TIỂU LUẬN PHÂN TÍCH các ỨNG DỤNG CHUNG của hệ THỐNG GIAO THÔNG THÔNG MING (ITS) và hệ THỐNG GIAO THÔNG THÔNG MINH (ITS) ỨNG DỤNG CHO THÀNH PHỐ

Tùy theo đặc điểm của mỗi quốc gia mà tập trungvào các lĩnh vực chính sau đây: Hoàn thiện kết cấu hạ tầng đường bộ, xử lý khẩn cấpcác sự cố giao thông; Hiện đại hóa các trạm thu phí tự đ

Sinh viên thực hiện: Phan Đức Minh Luân

Mã sinh viên : 5851031021 Lớp: Tự động hoá K58 Giáo viên hướng dẫn: Mai Vinh Dự

TP HỒ CHÍ MINH, Tháng 7 năm 2021

LỜI CẢM ƠN

Trên thực tế không có sự thành công nào mà không gắn liền với những sự hỗ trợ,giúp đỡ dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của người khác Trong suốt thời gian từkhi bắt đầu học tập ở giảng đường đại học đến nay, em đã nhận được rất nhiều sự quantâm, giúp đỡ của quý Thầy Cô, gia đình và bạn bè Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, đã cùngvới những tri thức và tâm huyết của mình để truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho em

trong suốt quá trình học Và đặc biệt, trong môn học Giao thông thông minh (ITS) này thầy Mai Vinh Dự đã tận tình giảng dạy, truyền đạt thêm cho em những kiến thức hay về

môn học này Em xin chân thành cảm ơn thầy đã tận tâm hướng dẫn em trong suốt quátrình học tập Bài báo cáo này được thực hiện trong quá trình học Bước đầu đi vào thực

tế, kiến thức của em còn hạn chế và còn nhiều bỡ ngỡ Do vậy, không tránh khỏi nhữngthiếu sót là điều chắc chắn, em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu củaquý Thầy để kiến thức của em được hoàn thiện hơn

Em xin gửi đến thầy lời chúc tốt đẹp nhất trong cuộc sống Kính chúc quý thầy dồidào sức khỏe và thành công trong sự nghiệp cao quý

Em xin trân trọng cảm ơn!

TP.HCM, tháng 7 năm 2021Sinh viên thực hiệnPhan Đức Minh Luân

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

DANH MỤC BẢNG BIỂU Error! Bookmark not defined. DANH MỤC HÌNH VẼ iv

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 CÁC ỨNG DỤNG CHUNG CỦA HỆ THỐNG GIAO THÔNG THÔNG MINH 2

1.1 Lịch sử ra đời và phát triển của ITS 2

1.2 Khái niệm về hệ thống giao thông thông minh 3

1.3 Vài trò của ITS trong Smart city 3

1.4 Hạ tầng giao thông thông minh 5

1.5 Ứng dụng chung của hệ thống giao thông thông minh 6

1.5.1 Hệ thống quản lý giao thông(Traffic Management System) 6

1.5.2 Hệ thống giao thông thông minh ở Hồng Kông 7

1.5.3 Hệ thống video phát hiện phương tiện 8

1.5.4 Đèn giao thông thông minh 9

1.5.5 Hệ thống bãi giữ xe thông minh 10

1.5.6 Thiết bị “lái xe” thông minh 10

1.5.7 Đưa hệ thống ITS vào đường cao tốc 11

1.5.8 Xây dựng các trạm thu phí tự động 12

1.5.9 Hệ thống thu phí một dừng 13

1.5.10 Hệ thống thu phí mở không dừng 13

1.5.11 Hệ thống thu phí kín 13

1.5.12 Hệ thống kiểm soát tải trọng 13

1.5.13 VOV giao thông 15

CHƯƠNG 2 HỆ THỐNG GIAO THÔNG THÔNG MINH ỨNG DỤNG CHO THÀNH PHỐ 21 2.1 Hệ Thống Quản Lý Và Giám Sát Phương Tiện Giao Thông(TMS-Traffic management system) 21

