Hiện nay, tình trạng tai nạn giao thông đang ngày càng tăng, với số liệu trongnhững năm gần đây như năm 2021 từ ngày 15-12-2020 đến 14-12-2021, toàn quốcxảy ra 11.495 vụ tai nạn giao thô
QUAN ĐỀ TÀI
Giới thiệu chung về nút giao thông
Nút giao thông có đèn tín hiệu là một trong những phương tiện quan trọng trong việc điều tiết và hướng dẫn giao thông đường bộ Nút giao thông thường được đặt tại các điểm giao nhau của đường, nơi mà các phương tiện giao thông phải đi qua và tương tác với nhau Với sự phát triển của công nghệ và khoa học kỹ thuật, các nút giao thông hiện nay đã được trang bị thêm các đèn tín hiệu để giúp tăng cường tính an toàn và sự thông suốt của giao thông.
Một nút giao thông thông thường bao gồm ba loại đèn tín hiệu, gồm đèn đỏ, đèn xanh lá cây và đèn vàng Các đèn này được sắp xếp theo một thứ tự nhất định và có chức năng điều khiển phương tiện giao thông di chuyển theo đúng chiều hướng và lưu lượng xe cộ. Đèn đỏ thường được dùng để dừng hoàn toàn phương tiện giao thông và chỉ được chuyển sang đèn xanh khi tín hiệu được phép đi Đèn xanh lá cây thường được dùng để báo hiệu cho phương tiện giao thông được phép đi tiếp Đèn vàng được dùng để báo hiệu cho phương tiện giao thông nên chuẩn bị dừng lại hoặc đi chậm lại, tránh va chạm khi đèn chuyển từ đèn xanh sang đèn đỏ.
Sử dụng nút giao thông có đèn tín hiệu không chỉ giúp điều tiết và điều khiển giao thông một cách hiệu quả mà còn tăng tính an toàn cho các phương tiện tham gia giao thông Đặc biệt, việc sử dụng đèn tín hiệu trong các nút giao thông lớn, tắc nghẽn giúp giảm thiểu tình trạng ùn tắc, tăng cường an toàn giao thông và cải thiện chất lượng cuộc sống cho người dân.
Để giải quyết tình trạng ùn tắc trên các tuyến đường đô thị, việc phối hợp đèn tín hiệu giao thông đóng vai trò quan trọng Có nhiều phương pháp phối hợp tín hiệu: phối hợp luân phiên, phối hợp "làn sóng xanh" và điều khiển thích nghi Các phương pháp này giúp tăng cường hiệu quả khai thác giao thông, giảm ùn tắc và nâng cao mức độ an toàn cho người tham gia giao thông.
1.1.1 Nút giao thông có đèn điều khiển
Nút giao thông có đèn điều khiển sử dụng trong nút giao thông, khi lưu lượng xe qua nút lớn, xảy ra xung đột gây tắc giao thông và được điều khiển bằng tín hiệu đèn giao thông: đèn xanh, đèn vàng, đèn đỏ Băng cách làm lệch pha các xung đột, làm các vị trí của các xe xảy ra ở các thời điểm khác nhau, từ đó nâng cao an toàn tại các nút giao thông và khả năng thông hành ở nút giao thông.
1.1.2 Đèn tín hiệu giao thông Đèn tín hiệu giao thông là một thiết bị điều khiển và hướng dẫn giao thông, được sử dụng rộng rãi trên đường phố để tăng tính an toàn và sự thông suốt của giao thông. Đèn tín hiệu giao thông bao gồm các đèn có màu sắc khác nhau để chỉ đạo phương tiện giao thông di chuyển theo đúng chiều hướng và tuân thủ các quy tắc an toàn. Các đèn tín hiệu giao thông thường được sắp xếp theo một thứ tự nhất định và có chức năng điều khiển phương tiện giao thông di chuyển theo đúng chiều hướng và lưu lượng xe cộ Thông thường, mỗi đèn tín hiệu giao thông bao gồm ba loại đèn, gồm đèn đỏ, đèn xanh lá cây và đèn vàng. Đèn đỏ: Thường được dùng để dừng hoàn toàn phương tiện giao thông và chỉ được chuyển sang đèn xanh khi tín hiệu được phép đi Khi đèn đỏ sáng, phương tiện phải dừng lại hoàn toàn và không được di chuyển. Đèn xanh lá cây: Thường được dùng để báo hiệu cho phương tiện giao thông được phép đi tiếp Khi đèn xanh lá cây sáng, phương tiện được phép di chuyển tiếp theo theo chiều hướng đã được chỉ định. Đèn vàng: Thường được dùng để báo hiệu cho phương tiện giao thông nên chuẩn bị dừng lại hoặc đi chậm lại, tránh va chạm khi đèn chuyển từ đèn xanh sang đèn đỏ.
