSM moderm 105 Hình 4 19: Bảng dữ liệu về lịch trình tuyến, về trạm buýt từ trung tâm quản lý xe buýt 105

Hình 4 20: Tạo CSDL với template là postgis 106

Hình 4 21: Load dữ liệu shapfile vào CSDL 107

Hình 4 22: Dữ liệu sau khi đã tạo topology và các trường thuộc tính cho bài toán tìm đường 108

Hình 4 23: Tạo Workspace làm việc mới 109

Hình 4 24: Các dạng dữ liệu GeoServer hỗ trợ 109

Hình 4 25: Kết nối CSDL PostGIS với GeoServer 110

Hình 4 26: Các table trong CSDL hiển thị trên GeoServer 111

Hình 4 27: Khai báo các thông số trong thẻ Data của layer 112

Hình 4 28: Lựa chọn Default Style cho layer trong thẻ publish của layer 113

Hình 4 29: Tạo mới file Style cho các lớp dữ liệu trong luận văn 114

Hình 4 30: Sơ đồ giải thuật cho bài toán tìm đường đi xe buýt khi click trên bản đồ 116

Hình 4 31: Sơ đồ giải thuật tìm theo địa điểm 117

Hình 4 32: Giao diện WebGIS xe buýt Tp.HCM 118

Hình 4 33: Kết quả tìm đường đi ngắn nhất trên bản đồ 119

Trang 15

Hình 4 34: Tìm tuyến xe buýt qua địa danh 120

Hình 4 35: Tra cứu thông tin của tuyến xe buýt 121

Hình 4 36: Tra cứu thông tin về thời gian xe buýt gần nhất tới trạm 121

Hình 4.37: Giao diện trang WAP cung cấp thông tin xe buýt 123

Hình 4 38: Màn hình tra cứu xe theo địa điểm và tìm đường theo địa điểm trên WAP 123

Hình 4 39 Tra cứu thông tin buýt theo tuyến xe trên trang WAP 123

Danh sách các bảng biểu Bảng 1 1 Mô tả chuỗi dữ liệu định dạng NMEA 25

Bảng 3 1: So sánh ưu nhược điểm của các phương pháp cung cấp thông tin xe buýt 48

Bảng 3 2: So sánh Hệ thống quản lý truyền thống và Hệ thống quản lý dựa vào GIS, WebGIS, Và GPS 69

Bảng 3 3: Mô tả các yêu cầu đối với WebGIS xe buýt 73

Bảng 3 4: Danh sách các dữ liệu 79

Bảng 3 5: Dữ liệu tuyến xe buýt 80

Bảng 3 6: Loại tuyến xe 80

Bảng 3 7: Đơn vị chủ quản 80

Bảng 3 8: Giá vé 81

Bảng 3 9: Lộ trình 81

Bảng 3 10: Cạnh xe buýt 81

Bảng 3 11: Loại trạm dừng 82

Bảng 3 12: Trạm dừng 82

Bảng 3 13: Con đường 82

Bảng 3 14: Cạnh đường 83

Bảng 3 15: Nút giao lộ 83

Trang 16

Bảng 3 16: Địa điểm 83

Bảng 3 17: Loại địa điểm 84

Bảng 3 18: Xe buýt 84

Bảng 3 19: Quan hệ giữa lộ trình tuyến xe buýt và các tuyến đường đi qua 84

Bảng 3 20: Quan hệ giữa lộ trình tuyến xe buýt và các cạnh xe buýt 85

Bảng 3 21: Quan hệ giữa con đường và các cạnh đường 85

Bảng 3 22: Quan hệ giữa cạnh xe buýt và các cạnh đường 85

Danh sách các từ viết tắt trong luận văn

- 3G: Third-generation technology

- CSDL: Cơ sở dữ liệu

- GPRS: General Packet Radio Service

- GMS: Global System for Mobile Communications

- GIS: Geographic Information System

- GPS: Global Positioning System

- ITS: Intelligent Transportation Systems

- PHP: Hypertext Preprocessor

- SMS: Short Message Services

- Tp.HCM: Thành phố Hồ Chí Minh

- WAP: Wireless Application Protocol

- WKT: Well-Known Text

- XML: eXtensible Markup Language

Trang 17

CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU

I.1.Đặt vấn đề:

I.1.1 Tổng quan:

Hệ thống thông tin địa lý từ nhiều năm qua đã trở thành một công cụ hỗ trợ

đắc lực trong nhiều lĩnh vực như quản lý đất đai, quy hoạch, môi trường… cho các

thành phố lớn tại Việt Nam

Trong lĩnh vực giao thông thì GIS cũng đã được nghiên cứu ứng dụng nhưng

chưa thực sự được chú trọng và chưa tổng hợp các ứng dụng vào một hệ thống quản

lý cụ thể tại Việt Nam, trong khi đó việc ứng dụng GIS trong hệ thống giao thông

tại các nước phát triển đã có từ rất lâu Như Nhật Bản đã ứng dụng GIS để xây dựng

hệ thống quản lý giao thông từ những năm 1980, Mỹ xây dựng hệ thống quản lý

giao thông thông minh từ những năm 1970 [1]

Để xây dựng một hệ thống quản lý giao thông trên nền GIS đòi hỏi một số tiền

lớn để xây dựng hệ thống đồng bộ cùng với đội ngũ những người quản lý phải am

hiểu về GIS và giao thông,

Tại Tp.HCM thì theo thống kê tới giữa năm 2009 thì lượng xe cơ giới là 4,3

triệu chiếc, và hằng ngày lượng xe ô tô và xe máy của thành phố tăng gần 1000

chiếc, trong khi đó hệ thống đường giao thông của thành phố tăng rất ít và mặc dù