2.1.1 Tổng quan về hệ thống TMS 21

2.1.2 Chức năng hệ thống TMS 21

2.1.3 Phần mềm quản lý và giám sát phương tiện giao thông (Transport

Monitoring System – TMS System) 22

2.2 Hệ Thống Quản Lý Xe Bus (Bus Management System - BMS) 24

2.2.1 Các bộ phận cả hệ thống quản lý tuyến xe buýt 24

2.2.2 Cách quản lý tuyến xe của hệ thống 24

2.2.3 Chức năng hệ thống xe buýt thông minh 25

2.2.4 Cách quản lý tuyến xe của hệ thống 26

2.2.5 Hệ thống định vị tự động phương tiện (AVL) 26

2.2.6 Giải pháp gắn thiết bị GPS trên xe buýt 27

2.3 Hệ thống quản lý và thu phí bãi đỗ (Parking Control System – PCS) 28

2.3.1 Cấu trúc 28

2.3.2 Những lợi ích mà phần mềm đỗ xe thông minh mang lại 30

2.4 Hệ thống vé liên thông ( Automatic Fare Collection System) 30

2.4.1 Tổng Quan về Hệ thống Vé Liên Thông 30

2.4.2 Phần mềm hệ thống vé liên thông 33

2.5 Hệ thống điều khiển đèn giao thông thông minh 34

2.5.1 Hệ thống tự động phát hiện vi phạm đèn đỏ 35

2.5.2 Hệ thống tự động phát hiện vi phạm tốc độ 36

2.5.3 Trung tâm giám sát 36

2.5.4 Điều kiện hoạt động của camera giao thông 36

2.5.5 Lợi ích của hệ thống 37

CHƯƠNG 3 MỘT ỨNG DỤNG CỦA HỆ THỐNG GIAO THÔNG THÔNG MINH CHO THÀNH PHỐ 38

3.1 Mô tả hoạt động của hệ thống 38

3.2 Phương án thiết kế 38

3.3 Sơ đồ khối hệ thống 39

3.4 Mô tả hoạt động 39

3.5 Code chương trình 40

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Hạ tầng giao thông thông minh 5

Hình 1.2 Trung tâm quản lý giao thông(TMS) ở Athens 7

Hình 1.3 Hệ thống giao thông thông minh ở Hồng Kông 8

Hình 1.4 Camera AIS có độ phân giải cao, sử dụng trong giám sát giao thông 9

Hình 1.5 Đèn giao thông thông minh 9

Hình 1.6 Sơ đồ hệ thống đèn giao thông thông minh 9

Hình 1.7 Bãi giữ xe thông minh 10

Hình 1.8 Ôtô thông minh 11

Hình 1.9 Mô hình trên cao của tuyến đường thuộc Thành phố Hồ Chí Minh 11

Hình 1.9 Hình ảnh phương tiện giao thông qua hệ thống giám sát 14

Hình 1.10 Trạm thu phí 15

Hình 1.11 Cảnh quan làm việc của nhân viên VOV giao thông 15

Hình 1.12 Bãi giữ xe nổi dạng khung thép sử dụng công nghệ xếp xe tự động 17

Hình 1.13 Phần mềm quản lý các phương tiện vận tải 19

Hình 1.14 Sơ đồ hệ thống báo nghẽn và cách xe tránh nghẽn 20

Hình 2.1 Hệ thống quản lý giám sát của Hanel 22

Hình 2.2 Sơ đồ hệ thống quản lý 25

Hình 2.3 Mô hình hệ thống 25

Hình 2.4 Phần mềm quản lý các tuyến xe buýt 26

Hình 2.5 Mô hình quản lý hệ thống quản lý và thu phí bãi đỗ 28

Hình 2.6 Mô hình hệ thống vé liên thông 32

Hình 2.7 Mô hình quản lý hệ thống điều khiển đèn giao thông thông minh 34

MỞ ĐẦU

1 Sự cần thiết của đề tài

Ngày nay, với sự bùng nổ về khoa học kỹ thuật và công nghệ thông tin, tốc độ

đô thị hoá ngày càng phát triển, nhu cầu đi lại của con người ngày càng cao Tuy nhiên

cở sở hạ tầng, hệ thống giao thông hiện nay chưa đáp ứng đủ nhu cầu đó Hiện tượng

ùn tắc xảy ra thường xuyên, liên tục trên hầu khắp các tuyến phố, môi trường ngàycàng ô nhiễm Hàng ngày cũng xảy ra không biết bao nhiêu vụ tai nạn thương tâm.Trước sự bức bách đó đòi hỏi phải có một giải pháp để giải quyết vấn đề nói trên Hệthống giao thông thông minh (ITS- Intelligent Transport System) đã được ra đời đểđáp ứng hiện thực đó

Tại các nước phát triển như Mỹ, Trung Quốc, Pháp, Nhật Bản…, khái niệm

“Hệ thống giao thông thông minh” không còn xa lạ Cụ thể, đó là việc đưa công nghệcao của thông tin - truyền thông ứng dụng vào cơ sở hạ tầng và trong phương tiện giaothông (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… Tất cả những thứ đó đã giúp cải thiện rõ rệttình hình giao thông Con người ngày được thoải mái hơn khi đi ra đường không cònchứng kiến những cảnh tắc đường cả cây số.

