Nghiên cứu xác định thông số mô hình xe theo xe áp dụng cho mô phỏng dòng xe gắn máy trên đường bằng phương pháp mô phỏng giao thông

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

-----˜&™-----

TRẦN QUANG DUY
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ MƠ HÌNH XE
THEO XE ÁP DỤNG CHO MƠ PHỎNG DỊNG XE GẮN
MÁY TRÊN ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP MÔ
PHỎNG GIAO THÔNG

Chuyên ngành : Xây dựng đường ô tô và đường thành phố

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 06 năm 2012


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học : …………………………………………..
(Ghi rõ tên, học hàm, học vị, chữ ký)

Cán bộ chấm nhận xét 1 : ......................................................................
(Ghi rõ tên, học hàm, học vị, chữ ký)

Cán bộ chấm nhận xét 2 : ......................................................................
(Ghi rõ tên, học hàm, học vị, chữ ký)

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại
HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH
KHOA - ĐHQG TP. HCM, ngày……….tháng………năm 2012

i


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

TP.HCM, ngày 30 tháng 06 năm 2012

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên học viên: TRẦN QUANG DUY

Phái

: Nam

Ngày, tháng, năm sinh: 08/06/1986

Nơi sinh : Khánh Hòa

Chuyên ngành: Xây dựng đường ô tô và đường thành phố

MSHV : 10010313

I- Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ MƠ HÌNH XE THEO XE ÁP DỤNG CHO

MƠ PHỎNG DỊNG XE GẮN MÁY TRÊN ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP
MÔ PHỎNG GIAO THƠNG

II- Nhiệm vụ luận văn:
Quan trắc dịng xe trên một số tuyến đường ở Tp. Hồ Chí Minh ;
Tiến hành ước lượng, hiệu chỉnh các thơng số mơ hình xe theo xe;
Đề xuất các thơng số mơ hình xe theo xe;
Kiểm chứng tính hiệu quả của các thơng số để đề xuất hướng áp dụng
cho mơ phỏng dịng xe hai bánh trong điều kiện giao thông hỗn hợp
bằng phần mềm mơ phỏng VISSIM;
III- Ngày giao nhiệm vụ:
IV- Ngày hồn thành nhiệm vụ: 30/06/2012
V- Cán bộ hướng dẫn: TS. VĂN HỒNG TẤN
Nội dung và đề cương luận văn thạc sĩ đã được Hội đồng chuyên ngành thông qua.
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
TS. VĂN HỒNG TẤN

CN BỘ MÔN
QL CHUYÊN NGÀNH

TS. VĂN HỒNG TẤN

TS. LÊ BÁ KHÁNH

ii

KHOA QUẢN LÝ
CHUYÊN NGÀNH

LỜI CẢM ƠN
Qua thời gian học tập và nghiên cứu tại Trường Đại học Bách khoa thành
phố Hồ Chí Minh, dưới sự chỉ dẫn tận tình của q thầy cơ, sự giúp đỡ của bạn
bè, đồng nghiệp và gia đình đã tạo điều kiện cho tơi tích lũy được nhiều kiến
thức khoa học qúy báu và đến nay tôi đã hồn thành luận văn cao học.
Tơi xin chân thành cảm ơn quý thầy cô và cán bộ của Trường Đại học
Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh, đặc biệt Thầy Văn Hồng Tấn đã tận tình chỉ
bảo, giúp đỡ và hướng dẫn tôi trong thời gian tôi thực hiện luận văn.
Xin chân thành cảm ơn TS. Chu Công Minh đã giúp đỡ rất nhiều trong
thời gian tôi thực hiện luận văn.
Xin cảm ơn các bạn cùng học với tôi tại lớp cao học K2010 ngành Xây
dựng đường ô tô và đường thành phố đã hỗ trợ tơi trong q trình học tập.
Xin cảm ơn gia đình đã động viên tơi trong suốt thời gian học tập và thực
hiện luận văn./.

iii


TĨM TẮT
Tên đề tài
Nghiên cứu xác định thơng số mơ hình xe theo xe áp dụng cho mơ phỏng dịng
xe trên đường bằng phương pháp mơ phỏng giao thơng.
Tóm tắt
Vấn đề giao thông đô thị bao gồm các hiện tượng kẹt xe, tai nạn giao thông, ô
nhiễm môi trường, lãng phí các nguồn lực,... ln là căn bệnh ở hầu hết các đô thị lớn
trên thế giới, đặc biệt là ở Thành phố Hồ Chí Minh. Hiện nay có nhiều giải pháp được
đưa ra để giảm bớt tình trạng ùn tắt giao thơng, một trong số đó là sử dụng mô phỏng
giao thông.
Mô phỏng được định nghĩa như sự mô tả động một phần thế giới thực theo thời
gian. Sự mơ phỏng có được bằng cách xây dựng mơ hình tin học. Mô phỏng giao