đã được tu sửa thường xuyên nhưng thực sự đang quá tải do đó tình trạng tắc ngẽn

đang ngày càng phổ biến

I.1.2 Tính cần thiết của đề tài:

Thành phố Hồ Chí Minh ngày càng được mở rộng, dân số tăng, nhu cầu đi lại

tăng, hệ thống đường giao thông tuy được cải thiện nhưng không thể theo kịp nhu

Trang 18

cầu của phát triển Giao thông công cộng trở thành một giải pháp cần thiết để giảm

tải lượng xe vận hành trên đường, từ đó sẽ giảm được tắc nghẽn và ô nhiễm;

Khối lượng xe buýt lưu thông trong TP.HCM hiện có khoảng 3.200 xe các

loại, và hiện tại mô hình quản lý hệ thống xe buýt này cần có một cải tổ mạnh mẽ

Để thu hút người dân sử dụng phương tiện giao thông công cộng trong việc đi

lại hằng ngày thì cần phải đẩy mạnh công tác tuyên truyền quảng bá, đồng thời có

kế hoạch cải tạo, xây dựng các tuyến đường, bến đỗ và khuyễn khích, tạo điều kiện

cho doanh nghiệp tư nhân tham gia đầu tư cùng với Nhà nước.Về phương diện

quản lý và kĩ thuật thì chúng ta phải xây dựng một hệ thống tối ưu nhằm quản lý các

phương tiện vận chuyển hành khách công cộng (cụ thể ở đây là xe buýt), có như vậy

chúng ta mới có thể thu hút người dân sử dụng

Hệ thống quản lý này sẽ đảm bảo cho thành phố có một hệ thống giao thông

công cộng tốt, tiết kiệm thời gian cho người sử dụng, tiết kiệm chi phí do kẹt xe,

cũng như giảm số lượng xe cá nhân lưu thông trên đường

Với những ưu điểm của công nghệ GIS trong việc quản lý các đối tượng

không gian thì việc xây dựng hệ thống quản lý các phương tiện vận chuyển hành

khách công cộng trên nền GIS sẽ mang lại một công cụ thực sự hữu hiệu cho nhà

quản lý, người sử dụng và người vận hành

I 1.3 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong nước và ngoài nước

I.1.3.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới:

Với lợi thế của công nghệ GIS trong việc quản lý, truy vấn và hiện thị vị trí

cũng như trong các bài toán không gian nên GIS đã được nghiên cứu và ứng dụng

rộng rãi trong quản lý giao thông tại Mỹ từ khi công nghệ GIS mới phát triển (1970)

Hệ thống quản lý giao thông thông minh bằng công nghệ GIS cũng được

nghiên cứu và ứng dụng tại nhiều nước như Nhật Bản (1980), Ấn Độ (2000)…

Trang 19

Việc quản lý hệ thống phương tiện giao thông thường được tích hợp vào trong

hệ thống giao thông thông minh với kinh phí và quy mô khá lớn

Việc xác định vị trí của xe đang di chuyển sẽ thông qua một bộ thu GPS và

chuyển dữ liệu tới hệ thống quản lý thông qua một thiết bị di động GMS và cuối

cùng là đưa vào hệ thống GIS để hiển thị lên bản đồ

Từ năm 1995 hãng Taxi Oslo tại Na Uy đã ứng dụng GIS và GPS để xây dựng

hệ thống xác định chính xác vị trí của xe tại thời gian thực để dễ dàng xác định

được vị trí xe gần nhất nhờ đó tăng hiệu quả kinh doanh và thuận lợi cho khách

hàng (Baumann, 1995) [2]

Tại Anh, việc ứng dụng công nghệ GPS kết hợp GIS cũng được tiến hành để

xác định vị trí chính xác của xe trong các trường hợp tìm kiếm xe mất cắp hay trong

các trường hợp cần sự hỗ trợ khẩn cấp (Fitzgibbon, 1999) [3]

I.1.3.2 Tình hình nghiên cứu trong nước:

Tại Việt Nam đã có những ghiên cứu và sản phẩm ứng dụng GIS trong lĩnh

vực giao thông trong những năm gần đây

Tại Tp.HCM công ty Địa Việt SJC đã xây dựng thành công Ứng dụng GIS trong

quản lý và lập kế hoạch duy tu nâng cấp, xây mới hạ tầng giao thông và triển khai thí điểm

ở quận 1 [4]

Trong lĩnh vực quản lý phương tiện giao thông thì đã có các nghiên cứu ứng dụng để

xác định vị xe tải và taxi (Lê Văn Hưng, 2006) [5], công ty ViệtMap cũng có một sản

phẩm tích hợp GPS và GIS để quản lý lý vị trí xe, tuy nhiên việc này chưa phát huy hết sức

mạnh của GIS khi không được tích hợp trong một hệ thống toàn diện

Nhìn chung các ứng dụng GIS trong giao thông tại Việt Nam còn chủ yếu ở giai đoạn tự

phát và còn rời rạc, chưa có một hệ thống tích hợp các bài toán để phát huy hết khả năng

của GIS

Trang 20

I.2 Mục tiêu, nội dung và phương pháp nghiên cứu:

I.2.1 Mục tiêu của luận văn:

- Nghiên cứu ứng dụng GIS để xây dựng một hệ thống quản lý xe buýt tại

Tp.HCM

- Đề xuất quy trình quản lý tối ưu cho hệ thống xe buýt của Tp.HCM

- Xây dựng một bản đồ thể hiện vị trí các xe buýt nếu có thể kết hợp với hệ thống

thu tín hiệu GPS để thể hiện dạng thời gian thực, kết hợp với vị trí các nhà chờ, bến

xe… cho phép người quản lý và người sử dụng thực hiện các truy vấn cần thiết

I.2.2 Nội dung nghiên cứu của luận văn:

I.2.2.1 Đặc điểm vùng nghiên cứu:

 Đặc điểm tự nhiên – kinh tế - xã hội thành phố HCM

 Hiện trạng giao thông công cộng của Tp.HCM

 Hiện trạng công tác quản lý hệ thống xe buýt của Tp.HCM

I.2.2.2 Ứng dụng GIS xây dựng hệ thống quản lý xe buýt tại Tp.HCM:

 Thu thập cơ sở dữ liệu GIS: Bản đồ giao thông Tp.HCM tỷ lệ 1: 10.000

 Xây dựng cơ sở dữ liệu về các tuyến xe buýt, nhà chờ xe buýt trên các tuyến,

vị trí các bến xe, tốc độ và vị trí của xe

 Cơ sở dữ liệu bổ sung các tuyến đường gồm: vận tốc cho phép, đường một

chiều hay 2 chiều, …

 Mô hình các bài toán và các phương pháp giải quyết các bài toán trong quản lý

các phương tiện vận chuyển

 Xây dựng hệ thống quản lý dựa trên cơ sở dữ liệu và mô hình tương ứng kết

hợp với 1 quy trình hợp lý

Trang 21

I.2.2.3 Tham khảo và so sánh một số mô hình quản lý xe buýt của thành phố khác

I.2.3 Phương pháp nghiên cứu:

1 Điều tra thực trạng quản lý hệ thống xe Buýt tại Tp.HCM

2 Điều tra thực địa để xác định những tuyến xe Bus, vị trí nhà chờ hiện có

3 Nghiên cứu xây dựng mô hình quản lý phương tiện vận chuyển giao thông công

cộng tại Tp.HCM một cách hợp lý dựa trên nền GIS

4 Sử dụng thuật toán của các bài toán truy vấn không gian đã có

5 Tham khảo một nghiên cứu trong nước và ngoài nước có liên quan đến bài toán,

kết hợp phân tích để áp dụng vào mô hình

6 Thử nghiệm mô hình của hệ thống quản lý trên quy mô nhỏ, từ đó rút ra kết luận

và nhận xét cần thiết để hoàn thiện mô hình

I.3 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của luận văn

I.3.1 Ý nghĩa khoa học của luận văn:

GIS đã được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, điểm mạnh của GIS chính là khả

năng lưu trữ, hiển thị, truy vấn và phân tích đồng thời dữ liệu không gian và thuộc

tính

Vì vậy trong lĩnh vực giao thông, lĩnh vực đòi hỏi sự tổng hợp và phân tích dữ

liệu không gian và thuộc tính rất lớn thì rõ ràng ứng dụng GIS có rất nhiều ưu điểm

Luận văn xây dựng phương pháp và quy trình quản lý hệ thống xe buýt dựa

trên nền GIS nhằm nâng cao hiệu quả của hệ thống cũng như đảm bảo tính khách

quan và khoa học trong các quyết định của hệ thống quản lý

Trang 22

I.3.2 Ý nghĩa thực tiễn của luận văn:

Trong những năm gần đây cùng với tốc độ phát triển kinh tế cao, thì giao

thông Tp.HCM luôn rơi vào tình trạng quá tải do nhu cầu đi lại lớn cùng với sự tập

trung ngày càng đông dân cư và phương tiện giao thông gia tăng Hệ thống giao

thông công cộng của Tp.HCM cần được thay đổi cách quản lý cũng như chất lượng

phục vụ, có như vậy mới thu hút được số đông người sử dụng từ đó góp phần giảm

tải cho giao thông thành phố

Việc ứng dụng GIS vào hệ thống quản lý xe buýt của thành phố sẽ làm tăng

tính hiệu quả, sự ổn định của hệ thống, giúp người dân di chuyển nhanh chóng, lựa

chọn hợp lý giữa các tuyến của xe buýt cho khoảng cách và thời gian di chuyển

ngắn nhất có thể; tìm kiếm các xe buýt ở gần nhất một cách nhanh chóng, cũng như

giúp người quản lý có một công cụ mạnh và trực quan trong quản lý xe buýt, các

nhà chờ, các tuyến xe buýt hiện có hay phân tích để mở rộng hệ thống nhà chờ, xây

