Đặt vấn đề nghiên cứu Trong những năm trở lại đây, Thành Phố Hồ Chí Minh và các thành phố lớn của nƣớc t đ ng phải chịu một sức ép rất lớn trong công tác quản lý điều hành mạng lƣới giao thông. Tần suất các vụ tai nạn, tắc nghẽn giao thông xảy r thƣờng xuyên trong cung giờ c o điểm. Vấn đề trên đ ng là một bài toán khó đối với ngành giao thông nói riêng và xã hội nói chung. Những lỗ lực từ phí các cơ qu n quản lý trong ngành giao thông trong những năm gần đây ví dụ nhƣ: cải tạo nút, mở rộng đƣờng, tăng cƣờng đầu tƣ hệ thống giao thông công cộng, lắp đặt camera giám sát,…bƣớc đầu đã đem lại những hiệu quả nhất định trong việc giảm ùn tắc giao thông, cải thiện năng lực khai thác của mạng lƣới giao thông.
Tuy nhiên, có thể thấy do nhu cầu đi lại và vận chuyển hàng hó vào trung tâm ngày càng tăng, lƣợng phƣơng tiện cá nhân cũng tăng nh nh, hạ tầng mạng lƣới giao thông hiện n y là chƣ đủ để giải quyết triệt để bài toán ùn tắc giao thông và tai nạn giao thông. Nhìn chung, vẫn còn tồn tại nhiều bất cập nhƣ thiếu các giải pháp trong quản lý, điều hành tổng thể, việc tính toán phân luồng, định tuyến, chu kỳ đèn tín hiệu tại nhiều nút c n chƣ hợp lý, hệ thống camera giám sát chƣ đem lại hiệu quả đáng kể. Trong bài toán quản lý, điều hành và điều khiển giao thông phải kể đến một nhân tố quan trọng là thông tin về lƣu lƣợng, mật độ và vận tốc dòng xe. Nó phản ánh thực tế trạng thái hoạt động và khả năng thông hành của mạng lƣới giao thông.
Những thông tin về d ng xe c n là đầu vào không thể thiếu cho các bài toán quy hoạch và thiết kế mạng lƣới gi o thông trong tƣơng l i. Để có đƣợc những thông số trên, trên thế giới đã phát triển và ứng dụng những hệ thống quan trắc dòng xe bằng các thiết bị dò tìm, ví dụ nhƣ v ng từ, ống hơi, các loại thiết bị cảm biến, và gần đây đã sử dụng công nghệ xử lý ảnh camera. Sử dụng công nghệ xử lý ảnh (Video image processing – VIP) cho mục đích thu thập thông tin về dòng xe có nhiều ƣu điểm hơn so với các thiết bị cảm ứng có sẵn hiện nay (cảm biến áp lực, vòng từ, qu ng,…), công nghệ này có ƣu điểm ở chỗ có HV: NGUYỄN VĂN SƠN MSHV:12010333 GVHD: TS. VĂN HỒNG TẤN Trang |4 Luận văn Thạc sĩ Chuyên ngành xây dựng đƣờng ô tô và đƣờng thành phố độ linh hoạt cao, không phải can thiệp nhiều và chịu những ảnh hƣởng liên quan của cơ sở hạ tầng, đƣờng xá.
Mặc dù công nghệ xử lý ảnh chỉ là một trong những phƣơng pháp tiếp cận để đƣ r thông tin về d ng gi o thông, nhƣng thực tế thì chƣ có một phƣơng pháp nào khác có thể đƣ r thông tin chi tiết và đầy đủ nhƣ nó. Trên thế giới, việc phát triển các hệ thống ứng dụng công nghệ xử lý ảnh trong thu thập dữ liệu d ng gi o thông đã đƣợc quan tâm từ khá lâu (từ những năm 80). Tuy nhiên, chỉ những năm gần đây mới có nhiều thành quả đáng kể, đó là sự kết hợp những thành tựu về công nghệ điện tử bán dẫn và công nghệ thông tin, các hệ thống này đã phát triển dƣới dạng các sản phẩm thƣơng mại và đƣợc ứng dụng ở các nƣớc phát triển, ví dụ nhƣ: hệ thống ACRC, IMPACTS (Anh); hệ thống WADS, AUTOSCOPY (Mỹ);… 1. Nhu cầu thu thâp dữ liệu giao thông ở Việt Nam.