thông là một trong những dự án mơ phỏng phức tạp nhất. Vấn đề chính ở đây là sự mơ
hình hóa hành vi của tài xế, mơ hình hóa sự tương tác giữa họ và khả năng mô phỏng
giao thông và thu được kết quả đáng tin cậy. VISSIM là phần mềm mô phỏng giao
thông được xem là linh hoạt trong việc mô phỏng xe hai bánh, các tuyến buýt phức tạp
cũng như các giao lộ có/ khơng có đèn tín hiệu. VISSIM được dựa trên mơ hình hành
vi lái xe được phát triển bởi Wiedemann (1974). Trong mơ hình này, các lái xe phản
ứng theo phương dọc và ngang dựa trên tốc độ tương đối và khoảng cách của họ đến
các xe lân cận và xe phía trước.
Mục đích chính của đề tài nghiên cứu là đưa ra các thơng số của mơ hình xe
theo xe, từ đó áp dụng cho áp dụng cho các mơ hình mơ phỏng khác trong điều kiện
giao thơng hỗn hợp ở nước ta. Mục đích chi tiết của đề tài được mô tả như sau:
Hiệu chỉnh và tối ưu hóa các thơng số của xe máy và phản ứng tâm lý
của người lái xe trong mơ hình xe theo xe để có thể mơ phỏng giống nhất chuyển
động của dịng xe gắn máy.
Kiểm chứng tính hiệu quả của các thông số để đề xuất hướng áp dụng
cho mô phỏng xe hai bánh trong điều kiện giao thông hỗn hợp bằng phần mềm mô
phỏng VISSIM.

iv


LUẬN VĂN THẠC SỸ

GVHD : TS. VĂN HỒNG TẤN

MỤC LỤC
Xác nhận hoàn thành luận văn Thạc Sĩ ....................................................................... i
Nhiệm vụ luận văn Thạc Sĩ ........................................................................................ ii
Lời cảm ơn …….. ...................................................................................................... iii
Tóm tắt luận văn ....................................................................................................... iv

Mục lục………. .......................................................................................................... v
Danh sách các Hình ................................................................................................... vi
Danh sách các Bảng .................................................................................................. vii
Mục lục phụ lục.........................................................................................................viii

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ................................................................................ - 1 1.1

Đặt vấn đề nghiên cứu....................................................................................- 1 -

1.2

Cơ sở hình thành đề tài : ................................................................................- 2 -

1.3

Nền tảng nghiên cứu ......................................................................................- 5 -

1.4

Mục tiêu nghiên cứu.......................................................................................- 9 -

1.5

Phạm vi và giới hạn nghiên cứu .....................................................................- 9 -

1.5.1

Khu vực nghiên cứu..................................................................................................... - 9 -

1.5.2

Phạm vi nghiên cứu ................................................................................................... - 10 -

1.5.3

Giới hạn nghiên cứu .................................................................................................. - 10 -

1.6

Bố trí luận văn ............................................................................................. - 11 -

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT................................................................... - 12 Các nghiên cứu trước đây ........................................................................... - 12 -

2.1
2.1.1

Các nghiên cứu trong nước ........................................................................................ - 12 -

2.1.2

Các nghiên cứu tại nước ngoài .................................................................................. - 12 -

v


LUẬN VĂN THẠC SỸ

2.2

GVHD : TS. VĂN HỒNG TẤN

Cơ sở lý thuyết ............................................................................................ - 14 -

2.2.1

Lý thuyết mô phỏng giao thông : ............................................................................... - 14 -

2.2.2

Các khái niệm trong mô phỏng giao thơng :.............................................................. - 16 -

2.2.3

Mơ hình tinh thần, thể trạng của Wiedemann (1974) : .............................................. - 17 -

2.2.4

Mô hình xe theo xe (Car following model): .............................................................. - 21 -

2.2.5

Mơ hình chuyển làn .................................................................................................. - 23 -

2.2.6

Phương pháp tìm cực trị tự do của hàm số : .............................................................. - 27 -

CHƯƠNG 3. PHƯƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ................... - 29 3.1

Khái quát ..................................................................................................... - 29 -

3.2

Quan trắc chuyển động dòng xe trên đường ............................................... - 29 -

3.2.1

Tồng quan .................................................................................................................. - 29 -

3.2.2

Xử lý số liệu quan trắc ............................................................................................... - 31 -

3.3

Xây dựng biểu đồ vận tốc mong muốn (Desired speed distributions) ........ - 33 -

3.4

Xây dựng biểu đồ tăng tốc, hãm xe tối đa .................................................. - 34 -

3.4.1

Địa điểm nghiên cứu .................................................................................................. - 34 -

3.4.2

Xây dựng biểu đồ tăng tốc tối đa (Maximum acceleration) ...................................... - 36 -

3.4.3

Xây dựng biểu đồ hãm xe tối đa (Maximum deceleration) ....................................... - 37 -

Xây dựng biểu đồ tăng tốc, hãm xe mong muốn ........................................ - 38 -

3.5
3.5.1

Địa điểm nghiên cứu .................................................................................................. - 38 -

3.5.2

Xây dựng biểu đồ tăng tốc mong muốn (Desired acceleration) ................................ - 41 -

3.5.3

Xây dựng biểu đồ hãm xe mong muốn (Desire deceleration) ................................... - 42 -

Xác định khoảng cách ngang nhỏ nhất (min lateral distance) .................... - 43 -

3.6
3.6.1

Khoảng cách ngang nhỏ nhất tại 0km/h..................................................................... - 43 -

3.6.2

Khoảng cách ngang nhỏ nhất tại 50km/h................................................................... - 46 -

3.7

Thơng số mơ hình chuyển làn : ................................................................... - 48 -

v


LUẬN VĂN THẠC SỸ

GVHD : TS. VĂN HỒNG TẤN

Ước lượng thơng số mơ hình ...................................................................... - 49 -

3.8

Tổng quan về thông số ước lượng ............................................................................. - 49 -

3.8.1

3.8.2
Xác định khoảng cách mong muốn giữa các xe ở trạng thái đứng yên (standstill
distance) ………………………………………………………………………………………- 50 3.8.3

Xác định khoảng cách theo sau mong muốn nhỏ nhất (d) ......................................... - 51 -