Thời gian chuyển từ đèn xanh sang đèn đỏ thông thường sẽ có thời gian đèn vàng để thông báo cho phương tiện về sự chuyển đổi này.
Việc áp dụng hệ thống đèn tín hiệu giao thông có ý nghĩa quan trọng trong việc điều tiết, chỉ huy giao thông một cách hiệu quả, đồng thời nâng cao tính an toàn cho các phương tiện di chuyển Đặc biệt, tại các nút giao thông lớn, thường xuyên xảy ra tình trạng ùn tắc, đèn tín hiệu giao thông đóng vai trò thiết yếu trong việc giảm thiểu tắc nghẽn, tăng cường an toàn giao thông và nâng cao chất lượng cuộc sống cho người dân.
Tuy nhiên, việc thiết kế và điều khiển đèn tín hiệu giao thông cũng đòi hỏi sự đồng bộ giữa các nút giao thông, sự cập nhật và nâng cấp công nghệ để tối ưu hóa việc điều khiển giao thông Bên cạnh đó, việc áp dụng công nghệ thông minh để phát triển đèn tín hiệu giao thông thông minh là một xu hướng mới trong các thành phố hiện đại.
1.1.3 Điều khiển giao thông bằng tín hiệu đèn Điều khiển giao thông bằng tín hiệu đèn là một phương pháp phổ biến để quản lý lưu lượng xe cộ và đảm bảo an toàn giao thông trên các tuyến đường Phương này dùng để chỉ đạo các phương tiện di chuyển qua các nút giao thông, giúp tối ưu hóa lưu lượng xe và giảm thiểu tình trạng ùn tắc giao thông. Điều khiển giao thông bằng tín hiệu đèn là một phương pháp hiệu quả và được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới Việc kết hợp với các công nghệ thông minh để phát triển giao thông cũng đang được áp dụng và mang lại nhiều lợi ích cho giao thông đô thị bao gồm như: hệ thống cảm biến, hệ thống định vị, hệ thống điều khiển tự động và kết nối mạng đảm bảo an toàn giao thông.
Trong hệ thống điều khiển giao thông bằng đèn tín hiệu gồm có:
● Điều khiển phối hợp. a Điều khiển độc lập
Các đèn đặt tại các nút không có liên hệ lẫn nhau khi hoạt động Mỗi đèn tại mỗi nút làm việc độc lập Chính vì vậy việc tổ chức điều khiển rất đơn giản, tuy nhiên nó làm cho dòng xe chạy trên tuyến chính có nhiều nút độc lập bị tổn thất thời gian, thích hợp với trục đường có lưu lượng nhỏ. b Điều khiển phối hợp Điều khiển đèn tín hiệu giao thông phối hợp có hiệu quả hơn so với điều khiển từng nút giao thông riêng biệt như: nâng cao tốc độ xe chạy, giảm số chỗ xe phải dừng, xe chạy trên tuyến phố nhịp nhàng, làm tăng khả năng thông hành của nút,tốc độ xe chạy của phương tiện giao thông trên đường phố là tương đối đồng đều vì không cho phép xe chạy với tốc độ quá cao và buộc các lái xe đang đi với tốc độ thấp phải tăng tốc để kịp đến ngã tư khi có đèn xanh, nhằm tránh bị dừng do đèn đỏ Điều kiển phối hợp tạo điều kiện giảm tai nạn giao thông, vì khi đi tới ngã tư xe gặp ngay đèn xanh để vượt qua nên không xảy ra tình huống xe sau đâm vào xe trước,thời gian giữa các xe chạy trong dòng thường không quá 2-3 giây.
