Mô phỏng chuyển động không theo làn của xe mô tô 2 bánh dựa trên mô hình lựa chọn rời rạc

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

--------------------

PHAN TRÚC BÌNH

MƠ PHỎNG CHUYỂN ĐỘNG KHƠNG THEO LÀN CỦA XE MƠ
TƠ 2 BÁNH DỰA TRÊN MƠ HÌNH LỰA CHỌN RỜI RẠC

Chun ngành : Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng
Mã số: 60580205

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 02 năm 2017


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG- HỒ CHÍ MINH
Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Xuân Long

Cán bộ chấm nhận xét 1: PGS.TS. Chu Công Minh

Cán bộ chấm nhận xét 2: TS. Trịnh Văn Chính

Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp. HCM ngày 14
tháng 01 năm 2017
Thành phần hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
1. TS. Lê Bá Khánh

Chủ tịch

2. PGS.TS. Chu Công Minh

CB phản biện 1

3. TS. Trịnh Văn Chính

CB phản biện 2

4. TS. Trần Thiện Lƣu

Ủy viên

5. TS. Nguyễn Mạnh Tuấn

Thƣ ký

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn và Chủ nhiệm Bộ môn quản lý
chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TS.LÊ BÁ KHÁNH

TRƢỞNG KHOA KT XÂY DỰNG


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên học viên: PHAN TRÚC BÌNH

MSHV: 13011254

Ngày, tháng, năm sinh: 20/12/1987

Nơi sinh: Tây Ninh

Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình giao thơng

MN: 60 58 02 05

Khố (Năm trúng tuyển): 2013
I- TÊN ĐỀ TÀI:
MÔ PHỎNG CHUYỂN ĐỘNG KHÔNG THEO LÀN CỦA XE MƠ TƠ 2 BÁNH
DỰA TRÊN MƠ HÌNH LỰA CHỌN RỜI RẠC
II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG LUẬN VĂN:
Chƣơng I

Tổng quan

Chƣơng V Xây dựng mơ hình mơ phỏng

Chƣơng II Các nghiên cứu liên quan

Chƣơng VI Phân tích đánh giá mơ hình

Chƣơng III Lý thuyết về lựa chọn rời rạc

ChƣơngVII Kết luận và kiến nghị

Chƣơng IV Thu thập số liệu
III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ:

04/7/2016

IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ:

04/12/2016

V- CÁN BỘ HƢỚNG DẪN: TS. NGUYỄN XUÂN LONG
Nội dung và đề cương Luận văn thạc sĩ đã được Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua.
TP. HCM, ngày 09 tháng 12 năm 2016
CÁN BỘ HƢỚNG DẪN

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

TS. NGUYỄN XUÂN LONG

TS. LÊ BÁ KHÁNH

TRƢỞNG KHOA KT XÂY DỰNG

LỜI CẢM ƠN
Trước tiên, tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong Bộ môn Cầu Đƣờng,
Khoa Xây Dựng, trƣờng đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh đã nhiệt tình
truyền đạt những kiến thức quý báu, quan tâm và tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ học
viên trong thời gian qua.
Học viên xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy Tiến sĩ Nguyễn Xuân Long
người đã giúp đỡ, chỉ dẫn tận tình và ln quan tâm, động viên tinh thần trong thời gian
học viên thực hiện Luận văn. Thầy đã truyền đạt cho học viên hiểu được phương thức
tiếp cận và giải quyết một vấn đề khoa học, đây là hành trang quí giá mà học viên sẽ gìn
giữ cho quá trình học tập và làm việc tiếp theo của mình.
Cuối cùng, xin cảm ơn Gia đình, Cơ quan và bạn bè thân hữu và đặc biệt là anh Ngô
Việt Đức và bạn Lê Hùng Mạnh đã động viên, giúp đỡ học viên trong thời gian học tập
vừa qua.
TP. Hồ Chí Minh, tháng 02 năm 2017
Học viên

Phan Trúc Bình


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

MSHV: 13011254

HV: PHAN TRÚC BÌNH

TĨM TẮT LUẬN VĂN
Trong luận văn này trình bày Mơ phỏng chuyển động không theo làn của xe mô tô 2
bánh dựa trên mơ hình lựa chọn rời rạc mơ phỏng giao thơng trên đoạn đường thuộc
Thành phố Hồ Chí Minh.

Hiện nay hầu hết các nước phát triển trên thế giới đã ứng dụng phương pháp mô
phỏng giao thông dựa vào các thông số đầu vào, các dự đoán cho tương lai để thấy được
hành vi giao thông của một tuyến đường nhất định hay cả một hệ thống giao thông rộng
lớn. Việc mơ phỏng được q trình phương tiện lưu thơng trong hệ thống giao thơng giúp
ích rất nhiều cho việc quy hoạch, tổ chức giao thông của các cơ quan quản lý. Việc mơ
hình hóa giao thơng đặc biệt cần thiết đối với nước ta, nơi có hệ thống giao thơng vô
cùng phức tạp và đa dạng với rất nhiều thành phần xe tham gia giao thông. Những nghiên
cứu về giao thông trên thế giới chủ yếu đi vào hệ thống giao thông của các nước tiên tiến
với thành phần xe tham gia giao thông chủ yếu là xe ô tô, những nghiên cứu về ảnh
hưởng của xe gắn máy đối với hệ thống giao thông của các nước đang phát triển như Việt
Nam, Thái Lan, Ấn Độ còn nhiều hạn chế.
Vì vậy việc mơ hình hóa giao thơng ở nước ta với hai thành phần tham gia giao
thông chủ yếu là xe gắn máy và ô tô là cần thiết đặc biệt là nghiên cứu trong dịng giao
thơng hỗn hợp nơi mà ảnh hưởng của xe gắn máy là rõ ràng nhất đối với khả năng thông
hành của xe khi lưu thông trên đường.
Việc mô phỏng và đánh giá sự tương tác giữa các xe với nhau trong dòng xe hỗn
hợp được thực hiện qua phần mềm mô phỏng dựa trên nền tảng lý thuyết về Logit Model
là Netlogo.

