Hệ thống giao thông thông minh (ITS) và khả năng ứng dụng ở Việt Nam
2.3. Nhiệm vụ của đề tài.
+ Nghiên cứu tổng quan về hệ thống giao thông thông minh.
+ Nghiên cưú những ứng dụng của hệ thống trên thế giới.
+ Tìm hiểu những ứng dụng của hệ thống ở Việt Nam hiện nay và khả năng
áp dụng trong tương lai đã góp phần gì cho việc cải thiện tình hình giao thông.
2.4. Ý nghĩa của đề tài.
Với tình hình giao thông hiện nay, sử dụng hệ thống giao thông thông
minh là một trong những đòi hỏi cấp thiết cần được quan tâm, tìm hiểu kỹ
lưỡng.
Hệ thống giao thông thông minh là một trong những hệ thống an toàn và
cần thiết cho chúng ta hiện nay.
Tại Việt Nam, hệ thống giao thông thông minh đã xuất hiện từ khá lâu
nhưng còn nhỏ lẻ và chưa hiệu quả.
Vì tất cả những lý do trên mà nhóm sinh viên chúng em đã mạnh dạn bắt
tay vào chọn đề tài nghiên cứu: “Hệ thống giao thông thông minh (ITS-
Intelligent Transport System) và những ứng dụng của nó tại Việt Nam”.
GVHD: TS. Nguyễn Tuấn Anh
5
Hệ thống giao thông thông minh (ITS) và khả năng ứng dụng ở Việt Nam
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG GIAO THÔNG
THÔNG MINH (ITS)
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 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
GVHD: TS. Nguyễn Tuấn Anh
6
Hệ thống giao thông thông minh (ITS) và khả năng ứng dụng ở Việt Nam
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
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 cả nước.
Sắp tới đây, việc ứng dụng chu kỳ đèn tín hiệu giao thông theo đề tài:
“Làn sóng xanh” nhằm điều tiết tối ưu đèn đường tín hiệu tại Thủ đô Hà Nội,
TP.Hồ Chí Minh cũng sẽ góp phần nâng cao hiệu quả giao thông, hạn chế ùn tắc
phương tiện đang lưu hành cũng sẽ được nghiên cứu triển khai. Qua đó thấy
rằng: Hệ thống giao thông thông minh - ITS có một vị trí quan trọng trong sự
nghiệp phát triển GTVT của mỗi quốc 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 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.
GVHD: TS. Nguyễn Tuấn Anh
7
Hệ thống giao thông thông minh (ITS) và khả năng ứng dụng ở Việt Nam
1.2. Khái niệm về hệ thống giao thông thông minh.
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 với nhau. 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. 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.
GVHD: TS. Nguyễn Tuấn Anh
8
Hệ thống giao thông thông minh (ITS) và khả năng ứng dụng ở Việt Nam
CHƯƠNG 2
CẤU TRÚC CỦA HỆ THỐNG GIAO THÔNG
THÔNG MINH (ITS)
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 Hình2.1:
Hạ tầng giao thông thông minh
Quản lý trục
đường chính
Quản lý đường
cao tốc
An toàn và ngăn ngừa tại
nạn
Quản lý đường trong các
điều kiện thời tiết
Vận hành và bảo
trì đường bộ
Quản lý vận
tải hành khách
Quản lý sự cố
giao thông
Quản lý khẩn cấp Trả tiền và thanh 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
Hệ thống ngăn ngừa va chạm Hệ thống hỗ trợ người lái Hệ thống cảnh báo va chạm
Hình 2.1 : Hệ thống giao thông thông minh.
GVHD: TS. Nguyễn Tuấn Anh
9
Hệ thống giao thông thông minh (ITS) và khả năng ứng dụng ở Việt Nam
2.1. 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).
- Hệ thống quản lý vận tải hành khách (Transit Management)
- Hệ thống quản lý sự cố giao thông (Traffic Inciddent Management).
- Hệ thống quản lý khẩn cấp. (Emergency Management).
- Hệ thống trả tiền, thanh toán điện tử (Electronic Payment & Pricing).
- Hệ thống thông tin du lịch (Traveler Information).
- Hệ thống quản lý vận tải đa phương thức (Intermodal Freight).
- Hệ thống điều hành xe chở container (Commercial Vehicle Operations).
GVHD: TS. Nguyễn Tuấn Anh
10
Hệ thống giao thông thông minh (ITS) và khả năng ứng dụng ở Việt Nam
2.1.1. 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 2.2: Hệ thống quản lý trục giao thông chính.
2.1.1.1. Hệ thống giám sát (Surveillance).
Hệ thống giám sát sử dụng công nghệ phát hiện như cảm biến hoặc
camera, giám sát lưu lượng giao thông. Hệ thống hỗ trợ các ứng dụng ITS, cũng
GVHD: TS. Nguyễn Tuấn Anh
11
Hệ thống giao thông thông minh (ITS) và khả năng ứng dụng ở Việt Nam
có thể được sử dụng để giám sát các cơ sở hạ tầng giao thông vận tải quan trọng
cho mục đích an ninh.
2.1.1.2. Hệ thống điều khiển giao thông (Traffic Control).
Là thiết bị dùng để quản lý luồng giao thông. Nó có thể là một công cụ
cung cấp cho hệ thống an ninh của hệ thống cơ sở hạ tầng thiết yếu nhằm đảm
bảo an toàn cho xã hội.
2.1.1.3.Hệ thống quản lý làn đường (Lane Management).
Sử dụng công nghệ cảm biến giám sát, hoạt động trong trường hợp sơ tán
khẩn cấp khi có sự cố.
2.1.1.4. Hệ thống quản lý bãi đỗ xe (Parking Management).
Các hệ thống quản lý đỗ xe thông thường nhất được triển khai trong
những 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.
2.1.1.5.Hệ thống phổ biến thông tin (Information Dissemination).
Hệ thống sử dụng các dấu hiệu thông báo năng động (DMS), đường cao
tốc 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.
2.1.1.6. 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.
GVHD: TS. Nguyễn Tuấn Anh
12
Hệ thống giao thông thông minh (ITS) và khả năng ứng dụng ở Việt Nam
2.1.2.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 2.3: Hệ thống quản lý đường cao tốc.
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
GVHD: TS. Nguyễn Tuấn Anh
13
Hệ thống giao thông thông minh (ITS) và khả năng ứng dụng ở Việt Nam
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.
2.1.2.1. 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.
2.1.2.2. 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.
2.1.2.3.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.
2.1.2.4. 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.
2.1.2.5. 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.
GVHD: TS. Nguyễn Tuấn Anh
14
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét