Nghiên cứu ứng dụng ITS trong quản lý thu phí tự động (tt)

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
---------------------------------------

PHẠM VĂN VĨNH

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ITS TRONG QUẢN LÝ
THU PHÍ TỰ ĐỘNG

Chuyên ngành: Kỹ thuật Viễn thông
Mã số: 60.52.02.08

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI – 2017


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

Người hướng dẫn khoa học: TS. Vũ Tuấn Lâm

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 2017

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

1

MỞ ĐẦU
Việt Nam có tổng chiều dài các đường quốc lộ là 17.000 km với trục giao thông
chính theo hướng Bắc-Nam. Mặc dù hệ thống cơ sở hạ tầng đường cao tốc tiếp tục được
mở rộng và nâng cấp, tuy nhiên vẫn không thể bắt kịp với tốc độ tăng trưởng nhu cầu lưu
thông đường bộ trong tương lai gần. Một thành phần quan trọng ảnh hướng tới quá trình
lưu thông của phương tiện là quy trình và mạng lưới các trạm thu phí: Hiện nay, thu phí thủ
công, hình thức chính để thu phí đường bộ trên các tuyến đường đã bộc lộ rõ các hạn chế,
không còn phù hợp với lưu lượng ngày càng lớn trên các tuyến đường Quốc lộ (về thời gian
đáp ứng, hao tốn nhiên liệu vô ích cũng như cần nhiều nhân lực vật lực của đơn vị vận hành,
người tham gia giao thông). Thực tế đã cho thấy để giảm tình trạng tắc nghẽn giao thông
khi qua trạm thu phí, bề rộng mặt đường tại các trạm thu phí đường bộ được mở rộng từ 04
làn thành 08 đến 10 làn mặc dù rất tốn kém nhưng vẫn không đáp ứng được yêu cầu.
Cùng chung mục tiêu giải quyết bài toán ùn tắc giao thông tại nước ta, hiện nay các
nước phát triển tại Châu Á nói riêng (như tại Thái Lan, Đài Loan, Philipine...) và trên thế
giới nói chung, trạm thu phí đường bộ đã được xây dựng đồng bộ theo hướng tự động đa
làn, là nơi tích hợp rất nhiều những tính năng quan trọng để kiểm soát giao thông bao gồm
thu phí giao thông, kiểm soát đăng kiểm xe, xử lý vi phạm luật giao thông... tất cả chỉ qua
một thẻ định danh phương tiện gắn trên phương tiện giao thông. Các phương tiện tham gia
giao thông qua trạm thu phí không phải dừng lại thanh toán mà sẽ tự động thanh toán trực
tiếp qua thẻ điện tử đảm bảo tốc độ lưu thông của các phương tiện không thay đổi, hạn chế
lượng nhiên liệu tiêu hao, không mất thời gian dừng chờ... và đều thu được những kết quả
tích cực. Vì vậy, việc triển khai ứng dụng công nghệ ITS (Intelligent Transportation
System) phục vụ việc thu phí tự động không những phù hợp với điều kiện kinh tế của nước
ta mà còn là biện pháp hiệu quả để giải quyết bài toán hiện đại hóa hệ thống giao thông
đường bộ ở Việt Nam.
Với mục đích nghiên cứu tìm hiểu lựa chọn công nghệ ứng dụng ITS trong quản lý
thu phí tự động phù hợp với điều kiện, hoàn cảnh tại Việt Nam, học viên quan tâm và lựa

chọn đề tài “Nghiên cứu ứng dụng ITS trong quản lý thu phí tự động”
Cấu trúc luận văn gồm 03 chương:
Chương 1: Tổng quan về hệ thống ITS (giao thông thông minh):
Chương 2: Phân tích các công nghệ sử dụng trong quản lý thu phí điện tử.
Chương 3: Đề xuất giải pháp ứng dụng its cho hệ thống thu phí tự động tại Việt
Nam.


2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ITS (GIAO THÔNG THÔNG MINH)
1.1

Tổng quan về ITS

1.1.1 ITS là gì
Dựa trên các nghiên cứu và tổng hợp, các chuyên gia ITS Việt Nam đã đề xuất định
nghĩa ITS như sau:
ITS - Intelligent transportation System: là hệ thống vận dụng công nghệ điện tử,
thông tin, truyền thông, khoa học quản lý... vào giao thông nhằm tăng cường khả năng liên
kết giữa 3 yếu tố: con người, phương tiện và đường xá tạo thành một hệ thống giao thông
có trí tuệ, hiệu quả, an toàn, chính xác và tức thời.
ITS được chia thành 3 cấp độ chính:
-

Cấp độ chiến lược: chiến lược quản trị giao thông cho khu vực áp dụng ITS

-

Cấp độ chiến thuật: Các hệ thống quản lý giao thông

-

Cấp độ vận hành: Các hệ thống thu thập và tương tác

1.1.2 Sơ lược tình hình phát triển ITS ở các nước phát triển trên thế giới
1.1.2.1

Quá trình phát triển hệ thống ITS của Mỹ

1.1.2.2

Quá trình phát triển hệ thống ITS của Nhật Bản

1.1.2.3

Quá trình phát triển ITS của Châu Âu

1.1.2.4

Quá trình phát triển ITS của Trung Quốc

1.1.3 Kiến trúc tổng thể hệ thống ITS

GIS

Big Data

Cơ sở dữ liệu quốc gia giao thông

Cloud

IoT

Trung tâm điều hành giao thông

Giao thông
công cộng

Camera quan
sát

Xử phạt ATGT

Điều khiển đèn
tín hiệu

Thông tin giao
thông

Hình 1.1 - Kiến trúc tổng thể hệ thống ITS

Bãi đỗ xe


3

Sensor

Camera

Trung tâm
điều khiển

Thu thập dữ liệu

Dữ liệu
GPS

Loop

Mô phỏng

Quản lý
bãi đỗ

Quản lý
VMS

VMS

Cung cấp thông tin
giao thông

Quản lý giao thông

Quản lý
cao tốc

Radio/Loa

Điều khiển
đèn

Application

Web

Hình 1.2 - Mô hình hệ thống ITS
1.1.4 Đánh giá tổng quan về lợi thế và tầm quan trọng của hệ thống ITS
Nhìn chung, các lĩnh vực ứng dung hệ thống giao thông thông minh có thể bao gồm:
hoạt động của xe cộ, máy bay và tàu thủy, phòng chống tai nạn và an toàn, thanh toán và
định giá điện tử, quản lý các tình huống khẩn cấp, quản lý đường cao tốc, quản lý sự cố,
quản lý thông tin, vận chuyển hàng hóa đa phương thức, quản lý thời tiết đường, khai thác
và bảo trì đường bộ, quản lý vận chuyển quá cảnh, thông tin du lịch.
ITS cung cấp dịch vụ cho mọi người sử dụng công lập và tư nhân. Người sử dụng
các lĩnh vực ứng dụng hoặc dịch vụ ITS bao gồm cả khách du lịch, người đi đường dễ bị
tổn thương, người sử dụng cơ sở hạ tầng giao thông đường bộ và các nhà vận hành, quản
lý đội tàu và các nhà khai thác các dịch vụ cấp cứu.
Hệ thống giao thông thông minh ITS tích hợp công nghệ viễn thông, điện tử và công
nghệ thông tin với kỹ thuật giao thông để lập kế hoạch, thiết kế, khai thác, bảo trì và quản
lý các hệ thống giao thông. Việc ứng dụng công nghệ thông tin và thông tin liên lạc cho
ngành vận tải đường bộ và giao diện của nó với các phương thức vận tải khác sẽ đóng góp
đáng kể cho việc cải thiện hiệu suất, hiệu quả của môi trường, bao gồm cả hiệu quả năng
lượng, sự an toàn và an ninh của vận tải đường bộ, kể cả việc vận chuyển hàng nguy hiểm,
an ninh công cộng và vân chuyển hành khách và vận tải hàng hóa, đồng thời đảm bảo các
chức năng của thị trường nội địa cũng như mức độ tăng khả năng cạnh tranh và việc làm.
1.2