dựng tuyến mới dựa vào nhu cầu của người dân, hay định hướng quy hoạch, phát

triển của thành phố

Luận văn sử dụng các dữ liệu nền và kết quả của một số nghiên cứu liên quan

nên tiết kiệm được thời gian và kinh phí thực hiện

Các dữ liệu được lưu trữ và quản lý trong GIS nên khả năng cập nhật và sử

dụng thông tin rất linh hoạt và tiết kiệm chi phí

Kết qủa của việc tích hợp GIS để xây dựng hệ thống quản lý xe buýt của

Tp.HCM góp phần giảm lượng xe cá nhân, giảm ùn tắc từ đó tiết kiệm được rất

nhiều cho xã hội từ nhiêu liệu, thời gian vv

Trang 23

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ WEBGIS, GPS VÀ HỆ

THỐNG QUẢN LÝ PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG

II.1 Giới thiệu về WebGIS

WebGIS là hệ thống thông tin địa lý phân tán trên một mạng các máy tính để

tích hợp, trao đổi các thông tin địa lý trên WWW (World Wide Web) Trong cách

thực hiện nhiệm vụ phân tích GIS, dịch vụ này gần giống như là kiến trúc

Client-Server của Web Xử lý thông tin địa lý được chia ra thành các nhiệm vụ ở phía

server và phía client Điều này cho phép người dùng có thể truy xuất, thao tác và

nhận kết quả từ việc khai thác dữ liệu GIS từ trình duyệt web của họ mà không phải

trả tiền cho phần mềm GIS

Một client tiêu biểu là trình duyệt web và server-side bao gồm một Web server

có cung cấp một chương trình phần mềm WebGIS Client thường yêu cầu một ảnh

bản đồ hay xử lý thông tin địa lý qua Web đến server ở xa Server chuyển đổi yêu

cầu thành mã nội bộ và gọi những chức năng về GIS bằng cách chuyển tiếp yêu cầu

tới phần mềm WebGIS Phần mềm này trả về kết quả, sau đó kết quả này được định

dạng lại cho việc trình bày bởi trình duyệt hay những hàm từ các plug-in hoặc Java

applet Server sau đó trả về kết quả cho client để hiển thị, hoặc gửi dữ liệu và các

công cụ phân tích đến client để dùng ở phía client

Phần lớn sự chú ý gần đây là tập trung vào việc phát triển các chức năng GIS

trên Internet WebGIS có tiềm năng lớn trong việc làm cho thông tin địa lý trở nên

hữu dụng và sẵn sàng tới số lượng lớn người dùng trên toàn thế giới Thách thức lớn

của WebGIS là việc tạo ra một hệ thống phần mềm không phụ thuộc vào platform

và chạy trên chuẩn giao thức mạng TCP/IP, có nghĩa là khả năng WebGIS được

chạy trên bất kì trình duyệt web của bất kì máy tính nào nối mạng Internet Đối với

Trang 24

vấn đề này, các phần mềm GIS phải được thiết kế lại để trở thành ứng dụng

WebGIS theo các kỹ thuật mạng Internet

II.2 Tổng quan về công nghệ định vị GPS:

2.1 Khái niệm sơ lược hệ thống GPS:

Hệ thống Định vị Toàn cầu (Global Positioning System - GPS) là hệ thống xác

định vị trí dựa trên vị trí của các vệ tinh nhân tạo, do Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ thiết

kế, xây dựng, vận hành và quản lý [6] Trong cùng một thời điểm, tọa độ của một

điểm trên mặt đất sẽ được xác định nếu xác định được khoảng cách từ điểm đó đến

ít nhất ba vệ tinh GPS ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực quân

sự và dân sự nhờ các đặc điểm:

- Xác định vị trí chính xác (khoảng từ 10 m trở xuống đến vài mm)

- Tương ứng với từng vị trí, có thể xác định được vận tốc và thời gian chính xác

- Hệ thống hỗ trợ xác định vị trí theo ba hướng

- Tín hiệu luôn có sẵn ở mọi nơi trên trái đất

- Hệ thống hỗ trợ cho mọi điều kiện thời tiết và hoạt động 24/24

- Hệ thống không đòi hỏi chi phí cao ở người dùng, người dùng chỉ cần trả chi phí

cho một vài phần cứng cần thiết

2.2 Các thành phần hệ thống:

Hệ thống GPS bao gồm 3 bộ phận chính: Bộ phận không gian (Space

segment).Bộ phận điều khiển (Control segment).Bộ phận sử dụng (User segment)

Trang 25

Hình 2 1: Các thành phần hệ thống trong GPS

2.2.1 Bộ phận không gian:

Bộ phận không gian bao gồm ít nhất 24 vệ tinh (thông thường 32 vệ tinh) làm

việc và dự phòng được đặt lên quỹ đạo sao cho ở bất cứ vị trí nào trên mặt đất cũng

có thể "nhìn" thấy được 4 vệ tinh Các vệ tinh này được sắp xếp trên 6 mặt phẳng

quỹ đạo nghiêng 55so với mặt xích đạo Mỗi quỹ đạo là một vòng tròn với cao độ

khoảng12.000 dặm (20183 km)

2.2.2 Bộ phận điều khiển:

Có 5 trạm mặt đất được bố trí đều trên vành đai xích đạo: Hawaii, Colorado

Springs, Ascension Island, Diego Garcia and Kwajalein Có những nhiệm vụ sau:

- 4 trạm giám sát Hawaii, Ascension Island, Diego Garcia and Kwajalein đều được

trang bị các thiết bị nhận GPS để theo dõi các vệ tinh Dữ liệu kết quả sẽ được gửi

cho trạm điều khiển trung tâm Colorado Springs

- Trạm điều khiển trung tâm MCS (Master Control Station) dựa vào các dữ liệu

nhận được từ các trạm giám sát để tính toán lịch vệ tinh và chỉnh sửa đồng hồ vệ

tinh Đây là nơi điều khiển cho mọi hoạt động của phần không gian: điều khiển các

vệ tinh, mã hóa dữ liệu, duy trì đồng hồ vệ tinh

Trang 26

- 3 antenna có nhiệm vụ nhận và truyền tín hiệu điều khiển vệ tinh được đặt tại 3

trạm Ascension Island, Diego Garcia and Kwajalein, những trạm này còn có thể

được gọi là trạm tiếp vận Dữ liệu từ antenne chuyển đi lên vệ tinh bao gồm thông

tin đồng hồ và quỹ đạo vệ tinh đã được trạm điều khiển trung tâm chỉnh sửa và

được truyền đi như thông điệp định hướng

2.2.3 Bộ phận sử dụng:

Gồm người sử dụng và thiết bị thu GPS Các thiết bị thu GPS chuyển đổi các

tín hiệu từ vệ tinh thành vị trí, vận tốc và thời gian tương đối.Các thiết bị này dùng

để định hướng, xác định vị trí, thời gian và các nghiên cứu khác (đo lường thành

phần khí quyển)

Các ứng dụng của hệ thống ngày càng được mở rộng đối với cả quân sự và

dân sự:

- Theo dõi, định hướng trên đường bộ, đường thủy và cả đường hàng không Với

ứng dụng này đòi hỏi độ chính xác vừa phải, do đó chi phí tương đối thấp

- Trắc địa bản đồ: bao gồm địa vật lý, nghiên cứu các giải pháp và khảo sát các dữ

liệu GIS thu được…Các ứng dụng này nói chung có độ chính xác rất cao, cho định

vị theo cả hai phương thức tĩnh và động, do đó cần phần cứng đặc biệt và phần mềm

xử lý dữ liệu riêng

- Cho các ứng dụng trong quân đội Mặc dù hầu hết các ứng dụng giống như dân sự

nhưng hệ thống GPS dành cho quân đội được phát triển đặc biệt hơn và đạt được độ

tin cậy rất lớn

- Cho các yêu cầu giải trí cá nhân Với các ứng dụng loại này đòi hỏi chi phí thiết bị

thấp và dễ sử dụng

- Các ứng dụng đặc biệt khác như: nghiên cứu bầu khí quyển…Hiển nhiên các ứng

dụng này đòi hỏi hệ thống chí phí cao và đặc biệt hơn như hệ thống xử lý theo thời

gian thực

Trang 27

Hình 2 2: Một số ứng dụng định vị của GPS

2.3 Nguyên tắc định vị:

Khái niệm cơ bản của định vị GPS đó là định vị theo vùng Nguyên tắc hình

học của định vị có thể được giải thích trong giới hạn giao của các điểm

Xét một thời điểm bất kỳ, hãy tưởng tượng chúng ta đang có một thiết bị nhận

GPS, và cách vệ tinh thứ nhất 11 dặm, vậy vị trí của chúng ta là một điểm bất kỳ

trên hình cầu với tâm là vệ tinh này và bán kính chính là khoảng cách từ vị trí đứng

tới vệ tinh (11 dặm), mặt khác chúng ta cũng đứng cách vệ tinh thứ hai là 12 dặm

=> có hình cầu thứ 2 với tâm là vị trí của vệ tinh 2, bán kính = 12 dặm Từ 2 hình

cầu này, chúng ta có được vùng giao là một hình tròn => vị trí xác định là một điểm

bất kỳ trong hình tròn giao

2.4 Dữ liệu do thiết bị thu GPS :

2.4.1 Các thiết bị thu tín hiệu GPS:

Hiện nay, có rất nhiều nhà cung cấp các thiết bị thu tín hiệu GPS Và căn cứ

vào khả năng máy thu khi xử lý các trị đo mã hay trị đo phase sóng mang mà chia

thành 4 nhóm máy thu:

Trang 28

- Máy thu chỉ xứ lý duy nhất mã C/A trên tấn số L1, thường là loại máy thu cầm

tay, số liệu xuất ra là tọa độ địa lý trong hệ WGS 84 hoặc tọa độ vuông góc phẳng

UTM…Loại máy thu này được sử dụng phổ biến ở dân sự trong việc xác định vị trí

và hướng đi Ví dụ: họ máy Garmin, Magellan…

- Máy thu xử lý mã C/A và phase sóng mang L1 Máy có thể lưu giữ mã thời gian

và phase sóng mang trong bộ nhớ, có máy tính hoặc băng từ để lưu trữ số liệu đo

Các kiểu máy sản xuất hiện nay còn lưu giữ số liệu đo trong chíp bộ nhớ Loại máy

thu này thường được dùng trong công tác đo đạc trắc địa…Ví dụ: họ máy Trimble

4000Si, Leica S510…

- Máy thu xử lý mã C/A và 2 phase sóng mang L1 , L2 Ví dụ: họ máy Trimble

4000SSE, LeicaS520…

- Máy thu xử lý mã Y và 2 phase sóng mang L1 , L2 Loại máy thu này chỉ có quân

đội Mỹ và đồng minh mới có

2.4.2 Tín hiệu thu từ máy thu GPS :

Khi thiết bị thu GPS nhận được tín hiệu từ vệ tinh sẽ tính toán để đưa ra dữ

liệu bao gồm vị trí, vận tốc và thời gian, các dữ liệu có thể khác nhau tùy theo từng

loại thiết bị nhận và tùy theo quy định của nhà sản xuất, nhưng tất cả các dữ liệu do

thiết bị thu GPS kết xuất được đều theo một chuẩn nhất định, đó là chuẩn NMEA

(National Marine Electronics Association) hay còn được gọi là chuỗi NMEA Hiện

nay, chuẩn NMEA 0183 đang là chuẩn được sử dụng phổ biến nhất [7]

