ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ 3G CHO HỆ THỐNG GIAO THÔNG THÔNG MINH Ở VIỆT NAM

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG









Nguyễn Hải Hòa


ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ 3G CHO
HỆ THỐNG GIAO THÔNG THÔNG MINH Ở VIỆT NAM


TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ







HÀ NỘI - 2014

Luận văn được hoàn thành tại:
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG


Người hướng dẫn khoa học: TS. Đặng Hoài Bắc


Phản biện 1: …………………………………………………………

Phản biện 2: ………………………………………………………….




Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ tại Học
viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
Vào lúc: giờ ngày tháng năm 2014



Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Thư viện của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông

1

MỞ ĐẦU
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 thường xuyên xảy ra, liên tục trên khắp các tuyến phố,

môi trường ngày càng ô nhiễm. Hàng ngày cũng xảy ra không biết bao nhiêu vụ
tai nạn. Trước sự bức bách đó đòi hỏi phải có một giải pháp để giải quyết vấn
đề nói trên. Hệ thống giao thông thông minh được ra đời để đáp ứng hiện thực
đó.
Tại các nước phát triển như Mỹ, Trung Quốc, Pháp, Nhật Bản…, khái
niệm “Hệ thống giao thông thông minh ITS” không còn xa lạ. Cụ thể, đó là
việc đưa công nghệ cao của thông tin - truyền thông ứng dụng vào cơ sở hạ tầng
và trong phương tiện giao thông (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 rệt tình hình giao thông. Con người ngày
được thoải mái hơn khi đi ra đường không còn chứng kiến những cảnh tắc
đường cả cây số. Luận văn sẽ làm nổi bật vai trò của công nghệ viễn thông
trong hệ thống giao thông thông minh.
- Mục tiêu.
+ Tìm hiểu về hệ thống giao thông thông minh (ITS).
+ Tìm hiểu những ứng dụng của hệ thống ở Việt Nam
+ Đề xuất mô phỏng mô hình hệ thống giao thông thông minh Telematics
Car
- Phương pháp nghiên cứu.
+ Khai thác những tài liệu hiện có về giao thông thông minh hiện nay.
+ Sử dụng những ứng dụng đã được thực hiện và thành công cả ở trong
nước.
2

+ Tiến hành thử nghiệm trong phạm vi nhỏ có thể thực hiện được rồi dần
dần áp dụng rộng rãi.
- Nhiệm vụ của đề tài.
+ Nghiên cứu tổng quan về hệ thống giao thông thông minh.
+ Tìm hiểu những ứng dụng của hệ thống ở Việt Nam hiện nay và đề xuất
mô phỏng mô hình hệ thống giao thông thông minh Telematics Car.

- 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.
Vì tất cả những lý do trên mà em đã mạnh dạn bắt tay vào chọn đề tài
nghiên cứu: “Ứng dụng công nghệ 3G cho hệ thống giao thông thông minh
ở Việt Nam”.
3


CHƯƠNG I: TỔNG QUAN MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G
1.1. Kiến trúc chung của một hệ thống thông tin di động 3G
Mạng thông tin di động (TTDĐ) 3G lúc đầu sẽ là mạng kết hợp giữa các
vùng chuyển mạch gói (PS) và chuyển mạch kênh (CS) để truyền số liệu gói và
tiếng. Các trung tâm chuyển mạch gói sẽ là các chuyển mạch sử dụng công
nghệ ATM. Trên đường phát triển đến mạng toàn IP, chuyển mạch kênh sẽ dần
được thay thế bằng chuyển mạch gói. Các dịch vụ kể cả số liệu lẫn thời gian
thực (như tiếng và video) cuối cùng sẽ được truyền trên cùng một môi trường
IP bằng các chuyển mạch gói. Hình 1.1 dưới đây cho thấy thí dụ về một kiến
trúc tổng quát của TTDĐ 3G kết hợp cả CS và PS trong mạng lõi.