3.8.4

Ước lượng thơng số mơ hình ..................................................................................... - 52 -

CHƯƠNG 4. HIỆU CHỈNH THƠNG SỐ MƠ HÌNH ....................................... - 56 Cơ sở lý thuyết để hiệu chỉnh thơng số mơ hình......................................... - 56 -

4.1
4.1.1

Cơ sở chia nhỏ làn xe máy mô phỏng trên đường thẳng ........................................... - 56 -

4.1.2

Xung đột trong nút giao thơng khơng có đèn tín hiệu ............................................... - 57 -

4.2

Phương pháp hiệu chỉnh các thơng số mơ hình .......................................... - 62 -

4.3

Kết quả hiệu chỉnh thơng số mơ hình ......................................................... - 67 -

4.3.1 Hiệu chỉnh thơng số mơ hình trên đường thẳng không xét ảnh hưởng của xe vào nút giao
thông…………………… .......................................................................................................... - 67 4.3.2 Hiệu chỉnh thông số mơ hình trên đường thẳng xét ảnh hưởng của xe vào nút giao thơng
………………………………………………………………………………………- 75 -

4.4

Kiểm chứng tính hiệu quả của các thông số hiệu chỉnh.............................. - 83 -

4.4.1

Trên đường thẳng không xét ảnh hưởng của xe vào nút giao thơng.......................... - 83 -

4.4.2

Trên đường thẳng có xét ảnh hưởng của xe vào nút giao thông ................................ - 86 -

4.5

Kết luận ....................................................................................................... - 88 -

CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................... - 90 5.1

Một số kết luận và kiến nghị ....................................................................... - 90 -

5.2

Kiến nghị những nghiên cứu tiếp theo ........................................................ - 91 -

TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………….....-92PHỤ LỤC…………………………………………………………………………...-94-

v


LUẬN VĂN THẠC SỸ

GVHD : TS. VĂN HỒNG TẤN

DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 1.1 - Kẹt xe ở Ngã tư Hàng Xanh
Hình 5.2 - Quy trình quy hoạch giao thơng đơ thị
Hình 1.3 - Quy trình chi tiết quy hoạch giao thơng đơ thị
Hình 1.4 - Khu vực nghiên cứu
Hình 2.1 - Mơ hình tinh thần-thể trạng của Wiedemann

Hình 2.2 - Mơ hình xe theo xe
Hình 2.3 - Mơ hình chuyển làn
Hình 2.4 - Mơ hình chấp nhận Gap
Hình 3.1 - Sơ đồ nghiên cứu đơn giản
Hình 3.2 - Sơ đồ diễn tả q trình thu thập, phân tích số liệu
Hình 3.3 - Giao diện phần mềm SEV
Hình 3.4 - Biểu đồ tốc độ mong muốn (Desired speed distributions)
Hình 3.5 - Quan trắc tuyến đường trong khu dân cư ở khu vực Thanh Đa
Hình 3.6 - Quan trắc tuyến đường trong khn viên khu A6 Đại học Bách Khoa Tp.Hồ
Chí Minh
Hình 3.7 - Biểu đồ tăng tốc tối đa (Maximum acceleration function)
Hình 3.8 - Biểu đồ hãm xe tối đa (Maximum deceleration function)
Hình 3.9 - Quan trắc đường Phan Thục Duyên
Hình 3.10 - Quan trắc đường Nơ Trang Long

vi


LUẬN VĂN THẠC SỸ

GVHD : TS. VĂN HỒNG TẤN

Hình 3.11 - Quan trắc đường Trần Quang Khải
Hình 3.12 - Biểu đồ tăng tốc mong muốn (Desired acceleration function)
Hình 3.13 - Biểu đồ hãm xe mong muốn (Desired deceleration function)
Hình 3.14 – Quan trắc nút giao Trần Quang Khải – Nguyễn Hữu Cầu
Hình 3.15 – Quan trắc nút giao Phan Đăng Lưu – Lê Quang Định
Hình 3.16 – Quan trắc trên đường Phan Thục Duyên
Hình 3.17 – Quan trắc trên đường Điện Biên Phủ
Hình 4.1 – Hình ảnh thực tế giao cắt xe máy với xe máy tại nút giao không có đèn tín

hiệu
Hình 4.2– Hình ảnh thực tế giao cắt xe máy hướng đi thẳng với xe con hướng rẽ trái
tại nút giao khơng có đèn tín hiệu
Hình 4.3 – Hình ảnh mơ phỏng giao cắt xe máy hướng đi thẳng với xe con hướng rẽ
trái tại nút giao không có đèn tín hiệu
Hình 4.4 – Hình ảnh thực tế giao cắt xe con hướng đi thẳng với xe con hướng rẽ trái tại
nút giao khơng có đèn tín hiệu
Hình 4.5 – Hình ảnh mơ phỏng giao cắt xe con hướng đi thẳng với xe con hướng rẽ
trái tại nút giao khơng có đèn tín hiệu
Hình 4.6 - Sơ đồ nghiên cứu sử dụng phần mềm VISSIM
Hình 4.7 - Sơ đồ hiệu chỉnh các thơng số mơ hình bằng phần mềm VISSIM
Hình 4.8– Hình ảnh mơ phỏng tuyến đường Cách Mạng Tháng 8 tại vị trí khơng xét
ảnh hưởng của nút giao