2 Đối tượng nghiên cứu

Phân tích các ứng dụng chung của hệ thống giao thông thông minh và hệ thống giao thông thông minh ứng dụng cho thành phố

3 Kết cấu báo cáo đề tài

CHƯƠNG 1 CÁC ỨNG DỤNG CHUNG CỦA HỆ THỐNG GIAO

THÔNG THÔNG MINH 1.1 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 củacác chuyên gia về lĩnh vực giao thông vận tải đại diện cho các quốc gia và các hãngdanh 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 Cácchủ đề chính được thảo luận tại các hội thảo là an toàn giao thông, hạn chế ô nhiễm môitrường, 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 tiếnsẵn 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 trungvào các lĩnh vực chính sau đây: Hoàn thiện kết cấu hạ tầng đường bộ, xử lý khẩn cấpcác sự cố giao thông; Hiện đại hóa các trạm thu phí tự động, trạm cân điện tử; Quản lýcác 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 tiêntiến (xe buýt, đường sắt đô thị, trung tâm đèn đường tín hiệu); Cải thiện các vấn đề vềthể chế, nguyên tắc giao thông tại các nút giao cắt; Nghiên cứu sản xuất phương tiệngiao thông thông minh; ứng dụng công nghệ tin học, điện tử trong đào tạo, sát hạch vàquản lý lái xe

Thời gian qua, tại một số nước châu Âu, châu Mỹ, châu Á, khu vực ASEAN vàđặc biệt là thành phố Bangkok - Thailand thì việc triển khai ITS đã có những thành côngnhất 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 phốichung 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 liệuđường bộ, điều kiện giao thông; Thu thập dữ liệu cho mạng lưới thông tin đối với cácphương 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 vàocác 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 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 PhúThọ, Bắc Ninh, Đà Nẵng và nhiều tỉnh thành trong cả nước

Sắp tới đây, việc ứng dụng chu kỳ đèn tín hiệu giao thông theo đề tài: “Lànsóng xanh” nhằm điều tiết tối ưu đèn đường tín hiệu tại Thủ đô Hà Nội, TP.Hồ ChíMinh cũng sẽ góp phần nâng cao hiệu quả giao thông, hạn chế ùn tắc phương tiện đanglưu hành cũng sẽ được nghiên cứu triển khai Qua đó thấy rằng: Hệ thống giao thôngthông minh - ITS có một vị trí quan trọng trong sự nghiệp phát triển GTVT của mỗiquốc gia và đặc biệt là với tình trạng giao thông của Việt Nam hiện nay

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 chínhđược 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 chắcchắn sẽ ở cấp độ công nghệ tiên tiến hơn

ITS (Intelligent Transport System) là sự 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 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 vớinhau ITS được hoạch định để giảm bớt tắc nghẽn giao thông, bảo đảm an toàn, giảmnhẹ 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 hàngkhông, 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 ápdụng 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 tuyếnđường cũng như trong các loại hình vận tải Sự định nghĩa đơn giản này đã và đang cónhững thay đổi tốt trong công tác vận hành, quản lý hệ thống giao thông nói chung vàgiao thông đô thị nói riêng ở một số nước trên thế giới Những thành tựu và kinhnghiệm quý báu đó rất đáng để chúng ta nghiên cứu, học tập, tham quan, vận dụng phùhợp với điều kiện Việt Nam

Giao thông luôn được coi là huyết mạch của mỗi đô thị hay mỗi quốc gia Đốivới bất kỳ một thành phố nào, việc phát triển hạ tầng giao thông luôn là lựa chọn hàngđầu trong ưu tiên phát triển của thành phố Cũng chính vì vậy, Giao thông thông minh(ITS) là một trong những thành phần quan trọng nhất để hình thành nên Đô thị thôngminh (Smart City) và thường được lựa chọn là hạng mục đầu tư khởi đầu khi xây dựng

Đô thị thông minh

ITS bao gồm: Con người, phương tiện tham gia giao thông, cơ sở hạ tầng giaothông là các thành phần chính của hệ thống, được liên kết chặt chẽ với nhau nhằm bảođảm cho hệ thống giao thông đạt các mục tiêu sau:

• Giúp hoàn thiện kết cấu hạ tầng đường bộ và xử lý khẩn cấp các sự cố giao thông

• Hiện đại hoá các trạm thu phí tự động và trạm cân điện tử

• Giảm tai nạn, ùn tắc giao thông và giảm ô nhiễm môi trường

• Tiết kiệm thời gian, tiền bạc và nhiên liệu, tạo điều kiện thuận lợi tối

đa cho việc đi lại và vận chuyển hàng hóa

• Quản lý các đường trục giao thông chính, điều tiết việc đi lại của

phương tiện trên đường bằng biển báo điện tử

• Tạo ra hệ thống thông tin cho người đi đường, phổ cập văn hoá giao thông và hỗ trợ quá trình khai thác, điều hành hệ thống giao thông công cộng, chống kẹt xe

• Góp phần trong việc sản xuất các phương tiện thông minh, hạn chế ô nhiễm môi trường và nâng cao hiệu quả của thiết bị an toàn giao thông

• Nâng cao năng lực quản lí: Thông tin được chia sẻ chính xác và nhanhchóng giữa các ban ngành, tăng khả năng phối hợp liên ngành trong xử lí các vấn đề,cung cấp thông tin cho việc xây dựng chính sách,…

• Thân thiện với môi trường Giảm thiểu khí thải ra môi trường, giảm thiểu tiếng ồn

