Chương 1: Nghiên cứu tổng quan - Chương 2: Cơ sở lý thuyết - Chương 3: Phương pháp nghiên cứu và nội dung nghiên cứu - Chương 4: Mô phỏng quá trình trình truyền thông tin đến người lái xe của hệ thống biến báo điện tử (VMS) - Chương 5: Kết luận và kiến nghị HV: Trần Đình Thái MSHV: 12010334 GVHD: TS. Văn Hồng Tan - lrang 6- Luận văn Thạc sĩ Chuyên ngành Xây dựng đường ôtô và đường thành phố CHƯƠNG2 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Các nghiên cứu trước đây 2.1 Các nghiên cứu ngoài nước Trên thế giới, hướng nghiên cứu và ứng dụng hệ thống thông tin cao cấp cho người đi đường (Advance Traveler Information Systems — ATIS) dé hỗ trợ cho người lái xe trong vòng hơn hai thập kỷ gần đây đã phát triển rất nhanh chóng. Data %o of Deployment Year 1997 HN 12% 1999 EE 2>-, Freeway 2000 RR 22>. disseminated 2002 5557 27% S to the pubic 2004 MT 25>, 2005 NE 2s.
Data % of Deployment Year 1997 i ;;-, 1999 i. RMTI media 2000 NNNNNNHHNMNMM,Ng,, ty lay 2002 Ố« ss% information 2004 MUG 72.1 Thống kê quốc gia tình hình triển khai hệ thống ATIS trên thé giới (nguồn: hftp://www.asp?comp=RMTI) Adler và McNally (1993) đã nghiên cứu dựa trên một thí nghiệm trong phòng qua mô hình đã định sẵn tuyến trước và tài xế được hỗ trợ bởi hệ thống ATIS với m6 phong trén may tinh bang phan mém FASTCARS (Freeway and Arterial Street Traffic Conflict Arousal and Resolution Simulator). Két qua cho thay tang kha nang quen với điều kiện đi lai, hệ thống bố tri mạng lưới đường va ảnh hưởng đến hành vi lựa chọn tuyến của tài xế. Ngoài ra, Adler (1999) cũng nghiên cứu về những hiệu quả của hệ thống ATIS lên hành vi của người lái xe.
Kết quả của thí nghiệm cho thấy với những tài xế lạ đường được hỗ trợ thông tin qua hệ thống ATIS rất thuận lợi trong tìm đường đi ở khoảng cách ngăn, giảm được thời gian đi lại trên đường. Tuy nhiên, HV: Trần Đình Thái MSHV: 12010334 GVHD: TS. Văn Hồng Tan -Trang 7- Luan van Thac si Chuyên ngành Xây dựng đường ôtô va đường thành phố với những tài xế hiểu rõ điều kiện đi lại thì hiệu quả chỉ đường của hệ thông ATIS giảm di rõ rệt. Mahmassani va Liu (1999) đã nghiên cứu những thay đổi động về hành vi ứng xử của tài xế dưới hệ thống ATIS.
Dựa trên dữ liệu thu thập của thí nghiệm trong phòng sử dung mô phỏng tương tác động của quá trình đi lại tương ứng với điều kiện thực bên ngoài. Mô phỏng thí nghiệm qua mô hình DYNASMART (Jayakrishnan va đồng nghiệp, 1994) và một phan mềm máy tính để hoán đổi tuyến trên đường đi. Mehndiratta và các đồng nghiệp (1999) đã nghiên cứu vẻ những sở thích của tài xế với thông tin được cung cấp bởi hệ thống hướng dẫn tuyến trong xe và hệ thông tư van tuyến. Kết quả cho thay đa số những người tham gia thử nghiệm đều thích hệ thống tư vẫn chỉ đường và không thích hệ thông hướng dẫn tuyến bởi vì: các tài xế nghĩ mình có thé xác định tuyến tốt hơn thiết bị và tuyến mà thiết bị xác định không trùng với ý thích của các tai xế.
