CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Trong dự báo phân bổ nhu cầu đi lại cho các phương thức vận tải trong đô thị, có nhiều dạng mô hình được sử dụng để phân tích và dự báo. Theo cách tiếp cận chung hay riêng biệt, chúng có thể được phân chia làm hai loại: mô hình toàn bộ và mô hình cục bộ. Nhóm mô hình toàn bộ bao gồm mô hình lựa chọn phương thức vận tải một chiều hay hai chiều. Trong nhóm này thường sử dụng mô hình hồi quy tuyến tính đa nhân tố.
Nhóm mô hình cục bộ được sử dụng cho việc lựa chọn từng phương thức vận tải đơn lẻ và dựa trên lý thuyết về độ thỏa dụng của phương thức vận tải đối với người thực hiện chuyến đi. Mô hình cục bộ thường được biết đến là mô hình Probit và mô hình Logit và được xếp vào nhóm mô hình rời rạc. Trong phần tổng quan tác giả phân tích và đánh giá các công trình nghiên cứu đã thực hiện trong nước và trên thế giới, chú trọng vào dạng mô hình toán học được áp dụng trong các nghiên cứu đó để thấy được những ưu nhược điểm của từng dạng mô hình, những vấn để đã được giải quyết trên thực tế và những khoảng trống còn tồn tại trong nghiên cứu.1 Các công trình nghiên cứu trên thế giới 1.1 Chương trình “Nghiên cứu giao thông khu vực Pittsburgh” Chương trình “Nghiên cứu giao thông khu vực Pittsburgh”, một thành phố thuộc tiểu bang Pennsylvania, Mỹ vào năm 1980, đã áp dụng mô hình lựa chọn phương thức vận tải một chiều và đạt được những thành công nhất định. Trong mô hình này, điểm đầu và điểm cuối của tất cả các chuyến đi được phân chia lần lượt cho các phương thức vận tải trước khi phân bố các chuyến đi.
Số lượng các chuyến đi bằng các phương thức vận tải khác nhau được tính toán theo mô hình hồi quy đa nhân tố hoặc biến thể của mô hình này. Các chuyến đi được phân loại theo mục đích như đi làm, đi học, đi mua sắm …và các nhân tố ảnh hưởng chính được sử dụng là số ô tô thuộc sở hữu, mật độ dân cư và khoảng cách từ nơi ở đến các trung tâm thương mại. Thông thường mô hình này áp dụng 6 khi lựa chọn giữa hai phương thức vận tải là phương thức vận tải cá nhân và phương thức vận tải công cộng. Một vấn đề quan trọng trong lý thuyết lựa chọn phương thức vận tải đầu- cuối là người thực hiện chuyến đi có thể sẽ không chọn phương thức vận tải cho đến khi họ biết được điểm đến, do đó để khắc phục vấn đề này, người ta đã đưa vào mô hình các đặc tính của mạng lưới vận tải.
Trong chương trình nghiên cứu này, việc lựa chọn được thực hiện giữa phương thức vận tải công cộng và ô tô riêng. Mô hình hồi quy tuyến tính được sử dụng có dạng: (1. 1) Trong đó: - Y: Các chuyến đi sử dụng phương thức vận tải công cộng - X: Mật độ dân cư ròng Kết quả theo mô hình này được tính cho 3 nhóm hộ gia đình theo sở hữu ô tô riêng, bao gồm: nhóm không có ô tô riêng, nhóm có 1 ô tô riêng và nhóm có từ 2 ô tô riêng trở lên [36].2 Chương trình nghiên cứu nhu cầu đi lại thành phố Washington D.C Trong nghiên cứu này, việc lựa chọn giữa 2 phương thức vận tải được thể hiện trong mô hình thông qua một hàm nhiều biến cho thấy rõ sự đa dạng của các phương thức vận tải và đặc điểm của người thực hiện chuyến đi. Các biến thường được đưa vào mô hình là: - Thời gian đi lại tương đối - Chi phí đi lại tương đối - Tình hình tài chính của người thực hiện chuyến đi - Chất lượng phục vụ tương đối Các biến số khác như chiều dài tuyến, mật độ dân số… cũng được sử dụng để làm mô hình có thể đạt được mức độ chính xác tối đa.