RAN: Radio Access Network: mạng truy nhập vô tuyến
BTS: Base Transceiver Station: trạm thu phát gốc
BSC: Base Station Controller: bộ điều khiển trạm gốc
RNC: Rado Network Controller: bộ điều khiển trạm gốc
CS: Circuit Switch: chuyển mạch kênh
PS: Packet Switch: chuyển mạch gói
SMS: Short Message Servive: dịch vụ nhắn tin

Server: máy chủ
4

PSTN: Public Switched Telephone Network: mạng điện thoại
chuyển mạch công cộng
PLMN: Public Land Mobile Network: mang di động công cộng mặt
đất
Hình 1.1. Kiến trúc tổng quát của một mạng di động kết hợp cả CS và PS

Các miền chuyển mạch kênh (CS) và chuyển mạch gói (PS) được thể hiện
bằng một nhóm các đơn vị chức năng lôgic: trong thực hiện thực tế các miền
chức năng này được đặt vào các thiết bị và các nút vật lý. Chẳng hạn có thể
thực hiện chức năng chuyển mạch kênh CS (MSC/GMSC) và chức năng
chuyển mạch gói (SGSN/GGSN) trong một nút duy nhất để được một hệ thống
tích hợp cho phép chuyển mạch và truyền dẫn các kiểu phương tiện khác nhau:
từ lưu lượng tiếng đến lưu lượng số liệu dung lượng lớn.
3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications System: Hệ thống
thông tin di động toàn cầu) có thể sử dụng hai kiểu RAN. Kiểu thứ nhất sử
dụng công nghệ đa truy nhập WCDMA (Wide Band Code Devision Multiple
Acces: đa truy nhập phân chia theo mã băng rộng) được gọi là UTRAN
(UMTS Terrestrial Radio Network: mạng truy nhập vô tuyến mặt đất của
UMTS). Kiểu thứ hai sử dụng công nghệ đa truy nhập TDMA được gọi là
GERAN (GSM EDGE Radio Access Network: mạng truy nhập vô tuyến dưa
trên công nghệ EDGE của GSM). Tài liệu chỉ xét đề cập đến công nghệ duy
nhất trong đó UMTS được gọi là 3G WCDMA UMTS
1.2. Các loại lưu lượng và dịch vụ được 3GWCDMA UMTS hỗ trợ
Vì TTDĐ 3G cho phép truyền dẫn nhanh hơn, nên truy nhập Internet và
lưu lượng thông tin số liệu khác sẽ phát triển nhanh. Ngoài ra TTDĐ 3G cũng
được sử dụng cho các dịch vụ tiếng. Nói chung TTDĐ 3G hỗ trợ các dịch vụ
tryền thông đa phương tiện. Vì thế mỗi kiểu lưu lượng cần đảm bảo một mức

5

QoS nhất định tuỳ theo ứng dụng của dịch vụ. QoS ở W-CDMA được phân loại
như sau:
Loại hội thoại (Conversational, rt): Thông tin tương tác yêu cầu trễ nhỏ (thoại
chẳng hạn).
Loại luồng (Streaming, rt): Thông tin một chiều đòi hỏi dịch vụ luồng với trễ
nhỏ (phân phối truyền hình thời gian thực chẳng hạn: Video Streaming)
Loại tương tác (Interactive, nrt): Đòi hỏi trả lời trong một thời gian nhất định
và tỷ lệ lỗi thấp (trình duyệt Web, truy nhập server chẳng hạn).
Loại nền (Background, nrt): Đòi hỏi các dịch vụ nỗ lực nhất được thực hiện
trên nền cơ sở (e-mail, tải xuống file: Video Download)
Môi trường hoạt động của 3WCDMA UMTS được chia thành bốn vùng
với các tốc độ bit R
b
phục vụ như sau:
 Vùng 1: trong nhà, ô pico, R
b
 2Mbps
 Vùng 2: thành phố, ô micro, R
b
 384 kbps
 Vùng 2: ngoại ô, ô macro, R
b
 144 kbps
 Vùng 4: Toàn cầu, R
b
= 12,2 kbps
6

CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG GIAO THÔNG THÔNG MINH
2.1. Lịch sử ra đời và phát triển của ITS.
2.2. 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.
2.3. Các thành phần của hệ thống giao thông thông minh
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 Hình 2.1:
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
7


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.
2.3.1. 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).