Tổng quan dịch vụ thu phí điện tử ETC (Electronic Toll Collection)

1.2.1 Tóm lược quá trình lịch sử của thu phí đường bộ
Việc thu phí sử dụng đường bộ có mục đích bù đắp một phần vốn đầu tư và / hoặc
vốn duy trì, bảo dưỡng đường. Từ năm 1962 với Nghị định số 83 -CP, ngày 01-8-1962; Hội
đồng Chính phủ cho phép thu lệ phí sửa chữa đường bộ. Trong thời kỳ chiến tranh phá hoại


4
của Mỹ, việc thu phí giao thông đã bị ngừng lại. Từ năm 1991, việc thu tiền sử dụng đường
bộ lại tiếp tục thực hiện. Từ bước đầu dưới dạng thu thủ công trực tiếp khi người sử dụng
đi qua nơi thu phí cầu, đường bộ. Dần dần công việc được cải tiện và hệ thống các trạm thu
phí các loại đã hình thành từng bước. Năm 1998, Thủ tướng Chính phủ phê duyệt mạng
lưới các trạm thu phí đường bộ toàn quốc với 62 trạm. Cơ chế thu phí tại các trạm này được
thực hiện theo các Thông tư của Bộ Tài chính.
Đến 2004, trên hệ thống quốc lộ có 53 trạm thu phí các loại. Từ khi thực hiện Nghị
định số 18/2012/NĐ-CP ngày 13/3/2012 của Chính phủ về Quỹ bảo trì đường bộ, nhiều
trạm thu phí trên quốc lộ đã được gỡ bỏ. Tuy nhiên, vẫn còn một số trạm trên quốc lộ vì
những lý do khác nhau và vẫn còn những đề nghị thu phí mới.
Hệ thống thu phí tự động không dừng (Electronic Toll Collection - ETC) là một
trong những hình thức được triển khai ứng dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới. Nhờ
ưu điểm “không dừng” nên hệ thống ETC góp phần giảm ùn tắc, giảm chi phí quản lý và
hạn chế tiêu cực trong thu phí. Đây là một trong những biện pháp hiệu quả để giải quyết
bài toán thu phí giao thông đường bộ ở Việt Nam hiện nay.
1.2.2 Các thành phần của hệ thống thu phí không dừng

Hình 1.3 - Thành phần chính của hệ thống thu phí không dừng
Các thành phần này về mặt logic (thông tin) có quan hệ chặt chẽ với nhau, thành
phần sau dựa vào đầu ra của thành phần trước, nhưng về mặt vật lý, lại tương đối độc lập
với nhau và có thể mua sắm theo các gói hợp đồng riêng.
1.2.2.1

Nhận dạng xe tự động
Nhận dạng xe tự động (Automated vehicle identification - AVI) là quá trình xác định

xem một phương tiện giao thông có chịu phí cầu đường hay không. Phần lớn các trạm thu
phí ghi lại việc đi đến của xe tại một số không nhiều cổng thu phí. Tại đó, các thiết bị có
nhiệm vụ là nhận dạng chiếc xe trong khu vực trước cổng. Có các công nghệ sau:
-

Mã vạch;

-

RFID;

-

DRSC;

-

Nhận dạng biển số tự động

-

GPS;


5
-

Điện thoại di động
Phân loại xe tự động (Automated vehicle classification)

1.2.2.2

Việc phân loại xe có quan hệ chặt chẽ với việc nhận dạng xe nêu trên. Mục đích của
việc phân loại xe là xác định xem xe thuộc mức phí nào. Theo Thông tư số 159/2013/TTBTC ngày 14/11/2013 của Bộ Tài chính hướng dẫn về chế độ thu, nộp quản lý và sử dụng
phí sử dụng đường bộ hoàn vốn đầu tư xây dựng đường bộ quy định 5 khung mức phí tùy
theo số ghế ngồi hoặc tải trọng theo thiết kế.
Công nghệ nhận dạng và phân loại xe nói chung có 4 loại như:
-

Phương án phân loại xe bán tự động theo thông tư hiện hành của Bộ Tài chính
Việt Nam

-

Tự động đo đếm đặc trưng vật lý của xe bao gồm: đặc trưng khung từ, số trục,
loại bánh đơn/kép và chiều cao xe.

-

Chụp Video Camera dưới các góc độ khác nhau rồi áp dụng công nghệ thu và xử
lý ảnh để tìm ra đặc trưng hình dạng của xe.

-

Thu thập thông tin đăng ký lưu trữ trên thanh nhớ (memory) gắn sẵn trên xe (trên
chíp gắn ở kính xe) qua công nghệ RFID hoặc trên thiết bị OBU (On-Board Unit)
gắn cứng trên xe) qua sóng ngắn dành riêng.

Dễ thấy là chỉ có loại sau cùng đảm bảo được yêu cầu nhận dạng xe chính xác 100%
như trong quy định phân loại xe đối với thu phí của Việt Nam bởi vì việc nhận dạng và
phân loại chỉ thuần túy là đọc các thông tin về loại xe đã đăng ký ban đầu. Cách làm này
cần chi phí thấp, nhưng vẫn có giới hạn trong sử dụng.
1.2.2.3

Giao dịch thanh toán (Transaction processing)
Hiện nay có các công nghệ như sau:
-

Công nghệ vé từ (hiện đã lạc hậu do độ bền đầu đọc kém và chi phí vé cao);

-

Công nghệ in trực tiếp trên băng giấy thường (hiện chế độ tài chính của Việt Nam
không còn cho phép áp dụng nữa);

-

Công nghệ vé giấy mã vạch (một chiều và hai chiều; dành cho phí lượt, vé tháng,
vé toàn quốc và cả loại miễn phí);

-

Công nghệ thẻ thông minh (Smart Card) (hình thức trả trước và dành cho các xe
qua lại thường xuyên hoặc chạy liên tuyến);

-

Công nghệ giao dịch qua Sóng ngắn dành riêng DSRC (cũng hình thức trả trước
và dành cho các xe qua lại thường xuyên hoặc chạy liên tuyến; loại này cho phép


6
xe vẫn chạy với tốc độ thông thường đồng thời cung cấp cả thông tin chính xác
về loại xe như đã nói ở trên). Loại này còn được gọi là thu phí tự động EFC
(Electronic Fee Collection).
Hiện nay, đã xuất hiện khả năng thực hiện giao dịch qua sóng 3G (4G) với điện thoại
và nhất là với điện thoại thông minh.
Cưỡng chế các vi phạm (Violation enforcement system - VES)

1.2.2.4

Việc cưỡng chế vi phạm (Violation Enforcement System - VES) có mục đích là phát
hiện và xử lý những trường hợp không thanh toán hoặc thanh toán dưới mức cần trả. Để hệ
thống có cơ sở pháp lý chắc chắn, tại hầu hết các nước, đều có quy định đã được các cấp có
thẩm quyền phê duyệt để xử phạt vi phạm trong thu phí.
Các biện pháp có thể được sử dụng để ngăn chặn hành vi vi phạm trong việc thu phí
như sau:
-

Cảnh sát hoặc người thực thi công vụ tuần tra tại trạm thu phí có thể có hiệu quả
cao. Tuy nhiên, không thể có đủ lực lượng để tuần tra liên tục 24 giờ mỗi ngày
nên phần lớn là tuần tra theo thời gian ngẫu nhiên và nếu có thể, cả không gian
(địa điểm) cũng ngẫu nhiên;

-

Một rào cản vật lý, chẳng hạn như thanh chắn vách chắn (barrier), đảm bảo rằng

tất cả các xe đi qua trạm thu phí đã phải trả phí. Khi vi phạm được xác định, ngay
lập tức như hàng rào sẽ không cho phép xe vi phạm đi qua. Tuy nhiên, rào cản
cũng buộc các lái xe trung thực, vốn chiếm phần lớn trong lưu thông phải đi chậm
lại ở cổng thu phí. Điều này làm giảm tốc độ xe và hạn chế hiệu suất và lợi ích
của việc thu phí tự động không dừng;

-

Tự động nhận dạng biển số, tuy ít khi được sử dụng như là phương pháp nhận
dạng xe chính, thường được sử dụng nhiều hơn trong cưỡng chế vi phạm. Trong
cưỡng chế (VES) này, số lượng hình ảnh cần xử lý nhỏ hơn nhiều so với khi phân
loại xe (AVI) nên có thể xử lý bằng nhân công kết hợp phương pháp tự động để
có độ chính xác cao. Tuy nhiên, nhiều khúc mắc về pháp lý vì cách làm này nhận
diện được biển đăng ký, nhưng không nhận diện được người lái trong khi phần
lớn các quy định xử lý vi phạm lại yêu cầu xử lý người lái, chứ không phải xử lý
chiếc xe.

Kết luận chương 1: Trong chương này luận văn đã tìm hiểu tổng quan về hệ thống
ITS, tìm hiểu sơ lược về tình hình phát triển ITS ở các nước phát triển trên thế giới, đánh


7
giá tổng quan về lợi thế và tầm quan trọng của hệ thống ITS, Tổng quan dịch vụ thu phí
điện tử ETC (Electronic Toll Collection). Từ đó xác định được sự cần thiết về vấn đề nghiên
cứu của đề tài. Trong phát triển ITS, hệ thống ETC rất được chú trọng, là xu hướng phát
triển tất yếu trong giao thông đường bộ hiện đại. Tại một số nước phát triển, hệ thống ETC
đã được triển khai hàng chục năm nay và đạt được nhiều thành tựu. Những kết quả trong
việc ứng dụng ETC ở các nước trên thế giới là tiền đề cho ứng dụng ETC ở Việt Nam. Các
nội dung tìm hiểu ở chương này là cơ sở để đề tài tiếp tục phân tích nghiên cứu các công
nghệ sử dụng trong quản lý thu phí điện tử trong chương tiếp theo.

8
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH CÁC CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG TRONG QUẢN
LÝ THU PHÍ ĐIỆN TỬ
2.1

Những yêu cầu chung đối với hệ thông thu phí điện tử
Do tốc độ lớn, vấn đề thu phí đối với đường cao tốc có yêu cầu cao và cấp thiết hơn

nữa. Theo đề xuất của JICA, lộ trình thu phí không dừng cho đường cao tốc như sau:
-

Giai đoạn từ nay đến 2015: bắt dầu đưa vào áp dụng thu phí tự động ở một mức
độ nhất định (Thủ công, chạm và đi, OBU 1 cục/2 cục);

-

Giai đoạn 2016-2020: Tiếp tục mở rộng và nâng cao;

-

Giai đoạn 2021- 2030: cho phép thu phí điện tử: phương tiện được đi qua không
dừng ở một số làn dành riêng (ETC trên dòng xe tự do).

Lộ trình này không bao gồm Thu phí tự động qua điện thoại. Tuy nhiên, như đã nêu
trên, đây có thể là một đột phá trong việc thu phí tự động. Vì t hế, cần theo dõi và nếu khi
các các điều kiện cần và đủ, sẽ đưa vào lựa chọn này. “Thu phí tự động” với tư cách là một
trong các dịch vụ cho người sử dụng trong hệ thống ITS, gồm 2 gói công việc: “Thu phí”
và “Trao đổi dữ liệu trung tâm đến trung tâm” Gói công việc đâu tiên có 5 lựa chọn là:

-

Thủ công/Chạm và Đi;

-

ETC tại đảo thu phí với OBU 1 cục;

-

ETC tại đảo thu phí với OBU 2 cục;

-

ETC trên dòng tự do;

-

Thu phí tự động qua điện thoại di động

Các hệ thống thu phí có những yêu cầu chung và các yêu cầu riêng. Các yêu cầu
chung cơ bản đối với hệ thống thu phí tự động như:
-

Thiết lập một hệ thống thu phí hiện đại với quy trình thu phí đơn giản, hiệu quả
và thống nhất;

-

Có khả năng hoạt động như một hệ thống chung cho tất cả các tuyến đường thu

phí thuộc lãnh thổ Việt Nam;

-

Đồng bộ hóa, tiêu chuẩn hóa trang thiết bị trên toàn mạng nhằm cho phép thực
hiện việc thanh toán liên mạng;


9
-

Thiết lập đầy đủ các quy định thu phí, chẳng hạn như phân loại phương tiện hay
đo đạc tải trọng, tính phí theo loại hình xe và tải trọng xe, các hình thức phí lượt,
phí kỳ, phí trả trước và cả loại phí đi toàn quốc;

-

Tạo thuận tiện cho các loại phương tiện và có thời gian thông xe qua làn nhanh,
tăng lưu lượng lưu thông;

-

Áp dụng được cả cho loại hình thu phí mở hoặc đóng, kết hợp thu phí điện tử
bằng thẻ không tiếp xúc lẫn thu phí bằng thiết bị truyền thông tầm gần đặc dụng;

-

Có độ tin cậy, chính xác cao, bảo mật tốt và tương hợp với các tiêu chuẩn quốc
tế;

-

Có khả năng nối kết dịch vụ trả phí cho người dùng tài kho ản ngân hàng;

-

Tất cả dữ liệu thu phí đều phải ghi và lưu giữ lại toàn bộ, phục vụ quy trình hậu
kiểm. Ngăn chặn các lỗ hổng tài chính do nhân viên thu phí gây ra một cách hữu
hiệu nhất;