Trong bài toán điều khiển phối hợp có 2 loại:
● Điều khiển phối hợp đồng bộ.
● Điều khiển phối hợp liên hoàn “ làn sóng xanh”.
⮚ Điều khiển phối hợp đồng bồ:
Hệ thống điều khiển giao thông phối hợp đồng bộ là cùng một lúc thay đổi tín hiệu đèn trên tất cả các ngã tư trên một dãy tuyến phố Trong đó bài toán truyền đồng thời tất cả các tín hiệu cùng màu trong cùng một thời hạn như nhau trên cùng tất cả các nút giao thông liền kề là bài toán đơn giản nhất và được phổ biến.
Bài toán này chỉ có trong trường hợp khi khoảng cách các nút như nhau, thời gian cần thiết để các xe chạy từ các nút này đến nút kia nhỏ hơn thời gian của một chu kỳ đèn với tốc độ không đổi Các tiến trình và luồng lưu thông đồng bộ đi cùng lúc thì dẫn đến xung đột có thể xảy ra trên các nút.
⮚ Điều khiển phối hợp liên hoàn ( làn sóng xanh):
Phối hợp điều khiển đèn tín hiệu trên các trục đường theo nguyên lý “làn sóng xanh” là một trong những giải pháp phổ biến trên thế giới để giảm thiểu thời gian di chuyển của các phương tiện Tuy nhiên, trong giao thông hỗn hợp với tỷ lệ cao xe máy cũng như hành vi di chuyển hỗn loạn trong dòng giao thông ở Đà Nẵng, vận tốc của các phương tiện giữa các nút giao có thể khác nhau rất nhiều Do đó, các mô hình phối hợp tín hiệu điển hình không thể hoạt động tốt Chính vì đặc điểm này điều khiển bằng làn sóng xanh được áp dụng nhiều hơn vì thực tế đa số các tuyến phố, khoảng cách giữa các nút không đều nhau.
Hệ thống điều khiển làn sóng xanh được chia thành ba trường hợp:
● Với tốc độ xe chạy không đổi theo 1 hay 2 hướng.
● Hệ thống với tốc độ xe chạy thay đổi.
● Hệ thống với tốc độ xe chạy cưỡng bức.
Trong ba trường hợp trên thì hệ thống với tốc độ xe chạy theo 1 hay 2 hướng là thường gặp nhất. c Điều khiển thích nghi Điều khiển thích nghi là nâng cao khả năng thích nghi với dòng xe tức thời bằng cách thu thập các tín hiệu từ các xe phát ra và cho ra chu kỳ thích hợp, hệ thống điều khiển thích nghi giúp đáp ứng được nhu cầu di chuyển của các phương tiện trong thời gian thực Điều này giúp giảm thiểu tình trạng ùn tắc giao thông và giúp cho các phương tiện di chuyển một cách thông suốt hơn. Với bài toán điều khiển thích nghi, hệ thống có thể tự động thích ứng với thời gian và lưu lượng xe vào các giờ khác nhau trong ngày, giúp cho hệ thống có tính linh hoạt cao hơn so với các phương pháp cố định.
Vào đầu những năm 1930 khi mà khoa học chưa phát triển, để thực hiện bài toán thích nghi các nhà tổ chức giao thông đã dùng một số chương trình cố định thay đổi trong một ngày cho phù hợp với lưu lượng xe vào các giờ sáng, trưa, chiều, tối Phương pháp này người ta gọi là điều khiển thích nghi bằng
Hi n tr ng h th ng đi u khi n đèn giao thông trên th gi i ệ ạ ệ ố ề ể ế ớ
Như trên chúng ta đã nêu, kỹ thuật điều khiển giao thông bằng đèn tín hiệu đã ra đời từ rất lâu ở các nước tiên tiến trên thế giới và sau này hầu như được sử dụng rộng rãi khắp các quốc gia Ban đầu chỉ là những chiếc đèn điều khiển bằng tay được sử dụng trên các trục đường ở thành phố Westmister nước Anh Sau đó một thời gian chiếc đèn ba màu tự động được sử dụng tại Wolverhampton nước Anh, tuy nhiên sau một thời gian sử dụng người ta thấy chiếc đèn “tự động” này tỏ ra kém hiệu quả so với điều khiển bằng tay do nó chạy theo một chương trình cố định nên không linh hoạt theo sự thay đổi dòng xe Từ đó, người ta dùng một số chương trình cố định thay đổi trong một ngày cho phù hợp với lượng xe.
