MỞ ĐẦU.-2¿©5£ ©5222 E212 EEEEEEEEEEEEEEEEErErrrrrreee 28 In ra na.ÔỎ 28 acc 7 ẽẽ a3. Mục tiêu của đề tài.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.1 Đối tượng nghiên cứu.------¿©-sx2z++zx+zzxerxczrxeres 31 1.2 Phạm vi nghién CỨU. 5 + S3 1k ksseesskresee 31 Chương 2_ CƠ SỞ LÝ THUYÊT.1 Tổng quan về các nghiên cứu về hệ thống đèn giao thông thông minh: 32 2.2 Các thiết bị phan cứng.- HH HH ng ikp 33 2.- cv HH HH ng 37 PS.4 Model MobileÌNetv Ì.- à St s SH HH ghê, 39 2.1 Mô hình kiẾn trúc .2 Depthwise Separable ConvolutIon.3 So sánh MobileNet với các State-of-the-art đương thời.- -«- c ssx cv kssssssiksseesessee 42 2. Cách TensorFlow hoạt động.
-- ¿5< ++ss+<cs+exsss 45 PS" vv‹ 900. HH HH HH nhiệt 46 2.2 Cấu trúc ứng dung sử dụng SocketlO .7 ASGI Web S€TV€T.- Án TH TH HH ngành 47 2.1 ASGI Web Server là gì?.2 Thành phần của ASGI.8 Kỹ thuật Machine Learning phân tích.1 Mô hình tuyến tính là gì?.2 Các loại mô hình tuyến tính thường gặp .3 Mô hình hồi quy tuyến tính .------ 5c scszxczxcsz 49 Chương 3_ TONG QUAN HE THỎNG.1 Mô hình chung. Xây dựng mô hình.1 Hệ thống Traffic Simulation.------s¿-z+cx+css+csze: 52 3.3 Ngữ cảnh hệ thong vo. Ludng đi mô hình.
¿2 22+ 2£E++EE+EE+EEeEEerkerkerrerrerree 61 3.1 Thu thập lưu lượng giao thông .2 Prediction Model tính toán dữ liệu. Server tra dữ liệu đầu ra đến Simulation System. Điều khiển trang thái đèn ở Simulation System. 63 Chương 4_ THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ.1 Phân tích dafase(.
Ăn HH HH giết 63 4.2 Kết quả thực nghiGm .1 Trường hop Traffic Flow 100 veh/h:.2 Trường hop Traffic Flow 200 veh/h:.4 Trường hop Traffic Flow 400 vehi/h:.5 Trường hop Traffic Flow 500 vehi/h:.6 Truong hop Traffic Flow 600 vehi/h:.7 Trường hop Traffic Flow 700 veh/h:.8 Trường hop Traffic Flow 800 veh/h:.9 Trường hop Traffic Flow 900 veh/h:.10 Trường hợp Traffic Flow 1000 veh/h:.11 Trường hợp Traffic Flow 1100 veh/h:.3 So sánh giữa hệ thống thủ công truyền thống và hệ thống tự động đẻ xuắt.1 Lưu lượng dưới 700 veh/h.2 Lưu lượng ở mức 700-800 vehi/h.3 Lưu lượng ở mức 900-1100 veh/h.-- -----s<<s<+ 82 Chương 5 TONG KET VÀ HƯỚNG PHAT TRIÉN. 83 51 Kết quả đạt QUOC .2 Hướng phát triỂn.-----¿ + ©+z+x++E£ExtzEEerkrrkerkerrrrrei 84 TÀI LIEU THAM KHÁO. - 2: 2 Sk‡EE‡E+EEEEEEEEEEEEEEEEEkrkerkerkee 85 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2-1 NodeMCU ESP8266. G22 2v 9 ghe 37 Hình 2-2 Raspberry ÏPI.-- c5 + 11+ 111k HH KH HH kg 38 Hình 2-3 MobileNet Body Architecture.-- ------c<++s<++<cxesess 40 Hình 2-4 Depthwise Separable ConvolutiOn.- --« «<< c+ec<s 41 Hình 2-5 Bang so sánh MobileNet với các State-of-the Art khác.