8

- Hệ thống quản lý khẩn cấp. (Emergency Management).
- Hệ thống trả tiền, thanh toán điện tử (Electronic Payment & Pricing).
2.3.2. Phương tiện thông minh (Intelligent Vehicles).
- Hệ thống ngăn ngừa va chạm (Collision Avoidance).
- Hệ thống hỗ trợ người lái (Driver Assistance).
- Hệ thống cảnh báo va chạm (Collision Notification).
2.4. Tình hình triển khai giao thông thông minh tại Việt Nam
Hiện nay, Hệ thống giao thông thông minh (Intelligent Transport System
- ITS) đã được ứng dụng triển khai ở nhiều nước tiến tiến trên thế giới và khu
vực với nhiều ứng dụng tiện ích chủ yếu như: Tổ chức mạng lưới thông tin giữa
các trung tâm điều hành giao thông; Thông tin điều hành và kiểm soát giao
thông trên đường; Thu phí không dừng; Kiểm soát xe tải trọng nặng; Thông tin
về tắc nghẽn và sự cố; Thông tin về thời tiết và tình trạng mặt đường; Thông tin
về thời gian đi lại; Hỗ trợ thông tin về xe Bus; Cung cấp thông tin về nơi đỗ xe
và thu phí điểm đỗ xe.
Ở nước ta, Theo báo cáo của Vụ KHCN Bộ GTVT thì Lộ trình ứng dụng
ITS ở Việt Nam chia làm 3 giai đoạn:
- Giai đoạn 1 từ nay đến 2015 mục tiêu gồm các ứng dụng sau:
+ Thống nhất tiêu chuẩn hoá hệ thống ITS toàn quốc.
+ Qui hoạch và xây dựng các trung tâm điều hành và kiểm soát GT tại 3 khu
vực Bắc, Trung, Nam.
+ Kiểm soát thông tin trên đường tập trung vào các điểm xung yếu.
+ Thông tin tắc nghẽn giao thông do sự cố.
+ Hỗ trợ và điều hành giao thông trong trường hợp có sự cố.
+ Trao đổi dữ liệu giữa các Trung tâm điều hành để thực hiện việc thông tin,
kiểm soát giao thông.
+ Thu phí không dừng và một dừng tại đảo thu phí.
+ Xây dựng hệ thống cân động lực để kiểm soát xe quá tải.

9

+Trao đổi dữ liệu về các cân động để điều chỉnh tình trạng xe chở quá tải.
- Giai đoạn từ 2015 đến 2020 mục tiêu hoàn thiện và bổ sung thêm các ứng
dụng sau:
+ Thông tin tắc nghẽn giao thông (do và không do sự cố ).
+ Thông tin về thời gian đi lại.
+ Thông tin về thời tiết và tình trạng mặt đường.
+ Hỗ trợ kiểm soát và điều hành giao thông.
+ Giám sát xe nặng, xe vận chuyển hàng nguy hiểm.
+ Trao đổi dữ liệu giám sát xe tải giữa các trung tâm.
+ Cung cấp các thông tin về xe Bus.
+ Trao đổi thông tin về xe Bus từ trung tâm đến trung tâm
- Giai đoạn từ 2020 đến 2030 mục tiêu hoàn thiện các dịch vụ trước và bổ
sung thêm các ứng dụng sau:
+ Thông tin về sự cố và tắc nghẽn thông qua giám sát liên tục trên toàn tuyến.
+ Thu phí không dừng và cho phép xe chạy suốt (Free Flow).
+ Thu phí đỗ xe và đỗ xe để đi xe Bus.
+ Trao đổi thông tin về thu phí đỗ xe và đi xe Bus giữa các trung tâm điều hành
đường bộ
+ Phối hợp xác định tình trạng đường tại các khu đô thị lớn.
Như vậy với việc ứng dụng công nghệ giao thông thông minh không những
hỗ trợ tốt công việc vận hành, quản lý, khai thác hệ thống đường cao tốc mà còn
hỗ trợ giải quyết đồng bộ các vấn đề tồn tại bức thiết hiện nay của mạng lưới
giao thông đường bộ như tình trạng xe quá tải, tình trạng tắc nghẽn giao thông.
Các ứng dụng ITS ở Việt Nam hiện nay.
- Hệ thống ITS vào đường cao tốc.
- Xây dựng các trạm thu phí tự động.
- VOV giao thông.
- VOV bản đồ giao thông