-

Hệ thống thu phí này còn Tăng cường công tác giám sát bằng thiết bị Video
Camera kiêm luôn việc quản lý lượng phương tiện ra hay vào đường cao tốc, và
có thể cung cấp con số về lượng phương tiện cho hệ thống giám sát giao thông;

-

Hệ thống thu phí phải hỗ trợ các công tác bảo đảm an toàn giao thông như răn đe
hiện tượng xe quá tải, xe chạy nhanh vượt tốc độ quy định, phát hiện và thông
báo các xe có biển số trong danh sách vi phạm luật do các hệ thống khác gửi đến;

-

Hệ thống này có tính ổn định cao và có chức năng dự phòng trong trường hợp
xảy ra sự cố cục bộ mà không ảnh hưởng đến công việc hàng ngày của các bộ
phận khác;

-

Hệ thống này có tính mở rộng, thuận tiện cho việc nâng cấp, tính tương thích tốt;

-

Quy trình thao tác phần mềm thu phí rõ ràng, chính xác, thiết thực, giảm cường
độ làm việc của nhân viên thu phí, đồng thời phù hợp với yêu cầu quản lý khách
hàng;

-

Hệ thống thu phí “Thiết kế một lần, thực thi theo từng kỳ” đáp ứng yêu cầu về
tính tiên tiến, hiện đại, tính giữ gìn dễ dàng, tính tương thích, tính hiệu dụng.

-

Phù hợp với điều kiện Việt Nam và giá thành rẻ so với mặt bằng quốc tế, chi phí
đầu tư và bảo trì bảo dưỡng ở mức hợp lý.


10
2.2

Lựa chọn công nghệ
Cấu hình hệ thống thu phí phụ thuộc vào công nghệ được chọn. Tuy nhiên, về cơ

bản, có năm thành phần chính:
-

Thiết bị trên xe (OBU - On Board Unit): được gắn với phương tiện để xác định
nhanh chóng đối tượng sử dụng đường, cần thu phí;

-

Thiết bị bên đường (RSU - Road Side Unit): là thiết bị trao đổi thông tin trực tiếp
với (OBU), đặt tại các điểm kiểm soát vào/ra đường cao tốc;

-

Trung tâm điều hành thu phí: lưu trữ, theo dõi, kiểm soát thu phí liên mạng, đăng
ký OBU, quản lý phát hành khóa điện tử cho các CPU mã hóa bảo mật thông tin
trao đổi dữ liệu trên mạng;

-

Trạm thu phí (Toll booth) nơi diễn ra quá trình thu phí và kiểm soát;

-

Vật chứa thông tin về tài khoản (AB - Account Bearer) dưới các dạng khác nhau:
vé, thẻ (thẻ thông minh / IC, thẻ từ…), điện thoại.

Hiện nay, cả về lý thuyết lẫn thực tiễn đếu cho thấy rõ: Truyền thông và mạng liên
lạc không dây là một công nghệ chủ chốt cho các dịch vụ quan trọng tương lai của ITS. Vì
vậy, không có gì lạ khi Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế (ISO) TC204 WG16 đã và đang phát
triển một hệ thống tiêu chuẩn và kiến trúc quốc tế về Tiếp cận thông tin liên lạc cho điện
thoại di động mặt đất (Communications Access for Land Mobiles CALM). Dự kiến hệ
thống CALM tương lai sẽ sử dụng một loạt các công nghệ bao gồm:
-

Vệ tinh,

-

Liên lạc di động (GSM, GPRS, 3G và 4G/WiMAX),

-

Wi-Fi mạng cục bộ không dây (Wireless Local Area Network WLAN),

-

Truy cập không dây trong môi trường xe (Wireless Access in Vehicular
Environments - WAVE),

-

Mạng cá nhân không dây Bluetooth (Wireless Personal Area Network WPAN),

-

Hồng ngoại,

-

RFID,

-

DSRC

Công nghệ V2I quan trọng cho nhiều dịch vụ của ITS chứ không phải riêng cho việc
thu phí. Riêng về việc thu phí điện tử, như đã nêu trên, nhiều đề xuất sử dụng một trong ba
công nghệ: RFID, DSRC bị động và DSRC chủ động (có thể áp dụng ngay) và ngoài ra


11
chúng ta cũng cần phải quan tâm đến công nghệ GSM/GPRS cho tương lai gần, trong đó
có phương thức thu phí qua điện thoại di động (cho áp dụng thí điểm).
2.3

Công nghệ RFID
RFID (Radio Frequency Identification, nhận dạng bằng sóng vô tuyến) là một

phương pháp nhận dạng tự động dựa trên việc lưu trữ dữ liệu từ xa, sử dụng thiết bị thẻ
RFID và một đầu đọc RFID.
Thẻ RFID có thể thay thế cho các thẻ tiếp xúc / thẻ mã vạch. Thay vì phải đưa thiết
bị vào sát mã vạch để quét, RFID cho phép thông tin có thể được truyền qua những khoảng
cách nhỏ mà không cần một tiếp xúc vật lý nào cả. Thẻ RFID được sử dụng không chỉ trong
việc thu phí mà còn trong rất nhiều lĩnh vực như: quản lý nhân sự, quản lý hàng hóa vào/ra
siêu thị, nhà kho, ... theo dõi động vật, làm thẻ hộ chiếu … Công nghệ RFID được bắt đầu
đề cập tới từ khi lâu từ những năm thế chiến II khi Không quân hoàng gia Anh - British
Royal Air Force (RAF) sử dụng để nhận dạng phân biệt máy bay của RAF và máy bay Đức.
Ngày nay nó được ứng dụng trong cuộc sống vì tính cạnh tranh với các khía cạnh hấp dẫn
của RFID
2.3.1 Các khoảng cách đọc chuẩn của thiết bị RFID
Khoảng cách đọc phụ thuộc vào một số thông số và điều kiện cụ thể, tùy thuộc vào
thẻ là Active hay Passive Tag. Phần lớn thẻ RFID Passive có khoảng cách đọc < 3 feet
(0,91m), tùy thuộc vào giải tần số của đầu đọc.
Hệ thống RFID sử dụng dải tần UHF sẽ có khoảng cách đọc lớn hơn.thậm chí có
những hệ thống khoảng cách đọc có thể lên tới 300 feet (91m) phụ thuộc vào từng ứng dụng

cụ thể.
2.3.2 Dải tần hoạt động của hệ thống RFID
Khi lựa chọn một hệ thống RFID, yêu cầu đầu tiên là chọn dải tần hoạt động của hệ
thống.
-

Tần số thấp - Low frequency 125 KHz:

-

Dải tần cao - High frequency 13,56 MHz:

-

Dải tần cao hơn - High frequency: Dải đọc từ ngắn đến trung bình, tốc độ đọc
trung bình đến cao, phần lớn thẻ Active sử dụng tần số này;

-

Dải siêu cao tần - UHF frequency 868 - 928 MHz:

-

Dải vi sóng - Microwave 2,45 – 5,8 GHz: Dải đọc rộng tốc độ đọc lớn.