vi


LUẬN VĂN THẠC SỸ

GVHD : TS. VĂN HỒNG TẤN

Hình 4.9 - Biểu đồ quan hệ giữa % độ lệch và khoảng cách nhìn phía trước ứng với các
trường hợp thử nghiệm
Hình 4.10 - Biểu đồ quan hệ giữa % độ lệch và khoảng cách dừng trung bình ứng với
các trường hợp thử nghiệm
Hình 4.11 - Biểu đồ quan hệ giữa % độ lệch và khoảng cách nhìn thấy xe phía trước
ứng với các trường hợp thử nghiệm
Hình 4.12 - Biểu đồ quan hệ giữa % độ lệch và khoảng cách ngang nhỏ nhất tại 0km/h
ứng với các trường hợp thử nghiệm
Hình 4.13 - Biểu đồ quan hệ giữa % độ lệch và khoảng cách dừng trung bình ứng với

các trường hợp thử nghiệm
Hình 4.14 - Biểu đồ quan hệ giữa % độ lệch và khoảng cách ngang nhỏ nhất tại
50km/h ứng với các trường hợp thử nghiệm
Hình 4.15 – Hình ảnh mơ phỏng ngã ba D2-D5 tại vị trí có xét ảnh hưởng của nút giao
Hình 4.16 - Biểu đồ quan hệ giữa % độ lệch và khoảng cách nhìn phía trước ứng với
các trường hợp thử nghiệm
Hình 4.17 - Biểu đồ quan hệ giữa % độ lệch và khoảng cách dừng trung bình ứng với
các trường hợp thử nghiệm
Hình 4.18 - Biểu đồ quan hệ giữa % độ lệch và khoảng cách nhìn thấy xe phía trước
ứng với các trường hợp thử nghiệm
Hình 4.19 - Biểu đồ quan hệ giữa % độ lệch và khoảng cách ngang nhỏ nhất tại 0km/h
ứng với các trường hợp thử nghiệm
Hình 4.20 - Biểu đồ quan hệ giữa % độ lệch và khoảng cách dừng trung bình ứng với
các trường hợp thử nghiệm

vi


LUẬN VĂN THẠC SỸ

GVHD : TS. VĂN HỒNG TẤN

Hình 4.21 - Biểu đồ quan hệ giữa % độ lệch và khoảng cách ngang nhỏ nhất tại
50km/h ứng với các trường hợp thử nghiệm
Hình 4.22 – Biểu đồ so sánh % độ lệch giữa các trường hợp
Hình 4.23 – Biểu đồ so sánh % độ lệch giữa các trường hợp

vi

LUẬN VĂN THẠC SỸ

GVHD : TS. VĂN HỒNG TẤN

DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 1.1 - Số liệu đăng ký xe máy tại thành phố Hồ Chí Minh.
Bảng 3.1 – Đặc trưng mẫu quan trắc biểu đồ tăng tốc tối đa
Bảng 3.2 – Đặc trưng mẫu quan trắc biểu đồ hãm xe tối đa
Bảng 3.3 – Đặc trưng mẫu quan trắc biểu đồ tăng tốc mong muốn
Bảng 3.4 – Đặc trưng mẫu quan trắc biểu đồ hãm xe mong muốn
Bảng 3.5 – Đặc trưng mẫu quan trắc khoảng cách nhỏ nhất tại 0km/h
Bảng 3.6 – Đặc trưng mẫu quan trắc khoảng cách nhỏ nhất tại 50km/h
Bảng 3.7 – Đặc trưng mẫu quan trắc khoảng cách mong muốn của các xe ở trạng thái
đứng yên
Bảng 3.8 – Đặc trưng mẫu quan trắc khoảng cách cách theo sau mong muốn nhỏ nhất
khi chênh lệch về tốc độ
Bảng 4.1- Đặc trưng mẫu quan trắc vận tốc trung bình dịng xe trên đường tại vị trí
khơng xét ảnh hưởng nút giao trên Đường Cách Mạng Tháng 8
Bảng 4.2- Đặc trưng mẫu quan trắc vận tốc trung bình dịng xe trên đường tại vị trí xét
ảnh hưởng nút giao tại ngã ba D2-D5
Bảng 4.3- Bảng chi tiết % độ lệch giữa giá trị đầu ra của mô hình và giá trị thực tế
trong trường hợp khơng tác động
Bảng 4.4- Bảng chi tiết % độ lệch giữa giá trị đầu ra của mơ hình và giá trị thực tế
trong trường hợp phân chia nhỏ làn xe có bề rộng là 1.3m

vii


LUẬN VĂN THẠC SỸ

GVHD : TS. VĂN HỒNG TẤN

Bảng 4.5- Bảng chi tiết % độ lệch giữa giá trị đầu ra của mơ hình và giá trị thực tế
trong trường hợp mô phỏng theo làn xe thực tế
Bảng 4.6- Bảng chi tiết % độ lệch giữa giá trị đầu ra của mơ hình và giá trị thực tế
trong trường hợp không tác động
Bảng 4.7- Bảng chi tiết % độ lệch giữa giá trị đầu ra của mơ hình và giá trị thực tế
trong trường hợp phân chia nhỏ làn xe có bề rộng là 1.2m
Bảng 4.8- Bảng chi tiết % độ lệch giữa giá trị đầu ra của mơ hình và giá trị thực tế
trong trường hợp mô phỏng theo làn xe thực tế