Nhưng những biến này có tương quan chặt với 4 biến nêu trên cho nên ảnh hưởng của các biến này thực chất đã được tính đến thông qua 4 biến đó. 7 Mô hình lựa chọn phương thức vận tải 2 chiều được áp dụng trong nghiên cứu nhu cầu đi lại của thành phố Washington D.C, các biến ở trên được xác định như sau (trong trường hợp lựa chọn giữa phương tiện vận tải công cộng và phương tiện vận tải cá nhân): - Thời gian đi lại tương đối (TG) : Biểu thị tỉ số giữa thời gian đi lại bằng phương tiện công cộng chia cho thời gian đi lại bằng phương tiện cá nhân, xác định theo công thức sau : (1. 2) Trong đó : x1 : Thời gian đi trên phương tiện vận tải công cộng (phút). x2 : Thời gian trung chuyển giữa hai phương thức công cộng (phút).
x3 : Thời gian đợi phương tiện vận tải công cộng (phút). x4 : Thời gian đi bộ từ nơi xuất phát đến ga (trạm) đầu tiên của phương tiện vận tải công cộng (phút). x5 : Thời gian đi bộ từ ga (bến ) cuối đến điểm đích của chuyến đi (phút). x6 : Thời gian chuyến đi bằng phương tiện cá nhân (phút).
x7 : Thời gian gởi xe ở bãi đỗ gần điểm đích chuyến đi (phút). x8 : Thời gian đi bộ từ bãi gửi xe đến điểm đích của chuyến đi (phút). - Chi phí đi lại tương đối (CF) : Tỉ số giữa chi phí đi lại bằng phương tiện công cộng chia cho chi phí đi bằng phương tiện cá nhân. 3) Trong đó : x9: Giá vé đi bằng phương tiện vận tải công cộng (đồng/lượt).
x10: Chi phí nhiên liệu (đồng/km). x11: Chi phí dầu nhớt (đồng/km). x12: Chi phí đỗ xe ở gần điểm đến (đồng). x13: Cường độ sử dụng xe (km/ngày).
8 Mục đích của việc đưa x13 và 0,5 x12 vào biểu thức trên nhằm tính chi phí đi lại bằng phương tiện cá nhân trên cùng một mặt bằng so sánh với chi phí đi lại bằng phương tiện vận tải công cộng. Ngoài ra có thể đưa thêm một số chi phí khác để tính toán chi phí sử dụng phương tiện cá nhân như chi phí săm lốp, chi phí bảo hiểm, chi phí bảo dưỡng sửa chữa, chi phí mua phương tiện. - Tình hình tài chính của người thực hiện chuyến đi (TC) : Biểu thị bởi chỉ tiêu thu nhập bình quân hằng năm của mỗi người dân ở vùng phát sinh chuyến đi. - Chất lượng phục vụ (CL) : Rất khó xác định do chịu ảnh hưởng bởi nhiều nhân tố như không khí trong xe buýt, mức độ tiện nghi thoải mái, khả năng thuận tiện khi trung chuyển, độ êm của xe, số ghế sẵn có.
Tuy vậy người ta đã lượng hóa một cách tương đối chất lượng phục vụ như sau: (1. 4) Các nhà phân tích thường sử dụng phương pháp phân tích tương quan hồi quy đa nhân tố để thiết lập các mối quan hệ giữa các biến độc lập và các biến phụ thuộc. Để đơn giản hóa bằng đồ thị thì các biến chi phí đi lại (CF), tình hình tài chính của người thực hiện chuyến đi (TC), chất lượng phục vụ tương đối (CL) được phân theo từng nhóm riêng biệt, mỗi nhóm ứng với một khoảng giá trị các biến nhất định. Khi nghiên cứu ở một số đô thị, các nhà quy hoạch đã thiết lập các giả thiết sau đây để tiến hành dự báo : - Thời gian và khoảng cách đi lại bằng phương tiện cá nhân và phương tiện vận tải công cộng được tính toán cho quãng đường ngắn nhất.