1.4 Hạ tầng giao thông thông minh

Hình 1.1 Hạ tầng giao thông thông minh

ITS bao gồm việc các cảm biến được gắn trên đường để thu thập thông tin vềluồng giao thông, khí hậu, thời tiết,… các thông tin này được hệ thống phân tích và xử

lí sau đó truyền tới người tham gia giao thông để có thể lựa chọn giải pháp lưu thôngtối ưu nhất

ITS là hệ thống bao gồm các phương tiện truyền hình, nối mạng quản lí toànquốc Dựa vào các camera giao thông, hệ thống trung tâm quản lý thiết bị ngoại vi(camera, biển báo điện tử…), công nghệ thông tin đem lại hiệu quả rất lớn trong việcquản lý giao thông đô thị Nhà quản lí chỉ cần ngồi một chỗ là có thể có được thông tinbao quát hệ thống giao thông toàn quốc Thời gian gần đây Việt Nam cũng đã thựchiện đẩy mạnh đầu tư hệ thống đường cao tốc để cải thiện hạ tầng giao thông hiện tại

Các hệ thống chính của ITS bao gồm:

• Hệ thống phần mềm quản lý và điều hành giao thông (Traffic Management

System – TMS)

• Hệ thống điều khiển đèn tín hiệu giao thông và dòng lưu thông (Traffic Flow

Control System – TFC)

• Hệ thống kiểm soát an toàn giao thông (Traffic Enforcement System - TES)

• Hệ thống quản lý xe Bus (Bus Management System - BMS)

• Hệ thống vé liên thông (Automatic Fare Collection System - AFC)

• Hệ thống quản lý và thu phí bãi đỗ (Parking Control System – PCS)

• Hệ thống thu phí đường bộ (Toll Collection System - TCS)

• Hệ thống bảng quang báo hiển thị thông tin giao thông trực tuyến

• Hệ thống đo đếm và phân tích lưu lượng xe lưu thông

Thông minh hóa hệ thống giao thông chính là giảm vai trò của con người trongđiều hành giao thông Khi con người không còn vai trò gì thì sẽ đạt đến mức tự độnghóa Đây chính là mục tiêu cao nhất của ITS Để đạt được mục tiêu này, ITS phải có 3giai đoạn: thu thập thông tin, xử lý thông tin và đưa thông tin được xử lý tới ngườitham gia giao thông

Ứng dụng công nghệ thông tin trong giao thông là xu thế chung của thế giới, nênviệc nghiên cứu phát triển thêm hệ thống giao thông thông minh là nhu cầu rất bức thiết

Ứng dụng của ITS trên thế giới

Sự tiến bộ vượt bậc của kỹ thuật thông tin và truyền thông đã góp phần thúc đẩycho sự ra đời của nhiều ứng dụng trong quản lý, khai thác giao thông đường bộ màtrong đó phải kể đến sự xuất hiện của hệ thống giao thông thông minh Tại các nướcphát triển như Mỹ, Trung Quốc, Pháp, Nhật Bản…, khái niệm “Hệ thống giao thôngthông minh” (Intelligent Transport System - ITS) không còn xa lạ Cụ thể, đó là việcđưa công nghệ cao của thông tin - truyền thông ứng dụng vào cơ sở hạ tầng và trongphương tiện giao thông (chủ yếu là ô tô), tối ưu hoá quản lý, điều hành nhằm giảmthiểu ùn tắc, tai nạn, tăng cường năng lực vận tải hành khách…

1.5.1 Hệ thống quản lý giao thông(Traffic Management System).

Phần mềm trung tâm của Hệ thống quản lý giao thông (Traffic MangementSystem-TMS) là phần mềm Siemns SI –Traffic Concert Hệ thống được vận hành từhai trung tâm (đề phòng một trong hai trung tâm bị lỗi) lấy dữ liệu từ nhiều nguồnkhác nhau gồm các camera giám sát, tín hiệu giao thông, các camera phát hiện, thiết bịphát hiện nhiễu xạ, thiết bị kiểm soát tốc độ, nhân viên an ninh và cảnh sát giao thôngtrên mặt đất

Hình 1.2 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, bằngcách điều chỉnh pha và tính liên tục của các tín hiệu giao thông và cảnh báo cho cảnhsát giao thông trong bối cảnh đó Bằng cách này, hệ thống lưới chống tắc nổi tiếng củaAthens đã tránh được ùn tắc giao thông

1.5.2 Hệ thống giao thông thông minh ở Hồng Kông

Một hệ thống giao thông thông minh (ITS) trị giá 423 triệu USD đang đượcphát triển để cải thiện việc quản lý giao thông và hệ thống điều khiển trên mạng lướiđường bộ toàn Hồng Kông Dự án ITS Hồng Kông có bốn yếu tố chính để giải quyếtvấn 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 hiệuquả 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 1.3 Hệ thống giao thông thông minh ở Hồng Kông 1.5.3 Hệ thống video phát hiện phương tiện

