Tổng quan nghiên cứu

Với tốc độ đô thị hóa nhanh chóng và mật độ dân cư ngày càng tăng tại các thành phố lớn như Thành phố Hồ Chí Minh, nhu cầu về các dịch vụ mua sắm, ăn uống thiết yếu đã thúc đẩy sự phát triển mạnh mẽ của các trung tâm thương mại. Theo ước tính, số lượng trung tâm thương mại tại các đô thị lớn đã tăng đáng kể trong thập kỷ qua, góp phần tạo ra môi trường kinh doanh hiện đại, đa chức năng. Tuy nhiên, sự phát triển ồ ạt này cũng đặt ra nhiều thách thức về thiết kế và quản lý, đặc biệt là về năng lực thông hành của lối đi bộ trong các tòa nhà thương mại.

Năng lực thông hành của lối đi bộ là yếu tố quyết định chất lượng sử dụng và an toàn của công trình, ảnh hưởng trực tiếp đến trải nghiệm người dùng và khả năng ứng phó trong các tình huống khẩn cấp như cháy nổ. Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là đánh giá và phân tích mối quan hệ giữa các đại lượng vận tốc, lưu lượng và mật độ người đi bộ trong các lối đi bộ tại trung tâm thương mại, từ đó đề xuất các giải pháp tối ưu hóa thiết kế nhằm nâng cao năng lực thông hành và an toàn. Phạm vi nghiên cứu tập trung tại trung tâm thương mại AEON Mall Tân Phú, Thành phố Hồ Chí Minh, với dữ liệu thu thập trong năm 2022.

Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc cập nhật và bổ sung cơ sở dữ liệu thực tế, hỗ trợ việc điều chỉnh các tiêu chuẩn kiến trúc, xây dựng và an toàn phòng cháy chữa cháy, đồng thời góp phần nâng cao hiệu quả quản lý vận hành các trung tâm thương mại trong bối cảnh phát triển đô thị hiện nay.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về hành vi người đi bộ và năng lực thông hành trong không gian công cộng, cụ thể:

  • Lý thuyết mối quan hệ vận tốc - mật độ người đi bộ: Theo Highway Capacity Manual 2000 (HCM-2000), vận tốc người đi bộ giảm khi mật độ tăng, thể hiện mối quan hệ tỉ lệ nghịch giữa hai đại lượng này. Mô hình này giúp dự đoán tốc độ di chuyển trong các điều kiện mật độ khác nhau.

  • Mối quan hệ lưu lượng - mật độ và lưu lượng - vận tốc: Lưu lượng dòng người đi bộ được tính bằng tích của vận tốc và mật độ. Mối quan hệ này thường biểu diễn bằng đường cong parabol, trong đó lưu lượng đạt cực đại tại một mật độ và vận tốc tối ưu.

  • Lý thuyết mô phỏng hành vi người đi bộ: Sử dụng phần mềm Viswalk, mô phỏng các hành vi di chuyển trong không gian lối đi bộ, bao gồm các tình huống không gian bị chiếm dụng hoặc bị thu hẹp, giúp đánh giá năng lực thông hành trong thực tế.

  • Phân tích thống kê hồi quy tuyến tính: Áp dụng phương pháp hồi quy tuyến tính để xác định mối quan hệ giữa các biến vận tốc, lưu lượng và mật độ người đi bộ dựa trên dữ liệu thực tế, sử dụng phần mềm SPSS.

Các khái niệm chính bao gồm: vận tốc người đi bộ (m/min), mật độ người đi bộ (người/m²), lưu lượng người đi bộ (người/phút/m), vùng ảnh hưởng người đi bộ, và các tiêu chuẩn kỹ thuật về chiều rộng lối đi, lối thoát hiểm theo QCVN 06:2020/BXD.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện theo quy trình thu thập, xử lý và phân tích dữ liệu thực tế kết hợp mô phỏng số:

  • Nguồn dữ liệu: Dữ liệu được thu thập trực tiếp tại trung tâm thương mại AEON Mall Tân Phú, Thành phố Hồ Chí Minh, trong năm 2022. Tổng cộng khoảng 1500 số liệu về vận tốc, mật độ và lưu lượng người đi bộ được ghi nhận thông qua video và quan sát thực tế tại các lối đi bộ có lưu lượng cao.