vii


PH N PH L C
PH

L C 1: S

LI U T

NG QUAN GI A V N T C (SPEED) VÀ PH N

TR M TÍCH L Y (%)
PH

L C 2: B NG CHI TI T M I QUAN H GI A V N T C VÀ GIA T C

T NG T C T I A C A CÁC TR
PH

L C 3: B NG CHI TI T M I QUAN H GI A V N T C VÀ GIA T C

HÃM XE T I A C A CÁC TR
PH

NG H P QUAN TR C

NG H P QUAN TR C

L C 4: B NG CHI TI T M I QUAN H GI A V N T C VÀ GIA T C

T NG T C MONG MU N C A CÁC TR
PH

L C 5: B NG CHI TI T M I QUAN H GI A V N T C VÀ GIA T C

T NG T C MONG MU N C A CÁC TR
PH

NG H P QUAN TR C

L C 6: B NG CHI TI T GIÁ TR KHO NG CÁCH NGANG T I 0KM/H

TRONG CÁC TR
PH

NG H P QUAN TR C

L C 7: B NG CHI TI T GIÁ TR KHO NG CÁCH NGANG T I

50KM/H TRONG CÁC TR
PH

NG H P QUAN TR C

NG H P QUAN TR C

L C 8: B NG CHI TI T GIÁ TR KHO NG CÁCH MONG MU N C A

CÁC XE

TR NG THÁI

NG YÊN TRONG CÁC TR

NG H P QUAN

TR C
PH

L C 9: B NG CHI TI T GIÁ TR KHO NG CÁCH MONG MU N NH

NH T KHI CHÊNH L CH V T C
PH

TRONG TR

L C 10: B NG CHI TI T V N T C TRUNG BÌNH TRÊN

CÁCH M NG THÁNG 8 TRONG CÁC TR
PH

NG

NG H P QUAN TR C

L C 11: B NG CHI TI T V N T C TRUNG BÌNH T I NGÃ BA D2 -

D5 TRONG CÁC TR
PH

NG H P QUAN TR C

NG H P QUAN TR C

L C 12: B NG CHI TI T QUAN H

KHO NG CÁCH NHÌN TH Y XE PHÍA TR
KHƠNG XÉT NH H

GI A %

C (X) TRONG TR

NG C A XE VÀO NÚT GIAO

viii

L CH (Y) VÀ

NG H P


PH

L C 13: B NG CHI TI T QUAN H

GI A %

L CH (Y) VÀ

KHO NG CÁCH D NG TRUNG BÌNH (X) TRONG TR

NG H P KHƠNG

XÉT NH H
PH

NG C A XE VÀO NÚT GIAO

L C 14: B NG CHI TI T QUAN H

KHO NG CÁCH NHÌN TH Y XE PHÍA TR
KHƠNG XÉT NH H
PH

L CH (Y) VÀ

C (X) TRONG TR

NG H P

NG C A XE VÀO NÚT GIAO

L C 15: B NG CHI TI T QUAN H

KHO NG CÁCH NGANG NH
H P KHÔNG XÉT NH H
PH

GI A %

GI A %

L CH (Y) VÀ

NH T T I 0KM/H (X) TRONG TR

NG

NG C A XE VÀO NÚT GIAO

L C 16: B NG CHI TI T QUAN H

GI A %

L CH (Y) VÀ

KHO NG CÁCH D NG TRUNG BÌNH (X) TRONG TR

NG H P KHÔNG

XÉT NH H
PH

NG C A XE VÀO NÚT GIAO

L C 17: B NG CHI TI T QUAN H

KHO NG CÁCH NGANG NH
H P KHÔNG XÉT NH H
PH

NG

NG C A XE VÀO NÚT GIAO

KHO NG CÁCH NHÌN TH Y XE PHÍA TR

PH

L CH (Y) VÀ

NH T T I 50KM/H (X) TRONG TR

L C 18: B NG CHI TI T QUAN H

KHÔNG XÉT NH H

GI A %

GI A %

L CH (Y) VÀ

C (X) TRONG TR

NG H P

NG C A XE VÀO NÚT GIAO

L C 19: B NG CHI TI T QUAN H

GI A %

L CH (Y) VÀ

KHO NG CÁCH D NG TRUNG BÌNH (X) TRONG TR

NG H P KHƠNG

XÉT NH H
PH

NG C A XE VÀO NÚT GIAO

L C 20: B NG CHI TI T QUAN H

KHO NG CÁCH NHÌN TH Y XE PHÍA TR
KHƠNG XÉT NH H

PH

GI A %

L CH (Y) VÀ

C (X) TRONG TR

NG H P

NG C A XE VÀO NÚT GIAO

L C 21: B NG CHI TI T QUAN H

KHO NG CÁCH NGANG NH
H P KHÔNG XÉT NH H

GI A %

L CH (Y) VÀ

NH T T I 0KM/H (X) TRONG TR

NG C A XE VÀO NÚT GIAO

viii

NG

PH

L C 22: B NG CHI TI T QUAN H

GI A %

L CH (Y) VÀ

KHO NG CÁCH D NG TRUNG BÌNH (X) TRONG TR

NG H P KHƠNG

XÉT NH H
PH

NG C A XE VÀO NÚT GIAO

L C 23: B NG CHI TI T QUAN H

KHO NG CÁCH NGANG NH
H P KHÔNG XÉT NH H
PH

L C 24: HÌNH

GI A %

L CH (Y) VÀ

NH T T I 50KM/H (X) TRONG TR

NG

NG C A XE VÀO NÚT GIAO

NH TUY N

NG MÔ PH NG T

GOOGLE

EARTH
PH

L C 25: XÂY D NG CÁC BI U

GIA T C VÀ V N T C C A MƠ

HÌNH
PH

L C 26: THI T L P THÔNG S

HÀNH VI

NG X

C A NG

I LÁI

XE
PH

L C 27: S

LI U

M XE C A TUY N

THÁNG 8
PH L C 28: S LI U

M XE C A NGÃ BA D2-D5

viii

NG CÁCH M NG


LU N V N TH C S

GVHD : TS. V N H NG T N

CH
1.1

tv n
V n

nhi m môi tr

NG 1. T NG QUAN

nghiên c u
giao thông ô th bao g m các hi n t

ng, lãng phí các ngu n l c,.. luôn là c n b nh

trên th gi i. Nh m gi i quy t các v n
th

ng k t xe, tai n n giao thông, ô

nêu trên,

ng th c thi các chính sách nh t ng c

nâng c p và m r ng các tuy n

các n

h u h t các ô th l n

c phát tri n, tr

ng xây d ng các tuy n

c ây h

ng m i, c i t o,

ng hi n có nh m nâng cao kh n ng thông hành,

