Luận văn thạc sĩ: Ứng dụng ITS trong quản lý thu phí tự động

• Tác giả: Phạm Văn Vĩnh
• Người hướng dẫn: TS. Vũ Tuấn Lâm
• Trường học: Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Viễn thông
• Đề tài: Nghiên Cứu Ứng Dụng ITS Trong Quản Lý Thu Phí Tự Động
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ITS (GIAO THÔNG THÔNG MINH)
• 1.1. Tổng quan về ITS
• 1.2. Sơ lược tình hình phát triển ITS ở các nước phát triển trên thế giới
• 1.3. Kiến trúc tổng thể hệ thống ITS
• 1.4. Đánh giá tổng quan về lợi thế và tầm quan trọng của hệ thống ITS
• 1.5. Tổng quan dịch vụ thu phí điện tử ETC (Electronic Toll Collection)
• 1.5.1. Tóm lược quá trình lịch sử của thu phí đường bộ
• 1.5.2. Các thành phần của hệ thống thu phí không dừng
• 1.6. Kết luận chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH CÁC CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG TRONG QUẢN LÝ THU PHÍ ĐIỆN TỬ
• 2.1. Những yêu cầu chung đối với hệ thống thu phí điện tử
• 2.2. Lựa chọn công nghệ
• 2.3. Công nghệ RFID
• 2.3.1. Các khoảng cách đọc chuẩn của thiết bị RFID
• 2.3.2. Dải tần hoạt động của hệ thống RFID
• 2.3.3. Tần số sử dụng cho RFID
• 2.3.4. Hệ thống lưu trữ mạng
• 2.3.5. Một số tiêu chuẩn kỹ thuật quốc tế xây dựng cho công nghệ RFID
• 2.3.6. Vấn đề bảo mật
• 2.4. Công nghệ truyền thông tin cự ly ngắn dành riêng DSRC (Dedicated Short Range Communications)
• 2.4.1. Tình hình sử dụng thiết bị truyền dữ liệu dải tần 5,8 GHz trên thế giới
• 2.4.2. Tình hình sử dụng thiết bị truyền dữ liệu dải tần 5,8 GHz ở Việt Nam
• 2.5. Công nghệ liên lạc không dây GSM (3G, 4G /WiMax) kết hợp công nghệ GPS
• 2.5.1. GSM - Hệ thống truyền thông di động toàn cầu
• 2.5.2. Hệ thống Định vị Toàn cầu (Global Positioning System - GPS)
• 2.5.3. Khả năng ứng dụng trong thu phí
• 2.6. Những yêu cầu cơ bản đối với thiết bị trên xe (OBU)
• 2.6.1. Độ nhạy của OBU
• 2.6.2. Truy nhập OBU
• 2.6.3. Sai số tần số
• 2.6.4. Phát xạ giả
• 2.7. Những yêu cầu cơ bản đối với hệ thống thiết bị bên đường (RSU)
• 2.7.1. Yêu cầu kỹ thuật đối với khối phát RSU
• 2.7.2. Các yêu cầu kỹ thuật được quy định riêng cho khối thu RSU
• 2.8. Những yêu cầu cơ bản đối với hệ thống xử lý dữ liệu
• 2.8.1. Yêu cầu đối với hệ thống thu thập và xử lý dữ liệu tại Trạm thu phí
• 2.8.2. Yêu cầu đối với hệ thống xử lý dữ liệu tại Trung tâm
• 2.9. Những yêu cầu cơ bản đối Trung tâm kiểm soát thu phí
• 2.9.1. Yêu cầu về Tiêu chuẩn kỹ thuật
• 2.9.2. Yêu cầu về cấu hình
• 2.9.3. Yêu cầu về chức năng
• 2.9.4. Yêu cầu về bảo đảm an toàn hệ thống thông tin
• 2.10. Kết luận chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG ITS CHO HỆ THỐNG THU PHÍ TỰ ĐỘNG TẠI VIỆT NAM
• 3.1. Tình hình phát triển ITS tại Việt Nam
• 3.1.1. Nhiều đề tài nghiên cứu ITS nhưng thiếu sự phối hợp
• 3.1.2. Những kết quả hiện trạng tại Việt Nam
• 3.2. Đề xuất giải pháp sử dụng công nghệ thu phí tự động tại Việt Nam
• 3.2.1. Mô hình tổng thể nghiệp vụ và kỹ thuật
• 3.2.2. Mô hình thiết kế tổng thể hệ thống tại trạm
• 3.2.3. Mô hình lắp đặt hệ thống thu phí tự động
• 3.2.4. Thiết kế tổng thể hạ tầng kỹ thuật công nghệ thông tin
• 3.2.5. Giải pháp công nghệ mạng cho hệ thống
• 3.3. Kế hoạch triển khai thực tế và lộ trình phổ cập hình thức thu phí tự động
• 3.3.1. Lộ trình phổ cập hình thức thu phí không dừng
• 3.3.2. Kế hoạch triển khai thực tế tại Việt Nam
• 3.4. Kết luận chương 3
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về hệ thống ITS Giao thông thông minh