Cùng v i s phát tri n c a khoa h c k thu t, nhi u nhà nghiên c u đã đ xu t raớ ự ể ủ ọ ỹ ậ ề ứ ề ấ bài toán liên k t các đèn trên cùng m t tuy n đ ng chính sao cho dòng xe trênế ộ ế ườ tuy n chính thông qua nhi u nút m t các có l i nh t Bài toán ph i h p ra đ i t đóế ề ộ ợ ấ ố ợ ờ ừ và đ c nhi u n c áp d ng do nó mang l i nhi u tính u vi t ượ ề ướ ụ ạ ề ư ệ
Bài toán điều khiển phối hợp đóng vai trò quan trọng trong việc giải quyết bài toán giao thông đô thị Tại các thành phố lớn trên thế giới, mặc dù lưu lượng xe cộ đông đúc, nhưng tình trạng ùn tắc giao thông được kiểm soát nhờ vào tổ chức giao thông hiệu quả, trong đó bài toán điều khiển đèn tín hiệu giao thông phối hợp đóng vai trò then chốt Bài toán này giúp điều phối dòng xe, giảm thiểu ùn tắc, góp phần hiện đại hóa hệ thống giao thông đô thị, tạo nên những tuyến đường biểu tượng quốc gia, nổi tiếng toàn cầu.
Ngày nay, ứng dụng khoa học công nghệ vào giao thông là một xu thế tất yếu nhằm nâng cao an toàn và thuận tiện cho người tham gia giao thông Trong đó, hệ thống giao thông thông minh (ITS) đóng vai trò quan trọng, đặc biệt là hệ thống điều khiển đèn tín hiệu giao thông trên các tuyến đường chính với khả năng phối hợp và tự động thích ứng điều khiển Các quốc gia phát triển trên thế giới như Anh, Mỹ, Nhật Bản, Hàn Quốc đang tích cực nghiên cứu và hoàn thiện hệ thống này.
Hi n tr ng m ng l i giao thông trên đ a bàn thành ph Đà N ng ệ ạ ạ ướ ị ố ẵ
1.3.1 Khái quát v hi n tr ng m ng l i giao thông thành ph Đà N ng ề ệ ạ ạ ướ ở ố ẵ
Thành ph Đà N ng là m t trong nh ng thành ph l n và đông dân c c a Vi tố ẵ ộ ữ ố ớ ư ủ ệ Nam V i t c đ đô th hóa đang ngày càng tăng, m ng l i giao thông c a thành phớ ố ộ ị ạ ướ ủ ố Đà N ng đang ph i đ i m t v i nhi u thách th c.ẵ ả ố ặ ớ ề ứ
Hi n t i, m ng l i giao thông c a Đà N ng v n ch a đáp ng đ c nhu c u điệ ạ ạ ướ ủ ẵ ẫ ư ứ ượ ầ l i c a ng i dân và du khách Các tuy n đ ng chính c a thành ph , nh đ i l Hòaạ ủ ườ ế ườ ủ ố ư ạ ộ Xuân, đ ng 2/9, đ ng Nguy n Văn Linh, đ ng Tr n H ng Đ o, đ ng Lê Du n ườ ườ ễ ườ ầ ư ạ ườ ẩ v n th ng xuyên x y ra tình tr ng ùn t c giao thông vào gi cao đi m.ẫ ườ ả ạ ắ ờ ể
H th ng đèn giao thông c a Đà N ng cũng đang g p nhi u v n đ Các đi m t cệ ố ủ ẵ ặ ề ấ ề ể ắ đ ng th ng xuyên x y ra t i các nút giao thông, đ c bi t là các khu v c trung tâmườ ườ ả ạ ặ ệ ở ự thành ph H th ng đèn giao thông t i m t s tuy n đ ng chính cũng còn ch aố ệ ố ạ ộ ố ế ườ ư đ c t i u hoá, d n đ n tình tr ng k t xe kéo dài.ượ ố ư ẫ ế ạ ẹ
