ỨNG DỤNG PHẦN mềm CAR để ĐÁNH GIÁ ô NHIỂM GIAO THÔNG QUẬN BÌNH tân

CHƯƠNG I

ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CAR ĐỂ ĐÁNH GIÁ Ô NHIỂM
GIAO THÔNG QUẬN BÌNH TÂN
1.1. Giới thiệu phần mềm CAR
Như đã giới thiêu ở trên chúng ta đã biết đươc tình hình ô nhiễm giao thông
ngày càng trở nên nghiêm trọng trong địa bàn thành phố nói riêng và toàn quốc nói
chung.
Phần mềm CAR (Contaminants in the Air from a Road model) 2009 là
phần mềm tính toán ô nhiễm không khí do giao thông dựa trên mô hình Berliand
được TSKH Bùi Tá Long và nhóm nghiên cứu ENVIM thực hiện. Trong phiên bản
mới nhất công bố vào tháng 4/2009, CAR đã tích hợp mô hình Mobile của Mỹ và mô
hình phát tán ô nhiễm không khí cho nguồn đường Berliand thành một công cụ duy
nhất. Đặc điểm nổi bật của phiên bản mới là khả năng tự động hóa cao trong tính toán
cũng như ứng dụng kỹ thuật GIS với nguồn dữ liệu luôn sẵn có từ Google map. CAR
được xây dựng để tính toán sự phát tán ô nhiễm không khí do nguồn đường, thể
hiện bản đồ phân bố nồng độ chất ô nhiễm theo không gian và thời gian khác nhau.
Trong phần mềm CAR hỗ trợ nhiều công cụ cho người dùng như: các công cụ
dùng để điều khiển lớp bản đồ, nhập thông tin, quản lý dữ liệu, xuất kết quả chạy mô
hình…
1.2 Quá trình xây dựng lớp bản đồ quận Bình Tân
Trong quá trình xây dựng lớp bản đồ quận Bình Tân tác giả đả thực hiện quá
trình chụp hình và ghi lại số liệu tọa độ của bản đồ trong Google Earth rồi số hóa dữ
liệu tích hợp vào CAR các bước tiến hành cụ thể như sau:

1


Bước 1: chia bản đồ quận Bình Tân thành các mắt
Bước 2: phóng to hình và dùng snagIt để chụp lại hình ảnh trong các ô chia
có trong lưới như trong bài này các mắc lưới được chia làm 8 hình, dưới đây

là hình ảnh của 1 hình được chụp ra từ Google Earth

Bước 3: số hóa và tích hợp bản đồ lên CAR
bản đồ

Bước 4: tiếp theo ta bậc lớp đoạn đường để vẻ lên bản đồ các đoạn đường
ta cần khảo sát va sát lập các thông tin cho đoạn đường đó
2


Sau khi hoàn tấc ta có được bản đồ như sau:

Hình . Bản đồ sau khi đã được số hóa đầy đủ dữ liệu
Trong phần mềm CAR hỗ trợ nhiều công cụ cho người dùng như : các công cụ
dùng để điều khiển bản đồ, nhập thông tin, quản lý dữ liệu, xuất kết quả chạy mô
hình…
1.3. Điều khiển lớp bản đồ:
Công cụ điều khiển lớp bản đồ là công cụ hỗ trợ cho việc quản lý các thông tin
trên các lớp bản đồ được tích hợp vào phần mềm CAR

3


1.4. Các thao tác nhập thông tin cho đoạn đường:
Trước khi tiến hành nhập thông tin, ta phải kích chọn trình đơn “Thông tin đoạn
đường” trong menu “Thông tin” thì cửa sổ Thông tin đoạn đường sẽ xuất hiện
Trong cửa sổ “Thông tin đoạn đường”, phần mềm CAR cho phép người dùng
nhập tên đoạn đường, vị trí bắt đầu của đoạn đường, vị trí kết thúc và phần ghi chú
nếu có như trong hình có thể bỏ qua phần thông tin về vị trí và ghi chú
nhập lưu lượng xe