áp ng nhu c u giao thông. Tuy nhiên, l ch s

ã ch ng minh r ng các v n

t nt i

trong giao thông ô th s€ không bao gi k t thúc n u chúng ta c ch• d a trên suy ngh‚
là gia t ng kh n ng cung ng mà quên i qu n lý nhu c u giao thơng. Quan ni m “ch•
ch m lo xây d ng cƒ s h t ng nh m áp ng nhu c u giao thông ngày m t gia t ng”
ã tr nên l„i th i, q t…n kém, khơng thích h p cho các m ng l
nay. Trên th c t ,
giao thơng có th

i giao thơng ngày

u t cƒ s h t ng giao thông không ph i là vơ h n, cịn nhu c u
i u ch•nh và qu n lý.

Hình 1.1 : K t xe
-1-

Ngã t Hàng Xanh


LU N V N TH C S

GVHD : TS. V N H NG T N

Hi n nay có nhi u gi i pháp

c

a ra

gi m b t tình tr ng ùn t†t giao

thơng, m t trong s… ó là s d‡ng mô phˆng giao thông. Mô phˆng là m t công c‡ hi u
qu cho t o d ng và phân tích nh‰ng tính ch t, nh‰ng tr ng thái cŠa các v n
t p; s khó kh n trong nghiên c u các v n

này là

ph c

ch„ nó có th q t…n kém ho‹c

nguy hi m. Giao thơng có th xem nh m t h th…ng ph c t p, vì th mơ phˆng là cơng
c‡ thích h p cho vi c phân tích h th…ng giao thơng.
Mơ phˆng giao thông là m t công c‡ th

ng

c s d‡ng trong nghiên c u các

h th…ng giao thông. M t mơ hình mơ phˆng giao thơng bao g m nhi u mơ hình ph‡,
m„i mơ hình ph‡ này qu n lý m t nhi m v‡ c‡ th trong mô phˆng. Nh‰ng mơ hình

mơ t s t ƒng tác cŠa xe v i các ph ƒng ti n i tr
Mô hình mơ phˆng giao thơng

c t i cùng m t làn

ng.

c ch ng minh là r t có ích trong vi c phân

tích tình tr ng giao thơng ph c t p n m ngoài ph m vi cŠa các ph ƒng pháp phân tích
truy n th…ng. Các mơ hình mơ phˆng giao thơng cŒng

c ng d‡ng trong q trình

l•p k ho ch giao thơng, b i vì tính linh ho t và kh thi cŠa mơ hình trong q trình
th nghi m l a ch n các ph ƒng án thay th khác nhau mà không t n t i trong th c t .
1.2 C s hình thành
Theo thi t k

tài :

ô th ban

u cŠa ng

i Pháp vào n m 1860, thành ph… Sài Gòn s€

là nƒi sinh s…ng cho 500.000 dân. Chính quy n Vi t Nam C ng hịa ã t ng quy mơ
cŠa thành ph… lên
l

n 3 tri u dân. Tuy nhiên hi n nay thành ph… này có dân s… k c s…

ng khách vãng lai là 10 tri u ng

n m 2008 m i ch• có 23% kh…i l

i, k t c u ô th

ã quá t i. Ž n th i i m

ng công tác quy ho ch 1/2000

ho ch cho h th…ng cơng trình ng m v•n ch a

u

c th c hi n. Quy

c th c hi n xong. Công tác xây quy

h ach và xây d ng ô th m i v•n mang n‹ng t duy th i k• bao c p.
Theo th…ng kê cŠa S Giao Thơng v•n T i hi n tồn Thành ph… có g n 100 giao
l , tuy n

ng trong tình tr ng c ng th‘ng, có th k t xe ch• c n m t s c…, va qu t
-2-


LU N V N TH C S

GVHD : TS. V N H NG T N

nhˆ... M„i ngày có kho ng 500,000 xe hai bánh và 60,000 xe b…n bánh t’ ngo i thành
và

a ph ƒng khác vào Thành ph…, ch a k l

khu v c n i thành. Nguyên nhân d•n

ng xe l u thơng cŠa ng

n tình tr ng ng

i dân s…ng t i

i dân, công ch c d n v trung

tâm vào gi cao i m sáng và ra khˆi trung tâm vào bu•i chi u là do các ơ th v tinh,
trung tâm hành chính, d ch v‡ ch a r i

u trên

a bàn Thành ph…. Ng

i dân thành

ph… ang ph i …i di n v i vi c n…i uôi nhau trên di n r ng, nh t là vào gi cao i m,
t…c

di chuy n cŠa xe hai bánh vào gi cao i m ch• cịn kho ng 10 km/gi , ơ tơ 8

km/gi . Vi c

u t cho xe buýt

c xem nh m t gi i pháp

gi m thi u l u l

ng

xe cá nhân, nh m gi m ùn t†c giao thông. Tuy nhiên, s khơng phù h p gi‰a kích
th

c xe bt và h th…ng giao thơng ch•t h p hi n t i ã bi n xe buýt tr thành tác

nhân gia t ng n n k t xe, m t hình nh th

ng th y trên các tuy n

ng trong Thành

ph… là nh‰ng dịng xe bt khơng hành khách gây k t c ng gi‰a dịng ng
Nhìn chung, các v n
khi l u thơng trên

trên có i m chung là
ng hay còn g i hi n t

cho th y t i Thành ph… H Chí Minh, t…c
ơ th hóa, qu–
giao thông t ng

u gây ra hi n t

i i xe máy.