10

CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ 3G ĐỂ PHÁT TRIỂN HỆ
THỐNG GIAO THÔNG THÔNG MINH Ở VIỆT NAM
3.1. Khái niệm hệ thống giao thông thông minh Telematics Car
Về cơ bản, hệ thống giao thông thông minh Telematics Car là sự kết hợp
giữa tính toán, công nghệ thông tin và viễn thông ứng dụng vào Ôtô. Các công
nghệ Telematics Car nổi bật được đưa ra từu những xu hướng phát triển chủ
đạo của ngành giao thông vận tải. Vì vậy, có thể định nghĩa là ứng dụng công
nghệ tính toán, thông tin và liên lạc trong việc quản lý ôtô và các mạng lưới có
liên quan đến sự di chuyển của người và hàng hóa trong thời gian thực.
3.2. Các dịch vụ 3G sử dụng thông tin được dùng cho ITS.
3.2.1. Các dịch vụ 3G cung cấp truy cập thông tin
Mục tiêu của các nhà cung cấp dịch vụ thông tin là cung cấp được thông
tin mọi lúc, mọi nơi. Trên các phương tiện giao thông có thể lắp đặt các
Telematics car tích hợp các tính năng truy cập thông tin như truy cập internet,
chơi các file đa phương tiện (video, audio), truy cập đến các dịch vụ tin tức, giải
trí hoặc các dịch vụ thông tin khác.
3.2.2. Các dịch vụ 3G được dùng liên quan đến Quản lý giao thông
Thông báo tới các phương tiện
Khi các Telematics car trên các phương tiện có thể kết nối tới các trung
tâm qua hệ thống mạng viễn thông, các trung tâm giao thông khi cần thông báo
tới toàn bộ phương tiện hoặc một vài phương tiện lưu thông có thể sử dụng 3G
để truyền tải tin nhắn, bản tin thoại hoặc các yêu cầu tới một vài hoặc toàn bộ
phương tiện. Các trung tâm có thể thông tin về tình trạng giao thông, các cảnh
báo hoặc có thể các thay đổi trên đường hoặc các thông tin khác.
Theo dõi phương tiện
Hệ thống thông tin 3G có thể giúp các trung tâm giao thông theo dõi các
phương tiện, cập nhật lộ trình của các phương tiện lưu thông. Việc này có thể
11

được ứng dụng cung cấp dịch vụ cho các hãng vận tải hoặc có thể ứng dụng
theo dõi an ninh.
Giám sát an ninh
Ứng dụng 3G trong hệ thống ITS có thể giúp tăng cường an ninh cho các
phương tiện. Các trung tâm ITS có thể cung cấp dịch vụ giám sát an ninh trong
xe. Tại các doanh nghiệp xe khách trên một số tuyến đã được đề nghị gắn
camera và truyền hình ảnh về thông qua 3G. Khi khách hàng lên xe, hệ thống
có thể tự chụp và gửi ảnh về trung tâm. Đồng thời trong các trường hợp mất an
ninh xảy ra, các thông tin này có thể giúp các lực lượng điều tra giải quyết vấn
đề.
Giám sát số lượng, tình trạng phương tiện
Một vấn đề liên quan đến giao thông là việc giám sát số lượng, tình trạng
phương tiện lưu thông trên đường. Thông tin về số lượng xe, tình trạng xe có
thể được gửi về các trung tâm thông qua hệ thống 3G. Nhờ đó, trung tâm giao
thông có thể nắm bắt số lượng xe, tình trạng phương tiện, tình hình lưu thông.
Trung tâm giao thông căn cứ trên các thông tin có thể điều chỉnh giao thông khi
có tắc đường hoặc khi có các biến cố xảy ra trên đường.
Giám sát, thay đổi trạng thái đèn báo
Các hệ thống đèn báo tương tự như các hệ thống biển báo có thể được điều
khiển, thay đổi trạng thái từ xa thông qua hệ thống 3G. Tùy theo tình trạng giao
thông, giờ trong ngày hoặc các trường hợp đặc biệt như trường hợp có các
phương tiện giao thông ưu tiên, trung tâm giao thông có thể thay đổi hệ thống
đèn đường từ xa theo yêu cầu.
Thay đổi luồng, tuyến
Khi có một sự kiện xảy ra trên đường, trong một số trường hợp cần thay
đổi luồng, các tuyến xe thông qua các thông báo hoặc các biển báo. Công nghệ
3G cung cấp kết nối tới các biển chỉ đường, các bảng thông tin trên đường để
thông báo tới các phương tiện lưu thông về sự thay đổi luồng tuyến trên đường.
12