Ngoài ra, v n đ đ xe trái phép và qu n lý v n t i cũng là nh ng thách th c đ iấ ề ỗ ả ậ ả ữ ứ ố v i m ng l i giao thông c a Đà N ng Nh ng chi c xe đ trái phép trên v a hè vàớ ạ ướ ủ ẵ ữ ế ỗ ỉ các tuy n đ ng chính làm gi m hi u qu c a h th ng giao thông, đ ng th i làm nhế ườ ả ệ ả ủ ệ ố ồ ờ ả h ng đ n m quan đô th và an toàn giao thông.ưở ế ỹ ị
Tóm l i, nhìn chung m ng l i giao thông trên đ a bàn Thành ph Đà N ng hi nạ ạ ướ ị ố ẵ ệ nay ch a đáp ng đ c s gia tăng c a l ng xe Tai n n giao thông v n còn x y raư ứ ượ ự ủ ượ ạ ẫ ả nhi u các nút giao thông, trên các tr c giao thông chính dòng xe ph i th ng xuyênề ở ụ ả ườ g p đèn đ nên làm gi m tính l u thông c a tuy n đ ng.ặ ỏ ả ư ủ ế ườ
1.3.2 Khái quát v hi n tr ng giao thông trên đ a bàn Thành ph Đà N ngề ệ ạ ị ố ẵ
Thành ph Đà N ng là m t trong nh ng đ a ph ng l n và phát tri n nh t t iố ẵ ộ ữ ị ươ ớ ể ấ ạ mi n Trung Vi t Nam, v i dân s kho ng 1,1 tri u ng i và di n tích h n 1.200 km².ề ệ ớ ố ả ệ ườ ệ ơ
Hi n nay, giao thông đ ng b là ph ng ti n chính đ di chuy n trên đ a bàn thànhệ ườ ộ ươ ệ ể ể ị ph ố
Tuy nhiên, giao thông t i Đà N ng đang g p ph i nhi u v n đ nh ùn t c, k t ạ ẵ ặ ả ề ấ ề ư ắ ẹ xe, tai n n giao thông, đ c bi t là trong các gi cao đi m Các con đ ng trung tâm ạ ặ ệ ờ ể ườ th ng xuyên b t c ngh n, đ c bi t là các tuy n đ ng huy t m ch nh đ ng Đi n ườ ị ắ ẽ ặ ệ ế ườ ế ạ ư ườ ệ Biên Ph , đ ng 2/9, đ ng H i Phòng, đ ng Nguy n H u Th Đi u này nh ủ ườ ườ ả ườ ễ ữ ọ ề ả h ng đ n cu c s ng và sinh ho t c a ng i dân, cũng nh gây m t th i gian, ti n ưở ế ộ ố ạ ủ ườ ư ấ ờ ề b c và góp ph n gây ô nhi m môi tr ng.ạ ầ ễ ườ
Theo s li u th ng k t c đ tăng tr ng c a các thành ph n xe c không ng ng tăng ố ệ ố ế ố ộ ưở ủ ầ ộ ừ lên đ c bi t là xe ôtô và môtô, c th :ặ ệ ụ ể
● T c đ tăng tr ng c a ô tô các lo i bình quân hàng năm là 10%.ố ộ ưở ủ ạ
● T c đ tăng tr ng c a mô tô, xe máy các lo i bình quân hàng năm là 8%.ố ộ ưở ủ ạ
● T c đ tăng tr ng c a các lo i xe khác không đáng kê kho ng.ố ộ ưở ủ ạ ả
V i m t ngã t đ n gi n đã có 32 đi m xung đ i, nh ng trong tình tr ng giaoớ ộ ư ơ ả ể ộ ư ạ thông h n h p nh trên, m i ph ng ti n có m t t c đ và hành trình khác nhau thì sỗ ợ ư ỗ ươ ệ ộ ố ộ ố l ng ti m tàng các đi m xung đ t s là vô cùng, không xung đ t cũng tr thành xungượ ề ể ộ ẽ ộ ở đ t Hình th c và m c đ nguy hi m c a các đi m xung đ t cũng s đa d ng h nộ ứ ứ ộ ể ủ ể ộ ẽ ạ ơ nhi u Do đó, v n đ t ch c - đi u khi n giao thông tr nên ph c t p và c n thi tề ấ ề ổ ứ ề ể ở ứ ạ ầ ế h n.ơ