ng suy gi m làn xe

ng th†t c• chai …i v i dịng xe. Th c t
phát tri n

ng khơng theo k p q trình

t dành cho giao thơng q th p trong khi s… ph ƒng ti n tham gia
t bi n hàng n m. H th…ng c u,

ng b trên

a bàn ang ngày

càng b quá t i. Bên c nh ó, vi c quy ho ch phân lu ng tuy n cho các lo i xe l u
thông l i khơng g†n v i tình hình th c t —
S GTVT cho r ng: “S… l

ng xe cá nhân v•n ti p t‡c t ng cao ã gây nên tình

tr ng quá t i cŠa h th…ng giao thông ô th , c ng v i ý th c tham gia giao thơng cịn
h n ch nên ã phát sinh nhi u v‡ ùn t†c và tai n n giao thông”.

Th i i m

2005

2006

2007

23/06/2009

08/09/2011

S… xe máy

2.619.525

2.917.502

3.228.288

3.856.670

5.263.466

B ng 1.1 : S… li u

ng ký xe máy t i thành ph… H Chí Minh.
-3-

LU N V N TH C S

Chính s t ng tr

GVHD : TS. V N H NG T N

ng nhanh cŠa dân s… nh•p c và các ph ƒng ti n ã ‹t lên h

th…ng giao thông ô th thành ph… H Chí Minh m t áp l c r t l n.
Giao thông ô th Vi t Nam hi n nay ang là m t v n
thông
ã

Vi t Nam, ‹c bi t là
c

l n. Có th nói, giao

Thành ph… H Chí Minh r t h„n lo n. Nhi u gi i pháp

a ra, nh ng v•n ch a th gi i quy t

c th c tr ng này. V n

chúng ta thi u m t mơ hình h th…ng mô phˆng ho t

ng giao thông

nhà qu n lý, các cƒ quan chun mơn có th nghiên c u, d báo và
pháp quy ho ch h t ng và i u ph…i ho t

Mô phˆng

c

giúp cho các
xu t các bi n

ng giao thông ô th .

nh ngh‚a nh s mô t

gian. S mơ phˆng có

‹t ra là

ng m t ph n th gi i th c theo th i

c b ng cách xây d ng mơ hình tin h c. Mô phˆng giao thông

là m t trong nh‰ng d án mơ phˆng ph c t p nh t. V n

chính

ây là s mơ hình

hóa hành vi cŠa tài x , mơ hình hóa s t ƒng tác gi‰a h và kh n ng mô phˆng giao
thông và thu

c k t qu

áng tin c•y. VISSIM là ph n m m mơ phˆng giao thông

c xem là linh ho t trong vi c mô phˆng xe hai bánh, các tuy n buýt ph c t p cŒng
nh các giao l có hay khơng có èn tín hi u. VISSIM
lái xe

c d a trên mơ hình hành vi

c phát tri n b i Wiedemann (1974). Trong mơ hình này, các lái xe ph n ng

theo ph ƒng d c và ngang d a trên t…c
lân c•n và xe phía tr

t ƒng …i và kho ng cách cŠa h

n các xe

c.

Các ph n m m mô phˆng hi n nay chŠ y u mô phˆng cho xe b…n bánh, trong
khi thành ph n xe hai bánh
và thi t ngh‚ ây là m t
“Nghiên c u xác
g n máy trên

n

c ta l i chi m a s…. T’ nh‰ng yêu c u c p thi t trên

tài còn khá m i m˜ t i Vi t Nam nên tác gi

ã ch n

tài:

nh thông s mô hình xe theo xe áp d ng cho mơ ph ng dịng xe
ng b ng ph

ng pháp mơ ph ng giao thông”.

-4-


LU N V N TH C S

GVHD : TS. V N H NG T N

1.3 N n t ng nghiên c u
Quy ho ch giao thông là m t quá trình chu™n b nh‰ng ti n ích và d ch v‡ cho t t
c các ph ƒng ti n cho nhu c u giao thông trong t ƒng lai. Vi c quy ho ch t•p trung
vào các v n

:
Nhu c u giao thông trong t ƒng lai;
M…i quan h gi‰a nh‰ng h th…ng giao thơng, các ti n ích, vi c s d‡ng
t, các ho t
Nh‰ng nh h
ho ch

ng kinh t xã h i;

ng

n kinh t , xã h i, môi tr

ng cŠa ph ƒng án quy

ngh ;

Nh‰ng yêu c u v tài chính,
…i v i ph ƒng án

ng thu•n cŠa các c p cƒ quan và ng

i dân

ngh ;

Quy ho ch giao thơng ang óng vai trị ngày càng quang tr ng trong vi c phát
tri n cŠa vùng hay qu…c gia. M t mơ hình quy ho ch giao thông t…t s€ giúp cho vi c
giao thông tr nên linh

ng và hi u qu hƒn, và các i u ki n kinh t xã h i cŒng

c c i thi n.