5


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

MSHV: 13011254

HV: PHAN TRÚC BÌNH

LỜI CAM ĐOAN
Tác giả xin cam đoan toàn bộ nội dung của nghiên cứu này được trình bày theo kết

cấu và dàn ý của tác giả.
Các số liệu và kết quả trong nghiên cứu này là trung thực và chưa được ai công bố
trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Tác giả xin hồn toàn chịu trách nhiệm với lời cam kết trên.
TP. Hồ Chí Minh, tháng 2 năm 2017
Học viên

Phan Trúc Bình

6


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

MSHV: 13011254

HV: PHAN TRÚC BÌNH

MỤC LỤC
Nội dung

Trang

TĨM TẮT LUẬN VĂN ................................................................................................5
MỤC LỤC ......................................................................................................................7
Chƣơng I .........................................................................................................................9
TỔNG QUAN .................................................................................................................9
1.1. Đặt vấn đề nghiên cứu ............................................................................................9
1.2. Cơ sở hình thành đề tài ..........................................................................................9
1.3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ...........................................................................10

1.4. Phạm vi nghiên cứu ..............................................................................................11
Chƣơng II .....................................................................................................................12
CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ............................................................................12
2.1. Các nghiên cứu trƣớc đây ....................................................................................12
2.2. Các mơ hình nghiên cứu sự chuyển động của xe trong giao thơng..................16
2.2.1 Mơ hình xe theo xe (Car-following models) .....................................................16
2.2.2 Mơ hình phi tuyến tổng qt (General Motors nonlinear models) ................16
2.2.3 Mơ hình trong dịng giao thơng hỗn hợp (Mixed traffic flow models) ..........17
2.2.4 Mơ hình lựa chọn lane chuyển làn ( Lane sellection models) .........................21
2.3. Giới thiệu phần mềm Netlogo ..............................................................................22
Chƣơng III....................................................................................................................24
LÝ THUYẾT MƠ HÌNH LỰA CHỌN RỜI RẠC ...................................................24
3.1. Quy trình nghiên cứu ...........................................................................................24
3.2. Lý thuyết lựa chọn rời rạc ...................................................................................24
3.2.1. Giữ nguyên hƣớng di chuyển hiện tại..............................................................26
3.2.2. Hƣớng về đích đến .............................................................................................26
3.2.3. Sự tăng tốc trong điều kiện không bắt buộc ...................................................27

7


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

MSHV: 13011254

HV: PHAN TRÚC BÌNH

3.2.4. Giữ đúng luật giao thơng đƣờng bộ .................................................................27
3.2.5. Mơ hình chạy theo xe máy ................................................................................27
3.2.6. Sự tƣơng tác với xe máy ....................................................................................28

3.3. Phần mềm mô phỏng ............................................................................................29
Chƣơng IV ....................................................................................................................31
THU THẬP SỐ LIỆU .................................................................................................31
4.1. Khảo sát và thu thập số liệu.................................................................................31
4.2. Thu thập số liệu ....................................................................................................31
4.3. Phân tích số liệu ....................................................................................................33
4.4. Kết quả phân tích .................................................................................................33
4.5. Phân tích kết quả tính tốn và đƣa các thơng số vào mơ hình mơ phỏng .......34
Chƣơng V .....................................................................................................................36
XÂY DỰNG MƠ HÌNH MƠ PHỎNG ......................................................................36
5.1. Các thành phần trong chƣơng trình mơ phỏng .................................................36
5.2. Xây dựng vùng hiển thị mơ hình mơ phỏng .......................................................36
5.3. Xây dựng các nút khởi tạo chƣơng trình và các thơng số đầu vào ..................36
Chƣơng VI ....................................................................................................................39
PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ MƠ HÌNH .................................................................39
6.1. Phân tích mơ hình .................................................................................................39
6.2. Đánh giá mơ hình..................................................................................................41
Chƣơng VII ..................................................................................................................43
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .....................................................................................43
7.1. Kết luận .................................................................................................................43
7.2. Kiến nghị ...............................................................................................................43
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................44
PHỤ LỤC 1 ..................................................................................................................45
PHỤ LỤC 2 ..................................................................................................................51
8


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

MSHV: 13011254

HV: PHAN TRÚC BÌNH

Chƣơng I
TỔNG QUAN
1.1. Đặt vấn đề nghiên cứu
Vấn đề giao thông ở Việt Nam rất phức tạp, do điều kiện lịch sử, điều kiện kinh tế,
hạ tầng giao thông yếu kém, thành phần dòng xe hỗn hợp và việc ý thức của người tham
gia giao thông chưa cao nên việc áp dụng các lý thuyết tính tốn của nước ngồi vào điều
kiện giao thông ở Việt Nam cho ra kết quả tương đối khác với điều kiện giao thông của
các nước phát triển. Vì vậy, việc nghiên cứu một hệ thống mơ phỏng giao thông phù hợp
với điều kiện giao thông ở Việt Nam là rất cần thiết để phân tích, đánh giá và đưa ra điều
chỉnh, tổ chức, quy hoạch giao thông hợp lý nhất.
Chiến lược phát triển hệ thống giao thông tối ưu là nhu cầu cần thiết để phát triển
kinh tế xã hội. Xây dựng được một hệ thống giao thông hiệu quả là một thách thức lớn
với những người làm về quy hoạch giao thơng.
Việc phân tích, đánh giá mang tính lý thuyết, cần có một cái nhìn trực quan về các
giải pháp lựa chọn. Tuy nhiên, rất khó để kiểm tra tính hiệu quả chi phí tốn kém, mất
nhiều thời gian, hoặc gặp rủi ro không lường trước được. Vì vậy, cần có cơng cụ để mơ
phỏng, phân tích đánh giá, đưa ra các dự báo để điều chỉnh kịp thời cho việc phát triển hệ
thống giao thông tối ưu, bền vững.
Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài này, mô phỏng chủ yếu dựa trên những hành
vi của người tham gia giao thông qua các hành động (tăng tốc, giảm tốc, chuyển làn, vượt
xe,…) và các ứng xử cụ thể của các phương tiện dựa trên mô phỏng Netlogo để xây dựng
mơ hình.
1.2. Cơ sở hình thành đề tài
Trên thế giới đã có rất nhiều các nghiên cứu về quy hoạch, tổ chức giao thông và đã
được áp dụng rất thành công ở các nước tiên tiến. Tuy nhiên, việc ứng dụng các nghiên
cứu đó vào hồn cảnh nước ta vẫn chưa mang lại hiệu quả. Bởi vì, nước ta có tỷ lệ sử
dụng và sở hữu xe máy rất cao, điều kiện cụ thể không giống với các nước nên theo tầm

nhìn xa hơn về quy hoạch cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin về mô phỏng
giao thông là cơ sở để thực hiện đề tài này.