ó5 ch TH TH TH TH HH Hàn Hàn44 Hình 2-7 Mô hình hồi quy tuyến tính .--- 2:2 5¿2s+cxz+zxczsz 50 Hình 3-1 Mô hình chung hệ thống .------ 2 5© z+E£+z+£xezzxcrsz 51 Hình 3-2 Traffic SimulatIOH. - s5 2 +22 £+3*‡++EE+eeeeesreeresererers 52 Hình 3-3 Dataset.- - HH ng tt 54 Hình 3-4 Mô hình tuyến tính .cecceccceccccsesssesseessesseessesssesseessesseessesseesseess 57 Hình 3-5 Mô hình dự đoán.---- + x12 2 2 9 ng ngư 58 Hình 3-6 Điều khiến thủ công thời gian các đèn .----- 60 Hình 3-7 Thu thập lưu lượng giao thông .--- --- 5 +s++<£++++ 61 Hình 3-8 Prediction Model tính toán đữ liệu .------ -----<55- + 62 Hình 3-9 Server tra dit liệu đầu ra đến Simulation System. 63 Hình 4-1 Các trạng thái Traffic Jam.- 255555 <£+++seessseeeses 64 Hình 4-2 Biéu đồ thông số đèn giao thông ở mức 100 veh/h. 65 Hình 4-3 Tình trạng giao thông ở mức 100 veh/h.-- --‹-- 65 Hình 4-4 Biéu đồ thông số đèn giao thông ở mức 200 veh/h.
66 Hình 4-5 Tinh trạng giao thông ở mức 200 veh/h.-- ----- 67 Hình 4-6 Biéu đồ thông số đèn giao thông ở mức 300 veh/h. 68 Hình 4-7 Tình trạng giao thông ở mức 300 veh/h.--- --‹-- 68 Hình 4-8 Biéu đồ thông số đèn giao thông ở mức 400 veh/h. 69 Hình 4-9 Tinh trang giao thông ở mức 400 veh/h. «5 70 Hình 4-10 Biểu đồ thông số đèn giao thông ở mức 500 veh/h.
71 Hình 4-11 Tinh trạng giao thông ở mức 500 veh/h.- -- 71 Hình 4-12 Biéu đồ thông số đèn giao thông ở mức 600 veh/h. 72 Hình 4-13 Tinh trạng giao thông ở mức 600 veb/h .- ---- 73 Hình 4-14 Biểu đồ thông số đèn giao thông ở mức 700 veh/h. 74 Hình 4-15 Tình trạng giao thông ở mức 700 veh/h.-- -- 74 Hình 4-16 Biểu đồ thông số đèn giao thông ở mức 800 veh/h. 75 Hình 4-17 Tinh trạng giao thông ở mức 800 veh/h.
---‹-- 76 Hình 4-18 Biểu đồ thông số đèn giao thông ở mức 900 veh/h. 71 Hình 4-19 Tình trạng giao thông ở mức 1000 veh/h.- -- 77 Hình 4-20 Biéu đồ thông số đèn giao thông ở mức 1000 veh/h. 78 Hình 4-21 Tinh trạng giao thông ở mức 1000 veh/h.- -- 79 Hình 4-22 Biéu đồ thông số đèn giao thông ở mức 1100 veh/h. 80 Hình 4-23 Tình trạng giao thông ở mức 1100 veh/h.
-- 80 Hình 4-24 So sánh 2 hệ thống ở lưu lượng dưới 700 veh/h. 81 Hình 4-25 So sánh 2 hệ thống ở lưu lượng 700-800 veh/h. 82 Hình 4-26 So sánh 2 hệ thống ở lưu lượng 900-1100 veh/h. 83 DANH MỤC THUẬT NGỮ TỪ VIET TAT DIEN GIAI Artificial Intelligence AI Trí tuệ nhân tạo Machine Learning ML May hoc Deep Learning DL Hoc sau Asynchronous Server ASGI Giao diện công vào máy chủ không đồng bộ Gateway Interface Web Server Gateway WSGI Giao diện công máy chủ web Interface Simulation Gia lap Function Hàm chức năng Client/Server May khach/May chu TOM TAT KHÓA LUẬN Đất nước chúng ta đang ngày càng phát triển, cùng với đó là sự phát triển nhanh chóng của các đô thị lớn như Hà Nội, thành phó Hồ Chi Minh, Da Nang, Hải Phòng,.
Song song với sự phát triển đô thị ấy là sự gia tăng của người cũng như phương tiện di chuyền trong các thành phô lớn. Điều này đã gây ra tinh trạng ùn tắc giao thông vô cùng nghiêm trọng tại các đô thị ở cả nước ta hiện nay. Sau khi đánh giá về vấn đề này, nhóm chúng tôi bắt đầu xây dựng một hệ thống thông minh điều khién giao thông tại các ngã tư. Dựa vào lưu lượng giao thông trên một tuyến đường trong ngã tư, từ đó xác định thời gian đèn xanh — đỏ trên con đường đó.
Kết quả chạy thực nghiệm trên hệ thống Simulation cho thấy giải pháp chúng tôi đề xuât có những kêt quả chính xác trong nhiêu ngữ cảnh. Dựa trên kết quả nghiên cứu của khóa luận, hệ thống sẽ được tiếp tục xây dựng và hoàn thiện, phương pháp đề xuất sẽ được đánh giá chính xác và khách quan hơn, hệ thống sẽ đươc mở rộng đề giảm ùn tắc giao thông. Tiến tới xây dựng một hệ thống điều khiến giao thông thông minh với ngân sách hợp lý. 26 Chuong 1 MO DAU 1.1 Tén đề tài HƯỚNG TỚI XÂY DỰNG HỆ THÓNG ĐÈN GIAO THÔNG THÔNG MINH DỰA TRÊN MÁY HỌC.2 Dat vấn đề Un tắc giao thông van đang là một van dé nan giải đối với các đô thị lớn trên thé giới trong đó có Việt Nam.