2.3.3 Tần số sử dụng cho RFID:


12
Bộ Thông tin và Truyền thông có các quy định về tần số và về phát xạ liên quan nêu

trong Thông tư No. 03/2012/TT-BTTTT ngày 20/3/2012 “Quy định điều kiện kỹ thuật và
khai thác đối với thiết bị vô tuyến điện cự ly ngắn được sử dụng có điều kiện”.
2.3.4 Hệ thống lưu trữ mạng
Network attached storage (NAS) là dạng lưu trữ không phải gắn liền với server như
DAS, mà kết nối từ xa đến server thông qua mạng LAN. Thay vì truy cập đến thiết bị lưu
trữ gắn trong (như DAS), ứng dụng truy cập đến thiết bi lưu trữ gắn trên thiết bị lưu trữ
khác thông qua network
2.3.5 Một số tiêu chuẩn kỹ thuật quốc tế xây dựng cho công nghệ RFID:
-

ISO 11784 & 11785 - Các chuẩn này qui định nhận dạng tần số vô tuyến cho
động vật đưa ra khái niệm kỹ thuật và cấu trúc mã;

-

ISO 14223/1 - Nhận dạng tần số vô tuyến với động vật, bộ thu phát cao cấp –
giao diện vô tuyến;

-

ISO 10536;

-

ISO 14443;

-

ISO 15693;

-

ISO 18000;

-

EPCglobal - Đây là nền tảng chuẩn nó gần như được chuẩn hóa quốc tế theo qui
tắc của ISO

2.3.6 Vấn đề bảo mật
Một vấn đề bảo mật chủ đạo xung quanh công nghệ RFID là sự theo dõi việc sử
dụng trái phép các thẻ RFID. Các thẻ có thể đọc trên toàn cầu đem lại một rủi ro cho cả sự
riêng tư của cá nhân và cả sự bảo mật quân sự hay dân sự.
2.4 Công nghệ truyền thông tin cự ly ngắn dành riêng DSRC (Dedicated Short Range
Communications)
2.4.1 Tình hình sử dụng thiết bị truyền dữ liệu dải tần 5,8 GHz trên thế giới
Hiện nay các thiết bị truyền dẫn dữ liệu Công nghệ truyền thông tin cự ly ngắn dành
riêng DSRC, trong dải tần 5,8 GHz dùng cho hệ thống điều khiển và thông tin trong giao
thông công nghệ DSRC, trong đó RFID là một nhóm con đãđược áp dụng ở hầu hết các
quốc gia.
2.4.2 Tình hình sử dụng thiết bị truyền dữ liệu dải tần 5,8 GHz ở Việt Nam
Hầu hết các thiết bị hoạt động trong dải tần 5,8 GHz ở Việt Nam là của các hãng sản
xuất như Intel, Cisco, Hewlett – Packard, Kapsch TrafficCom, Broadcom.


13
Quy định về điều kiện kỹ thuật và khai thác đối với thiết bị nhận dạng vô tuyến điện
(RFID) được sử dụng có điều kiện theo thông tư No. 03/22012/TT-BTTTT
2.5 Công nghệ liên lạc không dây GSM (3G, 4G /WiMax) kết hợp công nghệ GPS
2.5.1 GSM - Hệ thống truyền thông di động toàn cầu.

Đây là hệ thống điện thoại mạng lưới hoàn toàn sử dụng kỹ thuật số, khác với hệ
thống mạng điện thoại analog cổ điển như AMPS (Advanced Mobile Phone Service: Dịch
vụ điện thoại di động cao cấp). GSM là một hệ thống của Châu Âu được thiết kế theo kỹ
thuật tín hiệu số. Nó không tương thích với các hệ thống trước đó. Hệ thống GSM nguyên
thủy hoạt động ở tần số 900 MHz. So với các hệ thống mạng lưới khác, các người dùng di
động liên lạc với nhau thông qua một trạm trung tâm tại mỗi vị trí bằng cách sử dụng các
kênh nối lên (uplink) và nối xuống (downlink) riêng rẽ nhau.
2.5.2 Mạng 3G (Third-generation technology)
Đây là thế hệ thứ ba của chuẩn công nghệ điện thoại di động, cho phép truyền cả dữ
liệu thoại và dữ liệu ngoài thoại (tải dữ liệu, gửi email, tin nhắn nhanh, hình ảnh...). 3G
cung cấp cả hai hệ thống là chuyển mạch gói và chuyển mạch kênh.
2.5.3 WiMAX
WiMax (viết tắt của Worldwide Interoperability for Microwave Access) là tiêu
chuẩn IEEE 802.16 cho việc kết nối Internet băng thông rộng không dây ở khoảng cách
lớn. WiMax hoàn toàn không phải là phiên bản nâng cấp của Wi-Fi có tiêu chuẩn IEEE
802.11, WiMax và Wi-Fi tuy gần gũi nhưng là 2 sản phẩm khác nhau và cũng không phải
phát triển từ WiBro (4G), hay 3G. WiMAX là kỹ thuật viễn thông cung cấp việc truyền dẫn
không dây ở khoảng cách lớn bằng nhiều cách khác nhau, từ kiểu kết nối điểm - điểm cho
tới kiểu truy nhập tế bào. Dựa trên các tiêu chuẩn IEEE 802.16, còn được gọi là
WirelessMAN. WiMAX cho phép người dùng có thể duyệt Internet trên máy laptop mà
không cần kết nối vật lý bằng cổng Ethernet tới router hoặc switch. Tên WiMAX do
WiMAX Forum tạo ra, bắt đầu từ tháng 6 năm 2001 đề xướng việc xây dựng một tiêu chuẩn
cho phép kết nối giữa các hệ thống khác nhau. Diễn đàn này cũng miêu tả WiMAX là “tiêu
chuẩn dựa trên kỹ thuật cho phép truyền dữ liệu không dây băng thông rộng giống như với
cáp và DSL”.
2.5.4 Hệ thống Định vị Toàn cầu (Global Positioning System - GPS)
Hệ thống xác định vị trí dựa trên vị trí của các vệ tinh nhân tạo. Sự hoạt động của
GPS: Các vệ tinh GPS bay vòng quanh Trái Đất hai lần trong một ngày theo một quỹ đạo
rất chính xác và phát t ín hiệu có thông tin xuống Trái Đất. Các máy thu GPS nhận thông