9


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

MSHV: 13011254

HV: PHAN TRÚC BÌNH

Nghiên cứu tập trung vào mô phỏng sự chuyển động không theo làn của xe máy.
Mô phỏng các hành vi phổ biến của xe máy khi tham gia giao thông như tăng tốc- giảm
tốc, xem xét sự tương tác giữa xe máy với xe máy và tương tác giữa xe máy với xe ô
tô,… nhằm dự đoán sự di chuyển của xe máy trong dịng giao thơng hỗn hợp để đánh giá
khả năng thông hành cũng như mức độ kẹt xe do ảnh hưởng của xe máy.
Mô phỏng các hành vi di chuyển không theo làn xe máy là chủ đề được quan tâm
nhiều nhất trong các nghiên cứu giao thông. Hành vi này là đặc trưng của chuyển động xe
máy. Xe máy dễ dàng chuyển hướng tìm ra những khoảng trống nhỏ (khơng gian an tồn
chạy xe) để di chuyển nhanh hơn, thoải mái hơn. Khi chạy không theo làn mật độ xe máy
thay đổi nhanh chóng theo thời gian. Điều này sẽ khiến cho diện tích đường được sử
dụng hiệu quả hơn trong điều kiện kẹt xe. Lý thuyết về lựa chọn rời rạc “Logit model”
được biết đến như một lý thuyết hàng đầu trong lĩnh vực nghiên cứu về hành vi con
người và được áp dụng trong nhiều lĩnh vực trong đó có giao thơng.
Lý thuyết lựa chọn rời rạc được SHIOMI (2014) nghiên cứu và phát triển dựa trên
mô phỏng hành vi của xe máy trong dịng giao thơng hỗn hợp thơng qua các hàm tiện ích
và các thơng số dự đoán. Lý thuyết này phù hợp với điều kiện áp dụng ở Việt Nam cũng
như mục tiêu mà tác giả muốn áp dụng vào nghiên cứu này.
Với mong muốn nghiên cứu sự ảnh hưởng của các thành phần xe trong dòng xe hỗn

hợp, hành vi của lái xe khi tham gia giao thông, các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng vượt
xe, chuyển làn trong điều kiện giao thơng hỗn hợp, là cơ sở hình thành đề tài “Mô phỏng
chuyển động không theo làn của xe mô tô hai bánh dựa trên mơ hình lựa chọn rời
rạc”.
1.3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
Ứng dụng lý thuyết lựa chọn rời rạc và sử dụng phần mềm Netlogo để mô
phỏng chuyển động không theo làn của xe máy trong dịng giao thơng hỗn hợp.
So sánh kết quả của mơ phỏng với kết quả thực tế đo đạc tại các đoạn đường trong
Thành phố Hồ Chí Minh để kiểm tra độ tin cậy của mơ hình mơ phỏng.
Phân tích các đặc điểm chuyển động của xe máy và ô tô.
Đề xuất các hành vi lái xe phù hợp nhằm làm giảm kẹt xe trong trong điều kiện kẹt
xe.

10


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

MSHV: 13011254

HV: PHAN TRÚC BÌNH

1.4. Phạm vi nghiên cứu
Trong phạm vi của đề tài, tác giả đề xuất nghiên cứu xây dựng mơ hình mơ phỏng
cho 1 đoạn đường theo 1 hướng cho xe máy, trong điều kiện giao thông hỗn hợp tại địa
bàn thành phố Hồ Chí Minh. Áp dụng các lý thuyết về lựa chọn rời rạc ”Logit model”:
Để xây dựng mơ hình mơ phỏng giao thông dựa trên tốc độ, lưu lượng, thời gian chậm
xe,.. với các đối tượng nghiên cứu là xe ô tô con, xe buýt và xe máy.

11

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

MSHV: 13011254

HV: PHAN TRÚC BÌNH

Chƣơng II
CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN
2.1. Các nghiên cứu trƣớc đây
Chu Công Minh và Chu Văn An (2002)
Đề cập đến việc ứng dụng mơ hình mơ phỏng giao thơng trong quy hoạch, thiết kế
và quản lý đường bộ. Theo đó việc ứng dụng mơ hình mơ phỏng tuy đã được sử dung
rộng rãi ở các nước đang phát triển trên thế giới nhưng khi áp dụng vào Việt Nam thì có
nhiều khó khăn như: Giá thành mua bản quyền của các phần mềm rất đắt, chưa có những
đánh giá về độ chính xác của những tham số đầu vào và kết quả ở điều kiện cụ thể ở nước
ta. Hơn nữa các phần mềm mô phỏng của các nước đang phát triển chủ yếu là áp dụng
cho xe 4 bánh, trong khi đó ở nước ta phương tiện di chuyển chủ yếu là xe 2 bánh.
Văn Hồng Tấn (2009)
Đề cập đến việc sử dụng mô phỏng giao thông để chứng minh điều kiện giao thơng
ở Thành phố Hồ Chí Minh với những kịch bản 20 khác nhau về mức độ sử dụng xe con
và xe buýt. Để dự đoán chống lại tác động của việc chuyển từ sử dụng xe máy sang sử
dụng xe con trong tương lai. Có 4 kịch bản đã được mô phỏng là 10%. 20%, 40%, 60%
sử dụng xe con. Kết quả là nếu 30% - 40% sử dụng xe máy chuyển sang dùng xe con thì
tình trạng giao thơng thành phố trở nên xấu đi. Phân tích chỉ ra rằng sự thay đổi hành vi
của người sử dụng xe cá nhân sẽ ảnh hưởng lớn đến người sử dụng xe buýt khi vẫn duy
trì tốc độ đi lại. Dựa trên những kết quả nghiên cứu trên đưa ra những kiến nghị cho cơ
quan quản lý giao thông. Như là giảm xe con, khuyến khích sử dụng xe buýt là yếu tố
quyết định đến khả năng lưu thông của giao thông thành phố.

Nguyễn Xuân Long (2013)
Nghiên cứu đánh giá về sự xung đột giao thông cho sự di chuyển không theo làn
của xe máy dưới điều kiện tắt nghẽn giao thông. Với sự di chuyển không theo làn của xe
máy như thay đổi hướng hay di chuyển xiên theo xe máy ở phía trước khi tình trạng giao
thơng bắt đầu trở nên tắt nghẽn. Từ đó, đưa ra một mơ hình đề xuất với một khơng gian
an tồn cho xe máy để mô tả sự di chuyển không theo làn cùng với các hành vi tăng tốc,
giảm tốc và chọn xe máy chạy phía trước để di chuyển theo. Đánh giá sự xung đột bởi
tính tốn xác suất phanh đột ngột của xe máy liên quan đến sự thay đổi mật độ trong
12


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

MSHV: 13011254

HV: PHAN TRÚC BÌNH

dịng giao thơng trong một khoảng thời gian. Nghiên cứu nhấn mạnh, khi mật độ xe trong
dịng giao thơng càng tăng thì sự xung đột giữa xe trong dòng là càng lớn và yếu tố
chính dẫn đến xung đột sự phanh đột ngột của xe máy lưu thơng trong dịng giao thơng.
Chu Cơng Minh, Chu Văn An và Kazushi Sano (2002)
Đề cập đến phương pháp mới thông qua ứng dụng mô phỏng của máy tính phần
mềm NETSIM (Network Simulation), đánh giá tác động của chính sách giao thơng lên
dịng xe. Phương pháp này sử dụng trong quá trình đánh giá việc tổ chức giao thông.
Việc mô phỏng được tiến hành từng bước theo trình tự áp dụng cho tình trạng giao thơng
thực tế trước. Sau đó, thay đổi một vài trạng thái giao thông rồi so sánh thời gian đi, vận
tốc trên đường,… Từ đó, sẽ lựa chọn được phương án tối ưu.
Bài báo đã đưa ra được các ưu-nhược điểm:
 Ưu điểm: Áp dụng mơ phỏng máy tính, kết quả từ phương pháp trên rất dễ
dàng phân tích và đánh giá. Các giá trị trung bình về vận tốc, thời gian đi, đoạn đường đi