nhập số liệu khí tượng
nhập số liệu cho điểm nhạy cảm
Nhập số liệu về điểm lấy mẩu không khí CO
1.5. Tạo kịch bản chạy mô hình
Sau khi đã nhập đầy đủ thông tin số liệu ta sẻ tạo kịch bản để chạy mô hình
Bậc trình đơn kịch bản trong menu số liệu nhập các thông tin về tên, ngày,
giờ, tính theo(ngày hoặc giờ), chất, ghi chú (nếu có)
Lưu ý khi tạo kịch bản thì số liệu xe và khí tượng phải có đầy đủ trong ngày giờ
tạo kịch bản nếu không khi chạy mô hình thì sẻ bị báo lỗi

4


Chương II : CÁC BƯỢC THU THẬP DỮ LIỆU
2. Thu thập dữ liệu
2.1 Quá trình thu thập dữ liệu
Loại dữ liệu: các số liệu đếm xe trên đường bao gồm lưu lượng xe, chủng loại
xe.
Quá trình và kỹ thuật thu thập: Ghi hình ảnh xe cộ lưu thông trên đường bằng
camera. Sang ra đĩa VCD, sau đó thực hiện đếm và phân loại xe bằng cách
xem chậm lại đoạn film bằng heroshop , xử lý số liệu bằng Exel theo phương
pháp thống kê, thực hiện các báo cáo diễn giải kết quả.
Thời gian thu thập: 40 phút bao gom 4 thời điểm chính (0-1h, 6-7h, 12-13h, 1819h) và 20 phút cho hai tuyến đường Lê Văn Quới và Tân Kỳ Tân Quý vào thời
điểm 6-7h trong cùng ngày 3/3/2009
Điểm thu thập số liệu tại trạm quan trắc không khí tại quận Bình Tân

Hình 1. Điểm quan trắc lưu lượng xe ở Bình Tân

5

Hình 2. Đài quan trắc CO tại Bình Tân
Bảng 3-1- Phân loại xe
STT Loại xe
1

Xe máy

2

Xe ô tô dưới 12 chỗ ngồi

3

Xe ô tô trên 12 chỗ ngoi

4

Xe tải nặng(> 10 tấn)

Số liệu khí tượng thu thập đươc từ Đài Khí Tượng Thủy Văn khu vực Nam Bộ
tại trạm quan trắc Tân Sơn Hòa

2.2. Kiểm chứng mô hình
Việc kiểm chứng mô hình là một bước bắt buộc trong quá trình mô hình hóa
nhằm xác định mức độ tin cậy của mô hình trước khi áp dụng.
Để kiễm chứng ta tiến hành chạy mô hình để đo nồng độ CO cho điểm quan

6

trắc tại 4 thời điểm khác nhau trong ngày ( 0-1, 6-7, 12-13, 18-19)
Bảng thống kê số liệu kiểm chứng
Thời điễm

Giá trị mô

Giá trị thực

Sai số(%)

hình(ξ)

đo(D)

‫ ׀‬ξ –D ‫ ׀‬/ D

0-1h

1.1585

2.453

52.7

6-7h

1.353

3.58

62.2

12-13h

2.5066

3.436

27.05

18-19h

4.919

4.766

3.21

Từ kết quả ta suy ra mức sai số trung bình là 36.3%
Lý giải cho điều này ta có thể dựa trên các nguyên nhân sau đây
Thứ nhất: số liệu khí tượng chưa hoàn toàn chính xác. Vì trạm quan trắc
không khí thì nằm ở Binh Tân con trạm quan trắc khí tượng thì ở Tân Sơn Hòa
Thứ hai: mô hình thì tính toán theo thông số khí tượng ở độ cao 0.5m , thấp
hơn đô cao quan trắc của trạm khí tượng , thực chất khi xuống thấp thì địa
hình nhà cửa đã co nhiều sự đổi khác
Thứ ba: thông số mà trạm quan trắc có được là thông số chung còn thông số
của mô hình là thông số của giao thông trên một số tuyến đường chính
Thứ tư: Sai số gặp phải khi chuyển đổi hệ số phát thải của 28 loại xe của
mobile sang hệ số phát thải của 4 loại xe của Việt Nam

