Báo cáo khoa học: "XÂY DỰNG MÔ HÌNH VẬN CHUYỂN THÔNG MINH NHẰM CẢI THIỆN GIAO THÔNG TẠI HÀ NỘI TRƯƠNG TIẾN LONG" pdf

XÂY DỰNG MÔ HÌNH VẬN CHUYỂN THÔNG MINH
NHẰM CẢI THIỆN GIAO THÔNG TẠI HÀ NỘI

TRƯƠNG TIẾN LONG
Bộ môn Xây dựng cơ sở hạ tầng
Viện KH và CN xây dựng giao thông
Trường Đại học Giao thông Vận tải
Tóm tắt: Các tiến bộ trong công nghệ thông tin và viễn thông mang đến khả năng tối ưu
hóa hoạt động của mạng lưới đường hiện có theo cách không thể thực hiện được trước đây
mười năm. Bài báo đề xuất một mô hình vận chuyển thông minh ứng dụng internet, điện thoại
di động và công nghệ máy tính để kết hợp các hành trình giống nhau nhằm giảm lưu lượng
giao thông nhưng vẫn bảo đảm sự tiện lợi. Mô hình này phân nhóm và tối ưu hoá các hành
trình trên mạng lưới đường hiện có. Khác với các hệ thống vận chuyển khối lượng lớn thông
thường, các phương tiện vận chuyển thông minh không chạy trên các tuyến đường được định
sẵn. Thay vào đó, một máy tính trung tâm nhận thông tin về các yêu cầu di chuyển của hành
khách, tìm ra cách tốt nhất để phân nhóm hành khách, và gửi các phương tiện vận chuyển đến
để phục vụ hành khách.
Summary: Advances in information and communications technology offer the possibility
of optimizing the performance of existing road networks in such ways that were impossible 10
years ago. This paper proposes a smart mass transit system that uses cell phones, the Internet,
and computer technologies to combine similar trips to reduce traffic, but preserve convenience.
This system groups and optimizes the existing trips that take place on the road network. On the
contrary to traditional mass transit, these smart vehicles do not run on determined routes.
Instead, a central computer collects information about requested trips, figures out how best to
group passengers, and dynamically dispatches vehicles to serve the required trips.
CT 2
I. GIỚI THIỆU CHUNG
Hà nội và các thành phố lớn ở Việt Nam đang phải đối mặt với vấn đề tắc nghẽn giao thông
do sự gia tăng liên tục của số lượng xe hơi và xe máy. Giao thông ở Hà Nội rất đặc biệt vì tỷ lệ
xe máy chiếm tới 75% trong khi tỷ lệ xe hơi chiếm khoảng 5%. Hệ thống giao thông công cộng

đã phát triển nhanh chóng trong những năm gần đây, hiện đáp ứng được khoảng 15% tỷ lệ hành
khách. Như vậy, phương tiện đi lại cá nhân, là phương tiện tồi nhất khi xét về hiệu quả sử dụng
không gian, đang chiếm thế áp đảo trên đường phố Hà Nội.
Câu trả lời thường gặp cho các vấn đề tắc nghẽn giao thông là mở thêm các làn đường
trong nội đô. Tuy nhiên, đây không phải lúc nào cũng là biện pháp hiệu quả để tăng cường năng
lực giao thông vì việc mở rộng thêm làn đường cho ô tô cần chi phí rất đắt nhưng không cải
thiện được tình hình tắc nghẽn giao thông mà có khi còn có tác dụng ngược lại. Kinh nghiệm ở
Mỹ cho thấy, khi mở thêm làn đường trong nội đô tức là tạo ra nhiều khoảng trống cho xe chạy
với hy vọng giải tỏa ách tắc giao thông. Thực tế lúc đầu tình hình có được cải thiện. Tuy nhiên,
khoảng trống đó được nhanh chóng lấp đầy bằng phương tiện đi lại của người dân và như vậy
tắc nghẽn giao thông lại trở về như cũ và thế là không cải thiện được tình hình.
Bài báo này đề xuất một mô hình vận chuyển hành khách thông minh ứng dụng các tiến bộ
trong công nghệ thông tin và viễn thông để giải bài toán tắc nghẽn giao thông ở Hà nội.
Sự thông dụng của điện thoại di dộng tích hợp web đã đặt một thiết bị nhập dữ liệu di dộng
vào tay của đại đa số các cư dân ở thành thị. Bằng cách áp dụng điện thoại di động, internet và


công nghệ thông tin, Hà Nội giờ đây có cơ hội để xây dựng một hệ thống có thể tăng đáng kể
tốc độ hành trình, vận chuyển nhiều hành khách trong khi dần dần giảm số lượng phương tiện
trên đường dẫn tới giảm tiêu hao nhiên liệu, khí thải, tắc nghẽn, và những tác động môi trường
nguy hại.
Mô hình vận chuyển thông minh này sẽ cho phép giảm thời gian hành trình, chi phí vận
chuyển và có thể cạnh tranh với các phương tiện giao thông cá nhân trong khi vẫn tận dụng
được mạng lưới đường hiện có và không yêu cầu vốn đầu tư lớn.