Các dịch vụ thanh toán (phí cầu đường, mobile banking)
Việc tích hợp 3G với các hệ thống thanh toán sẽ giúp cho các việc thanh
toán trở nên dễ dàng, thuận tiện như các hệ thống thanh toán qua mạng internet
thông thường. Hệ thống 3G có thể kết nối các thiết bị OBU trên xe với các hệ
thống thu phí.
Các hệ thống thu phí có thể tiếp nhận các thông tin chi tiết về phương tiện
như vị trí, quãng đường, các điểm vào/ra các trạm thu phí. Từ đó phí cầu đường
có thể được thanh toán một cách tự động.
Tương tự như vậy, các thiết bị Telematics car có thể giúp các công ty ngân
hàng triển khai các dịch vụ mobile banking. Khi đó, các chi phí có thể được
thanh toán qua các khối Telematics car, lái xe có thể không cần thanh toán theo
các phương thức khác như tiền mặt, thẻ.
Nhờ có các thông tin chi tiết về xe và lộ trình, các trung tâm quản lý giao
thông có thể thiết lập các chế độ thanh toán uyển chuyển như : thanh toán theo
trạm, thanh toán theo quãng đường, thanh toán theo giờ, thanh toán trả trước,
trả sau. Việc thanh toán trực tiếp sẽ giúp giảm nhân công lao động, các phương
tiện không phải dừng lại, tiết kiệm được các chi phí quản lý vận hành, nhiên
liệu và thời gian di chuyển của người và các phương tiện.
Các sensors trên đường, trên xe có kết nối mạng cung cấp các thông tin
liên quan.
Trong các hệ thống giao thông thông minh, có một số lượng lớn các bộ
cảm biến (sensors). Các bộ cảm biến này dùng để cung cấp các thông tin về môi
trường, về tình trạng đường, tình trạng giao thông, hoặc có thể dùng để phát
hiện xe. Hệ thống 3G có thể cung cấp các kết nối từ các bộ cảm biến này về các
trung tâm giao thông. Đồng thời, trong nhiều trường hợp, hệ thống 3G có thể
cung cấp kết nối giữa các bộ cảm biến và các phương tiện giao thông.
Liên lạc tới các đơn vị quản lý giao thông (VD : cảnh sát, cứu hỏa, vận
hành và bảo dưỡng).
13

Việc liên lạc giữa phương tiện tới các đơn vị quản lý đường và giữa các
đơn vị quản lý đường với nhau chủ yếu qua mạng thoại (có dây và không dây)
và internet. 3G có thể đa dạng hóa các hình thức kết nối và các cách liên lạc
giữa phương tiện tới các đơn vị quản lý giao thông. Việc kết nối này có thể
được đơn giản hóa, tự động đối với nhiều thiết bị.
Hạ tầng liên lạc giữa các trạm
Giữa các trạm thông tin bên đường, hạ tầng phổ biến nhất là cáp quang và
cáp đồng. Các cáp này cung cấp tốc độ cao, độ ổn định tốt. 3G có thể cung cấp
một đường liên lạc backup giữa các trạm thông tin với nhau. Trong trường hợp
có những sự cố đối với hệ thống cáp, 3G có thể trở thành hạ tầng liên lạc thay
thế cho hệ thống cáp. Đây cũng là một nhu cầu bức thiết tại Việt Nam.
Các dịch vụ 3G được có thể tích hợp vào hệ thống ITS ở Việt Nam
được thể hiện tổng hợp trong bảng sau:

Các dịch vụ 3G
người dùng
Tiện ích
Đặc tả về dịch vụ người dùng
Người dùng
chính
Nhu cầu
Điều kiện
(1) Cung cấp
thông tin giao
thông/ dẫn đường
1. Cải tiến
thông
tin điều
khiển trong

các hệ thống
điều hướng

Lái xe

Thu được
thông tin
giao thông từ
các hệ thống
điều hướng.

Di chuyển từ
điểm khởi
hành
tới điểm đến.
(2) Cung cấp
thông tin liên
quan tới đích.
Lựa chọn và
lấy
thông tin về
điểm
đến.
(3) Thu phí điện
2. Các hệ
Lái xe, người
Tự động
Xử lý thanh
14

tử
thống thu phí
điện tử
chuyên chở
và các cơ
quan quản lý
chuyển
đổi giao dịch
đến
ngân hàng
toán
tại các trạm
thu
phí
(4) Cung cấp
thông tin tình
trạng đường bộ
và lái xe.
3. Hỗ trợ lái
xe an toàn
Lái xe
Lái xe an
toàn
Nhận biết tình
trạng giao
thông.