Levinson (2002) đã minh họa những lợi ích của hệ thống thông tin cao cấp ATIS bằng những lý thuyết của kinh tế vĩ mô và sau đó đã mô phỏng lại bằng các trường hợp cách điệu hóa. Kết quả mô phỏng cho thấy những lợi ích của hệ thống cung cấp thông tin đạt giá trị tối đa khi lưu lượng xe đạt 95% tại các điểm nóng về ùn tac, và còn đạt lớn hơn tai các điểm tắc nghẽn không thường xuyên. Beinhaker (2006) nghiên cứu và đánh giá khả năng tiết kiệm thời gian đi trên đường nhờ thông tin được cung cấp từ hệ thống thông tin tiên tiến A TIS. Nghiên cứu đã tiễn hành phân loại hệ thông A TIS thành những mức khác nhau dựa trên loại thông tin dùng dé hướng dẫn và thời gian tạo ra hướng dẫn đến với người lái xe.
Nghiên cứu đã dùng dữ liệu thực tế để thực hiện một ví dụ đánh giá mức độ tiết kiệm thời gian khi ứng dụng hệ thống ATIS và đã tìm được sự liên hệ mật thiết của biến thời gian đi trên đường, độ tin cậy và độ nhạy của dữ liệu thu thập được. Dữ liệu họ đánh giá phản ứng của tài xế dựa vào khảo sát từ ba cách: khảo sát trực tiếp từ người lái xe, khảo sát qua email và khảo sát qua dựa trên Internet. Kết quả cho thấy loại tin nhăn trên biên báo VMS và phan ứng của tài xé có mỗi tương quan cao. Nội HV: Trần Đình Thái MSHV: 12010334 GVHD: TS.
Văn Hồng Tan -Trang 8- Luan van Thac si Chuyên ngành Xây dựng đường ôtô va đường thành phố dung tin nhắn hién thị trên biển báo như một bién điều khiến vận hành hệ thống giao thông giúp tài xế nhanh chóng đưa ra những quyết định thay đồi tuyến trong điều kiện tac nghẽn tắc nghẽn dé cải thiện khả năng vận hành của mạng lưới. Huo (2002) đã nghiên cứu hiệu quả của biển báo điện tử VMS. Họ đã dùng mô hình lựa chọn rời rac để ước lượng tỷ lệ xe chuyển hướng khi nhận được những thông điệp tin nhăn khác nhau. Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra một cách định lượng rang khi có hệ thông VMS hỗ trợ thì người lái xe giảm toàn bộ thời gian di lại trên đường va thời gian chờ.2 Các nghiên cứu trong nước Qua những kết quả tóm tắt ở trên có thể thấy tình hình nghiên cứu, ứng dụng trên thế giới hệ thống ATIS nói chung và hệ thống VMS nói riêng hỗ trợ cho người lái xe phát triển rất rộng rãi.
Trong khi đó ở điều kiện Việt Nam các nghiên cứu, ứng dụng hệ thống VMS rat hạn chế và chỉ mới bước đầu ở giai đoạn thử nghiệm. Trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh, từ năm 2012, Sở Giao Thông Vận Tải đã lắp đặt 14 biển báo điện tử VMS tại các nút giao trong diém nhu: giao lộ đường 3/2 với Ly Thường Kiệt, giao lộ đường Trường Chinh với Cộng Hoa, Nam Ky Khởi Nghia, Hoang Văn Thu, Lăng Cha Cả. Ngoài ra, hệ thống biển báo VMS cũng đã và đang ứng dụng lắp đường cao tốc Sài Gòn — Trung Lương và sắp tới là đường cao tốc Long Thanh — Dầu Giây nhằm đưa ra thông tin hiện tại của tuyến và cảnh báo trước cho người lái xe những bất lợi trên tuyến. Đề tài cấp cơ sở: “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về Biển báo giao thông điện tử trên đường cao tốc” của Th.S Nguyễn Anh Tuan (Viện Khoa Học va Công Nghệ Giao Thông Vận Tải) năm 2013.