đều được máy tính tính tốn để từ đó, việc so sánh khả năng cải thiện tình hình giao
thông trước và sau khi thay đổi các phương án trở nên cực kì dễ dàng.
 Nhược điểm:
 Phương pháp trên giả sử tổng số lượng xe sử dụng đường trước và sau khi
thay đổi các phương án giao thông hay xây dựng những tuyến đường mới là hầu như
không đổi. Để thực hiện điều này, mạng lưới tính tốn phải lựa chọn đủ độ lớn.
 Không thể phản ánh một cách chính xác tuyệt đối những gì đang và sẽ xảy
ra trên đường. Anh hưởng của các sự kiện ngắn hạn như : xe nào đó đột ngột dừng, tai
nạn giao thông, người đi bộ băng ngang qua đường, trạm dừng xe buýt,… bị bỏ qua.
 Chỉ thuần tuý so sánh về vấn đề kỹ thuật như vận tốc trung bình, thời gian
trung bình, qng đường đi,… Hồn tồn không so sánh vấn đề kinh tế.
 Đối với thực trạng nước ta, việc áp dụng mơ phỏng cịn nhiều khó khăn vì
nhiều lý do chủ quan và khách quan khác nhau. Trong đó, nổi bật nhất là vấn đề sử dụng
xe gắn máy ở nước ta quá lớn, trái ngược hẳn với các nước phát triển (các nước xây dựng
lên các phần mềm mô phỏng) là xe con chiếm đa số. Do đó, việc quy đổi xe gắn máy
sang xe con để áp dụng mô phỏng sẽ không tránh khỏi sai số.
Vũ Anh Tuấn (2007)
13


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

MSHV: 13011254

HV: PHAN TRÚC BÌNH

Nghiên cứu về hành vi của xe máy tác động đến dòng giao thơng hỗn hợp trong đó
đề cập đến đặc điểm giao thơng hỗn hợp là hiện tượng lái xe theo nhóm (group-riding
phenomenon) tại nút giao thơng vì đi theo nhóm sẽ làm cho người đi xe máy cảm thấy an
toàn hơn và tự tin hơn trong việc đưa ra quyết định khi qua đường. Do đó, đã có nhiều

tương tác giữa các nhóm trong dịng giao thơng hỗn hợp tại vị trí nút giao. Quan trọng
hơn, những tương tác này đã ảnh hưởng mạnh mẽ tới hiệu quả và an toàn của dịng giao
thơng hỗn hợp. Sự hiểu biết sâu về cơ chế tương tác cũng như các đặc điểm mang tính
"địa phương" là vấn đề cần nghiên cứu để đưa ra các chính sách cho chiến lược phát triển
và quản lý giao thông hỗn hợp dưới tác động của sự gia tăng phương tiện giao thơng.
Nghiên cứu phân tích sự tương tác giữa các nhóm của các phương tiện khác nhau tại nút
giao có đèn tín hiệu giao thơng và cả khơng có đèn tín hiệu giao thơng.
Chu Cơng Minh (2007)
Nghiên cứu, phân tích và phát triển của các mơ hình vĩ mơ về giao thơng của xe
máy tại điểm giao nhau và tại khu vực giao nhau có đèn tín hiệu thơng qua kỹ tht ghi
hình video.
Nghiên cứu về chuyển động của dòng xe, sự tương quan về vận tốc với khoảng cách
giữa xe máy với các loại xe khác. Ngồi ra, nghiên cứu cịn sử dụng các phân tích thống
kê của số liệu thực nghiệm để phát triển sự phân bố vận tốc và phân bố khoảng cách của
giao thông xe máy. Các đặc điểm của quỹ đạo chạy vượt và quỹ đạo chạy song song của
xe máy trong làn xe máy riêng biệt và đường không chia làn xe. Trong nghiên cứu này,
các đặc điểm vượt xe được phân tích dựa trên (i) vận tốc từng xe và chênh lệch vận tốc
giữa xe vượt và xe bị vượt (ii) khoảng cách bên của xe vượt và xe bị vượt (iii) khoảng
cách dọc từ điểm đầu và điểm cuối của quá trình vượt. Các số liệu thống kê về các loại
phương tiện, đường có làn dành riêng cho xe máy hay không chia làn đặc biệt ảnh hưởng
đến không chỉ vận tốc tương đối khác biệt và khoảng cách bên mà còn ảnh hưởng đến
khoảng cách dọc trước và sau trong suốt quá trình vượt. Quỹ đạo chạy song song được
miêu tả bằng phân tích thống kê của vận tốc và khoảng cách bên. Nghiên cứu này cũng
xác định ngưỡng khoảng cách an toàn cho việc chạy song song bao gồm cả khác biệt vận
tốc.
Nghiên cứu tính linh động của xe máy so với xe ô tô.

14

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

MSHV: 13011254

HV: PHAN TRÚC BÌNH

Nghiên cứu mơ hình tăng tốc/giảm tốc, trạng thái tự do và trạng thái phụ thuộc.
ngưỡng khoảng cách dọc an toàn xác định trạng thái riêng biệt và ngưỡng an tồn được
ước tính dựa trên khái niệm động học, vận tốc, và các đặc điểm của xe máy. Nếu khoảng
cách dọc giữa hai xe lớn hơn ngưỡng khoảng cách dọc an tồn thì người lái xe theo sau
được cho là ở trạng thái tự do, còn ngược lại nếu khoảng cách giữa hai xe thấp hơn
ngưỡng khoảng cách dọc an tồn thì người lái xe phía sau sẽ ở trạng thái phụ thuộc.
Mơ hình tăng tốc làn xe kề bên được phát triển để đánh giá làm cách nào xe máy
tăng tốc/giảm tốc trong suốt q trình chạy. Mơ hình tăng tốc làn xe kề bên được chia
thành ba trạng thái: (i) trạng thái tăng tốc tự do (ii) trạng thái theo sau và (iii) trạng thái
khác biệt kề bên. Ngưỡng khoảng cách an toàn của xe trước và sau sẽ quyết định trạng
thái nào cho xe máy.
Các tham số về ứng xử của người lái xe của mơ hình được ước lượng trên cơ sở sử
dụng các số liệu thu thâp được bằng hình ảnh băng video tại Hà Nơi và HCM. Kết quả
thích hợp từ mơ hình sẽ được kiểm chứng so với số liệu thực tế.
Tzu-Chang Lee (2007)
Nghiên cứu về ứng xử của xe máy trong dịng giao thơng hỗn hợp với nhiều đặc
tính riêng và điều này dẫn đến việc xe máy có một quỹ đạo hỗn độn khơng có quy tắc khi
tham gia giao thơng. Tuy nhiên, các lí thuyết về dịng giao thơng tiêu chuẩn và các mơ
hình mơ phỏng giao thơng đều ít cân nhắc về đặc tính riêng biệt này của xe máy. Việc
này có thể gây ra khó khăn cho các lí thuyết về mơ hình khi miêu tả giao thơng hỗn hợp.
Nghiên cứu này được tiến hành nhằm nghiên cứu về sức ảnh hưởng của xe máy trong
dịng giao thơng.
Ngơ Việt Đức (2007)
Nghiên cứu sự ảnh hưởng của các thành phần xe trong dòng xe hỗn hợp, hành vi

của lái xe khi tham gia giao thông, các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng vượt xe, chuyển
làn trong điều kiện giao thông hỗn hợp, đánh giá tương tác giữa các xe trên tuyến đường
bằng phương pháp Agent-Based Model.
Chu Mạnh Hịa (2015)
Mục tiêu chính của đề tài là nghiên cứu xây dựng mơ hình mơ phỏng giao thơng
cho một nút giao thơng có đèn tín hiệu giao thơng với 2 tuyến đường giao cắt nhau, mỗi
15