14
tin này và bằng phép tính lượng giác tính được chính xác vị trí của người dùng. Về bản chất
máy thu GPS so sánh thời gian tín hiệu được phát đi từ vệ tinh với thời gian nhận được
chúng. Sai lệch về thời gian cho biết máy thu GPS ở cách vệ tinh bao xa. Rồi với nhiều
quãng cách đo được tới nhiều vệ tinh máy thu có thể tính được vị trí của người dùng và
hiển thị lên bản đồ điện tử của máy. Máy thu phải nhận được tín hiệu của ít nhất ba vệ tinh
để tính ra vị trí hai chiều (kinh độ và vĩ độ) và để theo dõi được chuyển động. Khi nhận
được tín hiệu của ít nhất 4 vệ tinh thì máy thu có thể tính được vị trí ba chiều (kinh độ, vĩ
độ và độ cao).
2.5.5 Khả năng ứng dụng trong thu phí
Sự phát triển nhanh chóng các mạng điện thoại di động với công nghệ ngày một tiên
tiến khiến nảy ra câu hỏi về khả năng ứng dụng trong phương thức thông tin V2I. Vì điện
thoại di động ngày một phổ biến, nên nếu ứng dụng được thì sẽ có nhiều điều kiện thuận
lợi. Tại các Hội nghị ITS quốc tế hàng năm, công nghệ điện thoại di động hiện đang nổi lên
như là công nghệ tương lai gần cho phương thức V2I, đặc biệt là trong việc thu phí. Tuy
nhiên, vì quá trình phát triển công nghệ này chỉ mới gần đậy nên còn nhiều vấn đề kỹ thuật
cần giải quyết trước khi áp dụng rộng rãi.
2.6 Những yêu cầu cơ bản đối với thiết bị trên xe (OBU)
Các yêu cầu cơ bản đối với thiết bị trên xe (OBU), thiết bị bên đường (RSU) sẽ được
thảo luận. Theo “Bộ TTTT, 2013” có hai Quy chuẩn quốc gia đối với các thiết bị này là:
-

Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về thiết bị truyền dẫn dữ liệu tốc độ thấp dải tần 5,8
GHz ứng dụng trong lĩnh vực giao thông vận tải. Ký hiệu QCVN
75:2013/BTTTT. Các quy định kỹ thuật và phương pháp đo của QCVN
75:2013/BTTTT phù hợp với tiêu chuẩn ES 200 674-2 V1.1.1 (1999-02) của
Viện Tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu (ETSI);

-

Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về thiết bị truyền dẫn dữ liệu tốc độ cao dải tần 5,8
GHz ứng dụng trong lĩnh vực giao thông vận tải. Ký hiệu QCVN
76:2013/BTTTT. Các quy định kỹ thuật và phương pháp đo của QCVN
76:2013/BTTTT được xây dựng trên cơ sở chấp thuận áp dụng tiêu chuẩn ETSI
ES 200 674-1 v2.2.1 (2011-02) của Viện Tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu
(ETSI).

2.7 Yêu cầu kỹ thuật của Công nghệ Thông tin đối với khối OBU
2.7.1 Độ nhạy của OBU


15
Độ nhạy OBU là mật độ công suất tối thiểu, tính bằng đơn vị dBm (thu đẳng hướng)
mà tại đó khối OBU sẽ tạo ra được đáp ứng mong muốn.
2.7.2 Truy nhập OBU
OBU phải được thiết kế để chỉ đáp ứng với các tín hiệu được điều chế phù hợp và
không đáp ứng với các mã sai hoặc với các tần số sóng mang đơn giản.
2.7.3 Sai số tần số
Sai số tần số của OBU là sự khác biệt giữa tần số sóng mang không điều chế và tần
số danh định, được xác định trong khe thời gian khi các bit dữ liệu OBU đầu tiên được phát
để đáp ứng yêu cầu của một tín hiệu RSU.
2.7.4 Phát xạ giả
Phát xạ giả của OBU là các phát xạ ở các tần số khác với tần số sóng mang phục của
OBU và các biên kèm theo với điều chế thông thường do OBU phát xạ. Phát xạ giả được
xác định là công suất phát xạ của tín hiệu rời rạc.
2.8 Những yêu cầu cơ bản đối với hệ thống thiết bị bên đường (RSU)
2.8.1 Yêu cầu kỹ thuật đối với khối phát RSU
2.8.1.1 Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương (eirp)
Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương (eirp) được định nghĩa là công suất đỉnh

của máy phát và được xác định theo thủ tục ở Quy chuẩn tương ứng.
Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương eirp của máy phát trong điều kiện đo
kiểm bình thường không được vượt quá 2W với thiết bị tốc độ thấp và 8W với thiết bị tốc
độ cao.
2.8.1.2 Sai số tần số
Sai số tần số của thiết bị là sự khác nhau giữa tần số sóng mang không điều chế và
tần số danh định được lựa chọn cho phép đo.
Sai số tần số trong điều kiện đo kiểm bình thường không được vượt quá: ± 5ppm với
thiết bị tốc độ thấp và ± 200 ppm với thiết bị tốc độ cao.
2.8.1.3 Mặt nạ phổ
Mặt nạ phổ của máy phát RSU được định nghĩa là mật độ công suất bức xạ xung
quanh tần số sóng mang do máy phát có điều chế gây ra. Khoảng cách sử dụng lại giữa các
RSU được xác định bởi suy hao mặt nạ phổ.
2.8.1.4 Phát xạ giả


16
Phát xạ giả là phát xạ tại các tần số khác với tần số sóng mang.
2.8.2 Các yêu cầu kỹ thuật được quy định riêng cho khối thu RSU
a. Độ nhạy thu: Trong điều kiện đo kiểm bình thường độ nhạy thu không được vượt
quá giới hạn độ nhạy công bố của nhà sản xuất (với thiết bị tốc độ thấp), hay không được
vượt quá -92 dBm (với thiết bị tốc độ cao).
b. Lỗi khi các tín hiệu đầu vào mong muốn ở mức cao;
c. Mức suy giảm chất lượng;
d. Phát xạ giả: Công suất của bất kỳ phát xạ giả, ngoài băng tần được ấn định, không
được lớn hơn 2 nW trong băng tần từ 25 MHz đến 1 GHz và không được lớn hơn 20 nW
với các tần số trong dải từ 1 GHz đến 40 GHz.
2.9

Những yêu cầu cơ bản đối với hệ thống xử lý dữ liệu

2.9.1 Yêu cầu đối với hệ thống thu thập và xử lý dữ liệu tại Trạm thu phí
2.9.2 Yêu cầu đối với hệ thống xử lý dữ liệu tại Trung tâm
2.10

Những yêu cầu cơ bản đối Trung tâm kiểm soát thu phí

2.10.1 Yêu cầu về Tiêu chuẩn kỹ thuật
Tiêu chuẩn quốc gia: Trung tâm dữ liệu - Yêu cầu về hạ tầng kỹ thuật viễn thông,
ký hiệu TCVN 9250:2012;
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chống sét cho các trạm viễn thông và mạng cáp
ngoại vi viễn thông, ký hiệu QCVN 32:2011/BTTTT;
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về tiếp đất cho các trạm viễn thông, ký hiệu QCVN
9:2010/BTTTT;
Tiêu chuẩn quốc gia: Phương tiện phòng cháy và chữa cháy cho nhà và công trình Trang bị, bố trí, kiểm tra, bảo dưỡng, ký hiệu TCVN 3890:2009;
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về an toàn cháy cho nhà và công trình, ký hiệu QCVN
06:2010/BXD.
2.10.2 Yêu cầu về cấu hình
Cấu hình phải đảm bảo khả năng kết nối tất cả các thiết bị xử lý dữ liệu, thiết bị.
Phát hành thẻ IC và máy kiểm soát số dư tài khoản, hệ thống thanh toán phí tại
cổng/trạm thu phí và mọi nơi liên quan khác.
Cấu trúc dự phòng được thiết lập khi cần thiết, để đảm bảo độ tin cậy của hệ thống.
Dữ liệu thu thập bởi một hệ thống trung tâm phải được quản lý một cách chuẩn mực.