Hệ thống video phát hiện phương tiện (vision processors for video vehicledetections systems) được tích hợp vào hệ thống quản lý giao thông Athens Các hệthống 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 1.4 Camera AIS có độ phân giải cao, sử dụng trong giám sát giao

thông 1.5.4 Đèn giao thông thông minh

Trước sự phát triển không ngừng của mật độ các phương tiện giao thông và đặcbiệt là ôtô ngày càng tăng hiện nay thì việc xây dựng các luồng giao thông đảm bảo antoàn, hiệu quả và thân thiện với môi trường đã trở thành nhiệm vụ từng ngày Các nhàphát triển hệ thống, tích hợp hệ thống và cung cấp dịch vụ luôn nỗ lực đưa ra nhữnggiải pháp di động sáng tạo và thiết thực góp phần cải tiến hệ thống điều khiển phươngtiện giao thông Dưới đây là giải pháp kiểm soát đèn giao thông thông minh dựa trênnền tảng các thiết bị tiên tiến của Advantech

Hình 1.5 Đèn giao thông thông minh

Hình 1.6 Sơ đồ hệ thống đèn giao thông thông minh

Sơ đồ hệ thống gồm: Một bộ xử lý trung tâm kết nối trực tuyến với bộ xử lý điềukhiển để phát hiện các xung đột và kiểm tra toàn bộ các chỉ dẫn Các yếu tố thời gian ditản, 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 cácthiết lập và người dùng sẽ có một tầm nhìn tổng thể, rõ ràng về mạng lưới giao thôngtrên màn hiển thị hình ảnh.

1.5.5 Hệ thống bãi giữ xe thông minh

Hệ thống này có chức năng chính: Tự động đọc biển số khi xe vào cổng; tự động inbiển số trên vé xe, kèm theo các thông tin khác theo yêu cầu quản lý; camera có đènsoi biển số ban đêm; cho phép nhập biển số bằng bàn phím…Tất cả công việc ấy chỉtốn từ 1-3 giây

Hình 1.7 Bãi giữ xe thông minh 1.5.6 Thiết bị “lái xe” thông minh

Hãng Siemens vừa chế tạo thành công một thiết bị "lái xe" hiện đại Thiết bị này làmột hệ thống công nghệ, gồm một camera lắp đặt ở gần gương chiếu hậu của ô tô, có khảnăng nhận biết, phân loại các loại biển báo và tín hiệu giao thông trên đường

Khi xe ô tô tham gia giao thông, camera sẽ tự động quan sát, ghi nhận và xử lýnhững biển báo, tín hiệu chỉ dẫn giao thông trên đường và chuyển thành "mệnh lệnh"hiện lên một màn hình nhỏ phía trước tay lái Những mệnh lệnh này sẽ giúp cho ngườilái xe xử lý chính xác các tình huống cụ thể trên đường

Chẳng hạn, nếu ô tô chạy quá tốc độ quy định, hệ thống này lập tức cảnh báongười lái xe phải giảm ngay tốc độ cho phù hợp Bên cạnh đó, thiết bị dẫn đường cũng

sẽ cho biết ô tô đang chạy trên loại đường nào, đường cao tốc hay đường nội thành

Hình 1.8 Ôtô thông minh

❖ Ứng dụng ITS ở Việt Nam

Sự gia tăng về số lượng và mật độ phương tiện giao thông không ngừng ở ViệtNam (đặc biệt ở những trung tâm đô thị lớn như Hà Nội, TP HCM), khiến các vụ tainạn, ùn tắc giao thông trở thành vấn nạn nghiêm trọng Trong khi đó, việc mở rộng vànâng cấp cơ sở hạ tầng phục vụ giao thông lại ngày càng bị hạn chế

Triển khai ứng dụng ITS điều phối giao thông là một lựa chọn để hiện đại hoámạng lưới giao thông của Việt Nam hiện tại và trong tương lai

cao tốc

Hình 1.9 Mô hình trên cao của tuyến đường thuộc Thành phố Hồ Chí Minh

• Dự án đường cao tốc Tân Sơn Nhất – Tân An sẽ ứng dụng công nghệ “Giaothông thông minh” (ITS – Intelligent Transport System) để điều hành giao thông trên tuyếncao tốc, đây là công nghệ tiên tiến đang áp dụng tại Nhật Bản, Châu Âu và Bắc Mỹ, lần đầutiên áp dụng ở Việt Nam.