- Thời gian trung chuyển qua phương tiện vận tải công cộng khác được lấy bằng 1/2 giãn cách giữa hai lần đến của phương tiện vận tải công cộng. - Thời gian đi bộ tới các điểm đỗ của phương tiện vận tải công cộng được tính trên cơ sở phân bố các điểm đỗ phương tiện vận tải công cộng trong vùng và tốc độ đi bộ bình quân. 9 - Thời gian chờ đợi phương tiện vận tải công cộng tính bằng 1/2 thời gian giãn cách giữa hai lần đến liên tiếp của phương tiện vận tải công cộng. - Thời gian tìm điểm đỗ xe, nói chung lấy theo khảo sát thực tế (giả thiết cho là 1phút).
- Thời gian đi bộ từ điểm đỗ xe đến điểm đích lấy theo khảo sát thực tế (giả thiết cho là 1 phút). - Chi phí đỗ xe giả thiết bằng 1,6 lần chi phí đỗ xe bình quân của tất cả các điểm đỗ xe trong vùng tại thời điểm hiện tại. - Giả thiết thu nhập bình quân của một công nhân mỗi vùng không tăng, nếu trong cùng thời gian chi phí đi lại bằng phương tiện cá nhân tăng lên tương ứng giá vé đi lại bằng phương tiện vận tải công cộng cũng tăng lên. Vì thế sự gia tăng tương đối của các nhân tố chi phí này sẽ triệt tiêu lẫn nhau [36].3 Nghiên cứu về đường cao tốc của hội đồng nghiên cứu quốc gia Mỹ Trong báo cáo của Highway Research Board năm 1969, Peter R.
Stopher [45] thuộc trường đại học Northwestern bang Illinois đã công bố nghiên cứu về mô hình xác xuất lựa chọn phương thức vận tải đối với chuyến đi làm. Trong nghiên cứu này, mô hình xác suất tuyến tính được sử dụng có dạng: (1. 5) Trong đó: - d: đại diện cho xác suất sử dụng xe khi chi phí và thời gian bằng phương tiện giao thông công cộng và xe hơi là như nhau. Nếu sự lựa chọn chỉ phụ thuộc vào chi phí thì d = 0,5.
- C: chi phí cho chuyến đi - T: thời gian cho chuyến đi - Các chỉ số 1 thể hiện chuyến đi bằng ô tô và 2 thể hiện chuyến đi bằng phương thức vận tải công cộng.4 Công trình nghiên cứu về sự lựa chọn phương thức vận tải đối với các chuyến đi hai chiều của công ty vận tải Riga-Daugavpils Trong hội thảo quốc tế lần thứ 10 năm 2010 tại đại học Lomonosova, Dmitry Pavlyuk và Vaira Gromule thuộc viện giao thông vận tải Lomonosova công bố công trình nghiên cứu về sự lựa chọn phương thức vận tải đối với các chuyến đi hai chiều của công ty vận tải Riga-Daugavpils [52]. Trong nghiên cứu này, các tác giả đưa ra hai mô hình riêng biệt. Mô hình thứ nhất nghiên cứu việc lựa chọn giữa xe ô tô và phương tiện vận tải công cộng. Mô hình thứ hai nghiên cứu việc lựa chọn giữa xe buýt và tàu hỏa.
Công thức tính xác suất lựa chọn phương thức vận tải sử dụng trong mô hình có dạng: | (1.6) Trong đó: - y: là biến rời rạc nhận giá trị bằng 1 nếu lựa chọn phương thức vận tải và nhận giá trị bằng 0 nếu không chọn. - X: tập hợp các biến giải thích.