1.3.3 Tình hình t ch c, đi u khi n giao thông Thành ph Đà N ngổ ứ ề ể ố ẵ
T ch c - đi u khi n giao thông là m t trong nh ng y u t quan tr ng đ làmổ ứ ề ể ộ ữ ế ố ọ ề tăng hi u qu khai thác c a giao thông đô th N u áp d ng các bi n pháp t ch c,ệ ả ủ ị ế ụ ệ ổ ứ đi u khi n giao thông h p lý thì s làm tăng kh năng thông xe c a đ ng, c a nútề ể ợ ẽ ả ủ ườ ủ giao thông, t o đi u ki n thu n l i, tâm lý thoái mái cho ng i tham gia giao thông,ạ ề ệ ậ ợ ườ làm gi m tai n n và mang l i hi u qu kinh t cao Còn n u tô ch c, đi u khi n giaoả ạ ạ ệ ả ế ế ứ ề ế thông không h p lý (c v m t không gian và th i gian) thì nhi u lúc có tác d ngợ ả ề ặ ờ ề ụ ng c l i, nhi u khi l i kìm hãm s phát tri n kinh t c a thành ph Hi n t ng nàyượ ạ ề ạ ự ể ế ủ ố ệ ượ không ph i là ch a x y ra thành ph Đà N ng.ả ư ả ở ố ẵ
Hi n nay vi c t ch c, đi u khi n giao thông trên đ ng cũng nh t i các nútệ ệ ổ ứ ề ế ườ ư ạ giao thông trên đ a bàn thành ph Đà N ng v n đã đ c chú tr ng nh ng còn nhi uị ố ẵ ẫ ượ ọ ư ề h n ch , ch a t i u.ạ ế ư ố ư
Các nút đèn tín hiệu tại Thành phố Hồ Chí Minh được xây dựng qua nhiều giai đoạn, vì vậy kiểu dáng, chất lượng không đồng đều Hiện nay, chu kỳ đèn trên các nút không đều và biến thiên tùy thuộc vào nút giao thông.
45 - 90 giây, th i gian pha xanh thay đ i t 20 - 40 giây Đi u đáng nói là, do ho tờ ổ ừ ề ạ đ ng không đ ng b nên nhi u lúc ng i đi đ ng trên tr c chính nh : Điên Biênộ ồ ộ ề ườ ườ ụ ư
Ph , Hùng V ng, Lê Du n, l i th ng xuyên g p đèn đ , làm giám kh năngủ ươ ẩ ạ ườ ặ ỏ ả thông xe c a đ ng ph và không mang l i hi u quá kinh t Vi c đ t đèn trên nútủ ườ ố ạ ệ ế ệ ặ giao thông h u nh không đ c lu n ch ng kinh t - k thu t xem có nên đ t đèn đi uầ ư ượ ậ ứ ế ỹ ậ ặ ề khi n hay không Chu kỳ đèn th ng đ c xác đ nh theo c m tính và kinh nghi m,ể ườ ượ ị ả ệ ch a tính toán xác đ nh chu kỳ t i u Nhìn chung, h th ng tín hi u, t ch c - đi uư ị ố ư ệ ố ệ ổ ứ ề khi n t i nút giao thông c a thành ph Đà N ng ch a b o đ m v ch t l ng nênế ạ ủ ố ẵ ư ả ả ề ấ ượ ch a đáp ng đ c nhu c u giao thông hi n nay cũng nh trong t ng lai Tr c ápư ứ ượ ầ ệ ư ươ ướ l c xe ngày càng tăng trong thành ph hi n nay nên h th ng tín hi u đèn ho t đ ngự ố ệ ệ ố ệ ạ ộ đ c l p không còn thích h p n a, không xét đ n vi c ph i h p tín hi u đèn trong khiộ ậ ợ ữ ế ệ ố ợ ệ đó trên m t s tuy n s l ng đèn t ng đ i l n đây là căn c đ ta xem xét áp d ngộ ố ế ố ượ ươ ố ớ ứ ề ụ bài toán ph i h p đèn tín hi u.ố ợ ệ