Nói về hệ thống mạng lƣới giao thông Thành Phố Hồ Chí Minh - khu vực nghiên cứu củ đề tài. Về cơ sở hạ tầng gi o thông c n chƣ đồng bộ, sử dụng quỹ đất chƣ hiệu quả. Theo thống kê từ Sở GTVT Thành Phố Hồ Chí Minh năm 2012 cho thấy tỷ lệ diện tích đất dành cho giao thông chỉ chiếm 5,74% tổng diện tích đất đô thị, tỷ lệ này nhỏ hơn rất nhiều so với tỷ lệ đất dành cho giao thông ở các nƣớc phát triển trên thế giới là 25%. Toàn thành phố có khoảng 1440 nút gi o thông, trong đó chủ yếu là các nút gi o đồng mức, khả năng thông xe tại các nút còn rất kém, đặc biệt là tại các trục đƣờng trung tâm vào cung giờ c o điểm.
Thực tế cho thấy cơ sở hạ tầng mạng lƣới giao thông trong thành phố hiện nay vẫn không thể đáp ứng đƣợc nhu cầu tham gia giao thông ngày một gi tăng. Cho nên, cần có một giải pháp tối ƣu trong công tác quản lý, điều hành giao thông áp dụng những công nghệ tiên tiến đ ng đƣợc áp dụng hiệu quả tại các nƣớc phát triển, nhằm giảm bớt áp lực lên cơ sở hạ tầng giao thông vốn dĩ c n chƣ đồng bộ và để nâng c o năng lực hoạt động của mạng lƣới sẵn có phù hợp với thực trạng giao thông tại Thành Phố trong tƣơng l i. HV: NGUYỄN VĂN SƠN MSHV:12010333 GVHD: TS. VĂN HỒNG TẤN Trang |5 Luận văn Thạc sĩ Chuyên ngành xây dựng đƣờng ô tô và đƣờng thành phố Về mạng lƣới giao thông của Thành Phố Hồ Chí Minh.
Đặc trƣng chủ yếu là d ng xe đ phƣơng tiện (dòng xe hỗn hợp), các phƣơng tiện cùng di chuyển trong mạng lƣới, đôi khi còn cùng trên một làn. Loại phƣơng tiện cá nhân chiếm tỷ lệ cao về mật độ tham gia là xe gắn máy, loại phƣơng tiện này không di chuyển theo một làn cố định và có tính tổ chức thấp. Đây cũng là nguyên nhân chính của nạn tắc đƣờng tại các nút giao trong cung giờ c o điểm. Bên cạnh đó, lƣợng xe ra – vào các nút gi o thông thƣờng th y đổi theo các hƣớng theo các cung giờ, theo ngày, theo các sự kiện và các sự cố bất ngờ xảy ra gần nút.
Trong khi đó, hệ thống đèn tín hiệu điều khiển tại các nút làm việc theo một chu kỳ và pha cố định, theo cách này thời gian sáng củ các đèn tín hiệu đƣợc lập trình trƣớc và không có khả năng th y đổi để thích nghi với các tình huống trong thực tế. Một khi lƣu lƣợng giao thông ra – vào tại các nút có sự th y đổi, hệ thống đèn tín hiệu không thể tự động th y đổi để đóng v i tr điều tiết giao thông. Nếu kéo dài sẽ dẫn tới hậu quả là tắc nghẽn cục bộ tại nút. Sự điều tiết đƣợc th y đổi các ph ƣu tiên hoàn toàn bằng thủ công.
Vấn đề trên có thể đƣợc giải quyết bằng cách sử dụng hệ thống điều khiển giao thông thích nghi. Thứ tự ƣu tiên và thời gian sáng của các pha của hệ thống đèn tín hiệu giao thông có thể th y đổi thích ứng với tình trạng giao thông thực tế tại nút. Trong khi đó trạng thái giao thông tại nút đƣợc thông qu lƣu lƣợng, mật độ dòng xe ra – vào nút theo các hƣớng. Nhƣ đã phân tích ở trên, có thể thấy thông tin về dòng xe không ch đóng vai trò quan trọng trong công tác quản l điều khiển mạng lưới giao th ng, ngoài ra nó còn là th ng tin đầu vào quan trọng trong các bài toán quy hoạch mạng lưới, thiết kế các c ng trình giao th ng… Do đặc điểm dòng giao thông tại Việt Nam nói chung và TP.