Hầu hết các máy tính lấy dữ liệu chuỗi NMEA từ thiết bị thu GPS thông qua

cổng giao tiếp RS232 hoặc thông qua moderm truyền dữ liệu

Chuẩn NMEA gồm một chuỗi kí tự bắt đầu bằng ký tự $ và kết thúc bằng một

giá trị trả về, một chuỗi có thể dài hơn 80 ký tự, các thành phần trong chuỗi chính là

dữ liệu thu được từ vệ tinh, ngăn cách nhau bằng dấu phẩy và được viết theo dạng

mã ASCII, phương thức truyền tuần tự

Trang 29

Chuỗi NMEA Có trên 50 định dạng, tùy theo mục đích sử dụng, các nhà phát

triển sẽ lựa chọn các chuỗi NMEA phù hợp Tuy nhiên, các chuỗi NMEA thường

được sử dụng nhất là: $GPGGA, $GPGSV, $GPRMC, $GPGSA

Trong hệ thống ứng dụng công nghệ GPS cho các đối tượng di động,

$GPGGA và $GPRMC là 2 chuỗi được sử dụng thường xuyên nhất

Mô tả chi tiết cho chuỗi $GPGGA:

 $GPGGA,123519,4807.038,N,01131.000,E,1,05,0.9,545.4,M,46.9,M,,*47

Bảng 1 1 Mô tả chuỗi dữ liệu định dạng NMEA của máy thu GPS

Nhận dạng chuỗi $GPGGA

Dữ liệu hệ thống đã fix

Trong GPS, để định vị 1 đối tượng có các khái niệm về kết quả định vị: No fix: vị trí chưa được xác định chính xác

2D fix: xác định được vị trí theo 2 chiều

3D fix: xác định được vị trí theo 3 chiều

Thời gian 123519 12 giờ 35 phút 19 giây theo giờ quốc tế

Vĩ độ 4807.038,N Thiết bị đang ở 48° 07 phút 038 giây

Trang 30

System) là kĩ thuật nâng cao độ chính xác cho định vị bằng cách sử dụng mạng lưới

đã biết tọa độ chính xác để hiểu chỉnh vào kết quả định vị

Số vệ tinh 05 Có 5 vệ tinh quan sát mà thiết bị nhận

được sóng

HDOP 0.9 Horizontal Dilution Of Position (Sai số

theo chiều ngang)

Độ cao 545.4,M Độ cao 545.4, đơn vị mét so với mực nước

cập nhật DGPS cuối (rỗng) Không có lần cập nhật cuối

Id của DGPS station (rỗng) Không có id của DGPS Station

Giao thông công cộng là hệ thống giao thông trong đó người tham gia giao

thông không sử dụng các phương tiện giao thông thuộc sở hữu cá nhân

Các dạng phương tiện giao thông công cộng thường gặp bao gồm:

Xe kéo tay ,Xe ngựa, Xe xích lô, Đò ngang, Ghe, thuyền, Xe buýt, Tàu điện, Tàu

hỏa, Tàu thuỷ, Máy bay,Taxi, Phà

Các phương tiện giao thông công cộng có thể giúp cải thiện được cơ bản cơ

cấu đô thị bằng cách giải phóng được không gian lẽ ra được sử dụng để làm đường

Trang 31

và nơi đỗ xe, tạo điều kiện cho các việc khác như các khu vực cho người đi bộ và

các khoảng không thoáng có sức hẫp dẫn về môi trường Giao thông công cộng

cũng ít gây hại cho môi trường trên mỗi ki-lô-mét/hành khách so với các xe tư nhân

về yêu cầu không gian, tiêu thụ nhiên liệu, ô nhiễm khí, ô nhiễm tiếng ồn và mức độ

an toàn Sức kéo bằng điện không gây ô nhiễm khi sử dụng và năng lượng cần thiết

có thể được sản xuất từ các nhà máy nhiệt điện, nơi có thể kiểm soát ô nhiễm một

cách chặt chẽ

Tuy nhiên, các phương tiện giao thông công cộng cần khẳng định vai trò của

mình trong cách tiếp cận tổng thể đối với môi trường và cải thiện đô thị Người vận

hành phải có trách nhiệm trong việc cung cấp dịch vụ thường xuyên, đáng tin cậy

và an toàn để đáp ứng được các yêu cầu của hành khách Nếu phải cạnh tranh, các

phương tiện cần phải hiện đại, thái độ phục vụ nhiệt tình, trách nhiệm và hệ thống

tổng thể phải thể hiện được chất lượng cao

Lợi ích từ việc đầu tư:

Việc sử dụng tiền thuế để gây quỹ cho giao thông công cộng sẽ có lợi cho

người dân Nếu tiền thuế được đưa vào quỹ giao thông công cộng, giao thông công

cộng sẽ phát triển, từ đó sẽ giảm thiểu ách tắc giao thông và ô nhiễm môi trường

Chính phủ cũng không phải mở rộng cơ sở hạ tầng để điều tiết giao thông, một việc

làm rất tốn kém, đòi hòi thuế cao Nhờ vậy, người dân sẽ không phải trả nhiều tiền

thuế Điều này có lợi cho người dân

Một lý do khác cho phát triển giao thông công cộng là để trợ giúp cho những

người không có khả năng điều khiển các phương tiện giao thông thông thường,

những người chưa đủ độ tuổi cho phép để điều khiển phương tiện giao thông, hoặc

là những người không thể chi trả cho các loại hình giao thông đắt đỏ hơn

Chính phủ và các tổ chức phi chính phủ:

Giao thông công cộng phần lớn dựa vào tiền trợ cấp của chính phủ Chính phủ

phải bù lỗ cho tiền vé thu được Ở một số nước, hệ thống giao thông công cộng có

Trang 32

thể được quản lý bởi một số tổ chức phi chính phủ Ở một số nước khác, chính phủ

chi trả toàn bộ phí giao thông công cộng

Các tổ chức phi chính phủ có thể kiểm được lợi nhuận từ phí đỗ xe, từ việc

cho thuê chỗ buôn bán, quảng cáo, và gần đây là nhờ việc cho các công ty truyền

thông lắp đặt cáp nổi trong đường hầm Ở một số nước, các tổ chức phi chính phủ

hoạt động trên lĩnh vực này còn có được nhiều lợi ích hơn so với những công ty

thông thường: - Chính phủ chi trả cho những dịch vụ không mang lại lợi nhuận -

Chính phủ bảo lãnh nếu công ty có xu hướng phá sản (nhất là đối với các hãng vận

tải hàng không) - Hưởng chính sách ưu đãi về thuế VD: nhiên liệu máy bay thường

được miễn thuế - Tỉ lệ cạnh tranh thấp - Được sử dụng cơ sở hạ tầng sẵn có của

chính phủ mà không phải chi trả hoặc là mua lại với giá rẻ (đặc biệt là ngành đường

sắt)

Giao thông công cộng ở một số nước:

Tại Hồng Kông, tập đoàn MTR và tập đoàn KCR được quyền sở hữu đất xung

quanh các trạm dừng, các kho chứa hàng và đường hầm Những lợi nhuận có được

từ bất động sản đã giúp các tập đoàn chi trả cho việc xây dựng hệ thống đường sắt

Tuy nhiên nó không trợ giúp được nhiều trong việc đưa hệ thống đường sắt vào

hoạt động Những lợi ích được áp dụng tương tự đối với các bến phà của các tổ

chức phi chính phủ Các công ty xe buýt được miễn thuế khi mua Điêzen

Tại Hoa Kỳ, sự vận hành những hoạt động giao thông công cộng được trợ cấp

tài chính bởi chính phủ địa phương và chính phủ của bang Hoa Kỳ có một tổ chức

liên bang chuyên trợ cấp tài chính cho các hoạt động giao thông công cộng mang

tên FTA (Federal Transit Administration)

II.4 Hệ thống giao thông thông minh

Hệ thống Giao thông Thông minh (lntelligent Transport System - ITS) là sự

ứng dụng công nghệ cao điện tử, tin học và viễn thông để điều hành và quản lý hệ

thống GTVT ITS được coi là một hệ thống lớn, trong đó con người, phương tiện

Trang 33

giao thông, mạng lưới đường giao thông là các thành phần của hệ thống, liên kết

chặt chẽ với nhau nhằm bảo đảm cho hệ thống GTVT đạt các mục tiêu:

- Để quản lý hệ thống giao thông một cách an toàn và hiệu quả

- Để giám sát các điều kiện giao thông (các vụ tai nạn, tình trạng của đường giao

thông, các điểm kẹt xe )

- Kiểm soát các luồng giao thông

- Cung cấp thông tin giao thông tới người lái xe, quản lý, các màn hình công cộng…

Hình 2.3: Mô tả hoạt động quản lý của hệ thống giao thông thông minh ITS

[25]

Trang 34

Hình 2 4: Các thành phần chủ yếu của 1 hệ thống giao thông thông minh.[25]

Hình 2 5: Các hình thức thu nhận thông tin và ứng dụng quản lý trong hệ

thống ITS

Trang 35

Các lợi ích của ITS:

- Tăng độ an toàn cho các lái xe

- Tăng hiệu quả của hệ thống giao thông

- Giảm thiểu sự ùn tắc và kẹt xe do thiếu thông tin

- Cải thiện môi trường và hiệu năng của việc sử dụng năng lượng

- Tăng năng suất cho nền kinh tế

Các dạng ứng dụng của ITS:

- Hệ thống quản lý giao thông tốt hơn

- Hệ thống thông tin kèm theo vị trí cho khách du lịch

- Hệ thống kiểm soát phương tiện giao thông

- Hệ thống thu phí tự động

- Hệ thống giao thông công cộng

Hiện ở Việt Nam, cụ thể là ở Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh, cũng đã lắp

đặt các camera theo dõi tình hình giao thông trên đường phố Các kênh phát thanh

thực tế như VOV giao thông FM 91MHz, VOH giao thông cũng liên tục cập nhật

trực tiếp những diễn biến giao thông đang xảy ra giúp thính giả nắm các thông tin,

các chỉ dẫn chính xác về toàn cảnh giao thông Các kênh thông tin này cũng cung

cấp kiến thức về luật giao thông và góp phần xây dựng văn hoá giao thông Tuy

nhiên đó chưa thể gọi là một hệ thống ITS

II.5 Mô hình quản lý xe buýt tại một số thành phố trên thế giới:

1 Kaohsiung City, Taiwan

Trang 36

Chính phủ Đài Loan đã thực hiện kế hoạch phát triển hệ thống giao thông

thông minh ITS của quốc gia (2003-2010) [8] Hệ thống ITS của Đài loan gồm các

thành phần chủ yếu là : Hệ thống cung cấp thông tin giao thông thời gian thực

(Real-Time Urban Arterial Traffic Information System) cho người quản lý , Hệ

thống tin giao thông động thời gian thực cho người dân ( Dynamic Real-Time

Public Transportation Information System) , và Hệ thống quản trị dữ liệu giao thông

(Traffic Facility Database System).Ba thành phần này được quản lý và vận hành bởi

trung tâm điều khiển giao thông (Traffic Control Center)

Dữ liệu được thu thập về trung tâm điều khiển giao thông, tại đây tiến hành

tổng hợp, xử lý, phân tích và ra quyết định cho người điều khiển giao thông có phản

ứng kịp thời để tránh tắc ngẽn đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định

Người sử dụng còn có thể có ngay thông tin giao thông thông qua Internet, điện

thoại, các đèn tín hiệu…

Trang 37

Hình 2 6: Bản đồ hiển thị các tuyến xe Buýt của thành phố Kaohsiung, Đài

Loan.[8]

2.Hệ thống xe Buýt tại Singapore:

Tại Singapore, hãng SBS Transit đã phát triển 1 hệ thống chỉ dẫn tuyến buýt

thông minh cho xe buýt gọi là IRIS NextBus (Intelligent Route Information

System) [9]

Hệ thống này sẽ thu thập thông tin vị trí của các xe buýt ở thời gian thực thông

qua hệ thống định vị GPS.Ngoài ra mỗi xe đều trang bị hệ thống “Quản lý và theo

dõi xe tự động” - Automatic Vehicle Management System (AVMS) tracking device,

hệ thống này sẽ thu thập các thống số của xe và gửi về trung tâm điều khiển Tại

đây, dữ liệu được xử lý và sau đó đưa các thông tin hành khách quan tâm lên trang

web

Trang 38

Hình 2 7: Mô hình quản lý thông tin xe vị trí buýt của Singapore [9]

Hình 2 8 Website cung cấp tiện ích buýt của hãng SBS

Transit-Singapore[9]

Trang 39

Hình 2 9: Website thể hiện sơ đồ tuyến và thông tin tuyến của SBS Transit-

Singapore [9]

II.6 Hệ thống quản lý xe Buýt hiện nay tại Tp.HCM:

Hiện tại hệ thống quản lý xe Buýt của Tp.HCM đang hoạt động thiếu sự

thống nhất với các hệ thống giao thông khác trong thành phố

Cụ thệ toàn bộ hệ thống xe Buýt được vận hành bởi: Trung tâm Quản lý và

Điều hành Vận tải Hành khách công cộng Địa chỉ: 102 Ký Con, Phường Nguyễn

Thái Bình, Quận 1, TP.HCM

Trung tâm Quản lý và Điều hành vận tải hành khách công cộng đã được thành

lập theo quyết định số 4196/QĐ-UBND của Ủy ban nhân dân thành phố với nhiệm

vụ, chức năng chính như sau:

- Quyết định biểu đồ chạy xe cho từng tuyến xe buýt theo định hướng đã được Sở

Giao thông Công chính chấp thuận

- Tổ chức đấu thầu chọn doanh nghiệp khai thác tuyến theo kế hoạch đã được Sở

Giao thông Công chính phê duyệt Ký kết hợp đồng khai thác vận chuyển hành

khách bằng xe buýt với các doanh nghiệp khai thác tuyến xe buýt

Trang 40

- Kiểm tra điều kiện hoạt động của doanh nghiệp khi tham gia VTHKCC bằng xe

buýt;Kiểm tra tiêu chuẩn các xe buýt

- Quản lý, điều phối, hướng dẫn và kiểm tra hoạt động khai thác các tuyến xe

buýt đảm bảo mạng lưới xe buýt hoạt động theo đúng biểu đồ ; Điều động đột xuất

các xe buýt để giải tỏa ách tắc, thiếu xe đột biến trên trong mạng lưới tuyến buýt và

là đầu mối tổ chức các tuyến xe buýt có trợ giá

- Tổ chức khảo sát, đo đếm, thống kê kết quả và dự báo nhu cầu đi lại của hành

khách trên mạng lưới xe buýt Tổ chức tư vấn nghiên cứu và đề xuất điều chỉnh

luồng tuyến khi có yêu cầu

- Làm đầu mối tiếp nhận, kiểm tra và thanh quyết toán kinh phí trợ giá cho các

doanh nghiệp khai thác tuyến xe buýt

- In, cấp và kiểm tra sổ nhật trình chạy xe của các doanh nghiệp tham gia khai

thác tuyến xe buýt

- Lập và thực hiện kế hoạch tập huấn, bồi dưỡng nghiệp vụ cho lái xe, nhân viên

bánvé

- Thực hiện chức năng của cơ quan chủ đầu tư các dự án đầu tư xây dựng, sửa

chữa và cải tạo, quản lý cơ sở hạ tầng phục vụ VTHKCC bằng xe buýt ; Tổ chức

duy tu bảo dưỡng cơ sở hạ tầng này

- Tổ chức các kênh thông tin trực tuyến để tuyên truyền vận động nhân dân tham

gia đi lại bằng xe buýt ; Tổ chức hướng dẫn, giải đáp thắc mắc và trả lời các ý kiến

của hành khách đi xe buýt

Định dạng
Số trang	147
Dung lượng	4,81 MB