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

MSHV: 13011254

HV: PHAN TRÚC BÌNH

tuyến đường có 4 làn xe (2 làn xe mỗi chiều, 1 làn xe dành cho ô tô, 1 làn xe dành cho xe
máy) trong điều kiện giao thông hỗn hợp tại địa bàn thành phố Hồ Chí Minh.
SHIOMI Yasuhiro (2013)
Mơ hình chuyển động của xe máy theo không gian hai chiều và sự thay đổi năng
động của vận tốc (tăng, giảm hoặc giữ nguyên) và hướng xe (rẽ trái, phải hay giữ
nguyên) theo thời gian. Nghiên cứu này sử dụng phương pháp lựa chọn rời rạc (Logit
model) để tìm ra các thơng số hành vi nhằm mơ phỏng dịng di chuyển khơng theo làn
của xe máy.
2.2. Các mơ hình nghiên cứu sự chuyển động của xe trong giao thơng
2.2.1 Mơ hình xe theo xe (Car-following models)
Mơ hình xe theo xe (Car-following models) mô tả sự ảnh hưởng, tác động giữa các
phương tiện lưu thông trên cùng một làn xe (Brackstone and McDonald, 1999). Mơ hình
này cung cấp nền tản cơ bản hệ thống mơ phỏng giao thơng, phần chính của mơ phỏng vi
mơ mơ hình chuyển động của phương tiện giao thơng (microscopic vehicular movements
modellings). Có ba mơ hình đặc tính chính được đề cập trong phần này, Mơ hình phi

tuyến tổng qt (General Motors nonlinear models), mơ hình tránh va chạm (collision
avoidance models), mơ hình psychophysical models.
2.2.2 Mơ hình phi tuyến tổng qt (General Motors nonlinear models)
Mơ hình phi tuyến tổng quát (GM model), hoặc đôi khi được gọi là mô hình GHR
(Gazis-Herman-Rothery) (Brackstone and Mcdonald, 1999) xuất phát từ một loạt nghiên
cứu được tiến hành tại phòng nghiên cứu (General Motors research) tại Detroit vào cuối
những năm 1950 (Chandler và cộng sự., 1958; Gazis và cộng sự., 1959, 1961). Đây là mơ
hình giả định các hành vi sau đây được kích thích bởi những thay đổi của điều kiện lái xe.
Tốc độ của xe sau bị ảnh hưởng bởi tốc độ của xe trước đó, và tốc độ khác nhau giữa các
xe theo từng cặp. Công thức chung nhất được xác định như sau:

 n (t )  vn (t ) xv ((tt))
n

n

Trong đó:
𝑎𝑛(𝑡) : Gia tốc của xe n tại thời điểm t,

16

(2.1)


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

MSHV: 13011254

HV: PHAN TRÚC BÌNH

𝜈𝑛(𝑡) : Tốc độ của xe n tại thời điểm t,
Δx𝑛 : Khoản cách giữa xe thứ n và xe thứ n-1
Δν𝑛 : Tốc độ của xe thứ n và xe thứ n-1
𝜏 : Thời gian phản ứng của lái xe
𝛼,𝛽 𝑣à 𝛾 : Các hệ số
Một số lượng lớn các nghiên cứu đã được lập trên việc hiệu chỉnh và đánh giá mơ
hình GM models. Tuy nhiên các loại mơ hình này hiện đang ít được sử dụng. Lý do chính
là sự khơng xác định được chính xác các giá trị tham số, dẫn đến kết quả có nhiều điểm
chưa ổn về các tham số.
2.2.3 Mơ hình trong dịng giao thơng hỗn hợp (Mixed traffic flow models)
Trong dịng giao thơng hỗn hợp, xe máy và ô tô cũng di chuyển trên cùng 1 làn.
Điểm khác biệt là cách thức di chuyển của xe máy và ơ tơ về phía trước. Ơ tơ di chuyển
trong 1 làn nhất định và hiếm khi thay đổi làn, còn xe máy thường xuyên thay đổi làn khi
lưu thơng trong đoạn đường chật chội có nhiều phương tiện khác nhau. Mô phỏng sự di
chuyển của mô tô trong dịng giao thơng hỗn hợp cũng là thách thức lớn trong quy hoạch
giao thông.
Trong khi giao thông ở các nước phát triển chỉ bao gồm các thành phần phương tiện
cơ giới (như xe ô tô con, xe buýt, xe tải) tuy nhiên trên thực tế, tại các nước đang phát
triển, đa số chuyến đi được thực hiện chủ yếu bởi phương tiện cơ giới nhỏ hơn (xe máy)
hoặc phương tiện thô sơ. Từ những năm 1950, nhiều nghiên cứu đã được tiến hành để
phân tích và đánh giá đặc điểm, tính chất của dịng giao thơng chỉ có phương tiện cơ giới,
tạm gọi là “dịng giao thơng đồng nhất” như trường hợp của các nước phát triển. Ngược
lại, vấn đề liên quan đến “dịng giao thơng hỗn hợp” thì lại bị bỏ ngỏ. Chỉ mới gần đây,
vấn đề này mới được chú ý và nhận được sự quan tâm đúng mức.
Các nỗ lực ban đầu nhằm giải quyết vấn đề này có thể kể đến ý tưởng xem dịng
giao thơng hỗn hợp là một dạng đặc biệt của dịng giao thông đồng nhất bằng cách quy
đổi tất cả các phương tiện về đơn vị xe con, sau đó, áp dụng các tính chất, đặc điểm của
dịng xe đồng nhất được đề cập trong Highway Capacity Manual. Tuy nhiên, tồn tại hai
trở ngại lớn đối với phương pháp này: một là sai số trung gian sinh ra trong quá trình quy
đổi; hai là thói quen điều khiển phương tiện của mỗi người thì khác nhau phụ thuộc vào