Hồ Chí mình nói riêng là d ng xe đ phƣơng tiện, không chạy theo làn xe với giãn cách rõ ràng, nên hầu nhƣ không áp dụng đƣợc bất kỳ một loại cảm biến nào nói trên (trừ trƣờng hợp đặc biệt nhƣ tại các trạm thu phí,. Các camera giám sát lắp đặt tại một số nút giao thông mới chỉ đơn thuần cung cấp cho ngƣời điều hành bức tranh về trạng thái giao thông mà chƣ thể đƣ r thông tin về lƣu lƣợng, vận tốc dòng xe tại các nút. Có thể xem là hiện n y nƣớc t chƣ có thiết bị giám sát dòng xe hoàn chỉnh. Những tồn tại HV: NGUYỄN VĂN SƠN MSHV:12010333 GVHD: TS.
VĂN HỒNG TẤN Trang |6 Luận văn Thạc sĩ Chuyên ngành xây dựng đƣờng ô tô và đƣờng thành phố trên dẫn đến việc ứng dụng các hệ thống ITS vào thực tế giao thông Việt Nam còn chƣ m ng lại hiệu quả cao, việc thu thập dữ liệu dòng giao thông cho mục đích tự động hóa công tác quản lý, điều hành mạng lƣới còn gặp nhiều trở ngại. Mục tiêu nghiên cứu. Năm 2005, một đề tài NCKH cấp nhà nƣớc mã số KC – 03 – 01 lần đầu tiên đã giới thiệu mô hình hệ thống thu thập dữ liệu giao thông ứng dụng công nghệ nhận dạng ảnh tại Việt Nam. Kết quả thử nghiệm của hệ thống này khẳng định một cách chắc chắn rằng đây chính là giải pháp phù hợp cho bài toán thu thập số liệu giao thông ở VN.
Các kết quả nghiên cứu này cần đƣợc kế thừa và tiếp tục phát triển để hoàn thiện và đƣ vào ứng dụng thực tế. Tuy nhiên, các nghiên cứu trong nƣớc gần đây, chƣ có một nghiên cứu nào tập trung vào phân tích với dòng xe máy trong trƣờng hợp mật độ dày, thực tế này dẫn đến việc mô tả và thu thập thông tin về dòng xe chƣ đƣợc hoàn chỉnh. Từ những phản ảnh thực tế trên c ng với ƣu điểm và những kết quả gần đây củ hệ thống thu thập dữ liệu gi o thông ứng dụng công nghệ nhận dạng ảnh tại Việt Nam và trên thế giới. Thiết nghĩ đây là một đề tài còn khá mới mẻ và cấp thiết tại Việt Nam, nên tác giả xin đƣ r một lời giải mới cho bài toán thu thập thông tin dòng xe ứng dụng công nghệ xử lý ảnh: “Nh n biết/ đếm xe hai bánh bằng phương pháp xử lý vùng vệt ảnh của phương tiện trong điều kiện dòng xe hỗn hợp ở P.
Mục tiêu củ để tài tập trung vào các vấn đề sau: - ử l dò tìm, đếm xe hai bánh (xe máy) bằng phương pháp xử lý v ng vệt ảnh dựa trên ứng dụng công nghệ xử lý ảnh trong thời gian thực và các thu t toán. - ét đến trường hợp dòng xe hai bánh với m t độ dà , các e đi sát nhau. - Đánh giá độ chính ác kết quả thu th p từ m hình so với khảo sát thực tế. HV: NGUYỄN VĂN SƠN MSHV:12010333 GVHD: TS.
VĂN HỒNG TẤN Trang |7 Luận văn Thạc sĩ Chuyên ngành xây dựng đƣờng ô tô và đƣờng thành phố 1. Phạm vi và giới hạn nghiên cứu. Phạm vi nghiên cứu.