Hệ thống giao thông thông minh (Hệ thống giao thông thông minh) là một khái niệm quan trọng trong việc quản lý và tối ưu hóa giao thông. ITS không chỉ đơn thuần là việc áp dụng công nghệ mà còn là sự kết hợp giữa con người, phương tiện và hạ tầng giao thông. Việc áp dụng công nghệ cao trong ITS giúp nâng cao hiệu quả vận hành, đảm bảo an toàn giao thông và bảo vệ môi trường. Theo định nghĩa của Hội Công trình sư giao thông Mỹ, ITS là sự tổng hợp của các công nghệ máy tính, thông tin và thăm dò, ứng dụng vào đường xá và phương tiện. Điều này cho thấy tầm quan trọng của việc tích hợp công nghệ trong quản lý giao thông hiện đại. ITS được chia thành ba cấp độ chính: chiến lược, chiến thuật và vận hành, mỗi cấp độ đều có vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả giao thông.

1.1. Sơ lược tình hình phát triển ITS ở các nước phát triển

Từ những năm 60 của thế kỷ 20, Mỹ đã bắt đầu nghiên cứu về ITS, sau đó là Nhật Bản và Châu Âu. Hiện nay, nhiều quốc gia như Australia, Hàn Quốc, Singapore cũng đã tham gia vào nghiên cứu và phát triển ITS. Mục tiêu chính của ITS là đảm bảo an toàn, nâng cao hiệu suất và bảo vệ môi trường. Các quốc gia phát triển đã hình thành một công nghiệp ITS với nhiều ứng dụng thực tiễn, từ hệ thống dẫn đường điện tử đến các giải pháp thu phí tự động. Việc áp dụng ITS không chỉ giúp giảm thiểu ùn tắc giao thông mà còn nâng cao trải nghiệm của người tham gia giao thông.

II. Phân tích các công nghệ sử dụng trong quản lý thu phí điện tử

Quản lý thu phí điện tử (quản lý thu phí) là một trong những ứng dụng quan trọng của ITS. Các công nghệ như RFID và DSRC đã được áp dụng để tối ưu hóa quy trình thu phí. RFID cho phép nhận diện phương tiện một cách nhanh chóng và chính xác, trong khi DSRC cung cấp khả năng truyền thông tin cự ly ngắn, giúp giảm thiểu thời gian dừng lại của phương tiện tại trạm thu phí. Việc lựa chọn công nghệ phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo hiệu quả và an toàn trong quá trình thu phí. Các yêu cầu kỹ thuật đối với thiết bị trên xe và thiết bị bên đường cũng cần được xem xét kỹ lưỡng để đảm bảo tính khả thi và hiệu quả của hệ thống.

2.1. Công nghệ RFID

Công nghệ RFID (Nhận dạng bằng sóng vô tuyến) đã trở thành một phần không thể thiếu trong hệ thống thu phí tự động. RFID cho phép nhận diện phương tiện mà không cần dừng lại, giúp giảm thiểu ùn tắc giao thông tại các trạm thu phí. Các khoảng cách đọc chuẩn của thiết bị RFID và dải tần hoạt động của nó cần được tối ưu hóa để đảm bảo hiệu suất cao nhất. Bên cạnh đó, vấn đề bảo mật cũng là một yếu tố quan trọng cần được chú trọng trong việc triển khai công nghệ này. Việc áp dụng RFID không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn giảm thiểu chi phí vận hành cho các đơn vị quản lý giao thông.

III. Đề xuất giải pháp ứng dụng ITS cho hệ thống thu phí tự động tại Việt Nam

Việt Nam đang trong quá trình hiện đại hóa hệ thống giao thông, và việc ứng dụng ITS trong quản lý thu phí tự động là một bước đi quan trọng. Các giải pháp công nghệ cần được nghiên cứu và áp dụng phù hợp với điều kiện thực tế tại Việt Nam. Mô hình tổng thể nghiệp vụ và kỹ thuật cần được thiết kế để đảm bảo tính khả thi và hiệu quả. Lộ trình triển khai thực tế cũng cần được xây dựng rõ ràng, từ giai đoạn đầu đến các giai đoạn tiếp theo. Việc áp dụng ITS không chỉ giúp nâng cao hiệu quả thu phí mà còn góp phần giảm thiểu ùn tắc giao thông, nâng cao trải nghiệm của người tham gia giao thông.

3.1. Tình hình phát triển ITS tại Việt Nam

Tình hình phát triển ITS tại Việt Nam hiện nay còn nhiều thách thức. Mặc dù đã có nhiều đề tài nghiên cứu về ITS, nhưng sự phối hợp giữa các bên liên quan vẫn chưa chặt chẽ. Các kết quả hiện trạng cho thấy cần có những giải pháp cụ thể để phát triển ITS một cách đồng bộ và hiệu quả. Việc áp dụng công nghệ thu phí tự động sẽ giúp cải thiện tình hình giao thông, giảm thiểu ùn tắc và nâng cao hiệu quả quản lý giao thông. Cần có sự đầu tư mạnh mẽ từ cả nhà nước và các doanh nghiệp để hiện thực hóa các giải pháp này.