Thứ năm: sai số gặp phải do quá trình kẹt xe gây ra vì lúc kẹt xe lượng khí
thải sẻ tăng lên bất bình thường và khó kiểm soát

7


Để đánh giá sự tác động qua lại của các tuyến đừơng ta sẻ chạy mô hình cho cả
3 tuyến đường cùng lúc. ở đây ta chọn 3 tuyến đừơng song song nhau trên trục Đông –
Tây của Quận đó là đừơng Tân Kỳ Tân Quý, Lê Văn Qưới, Kinh Dương Vương với
các điểm nhạy cảm khác nhau
Sau đây quả chạy mô hình

Hình 3. Kết quả chạy mô hình trên bản đồ cho cả 3 đoạn đường vào cùng
thời điểm

Hình 4 kết quả nồng độ CO tại các điểm nhạy cảm
Dựa kết quả ta có thể nhận thấy kết quả đả có sự thay đổi sai số so với
nồng độ đo thực tế đã giảm đi từ 62.2% xuống 50.08% tại cùng thời . Do đó cần có sự
nghiên cứu nhiều hơn các mối tác động khác nhau lên một tuyến đường.

8


2.3. Kết quả tính toán mô phỏng
Ứng dụng mô hình ta có thể dự báo mức độ ô nhiểm cho các năm tiếp theo
và với một số điểm nhạy cảm khác.Giả sử sau 11 năm tức năm 2020 mật độ xe tăng
lên
1.5 lần thì mức độ ô nhiễm sẻ tăng lên gấp 1.5 lần. Sau đây ta sẽ chạy lại mô hình với
điều kiện khí tượng như thời điểm 12-13h va 18- 19h ngày 3/3 2009
Tại thời điểm 12- 13h

Hình 5 kết quả chạy mô hình trên bản đồ với lưu lượng xe dự báo vào thời
điểm 12-13 giờ

Hình 6. Kết quả nồng độ CO dự báo tại các điểm nhạy cảm vào thời điểm 12-13
giờ
9


Tại thời điểm 18-19h

Hình 7. Kết quả chạy mô hình trên bản đồ với lưu lượng xe dự báo vào thời điểm
18-19 giờ

10


Hình 3-48. Kết quả nồng độ CO dự báo tại các điểm nhạy cảm vao thời điểm 1819 giờ
Bảng 3-7-Dựa vào kết quả thu được ta có bảng so sánh nồng độ CO tại trạm Bình
Tân như sau:
Ngày

12-13h

18-19h

3/3/2009

2.506627

4.919

23/3/2009

9.624

6.5257

Có thể nhận thấy nồng độ ô nhiễm CO tăng lên khá cao đặc biệt là ta thấy nồng
độ CO ở điễm bến xe miền Tây cao hơn

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Sử dụng phần mềm CAR xây dựng bản đồ ô nhiễm không khí do giao thông trên
địa bàn để hạn chế mức ô nhiễm của giao thông nói riêng cần có một chương
trình quy hoạch cụ thể cho các tuyến đường. Sau đây là một số biện pháp tham
khảo:
Gia tăng các phương tiện giao thông công cộng để giảm tải lượng xe máy vốn
có hệ số phát thải khá cao
Xây dựng nhiều hơn các trạm quan trắc để có đầy đủ số liệu và đánh giá đúng
hơn về tình ô nhiễm trên các tuyến đường
Quy hoạch mở rộng các tuyến đường để chống ô nhiễm tăng vọt cục bộ
trong các giờ cao điểm và yếu tố này có thể sẻ rất khó kiểm soát ô nhiễm
Có thể mở thêm nhiều tuyến đường mới để đáp ứng nhu cầu vận tải va lưu
thông hàng hóa ngày càng tăng. Tránh tâp trung lưu lượng xe trên một
tuyến đường
Nâng cấp các loại xe theo các tiêu chuẩn môi trường để giảm thải ô nhiễm từ
các loại xe gây ra và một điều quan trọng la phòng chống tai nạn do xe không
đảm bảo chất lượng

11

12


13


14


15


SVTH: Nguyễn Hoàng Anh Sơn

xv
i