(5) Cảnh báo
nguy hiểm

Nhận biết các
tình huống
nguy
hiểm.
(6) Hỗ trợ lái xe



Hoạt động để
tránh các tình
huống nguy
hiểm
(7) Các hệ thống
đường cao tốc tự
động



Lái xe tự động
(8) Tối ưu hóa
luồng giao thông
4. Tối ưu hóa
quản lý giao
thông

Lái xe và các
cơ quan quản
lý

Tối ưu hóa
luồng
giao thông
Quản lý giao
thông

(9) Cung cấp
thông tin hạn chế
lưu thông trong
quản lý tai nạn.
Các biện
pháp thích
hợp để tránh
tai nạn giao
thông
15

(10) Cải thiện các
hoạt động bảo trì


Các cơ quan
quản lý

Nhắc nhở và
quản lý bảo
trì đường bộ

(11) Quản lý các

phương tiện
chuyên dụng
được cấp phép
đặc biệt.
5. Tăng
cường hiệu
quả trong
quản lý
đường bộ
Lái xe, người
chuyên chở
và các cơ
quan quản lý
Nhắc nhở và
ban hành đầy
đủ các giấy
phép cho các
phương tiện
đặc biệt đi
qua.
Quản lý
đường bộ
(12) Cung cấp
thông tin về
những mối nguy
hiểm trên
lòng đường.

Lái xe và các
cơ quan quản

lý.
Đáp ứng với
các thảm họa
từ tự nhiên,
v.v

(13) Cung cấp
thông tin về giao
thông công cộng.
6.Hỗ trợ cho
giao thông
công cộng

Các hành
khách của
giao thông
công cộng.
Tối ưu hóa
việc sử dụng
các phương
thức vận
chuyển khác
nhau.
Sử dụng giao
thông công
cộng

(14) Hỗ trợ các
hoạt động vận tải
công cộng và

quản
lý hoạt động
Người
chuyên chở
và các hành
khách của
giao thông
công cộng.
Giaothông
công
cộngthuận
tiện hơn,
quản lý hiệu
quả hơn, và
Thực hiện
việc quản lý
hoạt động
giao thông và
kiểm soát
quyền ưu tiên.
16



vận chuyển
an toàn hơn.

(15) Hỗ trợ quản
lý các hoạt động
của xe chuyên

chở.
7. Tăng
cường hiệu
quả hoạt
động của xe
chuyên chở.

Người
chuyên chở

Thu thập và
phân phối
hiệu quả, vận
chuyển an
toàn.
Thực hiện
việc quản lý
các hoạt động
của xe vận
chuyển.

(16) Tự động hóa
một bộ phận của
phương tiện vận
chuyển.
Vận chuyển
an
toàn hơn
(17) Tự động
thông báo khẩn

cấp thông qua hệ
thống quảng bá
8. Hỗ trợ các
hoạt động
của xe cấp
cứu.

Lái xe

Yêu cầu cứu
hộ kịp thời
và chính xác.
Yêu cầu cứu
trợ khẩn cấp.

(18) Dẫn đường
cho các xe cấp
cứu và hỗ trợ các
hoạt
động cứu trợ.

Dẫn đường
đầy đủ và
nhanh chóng
tới nơi xảy ra
thảm họa

Các hoạt động
cứu trợ và
phục hồi

Bảng 3.1: Các dịch vụ 3G được có thể tích hợp vào hệ thống ITS ở Việt Nam
17


3.3. Đề xuất mô phỏng mô hình hệ thống giao thông thông minh Telematics
Car
Bằng việc sử dụng công nghệ thông tin tiên tiến, công nghệ thông tin di động 3G các
phương tiện giao thông thông minh, cấu trúc hạ tầng thông minh nhận và gửi thông tin
thông qua các bộ cảm biến, bộ dò, camera giám sát, thiết bị giám sát trên không và vệ tinh
để hỗ trợ việc quản lý hệ thống giao thông và người đang điều khiển phương tiện giao
thông.
Người điều khiển phương tiện giao thông (ôtô, xe tải, xe buýt và xe máy) nhận được
các tin nhắn trên máy tính hoặc các thiết bị cầm tay thông báo về các vụ tai nạn, các tình
huống khẩn cấp, các điểm tắc nghẽn giao thông, thời gian đi lại, các tuyến đường lựa chọn
Các thông tin này giúp người điều khiển phương tiện đưa ra quyết định tốt hơn cho hành
trình của mình.