K t lu n: V i hi n tr ng t ch c đi u khi n giao thông hi n nay c a thành phế ậ ớ ệ ạ ổ ứ ề ể ệ ủ ố thì không còn phù h p v i tình hình giao thông hi n nay c a thành ph cũng nhợ ớ ệ ủ ố ư trong t ng lai Bài toán đi u khi n đèn đ c l p t ra kém hi u qu trên m t s tr cươ ề ể ộ ậ ỏ ệ ả ộ ố ụ đ ng nh : Đi n Biên Ph , Hùng V ng, Lê Du n, Đ kh c ph c khó khăn trên,ườ ư ệ ủ ươ ẩ ề ắ ụ nh ng ng i làm công tác t ch c giao thông c n có nh ng bi n pháp t ch c tiênữ ườ ổ ứ ầ ữ ệ ổ ứ ti n và phù h p h n.ế ợ ơ
1.3.4 M t s thông s liên quan đ n bài toán t ch c đi u khi n giao thông ộ ố ố ế ổ ứ ề ể a V n đ an toàn và tai n n giao thông ấ ề ạ
An toàn giao thông là mối quan tâm hàng đầu trong thiết kế bất kỳ nút giao thông nào Vấn đề này gắn liền với việc tổ chức - điều khiển giao thông, ngoài ra còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác Tuy nhiên, tai nạn giao thông luôn là nỗi lo lắng bất an của mỗi người dân đô thị Để hạn chế tai nạn giao thông trên đường và đặc biệt là tại các ngã ba, ngã tư, giải pháp đầu tiên cần quan tâm là tổ chức - điều khiển giao thông Việc áp dụng phương pháp này hiệu quả không chỉ giải tỏa nỗi bất an về tai nạn giao thông mà còn đem lại hiệu quả kinh tế cao Chưa có nước nào đề cập tới tiêu chuẩn an toàn ở nút giao thông nhưng nếu xảy ra trên hai vụ tai nạn chết người một năm thì được coi là nút nguy hiểm cần có biện pháp giải quyết.
THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG
Sơ đồ đấu dây hệ thống
Hình 2- 1: Sơ đồ đấu dây hệ thống
❖ Nguyên lý hoạt động của hệ thống
● Hệ thống đèn giao thông thông minh được điều khiển thông qua các mốc thời gian thực được thực hiện trên Arduino với 3 khoảng thời gian trọng điểm là 7 giờ đến 8 giờ, 17 giờ đến 20h và khung giờ 22 giờ đến 5 giờ.
● Hệ thống đèn giao thông thông minh hoạt động ở chế độ thường nếu xét từ thời gian thực nhận từ Arduino nếu không nằm trong 2 khoảng thời gian định sẵn thời gian thực thì hệ thống được điều khiển bởi MSP430 sẽ hoạt động như nút giao thông bình thường với thời gian đếm và hiển thị từ xanh sang vàng và chuyển sang trạng thái đỏ.
● Cùng với trạng thái đọc giá trị thời gian thực từ Arduino đồng thời hiển thị lên màn hình sử dụng I2C LCD.