17
2.10.3 Yêu cầu về chức năng
Giao diện với các thiết bị xử lý dữ liệu, thiết bị phát hành thẻ IC và thiết bị kiểm soát
tài khoản nên sử dụng mạng lưới thông tin liên lạc riêng của cơ quan thu phí hoặc hay
đường liên lạc viễn thông công cộng được hỗ trợ bởi VAN, và cần được xây dựng theo cấu

trúc hình sao với giao thức truyền tải TCP/IP IEEE802.3.
Hệ thống phải có khả năng lưu trữ các dữ liệu từ các thiết bị trên gửi về (dữ liệu tính
toán phí, file kiểm soát giao dịch, dữ liệu phát hành thẻ IC và bảng cân đối tài khoản và
những dữ liệu khác) trong một khoảng thời gian xấp xỉ hai tháng (tháng trước đó và hiện
tại).
2.10.4 Yêu cầu về bảo đảm an toàn hệ thống thông tin
Căn cứ Nghị định 85/2016/NĐ-CP ngày 01/7/2016 của Chính phủ về bảo đảm an
toàn hệ thống thông tin theo cấp độ. Đề tài kiến nghị bảo đảm an toàn thông tin của hệ thống
là cấp độ 3.
2.11

Kết luận chương 2
Chương này đã tập trung tìm hiểu các công nghệ, phân tích, nghiên cứu lựa chọn

công nghệ (Công nghệ giữa thiết bị trên xe và đường, Công nghệ RFID, Công nghệ truyền
thông cự ly ngắn dành riêng DSRC, Công nghệ liên lạc không dây GSM (3G, 4G/Wimax)
kết hợp công nghệ GPS, Công nghệ thông tin đường – xe trong thu phí ETC); Công nghệ
truyền thông cự ly ngắn dành riêng DSRC. Đưa ra những yêu cầu cơ bản đối với thiết bị
trên xe, thiết bị bên đường, hệ thống xử lý dữ liệu, trung tâm kiểm soát thu phí. Từ đó làm
cơ sở để thiết kế đề xuất giải pháp ứng dụng ITS cho hệ thống thu phí tự động tại Việt Nam
trong chương tiếp theo.


18
CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG ITS CHO HỆ THỐNG THU
PHÍ TỰ ĐỘNG TẠI VIỆT NAM
3.1 Tình hình phát triển ITS tại Việt Nam
3.1.1 Nhiều đề tài nghiên cứu ITS nhưng thiếu sự phối hợp
Do triển vọng ứng dụng lớn của công nghệ giao thông thông minh, hiện nay đang có
hàng loạt đề tài nghiên cứu về ITS được thực hiện. Ở đây, không có sự phối hợp giữa các

cơ quan/các cấp quản lý nghiên cứu khoa học và sự trùng lặp là rõ ràng.
3.1.2 Những kết quả hiện trạng tại Việt Nam
-

Trung tâm điều khiển giao thông: Cần nhưng chưa thật sự thành công

-

Giám sát vi phạm giao thông với CCTV: Xây dựng được nhưng duy trì, bảo quản
khó

-

Thẻ thông minh: Cần và sắp đủ điều kiện sử dụng, nhưng dễ có nhiều loại thẻ
không tương thích với nhau

-

Tình hình thu phí tự động: Vẫn còn nhiều vấn đề cần xem xét

3.2 Đề xuất giải pháp sử dụng công nghệ thu phí tự động tại Việt Nam
3.2.1 Mô hình tổng thể nghiệp vụ và kỹ thuật

Hình 3.1 - Mô tả tổng thể định hướng thiết kế hệ thống


19
Hình 3.1 ở trên mô tả tổng quát định hướng thiết kế một hệ thống thu phí tự động ở
nước ta. Trung tâm của mô hình tổng thể này là một hệ thống Back-End tại Data center có
nhiệm vụ xử lý thông tin, quản trị thông tin nhận được từ hệ thống Front – end tại trạm thu

phí hoặc các thông tin từ các đại lý dịch vụ, các trung tâm cuộc gọi. Hệ thống xử lý thông
tin tại trung tâm dữ liệu sẽ cung cấp thông tin đến các bộ phận trong toàn bộ hệ thống thu
phí tự động như các trung tâm giám sát và bảo dưỡng hệ thống trạm, các đối tác BOT, các
Ngân hàng đối tác phục vụ việc thanh toán, các cơ quan Đảng nhà nước kiểm soát, các
Trung tâm xử lý giao dịch bất thường tạo nên một hệ thống thu phí tự động liên kết chặt
chẽ hiệu quả và thống nhất
3.2.2 Mô hình thiết kế tổng thể hệ thống tại trạm
Kết nối đến tủ
Vbox trên cổng
long môn

BỘ LƯU ĐIỆN
UPS

Tủ điện
cổng trạm

CABIN THU PHÍ
BỘ CHUYỂN
MẠCH LÀN XE

`

CAMERA QUAN
SÁT LÀN XE
CAMERA QUAN
SÁT BIỂN SỐ XE

THIẾT BỊ ĐỌC
MÃ VẠCH

MÁY TÍNH
THU PHÍ

THIẾT BỊ ĐIỀU
KHIỂN LÀN XE

MÀN HÌNH
THU PHÍ

BẢNG BÁO
ĐIỆN TỬ

ĐÈN TÍN HIỆU
GIAO THÔNG

CÒI BÁO
ĐỘNG

CAMERA QUAN
SÁT TOÀN CẢNH

BÀN ĐK
THỦ CÔNG

BA-RI-E
THỦ CÔNG

BA-RI-E
TỰ ĐỘNG

THIẾT BỊ DÒ
VÒNG TỪ

ĐÈN BÁO TÌNH
TRẠNG LÀN

ĐÈN CẢNH
BÁO ĐẦU ĐẢO
Cáp nguồn
Cáp mạng
Cáp tín hiệu

VÒNG TỪ A

VÒNG TỪ B

VÒNG TỪ C
Cáp quang

Hình 3.4 - Sơ đồ kết nối thiết bị trên đảo thu phí
3.2.3 Mô hình lắp đặt hệ thống thu phí tự động


20

Hình 3.3 - Sơ đồ bố trí lắp đặt hệ thống ETC
Cơ cấu vận hành hệ thống ETC:
a)

Thiết bị trên xe:

Phương tiện phải trang bị (mua) một bộ thiết bị để đăng ký loại xe, biển số xe, số tài
khoản thu phí và số dư... sau đó nạp trước một khoản tiền để trừ phí dần.
b)

Nguyên lý làm việc:

Công nghệ RFID được đưa vào trạm thu phí để thực hiện những công việc sau: Mỗi
Thẻ, Chip nhớ, OBU 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 máy chủ, sau đó mã số này sẽ được máy tính so sánh với mã số đã có sẵn trong
cơ sở dữ liệu của máy tính.
Sau đó toàn bộ thông tin về xe mang Chip nhớ tương ứng sẽ được phần mềm chuyên
dụng đọc về máy tính và hiển thị lên giao diện HMI (giao diện giữa người và máy). Chương
trình lúc này sẽ tự động đối chiếu các thông tin về xe và kiểm tra tài khoản của chủ xe. Nếu
các thông tin là hợp lệ và số tiền trong tài khoản đủ cho chuyến đi thì chương trình sẽ tự
động trừ số tiền qua trạm của xe tương ứng và đồng thời sẽ đưa tín hiệu điều khiển xuống
bộ điều khiển lôgic PLC để điều khiển mở Barrier cho phép xe qua trạm ngoài ra chương
trình cũng gửi số tài khoản còn lại đến PLC để hiển thị cho chủ xe biết đồng thời xuất hóa
đơn in các thông tin cần thiết. Ngược lại số tiền trong tài khoản không đủ cho chuyến đi


21
hoặc các thông tin về xe không hợp lệ thì chương trình sẽ thông báo cho ch ủ xe biết thông
qua bảng thông báo và xe đó không được phép qua trạm. Lúc này Barrier ở cổng phụ sẽ
được mở để xe vào bãi bên cạnh.
c)
3.2.4 Thiết kế tổng thể hạ tầng kỹ thuật công nghệ thông tin
Kiến trúc hạ tầng hệ thống Thu Phí Không Dừng bao gồm hai trung tâm dữ liệu và

dữ liệu dự phòng kết nối tới các trạm thu phí, trung tâm giám sát và vận hành, trung tâm hỗ
trợ khách hàng, các đối tác BOT, đại lý cung cấp dịch vụ, ngân hàng, chủ phương tiện cơ
giới,…

Hình 3.5 - Sơ đồ kiến trúc tổng thể hạ tầng kỹ thuật công nghệ thông tin
3.3 Kế hoạch triển khai thực tế và lộ trình phổ cập hình thức thu phí tự động
3.3.1 Lộ trình phổ cập hình thức thu phí không dừng
Lộ trình phổ cập hình thức thu phí không dừng đa làn tự do dự án được chia thành
các giai đoạn:
Tại giai đoạn 1, chủ yếu tập trung quá trình xây dựng đầu tư hệ thống ban đầu và tạo
lập các nền tảng chủ chốt về công nghệ, mô hình kinh doanh, cam kết dịch vụ …


22
Các giai đoạn 2, 3 đơn vị thực hiện hợp đồng dự án BOO thực hiện song song giữa
chức năng khai thác vận hành, đảm bảo dịch vụ trên toàn tuyến và đầu tư mở rộng quy mô,
cung cấp thêm chức năng hệ thống.
Từ giai đoạn 4, hệ thống (hạ tầng thiết bi, quy trình vận hành…) đã cơ bản được
hoàn thiện, đơn vị thực hiện hợp đồng dự án tập trung nâng cao chất lượng dịch vụ và phát
triển các dịch vụ gia tăng khác trên nền tảng hệ thống, công nghệ đã được đầu tư.
3.3.2 Kế hoạch triển khai thực tế tại Việt Nam
Kế hoạch triển khai thực thi dự án được phân bổ trong 03 năm nhằm đảm bảo tính
khả thi trong quá trình chuyển đổi từ hình thức thu phí thủ công sang tự động,tính hiệu quả
kinh tế. Cụ thể như sau:
-

Hạng mục triển khai thiết bị tại trạm được chia thành 03 giai đoạn theo 03 năm,
theo đó triển khai lắp đặt thiết bị ETC tại làn dần theo từng năm.

-

Giải pháp phần mềm tại trung tâm được xây dựng trong vòng 06 tháng đầu kể từ
thời điểm bắt đầu triển khai dự án. Đảm bảo khi tất cả các trạm được triển khai
thiết bị lần 1, phần mềm có thể sẵn sàng kết nối, thực hiện vận hành.

-

Trung tâm dữ liệu được xác định triển khai đảm bảo kịp thời phục vụ triển khai
giải pháp phần mềm (gồm cả trung tâm chính và dự phòng).

-

Mạng lưới trung tâm phục vụ điều hành bao gồm: trung tâm và các văn phòng
giám sát bảo trì tại các khu vực, trung tâm giám sát giao dịch bất thường được
xây dựng ngay sau giai đoạn triển khai thiết bị tại trạm đợt 1, đảm bảo hoạt động
bảo trì, bảo dưỡng thường xuyên và khắc phục sự cố khi hệ thống thu phi đi vào
vận hành.

-

Thiết bị phát tín hiệu RFID (thẻ e-Tag) sẽ được mua dàn đều trong từng tháng
trong 01 năm đầu tiên triển khai.

3.4 Kết luận chương 3
Trong chương này đề tài đã phân tích giải pháp công nghệ ứng dụng cho hệ thống
thu phí tự động tại Việt Nam; Nghiên cứu về tình hình phát triển ITS tại Việt Nam và mục
tiêu ứng dụng ITS cho giao thông Việt Nam từ đó đề xuất giải pháp sử dụng công nghệ, mô
hình tổng thể hệ thống thu phí tự động tại Việt Nam; Từ đó đưa ra lộ trình thực hiện triển
khai thực tế giai đoạn đầu và kế hoạch cho các giai đoạn tiếp theo.

23

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
KẾT LUẬN: Như đã phân tích, việc nghiên cứu và xây dựng kiến trúc ITS cho Việt
nam là hết sức cần thiết bởi vì, thứ nhất kiến trúc ITS là cơ sở để triển khai các hoạt động
xây dựng ITS cho Việt nam; thứ hai, trong hoàn cảnh Việt nam, việc xây dựng các hệ thống
ITS phụ thuộc vào nhiều nguồn vốn đầu tư nước ngoài, vì vậy cần phải có một kiến trúc
thống nhất để đảm bảo tính đồng bộ, tính tiên tiến, tính phù hợp điều kiện Việt nam cho tất
cả các hệ thống ITS. Đặc biệt, việc nghiên cứu giải pháp công nghệ ứng dụng đối với hệ
thống thu phí tự động góp phần quan trọng trong việc hoàn thiện đầy đủ toàn diện hệ thống
ITS của Việt Nam trong tương lai.
KIẾN NGHỊ: Dựa trên việc tham khảo các công nghệ hiện nay có thể ứng dụng cho
việc thu phí tự động của một số nước phát triển trên thế giới. Đề tài nghiên cứu này đã
nghiên cứu và phân tích các công nghệ phù hợp với điều kiện, hoàn cảnh của Việt Nam và
đưa ra đề xuất sử dụng công nghệ để ứng dụng triển khai thực tế ở nước ta. Nhóm công
nghệ RFID/DSRC có những ưu điểm nổi bật như: Thu thập dữ liệu một cách tự động, Tốc
độ scan nhanh chóng, lượng dữ liệu xử lý lớn trong một lần, Dung lượng thông tin thẻ lớn,
tuổi thọ cao, Tính an toàn, chính xác, thao tác đơn giản và chi phí thấp. Với những ưu điểm
trên thì công nghệ RFID/DSRC phù hợp với việc triển khai hệ thống thu phí tự động tại
Việt Nam. Đây là một công việc lâu dài, đòi hỏi phải sự quan tâm, đầu tư lớn của nhiều cơ
quan, Bộ, ngành.