17


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

MSHV: 13011254

HV: PHAN TRÚC BÌNH

loại phương tiện và văn hóa giao thơng của người điều khiển phương tiện. Chính vì vậy,
các kết luận rút ra được từ mơ hình dịng xe hỗn hợp sử dụng phương pháp quy đổi xe
con e rằng sẽ không thể áp dụng được do tồn tại sai số quá khác biệt so với thực tế. Sau
đó, các khái niệm và đại lượng đặc trưng cho dịng giao thơng hỗn hợp lần lượt được giới
thiệu qua các nghiên cứu.
Năm 1983, Chari. S. R., và K. M. Badarinath đề cập đến hai vấn đề chính khi
nghiên cứu dịng giao thơng hỗn hợp: định nghĩa mật độ phương tiện và phương pháp lấy
số liệu về tốc độ. Kết quả của nghiên cứu đã đưa ra được các phương trình thể hiện mối
quan hệ giữa tốc độ, mật độ và tốc độ dòng cũng như sự tương tác giữa các loại phương
tiện với nhau. Điều đáng nói là các kết quả này khác hẳn với các kết quả áp dụng cho
trường hợp dòng xe đồng nhất.
Năm 1986, Gupta A. K. và S. K. Khanna thực hiện nghiên cứu dịng xe hỗn hợp
thơng qua số liệu thu được từ máy ghi hình time-lapsed. Nghiên cứu sử dụng các số liệu
về tốc độ của từng loại phương tiện và khoảng cách giữa các phương tiện để cho thấy sự
tương tác giữa các loại phương tiện và ảnh hưởng của chúng đến tốc độ vận hành của
từng loại.
Một số mơ hình mơ phỏng đơn giản đã được xây dựng. Hai nghiên cứu dịng giao
thơng hỗn hợp gần đã ứng dụng những mơ hình này để phân tích. Năm 1993, Chari S.R.,
K. M. Badarinath, và P. R. Bhanumurthy đã đưa ra được sự tương tác giữa người đi bộ và
các loại phương tiện khác nhau trong dòng xe sử dụng số liệu mô phỏng. Năm 1994,
Agarwal R. K.. A. K. Gupta, S. S. Jain và S. K. Khanna đã công bố mức sai khác giữa

thời gian headway thực tế và mơ phỏng khi nghiên cứu về dịng giao thơng hỗn hợp dao
động trong khoảng từ 2% đến 10%. Tuy nhiên, bên cạnh các kết quả khả quan đó, cả hai
nghiên cứu này đều không cung cấp chi tiết mô tả phương pháp xây dựng mơ hình mơ
phỏng.
Palaniswamy et al (1985) đã phát triển một mơ hình mơ phỏng rời rạc dựa trên sự
kiện ngẫu nhiên cho giao thông hỗn hợp, cụ thể là INSWERTS (Indo-Thụy Điển giao
thông đường bộ mô hình mơ phỏng). Mơ hình này áp dụng cho đường có bề rộng từ 3,75
(m) đến 13 (m) với các loại vai khác nhau. Chín loại xe khác nhau đã được mơ hình hóa,
bao gồm cả xe, xe bán tải, xe jeep, xe tải, xe buýt, máy kéo nông nghiệp, súc vật kéo xe,
xe máy, xe đạp. Các mơ hình mong muốn tốc độ, vượt qua khoảng cách chấp nhận, năng
18


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

MSHV: 13011254

HV: PHAN TRÚC BÌNH

suất phân bố xác suất, tốc độ đi qua, và mức tiêu thụ nhiên liệu được phát triển. Dữ liệu
đầu ra từ các mơ hình bao gồm khoảng cách theo thời gian (headway), tốc độ di chuyển,
tốc độ tại một thời điểm, và số lượng các cuộc diễn tập qua. Mơ hình này đã được xác
nhận bằng cách so sánh giữa kết quả mô phỏng và tương ứng với dữ liệu thực tế về tốc
độ di chuyển, headways. Tuy nhiên, các dữ liệu được sử dụng để xác nhận là thấp so với
điều kiện lưu lượng giao thơng trung bình.
Năm 1988, Ramanayya T. V. sử dụng số liệu từ mơ hình mơ phỏng để nghiên cứu
về mối quan hệ giữa tốc độ vận hành của phương tiện, mật độ và tốc độ dòng ứng với
trường hợp dịng giao thơng hỗn hợp. Ý tưởng sử dụng mơ hình mơ phỏng đã được ứng
dụng trong lĩnh vực giao thơng trong vịng 30 năm trở lại đây. Với sự hiểu biết ngày càng
sâu sắc về đặc điểm vận hành của giao thông cũng như các tiến bộ của khoa học máy

tính, việc sử dụng mơ hình mơ phỏng đã chứng tỏ được thế mạnh của nó, đặc biệt khi
việc lấy số liệu vô cùng phức tạp và khó khăn. Ramanayya (1988) đã phát triển một mơ
hình mô phỏng vi mô, MORTAB (Model cho Miêu tả Giao thông đường bộ Behavior)
với điều kiện giao thông hỗn hợp. Tám loại xe khác nhau đã được mơ hình hóa trong
MORTAB bao gồm xe hơi, xe buýt, xe tải, ô tô-xe kéo, xe máy, chu kỳ, chu kỳ xe kéo và
xe bị. Các phần mềm mơ phỏng được sử dụng để phát triển tốc độ, lưu lượng, và các mối
quan hệ mật độ giao thơng hỗn hợp, mức ước tính của dịch vụ, tiêu chuẩn năng lực và các
khoản tương đương xe chở khách cho dịng giao thơng hỗn hợp. Một số mơ hình thành
phần, bao gồm (i) tạo ra các mơ hình đến; (ii) tạo ra các loại khác nhau của xe; (iii) mơ
hình tốc độ; (iv) theo dõi xe; (v) đặc trưng mối liên hệ giữa lái xe và phương tiện sử
dụng; (vi) khoảng cách tối thiểu mong muốn; (vii) các đặc tính tăng tốc; (viii) các đặc
tính giảm tốc; (ix) mơ hình xe theo xe; (x) vượt tiêu chuẩn; (xi) khoảng trống hai bên;
(xii) sáp nhập logic. Tuy nhiên, có q ít thơng tin được cung cấp. Hơn nữa, mơ hình đã
được xác nhận cho chỉ một nhóm điều kiện, đó là: (i) 100% xe chở khách trong dịng giao
thơng và (ii) lưu lượng giao thơng 200 và 400 (Veh / h) với ba kết hợp của 10%, 30% và
50% xe gây ra sự chậm của dòng xe. Vì vậy, các ứng dụng với điều kiện dịng xe khác,
hình học đường, thành phần giao thơng cần thêm sự kiểm tra tính chính xác.
Oketch (2000) đã phát triển một phương pháp mô phỏng giao thông vi mô cho dịng
hỗn hợp giao thơng với xe khơng có động cơ. Để mơ hình chuyển làn, ơng chia chiều
rộng đường thành các dải. Xe cá nhân chiếm một số lượng nhất định các dải dựa trên
chiều rộng của họ. Các mô hình xe sau đây được thơng qua từ Gipps (1981) đã được áp
19