• ITS là công nghệ mới phát triển trên thế giới, được sử dụng để giải quyếtcác vấn đề của giao thông đường bộ, bao gồm tai nạn và ùn tắc giao thông ITS sử dụngcác tiến bộ của công nghệ thông tin và viễn thông để liên kết giữa con người, hệ thốngđường giao thông và phương tiện giao thông lưu thông trên đường thành một mạng lướithông tin và viễn thông phục vụ cho việc lưu thông tối ưu trên đường cao tốc Các cảmbiến sẽ được lắp đặt trên mặt đường để thu thập các thông tin về luồng giao thông, khíhậu, thời tiết,…các thông tin này được hệ thống máy tính phân tích và xử lý, sau đó cungcấp trở lại cho tài xế về tình hình giao thông trên đường (tai nạn, ùn tắc giao thông, thờitiết,…) để tài xế chọn giải pháp giao thông tối ưu, giúp hạn chế tối đa tai nạn và ùn tắcgiao thông, đảm bảo thời gian đi lại ngắn nhất và an toàn nhất cho các phương tiện đanglưu thông trên đường

• Việc triển khai ITS cho các tuyến đường cao tốc sẽ đạt được rất nhiều lợiích Lợi ích đầu tiên là nâng cao được tính an toàn cho các phương tiện tham gia giaothông

• Thứ hai là dòng xe sẽ thông suốt và giảm ô nhiễm môi trường (một trongnhững vấn đề được quan tâm nhiều nhất ở Việt Nam hiện nay)

• Thứ ba là tăng cường được tính tiện nghi cho người tham giao thông.Điều này rất quan trọng về việc giáo dục ý thức cho người dân giúp đưa ITS vào hệthống đường cao tốc

• Lợi ích cuối cùng có thể đạt được là lập được một nền tảng chung và xúctiến các tiêu chuẩn quốc tế và quy trình kĩ thuật toàn cầu

1.5.8 Xây dựng các trạm thu phí tự động

Mạng lưới thu phí giao thông của Việt Nam bao gồm 54 trạm trên 26 tuyến quốc

lộ Phần lớn số trạm vẫn áp dụng phương pháp thu phí thủ công, nhiều trạm còn sử dụngthiết bị barie điện, đèn tín hiệu giao thông và một số trạm có camera giám sát thông

Phan Đức Minh Luân – Tự động hoá K58 12

thường Chỉ có 9\54 trạm sử dụng phương pháp thu phí bán tự động, chủ yếu ở khâukiểm soát với quy trình thu hai dừng: một dừng mua vé và một dừng soát vé.

1.5.9 Hệ thống thu phí một dừng

Hệ thống thu phí đường bộ sử dụng giấy mã vạch", kết hợp hậu kiểm thôngminh đã đạt giải nhất hội thi sáng tạo khoa học kỹ thuật Tp.HCM và hiện nay đã đượclắp đặt tại rất nhiều trạm thu phí trên toàn quốc Hệ thống hoạt động ổn định, tin cậy vàđạt hiệu quả cao trong công tác chống thất thu

1.5.10 Hệ thống thu phí mở không dừng

Hệ thống thu phí mở không dừng (tự động hoàn toàn) được phát triển nhằm nângcao chất lượng phục vụ, giảm sử dụng tiền mặt và giảm ô nhiễm môi trường, Việc thuphí được giao dịch tự động, nhanh chóng thông qua công nghệ DSRC (Dedicated ShortRange Communication) hiện đang được áp dụng rộng rãi trên thế giới

1.5.11 Hệ thống thu phí kín

Hệ thống thu phí kín dựa vào đoạn đường xe đi được, hệ thống gồm các làn xe

ra vào, khách hàng sẽ thực hiện tính toán phí tại làn ra, mệnh giá vé mà khách hàngphải trả phụ thuộc vào km đi được Giải pháp thu phí kín sẽ xác nhận xe tại các cửavào và thực hiện thí một lần tại các cửa ra, nhằm mục đích là thu đúng và đủ

1.5.12 Hệ thống kiểm soát tải trọng.

Bao gồm các hệ thống:

Hệ thống cân động: xác định tải trọng của xe và trục khi xe đang chạy, sàng lọc

xe có dấu hiệu vi phạm tải trọng để yêu cầu vào hệ thống cân tĩnh Các thông số nàyđược đưa về trung tâm điều hành tại các trạm cân tĩnh để lưu trữ và xử lý Tốc độ xequa cân cho phép từ 20 - 80 km/h

Hệ thống cân tĩnh: Cân lại chính xác tải trọng của xe để xác định tải trọng của xe

để xác định tải trọng từng trục, cụm trục, xác định vi phạm và thực hiện công tác xử lý

Hệ thống camera (CCTV): Gồm camera nhận dạng biển số xe, giám sát, ghi nhậntoàn bộ hoạt động của hệ thống, hình ảnh và biển số được đưa về trung tâm hỗ trợ côngtác quản lý và xử phạt Lắp Camera giám sát giao thông dọc quốc lộ 1A mở đường chocác camera làm thay công việc của cảnh sát hệ thống camera quan sát toàn cảnh được

lắp đặt tại các điểm phức tạp về trật tự an toàn giao thông từ Pháp Vân, Hà Nội đếnThành phố Ninh Bình, tỉnh Ninh Bình.