Tóm tắt kết quả nghiên cứu của Quy chuẩn: Ở Việt Nam, hệ thống giao thông thông minh (ITS) đã bắt đầu được nghiên cứu, áp dụng nhằm mục đích giảm thiểu tai nạn giao thông, ùn tắc giao thông, ô nhiễm môi trường, tạo điều kiện thuận lợi tối đa cho đi lại, ứng dụng giao thông thông minh (ITS) trong quản lý điều hành khai thác đường cao tốc, trong thu phí không dừng, kiểm soát tải trong, cưỡng chế, trong quản lý phân luéng giao thông khu vực đô thị, các ứng dụng công nghệ thông tin — tín hiệu, biển báo VMS, điều khiến giao thông, phân luồng. cảnh báo sự cố qua các thiết bị radio, điện thoại, internet.Hệ thống giao thông thông HV: Trần Đình Thái MSHV: 12010334 GVHD: TS. Văn Hồng Tan -Trang 9- Luan van Thac si Chuyên ngành Xây dựng đường ôtô va đường thành phố minh bao gồm rất nhiều thành phân, hệ thống con khác nhau; Biển báo giao thông điện tử nói chung và biển báo giao thông điện tử trên đường cao tốc là thành phan cuối trong hệ thống biển báo điện tử, những thông tin trên biển báo giao thông điện tử có tác dụng thông báo sự có, tình hình giao thông, tốc độ lưu thông trên đường giúp định hướng, phân luéng điều khiến giao thông. Việc xây dựng những tiêu chuẩn, quy chuẩn này tạo hành lang pháp lý, mở rộng cho những hoạt động ứng dụng khoa học vào việc xây dựng giao thông thông minh (ITS).2 Các cơ sở khoa học phục vụ đề tài 2.1 Hệ thống giao thông thông minh (Intelligent Transportation System - ITS) 2.1 Giới thiệu hệ thống giao thông thông minh Ứng dụng của công nghệ mới đã tạo ra chuyển biến mạnh trong hệ thống giao thông.
Dau tiên, phải kế đến những đột phá trong chế tạo phương tiện giao thông. So với 10-20 năm trước, các phương tiện giao thông ngày nay nhanh hơn và an toàn hơn; đặc biệt ‘thong minh’ hơn với một số phương tiện có khả năng tự lái, tiết kiệm năng lượng. Ngoài ra, công nghệ thông tin liên lạc còn giúp lái xe và xe có thé “giao tiếp” với các yếu tổ môi trường xung quanh. Hệ thông đường, một yếu tố của môi trường, tương ứng cũng được tích hợp các thiết bị điện tử dé có thé nhận biết sự hiện diện của phương tiện giao thông.
Hệ thống đường và xe thông minh nêu trên cơ bản gọi là ITS, được chiến lược hóa nhăm mục đích cải thiện an toàn, giảm un tắc, làm cho việc đi lại dé dang hơn, giảm tác động lên môi trường của hệ thống giao thông, tăng tính hiệu quả trong việc sử dụng năng lượng, và tăng hiệu suất vận chuyển. Theo đó, người ta sử dụng hệ thống đèn tín hiệu nâng cấp, thực hiện các cải tiễn việc cung cấp thông tin về hệ thống giao thông cho người lái xe, các chức năng tự động quản lý điều hành, hệ thống cảnh báo nguy hiểm cho người lái xe, các hệ thống điều khiến xe tự động v. Khái niệm “đường thông minh” được phát triển dựa trên kinh nghiệm của Nhat trong thực hiện ITS. Nó bao gồm đường.
phương tiện giao thông, hệ thống thông tin và hệ thong xử lý. HV: Trần Đình Thái MSHV: 12010334 GVHD: TS. Văn Hồng Tan -Trang 10- Luan van Thac si Chuyên ngành Xây dựng đường ôtô va đường thành phố Thông tin, liên lac và kỹ thuât Định vị — — Tìm đường —— — Thông tin ———? Hình 2.2 Khái niệm ITS (Nguồn: Ministry of Land, Infrastructure and Transport, Japan, 2007) 2.2 Phân loại hệ thong ITS Các kỹ thuật ITS cũng có thể được phân nhóm theo chức năng: + Hệ thống quản lý giao thông cao cấp (Advanced Traffic Management Systems-ATMS) gồm: những hệ thống nhằm quản lý dòng xe, chăng hạn hệ thống tín hiệu liên thông, hệ thống ramp metering, hệ thông quan lý sự cố. + Hệ thống thông tin cao cấp cho người đi đường (Advanced Traveler Information Systems-ATIS) gồm: những hệ thống gửi thông tin đến người đi đường (thông tin về tình trạng đường, hướng dẫn tuyén.