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

MSHV: 13011254

HV: PHAN TRÚC BÌNH

dụng một cách máy móc và khơng có bất kỳ sửa đổi đối với các loại xe khác nhau. Một
điều thú vị trong mơ hình này là các tác giả sử dụng shock-wave khái niệm để giải thích
hành vi của xe đạp, xe tay ga và xe máy mà họ đến hàng đợi, và sau đó họ thường leo ở
tốc độ giảm hướng về phía trước. Tuy nhiên, các dữ liệu được sử dụng để thử nghiệm các
mơ hình chỉ chứa một sự hiện diện tương đối thấp (5% lưu lượng giao thông) của xe
không đúng tiêu chuẩn, như xe máy, xe đạp, vv. Rõ ràng khi lưu lượng áp đảo của những
chiếc xe này, một số hành vi phụ có thể xảy ra. Làm thế nào đáng tin cậy của mơ hình dự
đốn trong tình huống như vậy vẫn là trong câu hỏi.
Năm 2007, Lee, Tzu-Chang đưa ra mơ hình mơ phỏng ứng xử của xe máy và đánh
giá tác động của xe máy đối với dịng giao thơng hỗn hợp dựa vào mơ hình tác tử. Phạm
vi nghiên cứu này bao gồm một số mơ hình tốn học để mơ tả các hành vi xe theo xe và
lựa chọn con đường của xe máy, một máy tính dựa trên mơ hình mơ phỏng trực quan đại
diện cho các mơ hình tốn học để có được các kết quả mơ phỏng. Các mơ hình mơ phỏng
hành vi của xe gắn máy mới chia thành 3 thành phần của hành vi. Hai mô hình xe theo
xe, dựa trên nguyên tắc tránh va chạm, đã được phát triển để mô tả hành vi theo xe theo
chiều dọc và xiên. Mơ hình xe theo xe theo chiều dọc mơ tả các hành vi duy trì khoảng
cách của một chiếc xe máy khi nó đang chạy sau một chiếc xe khác trong một làn đường,
tập trung, đặc biệt, trên thực tế chiếc xe máy có thể dễ dàng tách ra để tránh va chạm khi
xe đi trước phanh đột ngột. Mơ hình xe theo xem theo phương xiên mơ tả các hành vi duy
trì khoảng cách khi một chiếc xe máy được đặt ở phía sau bên phải hoặc phía sau bên trái
của xe trước. Nó đã được phát triển với giả định rằng khoảng cách an tồn là một hàm
phụ thuộc vào góc theo xe, tốc độ của xe theo sau và sự khác nhau giữa vận tốc hai xe.
Cuối cùng, Mơ hình lựa chọn đường đi mô tả quyết định của một xe mô tô khi lựa chọn
một con đường để vượt xe trước. Hành vi vượt này được mơ hình hóa bằng cách sử dụng
một mơ hình lựa chọn rời rạc. Các thơng số của các mơ hình thành phần đã được ước tính
bằng cách sử dụng dữ liệu từ một cuộc khảo sát rộng lớn hoạt động của xe gắn máy thực
hiện tại London. Những mơ hình này đã được thực hiện trong một chương trình phát triển
mơ phỏng dựa trên tác tử để mơ phỏng các hành vi của dịng giao thông hỗn hợp gồm xe
gắn máy và các loại khác của xe. Các mơ hình mơ phỏng đã được hiệu chỉnh với dữ liệu
video thực tế và sau đó được sử dụng để khám phá ý nghĩa của một số chính sách.

Hầu hết các nghiên cứu báo cáo trên đã giải quyết được vấn đề của giao thông xe
hai bánh với các phương pháp tiếp cận dựa trên dải. Trong cách tiếp cận dựa trên dải, để
20


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

MSHV: 13011254

HV: PHAN TRÚC BÌNH

tham khảo vị trí xe, các đường được chia thành các dải (sub-làn xe) và xe cá nhân chiếm
một số lượng nhất định các dải trên cơ sở độ rộng của họ (Khan et al, 2000).
2.2.4 Mơ hình lựa chọn lane chuyển làn ( Lane sellection models)
Hành vi lựa chọn lane cần chuyển được thực hiện dựa vào động cơ củangười lái xe.
Các loại động cơ khác nhau có thể dẫn đến những đặc điểm khác nhau của mơ hình lựa
chọn làn xe và chấp nhận Khoảng trống ( gap acceptance models). Nghiên cứu này sẽ
không đề cập đến đặc điểm chi tiết kỹ thuật, nhưng sẽ nghiên cứu mơ hình lựa chọn làn
xe ở khía cạnh những nguyên nhân thay đổi, các loại mơ hình và các thơng số điều chỉnh
kỹ thuật.
Những yếu tố ảnh hưởng đến hành vi chuyển làn (Factors affecting lane-changing
behaviour).
Hành vi chuyển đổi làn của một tài xế có thể bị ảnh hưởng bởi những lý do khác
nhau. Ví dụ như điều kiện lái xe của làn hiện tại không thoả mãn trong khi làn mục tiêu
(target lane) có điều kiện lái xe tốt hơn, hoặc làn mục tiêu là đường đi đến lối rẽ dự định.
Những nguyên nhân thay đổi này ảnh hưởng đến hành vi lựa chọn làn có thể được chia
thành bốn loại, trong mỗi loại các nguyên nhân thay đổi có thể được tổng kết qua bảng
dưới đây.
Hiệu chỉnh mơ hình Model calibration
Thơng số của các mơ hình có ngun tác (rule-based models) hiếm khi bị hiệu chỉnh

do cấu trúc mơ hình. Những ngun tắc quyết định cho những mơ hình này được phát
triển dựa trên quan sát của các nhà nghiên cứu. Gipps (1986a) and Hidas (2002) không
đưa ra khung chung về dự đốn tham số mơ hình. Wei và các đồng nghiệp (Wel et al.
(2000)) đã liên kết hành vi chuyển làn với Khoảng trống đến lối rẽ dự định và hành trình.
Họ dự đốn điểm bắt đầu của hành trình bằng việc sử dụng dữ liệu về quỹ đạo của các
phương tiện giao thông.
Kỹ thuật của “random utility modelling” cung cấp một cách tiếp cận rỏ ràng về hiệu
chỉnh mơ hình. Quy trình hiệu chỉnh mơ hỉnh của Yang (1997), Ahmed (1999) and
Toledo (2003) được tiến hành bằng tiếp cận hợp lệ cực đại ( maximum likelihood) dự
trên các dữ liệu về quỹ đạo của các phương tiện giao thông.
Kỹ thuật của “random utility modelling” cung cấp một cách tiếp cận rõ ràng về hiệu
21