  • Phương pháp chọn mẫu: Lựa chọn các vị trí lối đi bộ có mật độ người đi lại đông đúc nhằm đảm bảo tính đại diện cho dòng người đi bộ trong trung tâm thương mại.

  • Phương pháp phân tích: Sử dụng phần mềm SPSS để thực hiện phân tích hồi quy tuyến tính, xác định mối quan hệ giữa các đại lượng vận tốc, mật độ và lưu lượng. Đồng thời, lập trình và mô phỏng các tình huống di chuyển bằng phần mềm Viswalk để đánh giá năng lực thông hành trong các điều kiện không gian khác nhau, bao gồm cả trường hợp lối đi bị chiếm dụng bởi bàn ghế hoặc vật cản.

  • Timeline nghiên cứu: Quá trình thu thập dữ liệu diễn ra trong 3 tháng, tiếp theo là 2 tháng xử lý và phân tích số liệu, cuối cùng 1 tháng thực hiện mô phỏng và tổng hợp kết quả.

Phương pháp kết hợp giữa phân tích thống kê và mô phỏng giúp đảm bảo tính chính xác và thực tiễn của kết quả nghiên cứu, đồng thời cung cấp cơ sở khoa học cho việc đề xuất các giải pháp thiết kế và quản lý lối đi bộ trong trung tâm thương mại.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Mối quan hệ giữa vận tốc và lưu lượng người đi bộ: Kết quả phân tích hồi quy từ SPSS cho thấy vận tốc người đi bộ có xu hướng tăng khi lưu lượng tăng đến một mức nhất định, sau đó giảm dần khi lưu lượng vượt quá ngưỡng. Mức vận tốc tối ưu đạt khoảng 1.2 m/s tương ứng với lưu lượng tối đa khoảng 33 người/phút/m. Mô phỏng Viswalk cũng xác nhận xu hướng này, với sai số dưới 5% so với dữ liệu thực tế.

  2. Mối quan hệ giữa lưu lượng và mật độ người đi bộ: Lưu lượng đạt cực đại khi mật độ người đi bộ khoảng 1.75 người/m². Khi mật độ vượt quá 2.5 người/m², lưu lượng giảm mạnh do sự hạn chế không gian di chuyển. Kết quả này phù hợp với tiêu chuẩn trong HCM-2000 và các nghiên cứu quốc tế.

  3. Mối quan hệ giữa lưu lượng và vận tốc người đi bộ: Phân tích cho thấy lưu lượng và vận tốc có mối quan hệ parabol, với lưu lượng tối đa đạt được tại vận tốc khoảng 1.2 m/s. Khi vận tốc giảm dưới 0.8 m/s hoặc tăng trên 1.5 m/s, lưu lượng giảm do hiện tượng ùn tắc hoặc di chuyển không hiệu quả.

  4. Ảnh hưởng của không gian lối đi bị chiếm dụng: Mô phỏng các trường hợp lối đi bị thu hẹp do bàn ghế hoặc vật cản cho thấy năng lực thông hành giảm khoảng 20-30% so với không gian không bị chiếm dụng. Điều này làm tăng nguy cơ ùn tắc và giảm an toàn trong các tình huống khẩn cấp.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân của các mối quan hệ trên xuất phát từ đặc tính hành vi người đi bộ và giới hạn vật lý của không gian di chuyển. Khi mật độ tăng, người đi bộ phải giảm vận tốc để tránh va chạm, dẫn đến giảm lưu lượng. Ngược lại, vận tốc quá cao trong không gian chật hẹp cũng làm giảm hiệu quả lưu thông do nguy cơ va chạm và điều chỉnh bước đi.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, kết quả nghiên cứu phù hợp với mô hình trong HCM-2000 và các bài báo khoa học về hành vi người đi bộ trong không gian công cộng. Tuy nhiên, nghiên cứu này bổ sung dữ liệu thực tế tại Việt Nam, nơi có đặc điểm hành vi và môi trường khác biệt, góp phần làm phong phú thêm cơ sở lý thuyết.