Tình trạng ùn tắc sẽ dẫn tới nhiều hậu quả đáng tiếc nếu như không có biện pháp đúng đắn để giải tỏa vấn đề này. Tính đến nay, tình trạng ùn tắc của nước ta đang ở con số đáng báo động, hiện trạng ùn tắc đã đạt mức trở thành một trong những vấn nạn nhức nhối trong xã hội. Theo thống kê được báo cáo năm 2012, tình trạng ùn tắc ở nước ta vô cùng nghiêm trọng và phức tạp, đặc biệt là hai thành phố trọng điểm Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh. Cũng theo báo cáo trên, năm 2012, Hà Nội có sáu mươi bảy điểm ùn tắc trong khi đó thành phố Hồ Chí Minh sở hữu bảy mươi sáu điểm ùn tắc giao thông, gây ra nhiều hậu quả xấu.
Đến năm 2014, tình trạng ùn tắc điểm được giảm thiểu thì tình trạng ùn tắc cục bộ lại diễn ra khiến cho người dân vô cùng bức xúc cũng như gây thiệt hại lớn tới nền kinh tế nước nhà. Theo thống kê của Cơ quan Hợp tác quốc tế Nhật Bản đáng giá, ùn tắc giao thông ở nước ta là vô cùng trầm trọng đặc biệt vào những giờ cao điểm như sáng sớm và chiều tối. Nếu chú ý nghe đài báo hoặc xem tivi, chúng ta không khó dé bắt gặp những hình ảnh ùn tắc kéo dài khi tham gia giao thông của các phương tiện. Ở Hà Nội, một số tuyến đường chính, nội đô luôn thường xuyên lâm vào tình trạng tắc nghẽn kéo dài, tram trọng như Dé La Thanh, Minh Khai, Kim Liên, Giải Phóng,.
Những cuộc ùn tắc này đôi khi kéo dài hàng giờ đồng hồ gây ảnh hưởng không nhỏ tới người dân cũng 28 như kinh tế của đất nước. Mặc dù, các đồng chí cảnh sát giao thông liên tục điều tiết thế nhưng tình trạng tắc nghẽn vẫn diễn ra liên tục. Tính từ năm 2008 đến nay, đã có hon 1.379 vụ ùn tac giao thông kéo dài trên một giờ đồng hồ, và trong đó, thủ đô Ha Nội góp 336 vụ, chiếm 24.4%, Sài Gòn là 227 vụ chiếm 16. Có thê nói, ùn tắc giao thông đang khiến cho toàn thê người dân lo lắng mỗi khi bước chân ra khỏi nhà.
Nguyên nhân được chỉ ra ở đây là do ý thức của người tham gia giao thông khi lưu thông trên đường. Như chúng ta thấy, phương tiện chính chủ yếu của người dân Việt tham gia giao thông là xe máy khá nhỏ, điều này khiến cho người dân thường xuyên chiếm làn, lách làn của xe ô tô, gây nên tình hình tắc cục bộ, không thé di chuyền. Nguyên nhân thứ hai được cho là cơ cấu tỷ lệ phương tiện giao thông ở nước ta vô cùng mắt cân đối. Nếu như ở Hà Nội, theo thống kê được báo cáo, năm 2013, xe máy chiếm tới 75.4%, con số này ở Hồ Chí Minh là 91.3%, Hải Phòng là 92.
đều là những con số vô cùng lớn. Sự mất cân đôi này gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng như phương tiện di chuyên hỗn hợp, không tách làn đường, gây ra tai nạn cũng như gây ùn tắc nêu có quá nhiều phương tiện cùng tham gia giao thông tại cùng thời điểm. Thế nhưng, nguyên nhân chính ở đây được cho là cơ sở hạ tầng của Việt Nam còn khá thấp kém, chưa đáp ứng được nhu cầu tham gia giao thông của người dân, chưa được cải tạo, nâng cấp đúng mức với số lượng người dân. Đồng thời, như chúng ta thấy, tại Hà Nội và Sài Gòn, mạng lưới đường xá đô thị liên tục cắt nhau với nhiều nút giao nhau, điều này cũng một phần gây nên sự ùn tắc khi người dân tham gia giao thông.
Cùng với đó, công tác tuyên truyền, giáo dục người dân chưa được quan tâm đúng mức, còn yếu kém, chưa sâu sát cũng như được diễn ra liên tục, bền bỉ.