Hình 1. Không gian cần thiết cho mỗi hành khách ứng với các phương tiện vận chuyển
Đi bộ Tàu Xe máy Xe buýt Xe con
TCT2

Hình 2. Không gian cần để vận chuyển cùng một số lượng hành khách: xe hơi, xe đạp, và xe buýt

II. HOẠT ĐỘNG CỦA MÔ HÌNH VẬN CHUYỂN THÔNG MINH
Mô hình vận chuyển thông minh ứng dụng công nghệ thông tin để phân nhóm và tối ưu
hóa các hành trình sẵn có trên mạng lưới đường. Mô hình này bao gồm nhiều thành phần. Thành
phần vận chuyển là một số lượng lớn các xe có tính năng cơ động như: xe vận chuyển hành
khách loại nhỏ và loại lớn. Khác với các hệ thống vận chuyển khối lượng lớn thông thường, các
phương tiện vận chuyển thông minh này không chạy trên các tuyến đường được định sẵn. Thay
vào đó, một máy tính trung tâm nhận thông tin về các yêu cầu di chuyển của hành khách, tìm ra
cách tốt nhất để phân nhóm hành khách và gửi các phương tiện vận chuyển đến để phục vụ hành
khách.
Ở một thành phố đông đúc như Hà nội, rất nhiều người sử dụng các phương tiện cá nhân để
thực hiện các chuyến đi khá giống nhau ở cùng một thời điểm. Mô hình vận chuyển mới sẽ cho
phé ng
tiện át
p phân nhóm các chuyến đi giống nhau lại để giảm sự chồng chéo xảy ra với các phươ
cá nhân đi trên cùng tuyến đường. Lấy một ví dụ cho một nhóm người muốn đi từ Giáp B


CT 2
xe hơi để di chuyển, họ
có th
đến Cầu Giấy, Hà Nội. Nhóm 12 người này dự định sử dụng xe máy và
ể cần 8 xe máy và 2 xe con để thực hiện chuyến đi. Thay vì 8 xe máy và 2 xe con, một
chiếc xe 12 chỗ có thể chuyên chở toàn bộ nhóm người này và hợp nhất 10 phương tiện thành
chỉ 1 phương tiện. Chiếc xe này có thể dừng đón khách nhanh tại 3 điểm ở Giáp Bát và hướng
thẳng đến Cầu Giấy. Khi đến Cầu Giấy, xe có thể dừng trả khách tại điểm trung chuyển, rồi tiếp
tục đưa một số hành khách về nhà riêng.


Một ví dụ tóm tắt về cách làm việc của hệ thống từ góc nhìn của người sử dụng dịch vụ sẽ
giúp ta hình dung bằng cách nào hệ thống vận chuyển này có thể hoạt động. Trước khi người dùng

bắt đầu chuyến đi, họ sẽ nhập dữ liệu về vị trí hiện tại, đích đến và thời gian khởi hành mong
muốn của họ vào hệ thống. Hệ thống vận chuyển thông minh này có thể truy cập qua website,
điện thoại di động hoặc điện thoại bàn. Máy tính trung tâm của hệ thống sẽ thu nhận thông tin của
chuyến đi này và hướng dẫn người dùng đến một điểm đón khách trong phạm vi gần xung quanh
vị trí hiện tại của họ. Sau đó người dùng đi bộ đến điểm đón khách. Sau một vài phút, một chiếc
xe chuyên chở khách sẽ dừng lại ở điểm đón và đón các hành khách lên xe. Sau đó, xe hướng
thẳng đến khu vực đích đến và trả khách tại một số điểm. Chuyến đi này gần như trực tiếp như
12 chuyến đi riêng rẽ
… gộp lại thành 2
Hình 3. Mô hình vận chuyển mới kết hợp các hành trình giống nhau nhằm giảm lưu lượng
giao thông nhưng vẫn bảo đảm sự tiện lợi
một chuyến đi bằng phương tiện cá nhân; không phải chuyển xe và thời gian đợi là rất ít.
III. KẾT HỢP MÔ HÌNH VẬN CHUYỂN THÔNG MINH VỚI CÁC LÀN XE
DÀNH RIÊNG ĐỂ NÂNG CAO NĂNG LỰC VẬN CHUYỂN
Một phương tiện vận chuyển nhiều hành khách một lúc có hiệu quả sử dụng không gian cao
hơn là phương tiện cá nhân, do đó bằng cách sử dụng các làn đường dành riêng, mạng lưới đường
hiện nay có thể vận chuyển nhiều hành khách hơn trong khi không cần phải đầu tư cải tạo.
Mô hình vận chuyển thông minh này cung cấp một lựa chọn đi lại tốt nhưng lại không có
được ưu thế về thời gian hành trình so với phương tiện cá nhân. Tuy nhiên, nếu các xe vận
chuyển được phép sử dụng các làn đường ưu tiên tại các điểm nóng như nút giao, cầu… thì thời
gian hành trình của chúng có thể sẽ ngắn hơn hẳn so với phương tiện giao thông cá nhân bởi vì
các xe này có thể chạy qua các điểm nóng trong khi phương tiện giao thông cá nhân tắc lại trong
dòng xe. Với các phương tiện chất lượng cao, thời gian đi lại ngắn, tiết kiệm chi phí, nhiều