Hình 3.1: Tổng quan hệ thống giao thông thông minh Telematics Car
3.3.1. Hệ thống máy chủ
Đây là hệ thống quan trọng nhất trong việc tích hợp các phương thức
truyền thông cũng như dữ liệu trong các cấu phần kỹ thuật của hệ thống ITS
18

Hệ thống giao thông thông minh Telematics Car bao gồm 01 máy chủ và
nhiều thiết bị đầu cuối được gắn trên phương tiện tham gia giao thông. Hệ
thống này thực hiện các chức năng của chính nó nhằm đạt tất cả các mục tiêu về
giao thông hiệu quả, an toàn và tiện lợi.
3.3.2. Thiết bị gắn trên phương tiện tham gia giao thông
Thiết bị gắn trên phương tiện tham gia giao thông bao gồm thiết bị thu phí

tự động, thiết bị cảnh báo trên phương tiện giao thông Telematics car, thiết bị
hiển thị.
3.3.2.1. Thiết bị thu phí tự động
Công nghệ RFID được đưa vào trạm thu phí để thực hiện những công việc
sau: Mỗi Chip nhớ sẽ chứa một mã số mang thông tin về xe và chủ xe đang lưu
thông. Khi xe đi qua trạm thu phí thì đầu đọc được bố trí xung quanh trạm sẽ
đọc mã số này và truyền về PC/PLC, sau đó mã số này sẽ được PC so sánh với
mã số đã có sẵn trong cơ sở dữ liệu của máy tính.
3.3.2.2. Thiết bị cảnh báo trên phương tiện giao thông Telematics car
- Hệ thống chỉ đường:
Người sử dụng chỉ điểm cần đến trên màn hình hiển thị, thiết bị sẽ vẽ kế
hoạch, lộ trình đường đi cho người sử dụng. Thiết bị sẽ vẽ đường ngắn nhất và
tránh các điểm tắc đường.

Hình 3.8: Chỉ dẫn đường cho người tham gia giao thông
19

- Hệ thống tự động báo kẹt xe.
Hệ thống cảnh báo và điều khiển giao thông gồm một chương trình mô
phỏng, khi phía trước đoạn đường đang đi bị kẹt thì hệ thống thông báo hiển thị
trên màn hình hiển thị phía trước có kẹt xe và báo hiệu cho người tham gia giao
thông. Qua hệ thống tin nhắn, người tham gia giao thông cũng được tư vấn đi
hướng nào để tránh kẹt xe. Khi xe cộ đi ngang qua những vị trí này, người tham
gia giao thông cảnh báo cho mọi người bằng việc thông báo ở đây có kẹt xe
khi nhấn vào nút báo kẹt xe, thông tin sẽ được truyền về hệ thống xử lý trung
tâm qua một hệ thống thông tin liên lạc. Sau đó các thông tin sẽ được xử lý và
hiển thị ở các thiết bị đầu ra màn hình, tin nhắn, điện thoại,…để thông báo đến
người tham gia giao thông.

Hình 3.9: Hệ thống báo nghẽn và cách xe tránh nghẽn.

20


Hình 3.10: Giao diện hiển thị các cảnh báo

Kết quả thu được từ hệ thống giao thông thông minh Telematics Car là rất
tốt, nó đáp ứng được yêu cầu đặt ra. Hệ thống giao thông thông minh
Telematics Car góp phần giảm thiểu ách tắc, cải thiện độ an toàn và nâng cao
hiệu quả hoạt động của hệ thống giao thông vận tải. Các tiêu chuẩn công nghệ
nghiên cứu gồm: thu phí tự động, hệ thống chỉ đường, hệ thống tự động báo kẹt
xe. Sản phẩm nghiên cứu thực hiện hoàn toàn phù hợp với dự thảo các tiêu
chuẩn kiến trúc, các hệ thống thành phần và chuẩn giao tiếp trong hệ thống ITS
tại Việt Nam.