Việc mô phỏng bằng Viswalk cung cấp công cụ đánh giá trực quan và chính xác, giúp kiểm tra các phương án thiết kế và quản lý lối đi bộ trước khi triển khai thực tế. Biểu đồ mối quan hệ vận tốc - mật độ, lưu lượng - mật độ và lưu lượng - vận tốc được trình bày rõ ràng, minh họa sự biến đổi của các đại lượng trong các điều kiện khác nhau, hỗ trợ việc ra quyết định thiết kế.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng chiều rộng lối đi bộ chính: Đề xuất mở rộng chiều rộng lối đi chính tối thiểu lên 2.5 m để đảm bảo lưu lượng người đi bộ đạt mức tối ưu, giảm nguy cơ ùn tắc. Thời gian thực hiện trong vòng 1-2 năm, chủ thể thực hiện là Ban quản lý trung tâm thương mại phối hợp với đơn vị thiết kế.

  2. Kiểm soát và hạn chế chiếm dụng không gian lối đi: Áp dụng quy định nghiêm ngặt về việc bố trí bàn ghế, vật cản trong khu vực lối đi bộ, đảm bảo không gian lưu thông không bị thu hẹp quá 10%. Thời gian thực hiện ngay và duy trì thường xuyên, do Ban quản lý trung tâm thương mại chịu trách nhiệm.

  3. Ứng dụng phần mềm mô phỏng Viswalk trong thiết kế và quản lý: Khuyến khích sử dụng mô phỏng để đánh giá năng lực thông hành trước khi phê duyệt thiết kế mới hoặc cải tạo, giúp dự báo và xử lý các tình huống ùn tắc. Chủ thể là các đơn vị tư vấn thiết kế và quản lý dự án, áp dụng trong vòng 6 tháng đến 1 năm.

  4. Đào tạo nâng cao nhận thức về hành vi đi bộ an toàn: Tổ chức các chương trình tuyên truyền, hướng dẫn người tham gia lưu thông trong trung tâm thương mại về cách đi bộ hợp lý, tránh chen lấn, xô đẩy, góp phần nâng cao hiệu quả lưu thông và an toàn. Thời gian triển khai liên tục, do Ban quản lý trung tâm thương mại phối hợp với các cơ quan chức năng.

Các giải pháp trên nhằm mục tiêu nâng cao chỉ số năng lực thông hành (flow rate) và giảm thiểu nguy cơ ùn tắc, tai nạn trong các trung tâm thương mại, đồng thời đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật và an toàn hiện hành.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Các nhà thiết kế kiến trúc và kỹ thuật xây dựng: Luận văn cung cấp dữ liệu thực tế và mô hình phân tích giúp tối ưu hóa thiết kế lối đi bộ, đảm bảo năng lực thông hành và an toàn phòng cháy chữa cháy.

  2. Ban quản lý và vận hành trung tâm thương mại: Tham khảo để xây dựng các quy định quản lý không gian lối đi, kiểm soát chiếm dụng và tổ chức lưu thông hiệu quả, nâng cao trải nghiệm khách hàng.

  3. Cơ quan quản lý nhà nước về xây dựng và an toàn: Sử dụng kết quả nghiên cứu để cập nhật, điều chỉnh các tiêu chuẩn, quy chuẩn liên quan đến thiết kế và vận hành trung tâm thương mại, đặc biệt về lối đi bộ và lối thoát hiểm.