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

MSHV: 13011254

HV: PHAN TRÚC BÌNH

chỉnh mơ hình. Quy trình hiệu chỉnh mơ hỉnh của Yang (1997), Ahmed (1999) and
Toledo (2003) được tiến hành bằng tiếp cận hợp lệ cực đại ( maximum likelihood) dự
trên các dữ liệu về quỹ đạo của các phương tiện giao thông.
Nếu như những nghiên cứu trước đây chỉ đề cập đến lý thuyết của mơ phỏng về Mơ
hình lựa chọn Lane chuyển làn như đề tài “ Đánh giá sự tương tác giữa các xe trên tuyến
đường bằng Phương pháp Agent- Base Model ” của tác giả Ngô Việt Đức hay của tác giả
Lê Hùng Mạnh “Áp dụng mơ hình tác tử (Agent- Base Model) để mơ phỏng dịng giao
thơng hỗn hợp- Trường hợp thành phố Hồ Chí Minh”. Thì trong đề tài này, tác giả mong
muốn hoàn thiện hơn về nội dung của các nghiên cứu trước nên bổ sung thêm mơ hình về
chuyển làn dựa trên lý thuyết “Logit Model” trong dịng giao thơng hỗn hợp, phương tiện

chủ yếu là xe mô tô hai bánh, phạm vi nghiên cứu tại Thành phố Hồ Chí Minh.
2.3. Giới thiệu phần mềm Netlogo
NetLogo là một môi trường mô phỏng đa tác tử được viết bằng Java đơn giản
nhưng mạnh mẽ. Nó cho ph p người thiết kế tập trung vào các thuộc tính và hành vi của
môi trường và tác tử hơn là đi sâu vào mã nguồn phức tạp. Tác tử được lập trình sao cho
chúng có thể tương tác với các tác tử khác và mơi trường, ví dụ như tác tử có thể "yêu
cầu" tác tử đi trước nó. Nó cho ph p chúng ta tạo giao diện tương tác cho mỗi mơ hình
với đầu vào (slider,...) để thay đổi các biến số và đầu ra (graphs,...) để phân tích đánh giá
thông qua kết quả được xuất ra từ chương trình.
NetLogo cho phép các sinh viên có thể mơ phỏng hay chơi với chúng, tìm hiểu các
hành vi của chúng dưới nhiều điều kiện mơi trường khác nhau. Nó cũng là mơi trường để
các sinh viên, giảng viên có thể tự tạo cho họ các mơ hình riêng. NetLogo đủ đơn giản để
các sinh viên hay giáo viên sử dụng, và cũng đủ nâng cao để các server có thể thực hiện
các nghiên cứu với hàng trăm các trường khác nhau.
NetLogo là thế hệ tiếp theo của ngôn ngữ mô hình đa tác tử gồm StarLogo và
StarLogoT. NetLog chạy trên máy ảo Java, vì thế nó có thể làm việc được trên nhiều nền
tảng (Window, Mac, Linux,…). Nó chạy như một ứng dụng độc lập. Các mơ hình và
HubNet có thể chạy như một Java applets trên trình duyệt web. Các câu lệnh cũng được
hỗ trợ.

22


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

MSHV: 13011254

HV: PHAN TRÚC BÌNH

Hình 2.1. Giao diện của một chương trình mơ phỏng viết bằng Netlogo

23


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

MSHV: 13011254

HV: PHAN TRÚC BÌNH

Chƣơng III
LÝ THUYẾT MƠ HÌNH LỰA CHỌN RỜI RẠC
3.1. Quy trình nghiên cứu

Sử dụng lý thuyết lựa chọn
rời rạc (Logit model), đưa
mơ hình lý thuyết dịng xe
vào phần mềm NetLogo (1)

Xây dựng mơ hình sử dụng
phần mềm NetLogo (3)

Các dữ liệu đầu vào (2)

Sai

Kiểm tra mơ hình
(4)

Hiệu chỉnh lại mơ hình

Đúng
Đánh giá, kết luận (5)

Hình 3.1. Tổng quan quy trình nghiên cứu
* Các dữ liệu đầu vào thu thập từ camera quan sát (2)
- Tuyến đường và các thông số kỹ thuật của tuyến đường khảo sát tại Tp.HCM.
- Lưu lượng và vận tốc của xe máy ở giờ cao điểm.
- Tổng hợp các thơng số như vận tốc trung bình, lưu lượng xe thơng qua phần
mềm phân tích từ camera quan sát và đưa vào mơ phỏng.
* Kiểm tra mơ hình (4)
- Đánh giá về lưu lượng, vận tốc: Nhằm so sánh lưu lượng và vận tốc thực tế với
lưu lượng và vận tốc mơ phỏng, từ đó rút ra độ tin cậy của phần mềm sử dụng.
3.2. Lý thuyết lựa chọn rời rạc

24


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

MSHV: 13011254

HV: PHAN TRÚC BÌNH

Mơ hình hành vi lựa chọn của người lái xe được định nghĩa là một hình quạt như
hình 3.2 bao gồm 15 sự lựa chọn thay thế. Mơ hình được giả thiết với sự tương quan về
cấu trúc dựa trên vận tốc và hướng di chuyển, chúng được định nghĩa như 5 lưới. Bao
gồm, tăng, giảm tốc độ, giữ nguyên vận tốc, giữ hướng, rẽ trái và rẽ phải, tất cả được thể
hiện ở hình 3.2. Ở đây sự tăng tốc độ và giảm tốc độ được xem như là chung một lưới bởi
vì cả hai hành vi đều thể hiện là thay đổi vận tốc. Một sự lựa chọn liên quan đến nhiều

lưới vì vậy đề xuất mơ hình cross-nested logit model để mô tả hành vi di chuyển của
người lái xe. Xác suất lựa chọn của xe máy (n) cùng với sự lựa chọn (i) là Pn(i):

Pn (i)  

M
m 1

( jC jmm /  y njm ) m / 
( ( jC
M
k 1

m / 
jm

m
nj

.

 j

m

/

m

y njm

y ))  jmm /  y njm

(3.1)

Trong đó:
yni = exp(Vni), Vni là hàm tiện ích của lựa chọn i do được người n ra quyết định.
αim = là là thông số chỉ sự tương quan giữa lưới m và lựa chọn i
( 0  im  1, im  1 ).
µ là thơng số tỉ lệ tổng thể, µm là thơng số tỉ lệ xác định cho lưới m.
Hàm tiện ích cho lựa chọn i của xe máy n được định nghĩa như sau:

Vnim  I L  dir, L i ,dir  I R  dir, R i ,dir

(3.1.1)

 I L  des, Li ,des  I K  des, Ki ,des  I R  des, Ri ,des

 vn 

 I a v , a 
 vmax 

 ad

 vn 

 I a v , d 
 vmax 

(3.1.2)

 ad

(3.1.3)

w 
w 
 I K  w, K  n   I R  w, R  n 
W 
W 

 v  vml cos  ml
 I a  ml ,a  n
Dm
Dml



 v  vml cos  ml
  I d  ml ,d  n
Dm
Dml



25

(3.1.4)





(3.1.5)