Hình 1.2. Quy trình quy ho ch giao thông ô th

-5-

LU N V N TH C S

GVHD : TS. V N H NG T N

Hình 1.3. Quy trình chi ti t quy ho ch giao thông ô th

-6-


LU N V N TH C S

GVHD : TS. V N H NG T N

Có nhi u ph ƒng pháp cŒng nh các công c‡ h„ tr tr
s quy ho ch gi i quy t các v n

c ây

giúp nh‰ng k–

giao th…ng ph c t p. Các ph ƒng pháp th

ng

dùng nh c i thi n cƒ s h t ng phù h p và k p lúc v i s gia t ng cŠa nhu c u i l i.
Tuy nhiên các ph ƒng pháp này làm gia t ng chi phí
chi phí s d‡ng
l a ch n tr

t và c n ph i tính tốn c™n th•n nh h

ng cŠa ph ƒng pháp ã

c

c khi th c hi n. Ngày nay, có m t ph ƒng pháp m i và hi u qu hƒn là

ph ƒng pháp mô phˆng giao thông
v n

u t , xây d ng và b o d šng,

xác

nh các gi i pháp t…i u

gi i quy t các

giao thông ph c t p. Vi c mô phˆng bao g m các u i m chính nh sau:
 Vi c mơ phˆng cho phép th nghi m nhi u l a ch n thay th và h„ tr
trong vi c phân tích và ánh giá các d án tr
th d
 Ng
hành

c khi xây d ng. Nó cŒng có

ốn và t…i u hóa các i u ki n giao thông trong t ƒng lai.
i s d‡ng

ng có th thay •i hình th c, l trình hay th i gian kh i

làm gi m th i gian cŒng nh chi phí i l i.

 Các k– s giao thơng cŒng có th s d‡ng ph ƒng pháp mơ phˆng giao
thơng

thi t k , ki m sốt và nâng cao s an toàn.

 Nh‰ng k– s quy ho ch cŒng có th s d‡ng các d‰ li u thu th•p
hình mơ phˆng

d

c t’ mơ

ốn các i u ki n giao thông và quy ho ch giao thông

trong t ƒng lai.
 Các nhà ch c trách v ki m sốt giao thơng cŒng có th s d‡ng mơ hình
giao thông

thi t k các

ng giao, các thi t b ki m sốt giao thơng.

 Hƒn n‰a, mơ hình giao thơng có th cung c p các ý t
thi t k và ho t

ng các ph n

dân, các nhóm c ng

n nh‰ng ng

ng, nh‰ng ng

ng v quy ho ch,

i không chuyên nh ng

i

i làm chính tr .

Trong t ƒng lai g n, mơ hình giao thơng có th tr thành m t cơng c‡ ph• bi n
cho các gi i pháp th c t và hi u qu b ng cách th nghi m các ph ƒng pháp thay th

-7-


LU N V N TH C S

GVHD : TS. V N H NG T N

khác nhau và tr giúp trong vi c ra quy t

nh …i v i các v n

liên quan

n giao

thông.
VISSIM là ph n m m mô phˆng giao thông

c xem là linh ho t trong vi c mô

phˆng xe hai bánh, các tuy n buýt ph c t p cŒng nh các giao l có hay khơng có èn
tín hi u. VISSIM

c d a trên mơ hình hành vi lái xe

c phát tri n b i Wiedemann

(1974). Trong mơ hình này, các lái xe ph n ng theo ph ƒng d c và ngang d a trên t…c
t ƒng …i và kho ng cách cŠa h

n các xe lân c•n và xe phía tr

Ngồi mơ hình cŠa Wiedemann, m t mơ hình ph‡

c.

c xây d ng bên trong

VISSIM cho phép vi c mô phˆng xe ch y khơng theo làn. Trong mơ hình này, vi c
nh ngh‚a kho ng cách an toàn gi‰a các xe di chuy n ngang s€ nh h
do và quy t li t mà m t xe di chuy n ngang
vi c mô phˆng chuy n

quy t

nh chuy n

v

ng m c

t các xe khác. Ži u này d•n

t
n

ng cŠa xe máy càng gi…ng th c t . T i giao l , có hai quy t†c

ng cŠa xe: ó là lu•t u tiên (priority rules) và vùng xung

(conflict zones) (PTV, 2008). Vì th , m‹c dù mơ hình VISSIM khơng
dành riêng cho vi c mơ hình xe máy, mơ hình này cŒng thích h p

t

c xây d ng
mơ phˆng tình

tr ng h„n h p gi‰a xe máy, xe hƒi và xe buýt. Ž‹c bi t mơ hình s€ chính xác hƒn trong
i u ki n dòng xe g n nh bão hòa khi n cho vi c di chuy n ngang cŠa xe g†n máy b
h n ch . Nhi u nghiên c u cŒng ã s d‡ng VISSIM trong vi c mô phˆng dịng xe h„n
h p

nhi u n

c khác nhau. Ngồi ra, m t trong nh‰ng u i m n‰a là VISSIM

c

tích h p c•ng giao ti p COM. Vi c này cho phép l•p trình b ng ngơn ng‰ Visual
Basic/C++

g i các l nh th c thi mơ hình, cŒng nh thay •i các tham s….

Trong t ƒng lai g n, mơ hình giao thơng có th tr thành m t cơng c‡ ph• bi n
cho các gi i pháp th c t và hi u qu b ng cách th nghi m các ph ƒng pháp thay th
khác nhau và tr giúp trong vi c ra quy t
thông. Mô hình mơ phˆng giao thơng

nh …i v i các v n

liên quan

n giao

c s d‡ng r ng rãi trong các nghiên c u v
-8-