Một hệ thống camera khác được lắp đặt linh hoạt, nhằm ghi nhận hình ảnh cácphương tiện vi phạm

Hình 1.9 Hình ảnh phương tiện giao thông qua hệ thống giám sát

Hệ thống điều hành trung tâm: Điều hành, giám sát và lưu trữ toàn bộ dữ liệuhoạt động của hệ thống cân tĩnh và cân động

Với cơ sở hạ tầng nêu trên, việc thu phí hiện tại đa số được thực hiệnbằng phương pháp thủ công quy trình thu rườm rà, chưa thuận tiện sử dụng nhiều nhânlực,không đảm bảo an toàn giao thông, tồn tại nhiều kẽ hở phát sinh tiêu cực Vì vậycần hiện đại hóa mạng lưới thu phí quốc lộ để khắc phục những bất lợi trên Vấn đềđươc đặt ra ở đây là trước tiên phải giáo dục ý thức người dân trong việc tham gia giaothông

Hình 1.10 Trạm thu phí 1.5.13 VOV giao thông

VOV giao thông được là kênh phát thanh được Đài Tiếng nói Việt Nam đầu tư

hệ thống công nghệ phát thanh hiện đại nhất hiện nay, gồm 1 máy phát sóng FM tại

Hà Nội có bán kính phủ sóng 200 km, 2 máy phát sóng FM tại TpHCM có bán kính phủ sóng trên 300 km

Hệ thống camera không dây để quan sát giao thông gồm: 67 camera tại Hà Nội,200camera tại TpHCM Tại mỗi thành phố đều có một trung tâm xử lý thông tin hiện đại gồm 1 studio trực tiếp và 2 studio tĩnh

Nhân sự gồm gần 100 người (cả hai thành phố); Gần 200 công tác viên cố định (80 Hà Nội, 120 TP.HCM).

Hình 1.11 Cảnh quan làm việc của nhân viên VOV giao thông

Đây là Kênh phát thanh giao thông nhằm giảm tình trạng ùn tắc và tai nạn giaothông trên địa bàn thành phố Kênh VOV giao thông ra đời nhằm mục đích hướng dẫnngười dân về các thông tin giao thông đang diễn ra hằng ngày Với các chương trình đượcphát, thông qua sự trợ giúp của công nghệ hiện đại, Kênh VOV Giao thông có thể hỗ trợngay lập tức và liên tục cho các phương tiện đang lưu hành trên các tuyến đường.

Khi điều kiện thực tế đã có những thay đổi phù hợp hơn: Công nghệ nghe nhìnkhông dây phát triển, việc sở hữu ô tô cá nhân tại các đô thị lớn bùng nổ, thói quen dichuyển bằng phương tiện công cộng (xe buýt, taxi) đã trở nên quen thuộc, khả năngtương tác của radio đã được chứng minh

VOV giao thông hiện nay coi trọng sự cân bằng kết cấu chương trình, thông tinchỉ dẫn; vừa tuyên truyền phổ biến, tác động tới ý thức của người nghe; vừa là diễnđàn để chia sẻ thông tin về giao thông

Ngoài sự khác biệt đó thì VOV giao thông hiện nay không đơn thuần là mộtchương trình phát thanh mà là một kênh phát thanh chuyên biệt với thời lượng20h30/24h mỗi ngày, nghĩa là ở một quy mô hoàn toàn khác

Tuy nhiên, nhiều dòng xe nhập khẩu không thể dò được sóng của chương trìnhnày Tuy nhiên, cách khắc phục tốt nhất hiện nay là các bạn có thể nghe bằng mộtphương tiện khác, được kết nối với hệ thống loa của xe qua đường AUX T

Do những yếu tố đặc thù của một kênh phát thanh trực tiếp toàn phần nên tínhtương tác ở VOV giao thông rất cao

VOV giao thông đã ứng dụng những công nghệ tiên tiến nhất để phục vụ chươngtrình, là kênh phát thanh duy nhất ở Việt Nam có kết cấu mở hoàn toàn để có thể tươngtác trực tiếp với thính giả vào bất cứ thời điểm nào trong quá trình phát sóng

❖ Bãi giữ xe nhiều tầng

Bãi đậu xe nổi nhiều tầng kiểu khung thép lắp ghép có sử dụng công nghệ xếp

xe tự động ngay tại trung tâm

Với phương án này, mô hình bãi đậu và giữ xe nổi nhiều tầng kiểu khung théplắp ghép có sử dụng công nghệ xếp xe tự động sẽ nâng và di chuyển ngang, với tổngcông suất là 168 xe/8 môđun, có khả năng tiếp nhận xe ôtô 4-7 chỗ, thời gian xếp xe từ1-2 phút và diện tích chiếm đất chỉ gần 1.800m2.