  4. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành kỹ thuật xây dựng, quy hoạch đô thị: Tài liệu tham khảo quý giá về phương pháp nghiên cứu kết hợp phân tích thống kê và mô phỏng hành vi người đi bộ trong môi trường thực tế tại Việt Nam.

Mỗi nhóm đối tượng có thể ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn công việc nhằm nâng cao hiệu quả thiết kế, quản lý và vận hành các công trình thương mại hiện đại.

Câu hỏi thường gặp

  1. Năng lực thông hành của lối đi bộ là gì?
    Năng lực thông hành là khả năng của lối đi bộ trong việc cho phép một lượng người đi qua trong một đơn vị thời gian mà không gây ùn tắc. Ví dụ, lưu lượng tối đa khoảng 33 người/phút/m được xác định trong nghiên cứu này.

  2. Tại sao phải đánh giá năng lực thông hành trong trung tâm thương mại?
    Đánh giá giúp đảm bảo an toàn, thuận tiện cho người sử dụng, đồng thời hỗ trợ thiết kế và quản lý không gian hiệu quả, giảm thiểu rủi ro trong các tình huống khẩn cấp như cháy nổ.

  3. Phần mềm Viswalk có vai trò gì trong nghiên cứu?
    Viswalk mô phỏng hành vi di chuyển của người đi bộ trong không gian thực tế, giúp đánh giá năng lực thông hành và thử nghiệm các phương án thiết kế trước khi áp dụng thực tế.

  4. Mối quan hệ giữa vận tốc và mật độ người đi bộ như thế nào?
    Vận tốc người đi bộ giảm khi mật độ tăng, do không gian di chuyển bị hạn chế, dẫn đến giảm hiệu quả lưu thông. Đây là mối quan hệ tỉ lệ nghịch được xác nhận qua dữ liệu thực tế và mô phỏng.

  5. Giải pháp nào hiệu quả nhất để nâng cao năng lực thông hành?
    Mở rộng chiều rộng lối đi bộ và kiểm soát chiếm dụng không gian là hai giải pháp quan trọng nhất, giúp duy trì lưu lượng tối ưu và giảm nguy cơ ùn tắc, được khuyến nghị thực hiện ngay.

Kết luận

  • Nghiên cứu đã xác định rõ mối quan hệ đặc trưng giữa vận tốc, lưu lượng và mật độ người đi bộ trong lối đi bộ tại trung tâm thương mại AEON Mall Tân Phú, với lưu lượng tối ưu đạt khoảng 33 người/phút/m.

  • Kết quả phân tích hồi quy từ SPSS và mô phỏng bằng Viswalk đồng nhất, cung cấp cơ sở khoa học vững chắc cho việc đánh giá năng lực thông hành.

  • Không gian lối đi bị chiếm dụng làm giảm năng lực thông hành từ 20-30%, ảnh hưởng tiêu cực đến an toàn và trải nghiệm người dùng.

  • Luận văn góp phần bổ sung cơ sở dữ liệu thực tế tại Việt Nam, hỗ trợ cập nhật tiêu chuẩn thiết kế và quản lý trung tâm thương mại.

  • Các đề xuất về mở rộng lối đi, kiểm soát chiếm dụng không gian, ứng dụng mô phỏng và đào tạo hành vi đi bộ được khuyến nghị triển khai trong vòng 1-2 năm tới nhằm nâng cao hiệu quả và an toàn vận hành.

Để tiếp tục phát triển, cần mở rộng phạm vi nghiên cứu tại nhiều trung tâm thương mại khác nhau và ứng dụng các công nghệ mô phỏng tiên tiến hơn. Các nhà quản lý và thiết kế được khuyến khích áp dụng kết quả nghiên cứu để nâng cao chất lượng công trình và dịch vụ.