người sẽ sẵn sàng chuyển từ sử dụng phương tiện giao thông cá nhân sang sử dụng hệ thống vận
chuyển thông minh. Như là một hệ quả tất yếu, khi số người chuyển sang sử dụng hệ th
ống vận
ghẽn giao
chuyển thông minh tăng lên thì đường phố càng thông thoáng hơn dẫn tới giảm tắc n

thông, kéo theo đó là thời gian hành trình ngắn hơn.
TCT2

Hình 4. Sơ đồ hoạt động của mô hì
Ng
nh vận chuyển thông minh
H
ới tất
cả vấn đề
cho các
ph ắp xếp
thì chỉ
m y.
n chuyển.
S ng cần
ư nhân
n bởi hệ
th a các tổ
ch
IV. CÁC VẤN ĐỀ VỀ HOẠT ĐỘNG CỦA MÔ HÌNH VẬN CHUYỂN THÔNG MIN
Một hệ thống vận chuyển hành khách cho cả thành phố sẽ rất phức tạp. Việc xem xét t
các yếu tố sẽ vượt quá phạm vi của bài báo này, do đó bài báo chỉ đề cập đến một số
chính liên quan đến hoạt động của hệ thống. Một trong những vấn đề lớn nhất là bãi đỗ
ương tiện vận chuyển. Tuy nhiên, không gian cho các phương tiện này là có thể s
được. Khi một phương tiện vận chuyển thông minh này khả năng thay thế vài ô tô con,
ột phần của bãi đỗ xe hiện nay dành riêng cho ô tô con cũng có thể giải quyết vấn đề nà
Các vấn đề khác cũng cần được xem xét như là việc đầu tư và quản lý đoàn xe vậ
ự quản lý tập trung là ko bắt buộc đối với đoàn xe vận chuyển. Phần duy nhất của hệ thố
được quản lý tập trung là hệ thống máy tính. Điều này cho phép sự tham gia của nhân tố t
trong đầu tư và quản lý đoàn xe vận chuyển. Theo đó, sự điều động xe sẽ được thực hiệ

ống máy tính trung tâm, nhưng trên thực tế, các xe đó có thể vẫn thuộc sự quản lý củ
ức khác nhau.
V. KẾT LUẬN
Bài báo đề xuất một mô hình vận chuyển thông minh, mô hình này có khả năng thỏa mãn
hầu hết nhu cầu đi lại ở Hà Nội. Việc áp dụng mô hình này vào thực tế như là một phần của toàn
bộ hệ thống giao thông bên cạnh hệ thống giao thông công cộng là khả thi, và tiềm năng để cải
thiện giao thông tại Hà nội là rất lớn. Việc quy hoạch và triển khai mô hình này cũng như ứng
dụng của nó trong các lĩnh vực khác như vận chuyển thư từ, tài liệu trong ngành bưu điện …
cần được tiến hành nghiên cứu thêm trong tương lai.
Tài liệu tham khảo
[1] Lloyd Wright, Mass Transit Options, July 2005.
[2] Lloyd Wright, Bus Rapid Transit, January 2004.
[3] Richard Meakin, Bus Regulation and Planning, December 2004.
[4] Dự án IMV, Điều tra giao thông Hà nội, 3/2004
♦
ười dùng nhập vị
trí hiện tại và đích
đến vào
hệ thống
Xe đến đón HK tại
các điểm đón
Nhóm HK di chuyển
đến địa điểm gần nhau
dõi thông qua GPS
TRUNG TÂM ĐIỀU PHỐI
Các xe sẽ được theo