Theo ông Phan Thành Nam, Chủ tịch HĐQT Công ty TNHH một thành viênĐầu tư phát triển công nghệ và vận tải (Tracodi), loại hình bãi đậu xe này có hàng loạt

ưu điểm so với các bãi đậu xe ngầm, chẳng hạn như vốn đầu tư ban đầu không cao,không ảnh hưởng đến các hoạt động xung quanh, thời gian xây lắp ngắn, quá trình thicông xây dựng ít gây phương hại đến môi trường…

Hình 1.12 Bãi giữ xe nổi dạng khung thép sử dụng công nghệ xếp xe tự động

Được biết, trong buổi thuyết minh hướng đầu tư với lãnh đạo Sở GTVT TPHCMsáng 23/3, Tracodi đã đề nghị 5 vị trí mà Công ty cho là phù hợp để triển khai dự án,tất cả đều trên địa bàn quận 1 Các điểm đó là khu vực Công viên 23/9 đoạn giáp vớiđường Nguyễn Thị Nghĩa, Công viên Quách Thị Trang tại vị trí trạm điều hành xebuýt, bến phà Thủ Thiêm, cuối đường Nguyễn Huệ dọc theo sông Sài Gòn và trênđường Tôn Đức Thắng đoạn giao với đường Ngô Văn Năm

Trong số liệu này, vị trí tại Công viên 23/9 được cho là thích nhất bởi theo đại diệncông ty, ở vị trí ấy sẽ không phải vướng víu việc giải phóng mặt bằng trong suốt quá

trình xây dựng, cũng không làm tổn hại đến mạng lưới cây xanh hiện hữu trong côngviên, đặc biệt có tiềm năng hấp dẫn đối với lượng xe con vốn vẫn đậu thành hàng dọctheo công viên như hiện nay…

Nhưng theo các chuyên viên Sở GTVT, vị trí tại Công viên 23/9 là ít tính khả thinhất: Đây là địa điểm đã được quy hoạch về mảng xanh và sẽ trở thành đầu mối chobãi metro sau này của thành phố

Được biết hiện nay một số dự án bãi đậu xe ngầm đã được triển khai, trong đótiêu biểu là dự án bãi đậu xe ngầm tại Công viên Chi Lăng (quận 1) Còn mô hình bãiđậu xe nổi thì Công ty cổ phần Ngôi Sao Sáng đã đề xuất thực hiện trên kênh NhiêuLộc - Thị Nghè cách đây khoảng 1 năm

b) Các ứng dụng ITS ở Việt Nam tương lai

❖ Hệ thống điều khiển giao thông thành phố thông minh

Sản phẩm gồm 5 hệ thống:

Thiết bị đo, đếm xe trên đường sử dụng công nghệ xử lý ảnh: Khi các số liệu vềdòng xe được tự động thu nhập thì một loạt bài toán giao thông sẽ được giải như : điềuchỉnh chu kì đèn tín hiệu, phân làn, phân tuyến kịp thời tránh ách tắc…

Thiết bị kiểm soát hành trình off-line dựa trên công nghệ định vị toàn cầu GPS,

có chức năng như một hộp đen, tự động thu nhập các thông ti về vị trí, tốc độ xe trongsuốt hành trình Sau khi kết thúc hành trình có thể lấy số liệu ra để quản lý và kiểm traxem xe có chạy, đỗ đúng hành trình với tốc độ quy định hay không

Thiết bị thu và truyền dữ liệu on-line kết hợp GPS va GSM Thiết bị gồm 2môđun, 1 đặt trên xe và 1 đặt tại trung tâm điều hành Việc truyền dữ liệu qua laị đượcthực hiện thông qua hệ thống thông tin di động GMS Gía thành sản phẩm thấp hơn sovới các sảm phẩm nước ngoài tương đương

Hình 1.13 Phần mềm quản lý các phương tiện vận tải

❖ Hệ thống tự động báo kẹt xe

Công trình nghiên cứu mang tên: “ Hệ thống cảnh báo và điều khiển giaothông” gồm một chương trình mô phỏng, một hệ thống thiết bị cảm biến đo lường, cácbảng thông báo bằng đèn LED về tình trạng kẹt xe, một hệ thống nhận tin nhắn, cuộcgọi và trả lời các tin nhắn, cuộc gọi này Khi nhìn vào bảng thông báo đặt trên đường,người tham gia giao thông có thể biết được nơi nào đang kẹt xe Qua hệ thống tinnhắn, người tham gia giao thông cũng được tư vấn đi hướng nào để tránh kẹt xe Nhậnbiết kẹt xe bằng cảm ứng Thiết bị cảm ứng được thiết kế đặc biệt tại các điểm nónghay xảy ra tình trạng kẹt xe để theo dõi Khi xe cộ đi ngang qua những vị trí này, sứcnặng và từ tính phát ra từ các phương tiện này sẽ được nhận biết và báo về hệ thống xử

lý trung tâm qua một hệ thống thông tin liên lạc Sau đó các thông tin sẽ được xử lý vàhiển thị ở các “thiết bị đầu ra” như màn hình, tin nhắn, điện thoại,…để thông báo đếnngười tham gia giao thông

Hình 1.14 Sơ đồ hệ thống báo nghẽn và cách xe tránh nghẽn