● Đọc thời gian thực xuất từ Arduino nếu thời gian thực nằm trong khoảng 7 giờ sáng đến 8h sáng hoặc khoảng 17 giờ đến 22 giờ thì Arduino sẽ kích mức thấp truyền tín hiệu sang MSP430 tăng thời gian đèn đỏ lên 10 giây và nếu thời gian thực từ Arduino nếu thời gian sau 22 giờ thì Aruino sẽ kích mức thấp truyền tín hiệu sang MSP430 thực hiện tắt hiển thị và tắt đèn xanh và đèn đỏ và chỉ thực hiện nhấp nháy đèn vàng
● 1 cảm biến quang kiểm tra vượt đèn đỏ: Khi đèn giao thông đang ở trạng thái đèn đỏ, một cảm biến quang được sử dụng để kiểm tra xem có người cố ý vượt đèn đỏ hay không Nếu cảm biến phát hiện có người vượt đèn đỏ, nó sẽ kích hoạt một relay để chụp ảnh trên camera để ghi lại hành vi vi phạm.
● 2 nút nhấn: Nút nhấn 1 (nút nhấn khẩn cấp) nhấn điều khiển chương trình trên MSP430 thực hiện điều khiển làn xanh hết dành đường cho làn ưu tiên sẽ thực hiện điều khiển làn xanh hết danh cho làn ứu tiên ngược lại so với làn xanh ở nút nhấn 1.
● Chế độ chuyển nếu hết đường cho làn ưu tiên, quay về chương trình hoạt động bình thường sẽ đưa hệ thống trở lại cơ chế đếm từ xanh sang vàng và đến đỏ, khẩn cấp và chế độ hoạt động bình thường: Sử dụng hai nút nhấn để chuyển đổi giữa chế độ khẩn cấp và chế độ hoạt động bình thường.
Lưu đồ thuật toán
Hình 2- 2: Sơ đồ khối thời gian thực
❖ Nguyên lý hoạt động của khối thời gian thực
Khi hệ thống được khởi chạy, chương trình sẽ kiểm tra thời gian thực tại nằm trong khoảng từ 22 giờ đến 5 giờ sáng hay không Nếu đúng, hệ thống sẽ kích hoạt khối relay nghỉ, cho phép thực thi các tác vụ vào giờ nghỉ.
● Nếu thời gian không nằm trong 22 giờ đến 5h thì hệ thống sẽ tiếp tục chuyển sang kiểm tra xem thời gian thực có nằm trong khoảng từ 5 giờ đến
8 giờ 30 hay không, nếu yes thì khối relay giờ cao điểm on.
● Nếu thời gian không nằm trong khoảng 5 giờ ddến 8 giờ 30 thì hệ thống tiếp tục kiểm tra xem thời gian thực có nằm trong khoảng từ 16 giờ 30 đến 19 giờ 30 hay không, nếu yes thì khối relay giờ cao điểm on.
Hình 2- 3: Sơ đồ khối hoạt động chính
❖ Nguyên lý hoạt động của khối hoạt động chính
● Hệ thống hoạt động điều kiện ưu tiên đầu tiên kiểm tra xem nút nhấn xanh có được on hay không, nếu yes sẽ hiển thị tuyến chính xanh và tuyến phụ đỏ kèm theo đó là hiển thị “—” trên led 7 đoạn.
● Nếu điều kiện kiểm tra nút nhấn xanh là off thì tiếp tục kiểm tra xem nút nhấn đỏ on hay không, nếu yes sẽ hiển thị tuyến chính đỏ và tuyến phụ xanh kèm theo đó là hiển thị “—” trên led 7 đoạn.
Nếu điều kiện kiểm tra nút nhấn đỏ ở chế độ tắt, hệ thống sẽ tiến hành kiểm tra tiếp trạng thái của relay giờ nghỉ Nếu relay giờ nghỉ đang bật, hệ thống sẽ nhấp nháy đèn vàng theo chu kỳ và hiển thị số 99 trên màn hình LED 7 đoạn.
● Tiếp tục kiểm tra nếu điều kiện relay giờ nghỉ off thì chuyển sang kiểm tra relay giờ cao điểm on hay không, nếu yes sẽ hiển thị led báo theo chương trình thời gian giờ cao điểm hiển thị thời gian đếm lên led 7 đoạn.
● Nếu chương trình relay giờ cao điểm off thì hệ thống sẽ chuyển sang chế độ hoạt đọngo chương trình thường và hiện thị thời gian đếm chương trình thường lên led 7 đoạn.