21


KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. KẾT LUẬN.
Qua việc nghiên cứu, tìm hiểu về ITS, những ứng dụng trên thế giới và khả năng ứng
dụng tại Việt Nam có thể nói trong thời gian tới mạng lưới giao thông của Việt Nam sẽ đạt
tiêu chuẩn chung của khu vực và thế giới.
Tốc độ đô thị hóa ngày càng nhanh. Đặc biệt là khu vực Hà Nội và TP Hồ Chí Minh
phương tiện giao thông sẽ tăng đột biến. Nếu cứ điều hành, tổ chức và quản lý như hiện nay
thì sẽ ùn tắc và ô nhiễm môi trường trầm trọng. Ảnh hưởng kinh tế - xã hội sẽ tất lớn.
Việc nghiên cứu, ứng dụng ITS ở Việt Nam là điều tất yếu nhằm khắc phục nạn kẹt
xe, ùn tắc giao thông diễn ra thường xuyên đồng thời đáp ứng nhu cầu quản lý và điều phối
hoạt động giao thông theo mạng lưới đã quy hoạch.
Ở luận văn trên em đã tìm hiểu công nghệ 3G và ứng dụng nó vào hệ thống giao

thông thông minh. Luận văn đã nêu một số biện pháp giảm tình trạng tắc đường. Ở chương
3 luận văn em đã đề xuất mô hình hệ thống giao thông thông minh Telematics car, hệ thống
này đã đưa ra một số giải pháp cảnh báo làm giảm tình trạng tắc tắc đường, giảm ô nhiễm
môi trường của Việt Nam, đặc biệt là các thành phố lớn. Hệ thống giao thông thông minh
Telematics car được xây dựng và rất dễ hòa cũng với các hệ thống giao thông minh khác
hiện có của Việt Nam.
Ở luận văn này em đã tìm hiểu và xây dựng hệ thống chỉ đường, hệ thống thu phí tự
động, định vị vị trí của xe và tự động cảnh báo cho người tham gia giao thông có những
điểm xảy ra kẹt xe phía trước nhằm người tham gia giao thông biết trước và tránh các điểm
đó.
2. KIẾN NGHỊ.
Để thiết lập được hệ thống ITS, trước mắt nên tin học hóa tất cả các cơ quan,
ban, ngành liên quan đến giao thông như trung tâm vận tải hành khách công cộng, các
bến xe lớn.
Lãnh đạo ngành cần xây dựng hệ thống thông tin tổng thể cho tât cả các cơ quan này.
Trên cơ sở đó, các dữ liệu về hoạt động giao thông được quản lý và lưu trữ nhằm hỗ trợ các
chuyên gia trong việc phân tích các vấn đề giao thông
Ngoài ra, cần tự động hóa hệ thống thanh toán tại các trạm thu phí, trạm đăng kiểm nhằm
giảm bớt thời gian dừng xe, giảm tốc độ di chuyển.
22

Triển khai lắp đặt các hệ thống giám sát tình hình giao thông như các hệ thống điều
khiển đèn giao thông tự động, bảng điện tử thông báo tình hình giao thông một cách toàn
diện. Việc kết hợp các ứng dụng thành giải pháp khép kín là bước quan trọng nhất. Ðể giám
sát và điều phối hoạt động giao thông theo thời gian thực, hệ thống cần phải khép kín và tự
động trong việc phân tích, ra quyết định. Ðây là khâu quan trọng nhất và tốn kém nhất kể cả
nguồn lực và vốn đầu tư hạ tầng kỹ thuật.
Tuy nhiên để có thể thực hiện đươc những dự định trên vấn đề giáo dục ý thức tham
giao thông cho toàn dân có thể được coi là vấn đề đáng quan tâm nhất tiếp theo đó là tìm
cách khắc phục những khó khăn mà ngành giao thông vận tải nước ta đang găp phải như:

Tỷ lệ quỹ đất giành cho giao thông đô thị ở Việt Nam còn quá nhỏ.
Phương tiện giao thông nhiều loại xe, chạy tự do, không theo làn.
Hạ tầng giao thông thiếu dẫn đến tổ chức vận tải công cộng gặp nhiều khó khăn, mặt
cắt ngang đường nhìn chung là hẹp. Khả năng mở rộng đường nội thị rất khó khăn do công
tác giải phóng mặt bằng.
Tăng số lượng và chất lượng vận tải xe công cộng điển hình như xe Bus và tàu điện.