ĈҤI HӐC QUӔC GIA TP HӖ CHÍ MINH
Trang 2ĈҤI HӐC QUӔC GIA TP HӖ CHÍ MINH
THÀNH PHӔ HӖ CHÍ MINH ± 1Ă020
Trang 3CÔNG 75Î1+ĈѬӦC HOÀN THÀNH TҤI 75ѬӠ1*ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ±Ĉ+4*±HCM
Cán bӝ Kѭӟng dүn khoa hӑc: PGS.TS TRҪN MINH QUANG
Trang 4ĈҤI HӐC QUӔC GIA TP.HCM 75ѬӠ1*ĈҤI HӐC BÁCH KHOA
CӜNG HÒA XÃ HӜI CHӪ 1*+Ƭ$9,ӊT NAM Ĉӝc lұp - Tӵ do - Hҥnh phúc
NHIӊM VӨ LUҰ19Ă17+Ҥ&6Ƭ
1Jj\WKiQJQăPVLQK 1/07/1992 1ѫLVLQK Phú Yên Ngành: HӋ thӕng thông tin quҧn lý Mã sӕ: 83 40 405
,7Ç1Ĉӄ TÀI: NGHIÊN CӬU XÂY DӴNG Hӊ THӔNG CҦNH BÁO ÙN TҲC GIAO THÔNG DӴA VÀO PHÂN TÍCH DӲ LIӊU LӞN
II NHIӊM VӨ VÀ NӜI DUNG:
Nghiên cӭu YjÿӅ xuҩt mô hình khai phá dӳ liӋu vӅ tình trҥQJJLDRWK{QJÿѭӧc thu thұp trong quá khӭ dӵDWUrQSKѭѫQJSKiSSKkQWtFKGӳ liӋu QKѭ hӑc máy, thӕng kê«ÿӇ ÿѭDUDdӵ ÿRiQWuQKWUҥng giao thông tҥi thӡLÿLӇm hiӋn tҥLWUrQÿӏa bàn Tp.HCM
III NGÀY GIAO NHIӊM VӨ: 24/02/2020
IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIӊM VӨ: 27/07/2020
V CÁN BӜ +ѬӞNG DҮN: PGS TS TRҪN MINH QUANG
Tp HCM, ngày 27 tháng 07 QăP20
CÁN BӜ +ѬӞNG DҮN (Hӑ tên và chӳ ký)
75ѬӢNG KHOA KH & KTMT (Hӑ tên và chӳ ký)
75ѬӢNG KHOA KH & KTMT(Hӑ tên và chӳ ký)
Trang 5LӠ,&È0Ѫ1
LӡLÿҫu tiên, tôi xin bày tӓ lòng biӃWѫQYjJӱLÿӃn thҫy PGS.TS Trҫn Minh Quang lӡi FiPѫQFKkQWKjQK Thҫ\ÿmWұn tình chӍ bҧo, Kѭӟng dүn YjÿӏQKKѭӟng cho tôi trong suӕt quá trình thӵc hiӋn luұQYăQQj\
Tôi xin gӱi lӡL FiP ѫQ chân thành ÿӃn quý thҫy cô Khoa Khoa hӑc và Kӻ thuұt Máy Tính, Khoa Quҧn Lý Công NghiӋp vì ÿm KӃt lòng truyӅn dҥy cho tôi FNJQJ QKѭ FiF Eҥn trong khóa MIS 2018 nhӳng kiӃn thӭc trong suӕt thӡLJLDQÿѭӧc hӑc tұp và nghiên cӭu tҥLWUѭӡng Ĉҥi hӑc Bách Khoa ± Ĉҥi hӑc Quӕc Gia Tp Hӗ Chí Minh.
7{LFNJQJ[LQFKkQWKjQKFiPѫQFiFEҥn tình nguyӋQYLrQÿmJL~Sÿӥ, hӛ trӧ tôi rҩt nhiӅu trong quá trình thu thұp dӳ liӋu giao thông thӵc tӃ trên ӭng dөQJGLÿӝQJFNJQJQKѭӭng dөng chҥy tӵ ÿӝng trên Google Colab
Sau cùng W{L [LQ ÿѭӧc gӱi lӡL FiP ѫQ chân thành nhҩt ÿӃQ JLD ÿuQK tôi, bҥn bè, nhӳng QJѭӡLÿmOX{Qÿӝng viên, khuyӃn khích và tҥRÿLӅu kiӋn thuұn lӧi cho tôi trong toàn bӝ quá trình hӑc tұSFNJQJ QKѭthӵc hiӋQÿӅ tài nghiên cӭu này
Tp Hӗ Chí Minh, ngày 27 tháng 07 QăP20
1Jѭӡi thӵc hiӋn luұQYăQ
MAI TҨN HÀ
Trang 6TÓM TҲT LUҰ19Ă17+Ҥ&6Ƭ
Mөc tiêu cӫa nghiên cӭu ÿӅ xuҩW FiF SKѭѫQJ SKiS NKDL SKi Gӳ liӋu dӵa vào dӳ liӋu TTGT trong quá khӭ ÿѭӧc thu thұp tӯ cӝQJÿӗng và các hӋ thӕng giao thông khác nhau trong thành phӕ QKѭ Gӳ liӋu giao thông cӫa GPS tӯ các xe buýt, ӭng dөng trên thiӃt bӏ di ÿӝng, dӳ liӋu tӯ nhӳng hӋ thӕQJNKiFÿӇ ÿѭDUDѭӟFOѭӧng và dӵ ÿRiQ77*7Wҥi nhӳng ÿRҥQÿѭӡng bӏ thiӃu dӳ liӋu ӣ thӡLÿLӇm hiӋn tҥi
Cө thӇ KѫQPөc tiêu cӫa nghiên cӭu này tұSWUXQJYjRÿӅ xuҩt các mô hình phân tích và khai phá dӳ liӋu dӵa trên: mô hình thӕQJNrSKkQWtFKWѭѫQg quan, hӑFPi\ÿӇ phân
tích mӝW Oѭӧng lӟn dӳ liӋu (big data) vӅ TTGT trong quá khӭ và các khu vӵc có liên quan nhҵm dӵ ÿRiQ77*7ӣ nhӳQJQѫLWKLӃu dӳ liӋu hiӋn thӡi (không nh̵Qÿ˱ͫc dͷ li͏u cung c̭p tͳ c͡QJÿ͛ng và các h͏ th͙ng khác TXDÿyPӣ rӝQJÿӝ bao phӫ và tính hiӋu
quҧ cӫa hӋ thӕQJÿӅ xuҩt
KӃt quҧ cӫDÿӅ tài sӁ làm tiӅQÿӅ ÿӇ xem xét tính hiӋu quҧ cӫDSKѭѫQJSKiSWLӃp cұn tӯ ÿyFyNӃ hoҥch phát triӇn và ӭng dөng vào thӵc tiӉn nhҵm ӭng dөng giҧm thiӇu ùn tҳc giao thông cӫa Tp.HCM
Tӯ khóa: d ÿRiQWuQKWU̩ng giao thông, khai phá dͷ li͏u, dͷ li͏u chia s̓ tͳ c͡QJÿ͛ng, JLDRWK{QJÿ{WK͓.
Trang 7ABSTRACT
Aiming to advocate data mining methods based on historical traffic data collected from the community and various transport systems in Ho Chi Minh city such as GPS traffic data from buses, mobile apps, and other systems, this thesis provides a mechanism to make estimations and predictions of traffic conditions at roads missing real-time traffic data
Mainly, this research focuses on proposing data mining models stand on statistical,
algorithms, correlation analysis, machine learning to analyze large amounts of data (big data) from past traffic conditions and related areas to predict traffic conditions when the
real-time data are missing, thereby expanding the coverage and effectiveness of the proposed system
The results of the thesis will serve as a premise to consider the effectiveness of the proposed method before developing and applying it in practice to reduce traffic congestion in the HoChi Minh city
Keywords: Estimate traffic condition - Data mining ± Crowd-sourced data ± Urban traffic
Trang 8LӠ,&$0Ĉ2$1
7{L[LQFDPÿRDQÿk\OjF{QJWUuQKQJKLrQFӭu khoa hӑFW{LÿmWӵ thӵc hiӋn Dӳ liӋu ÿѭӧc sӱ dөng trong toàn bӝ quá trình phân tích cӫa luұQYăQFyQJXӗn gӕc rõ ràng và minh bҥFKÿѭӧc công bӕ WKHRÿ~QJTX\ÿӏQKYjÿҥRÿӭc nghiên cӭu khoa hӑc Các kӃt quҧ ÿҥWÿѭӧc cӫa nghiên cӭu trong luұQYăQQj\W{LÿmWӵ thӵc hiӋn mӝt cách trung thӵc và khách quan KӃt quҧ luұQYăQÿѭӧc công bӕ lҫQÿҫu tiên trong bҧn báo cáo này và FKѭDWӯQJÿѭӧc công bӕ trong bҩt kǤ luұQYăQWUѭӟFÿy
Tp Hӗ Chí Minh, ngày 27 tháng 07 QăP20
1Jѭӡi thӵc hiӋn luұQYăQ
MAI TҨN HÀ
Trang 9MӨC LӨC
1 PHҪN MӢ ĈҪU 11
1.1 Lý do chӑQÿӅ tài 11
1.2 MөFÿtFKQJKLrQFӭu 12
1.3 PhҥPYLYjÿӕLWѭӧng nghiên cӭu 13
2 CÁC NGHIÊN CӬU LIÊN QUAN 16
2.1 Tәng quan vӅ tình hình ùn tҳc giao thông ӣ Tp HCM 16
2.2 Các nghiên cӭu ӣ ViӋt Nam 17
4.1 Các mô hình thu thұp dӳ liӋXÿӅ xuҩt 29
4.1.1 Mô hình thu thұp dӳ liӋu trӵc tiӃp tӯ ӭng dөQJGLÿӝng 30
4.1.2 Mô hình thu thұp dӳ liӋu tӯ TomTom 31
4.2 Mô hình dӵ ÿRiQGӳ liӋu 33
5 THӴC NGHIӊM 39
5.1 3KѭѫQJSKiSWKXWKұp dӳ liӋu 39
5.1.1 Thu thұp dӳ liӋu thông qua ӭng dөng di dӝng 39
5.1.2 Thu thұp dӳ liӋu tӯ TomTom 41
5.2 TiӅn xӱ lý dӳ liӋu 43
5.2.1 TiӅn xӱ lý dӳ liӋu thu thұp tӯ ӭng dөng di dӝng 43
5.2.2 TiӅn xӱ lý dӳ liӋu thu thұp tӯ TomTom 46
5.3 KӃt quҧ thӵc nghiӋm quá trình phân tích dӳ liӋu 47
5.3.1 KӃt quҧ khai phá tӯ bӝ dӳ liӋu trên ӭng dөng di dӝng 47
5.3.2 KӃt quҧ khai phá tӯ bӝ dӳ liӋu tӯ TomTom 51
6 TÍCH HӦP CÁC MÔ HÌNH KHAI PHÁ VÀO Hӊ THӔNG 55
6.1 Mô hình dӵ ÿRiQ77*7trong hӋ thӕng ITS 55
Trang 106.2 &iFWUѭӡng hӧp sӱ dөng mô hình dӵ ÿRiQ77*7 56
6.3 Huҩn luyӋn và cұp nhұt mô hình theo lӏch trình 58
KӂT QUҦ ĈҤ7ĈѬӦC TӮ QUÁ TRÌNH NGHIÊN CӬU 64
DANH MӨC TÀI LIӊU THAM KHҦO 64
Trang 111 PHҪN MӢ ĈҪU
1.1 Lý do ch͕Qÿ͉ tài
Ùn tҳc giao thông (UTGT) ÿm Yj ÿDQJ Wӯng ngày ҧQK KѭӣQJ ÿӃn nhiӅu mһt cӫD ÿӡi sӕng xã hӝL QKѭ OjP WăQJ WKӡL JLDQ ÿL Oҥi, tiêu hao nhiӅu nhiên liӋu, hao PzQSKѭѫQJWLӋn và trӵc tiӃp làm ô nhiӉPP{LWUѭӡng UTGT không nhӳng kiӅm hãm sӵ phát triӇn cӫa kinh tӃ ÿ{WKӏ, khi hàng hóa bӏ vұn chuyӇn chұP«PjFzQlàm giҧm chҩWOѭӧng cuӝc sӕng gây nhiӅu hӋ lө\QKѭFăQJWKҷng, thұm chí còn gây ҧQKKѭӣng lӟQÿӃQDQQLQKFNJQJQKѭFKҩWOѭӧng cuӝc sӕng cӫDQJѭӡi dân [1- 2] 'RÿyEjLWRiQOjPWKӃ QjRÿӇ giҧm thiӇu tình trҥng giao thông (TTGT) trong các thành phӕ lӟn ӣ FiFQѭӟc phát triӇQÿDQJQKұQÿѭӧc rҩt nhiӅu sӵ quan tâm
Trong thӡLÿҥi công nghӋ sӕ phát triӇQQKѭYNJEmRFXӝc sӕng cӫDFRQQJѭӡi gҳn liӅn vӟi công nghӋ ÿmWҥo nhiӅXÿLӅu kiӋn thuұn lӧLJL~SQJѭӡi dân có thӇ tiӃp cұn công nghӋ và internet mӝt cách dӉ dàng 7KrPYjRÿyVӵ bùng nә cӫa thiӃt bӏ di dӝng và dӳ liӋu lӟn ÿm JyS SKҫn PDQJ ÿӃn nhiӅX KѫQ QKӳng giҧi pháp tiӅm QăQJÿӇ giҧi quyӃt nhӳng vҩQÿӅ cӫa xã hӝLQKѭYҩQÿӅ giao thông cӫa Tp HCM Cùng vӟi sӵ tiӃn bӝ cӫa khoa hӑc công nghӋ và nguӗn dӳ liӋu dӗL GjR ÿѭӧc thu thұp tӯ nhiӅu nguӗQ Yj ÿѭӧc chia sҿ tӯ cӝQJ ÿӗng, nghiên cӭu này sӁ tұn dөng nhӳng nguӗn lӵFÿyÿӇ xây dӵng mӝt mô hình dӵ ÿRiQ77*7Gӵa vào dӳ liӋu lӟn, nhҵm góp phҫn cung cҩp thông tin thông suӕWFKRQJѭӡi tham gia JLDRWK{QJFNJQJQKѭFѫTXDQTXҧQOêÿӇ có nhӳng ӭng phó, ÿLӅu chӍnh kӏp thӡLKѭӟQJÿӃn giҧm thiӇu tình trҥng UTGT cho thành phӕ
1KѭÿmÿӅ cұp ӣ trên, công nghӋ phát triӇn không nhӳng cung cҩp thêm nhiӅu giҧi pháp khҧ thi ÿӇ giҧi quyӃt vҩQÿӅ KѫQPjFzQlà ÿzQEҭ\ÿӇ ÿѭDWK{QJWLQÿӃn vӟi ÿ{QJÿҧo QJѭӡi dân Tuy nhiên, bên cҥnh nhӳng thuұn lӧi vүn còn nhӳng vҩn ÿӅ cҫQÿѭӧc quan tâm và giҧi quyӃt WURQJÿӅ tài này, cө thӇ QKѭYҩQÿӅ trong bài toán dӵ ÿRiQ77*7OjOjPWKӃ QjRÿӇ thu thұSÿѭӧc dӳ liӋu giao thông trong quá khӭ phҧLÿӫ lӟQÿӇ sӱ dөng vào quá trình khai phá và dӵ ÿRán TTGT trong hiӋn tҥi Bên cҥnh ÿyQKӳng vҩQÿӅ vӅ chҩWOѭӧng dӳ liӋXFNJQJQKѭ[iFÿӏnh chiӅu dӳ liӋX ÿҫu vào cҫn thiӃW ÿӇ viӋc khai phá dӳ liӋu mang lҥi kӃt quҧ khҧ quan và dӵ ÿRiQÿѭӧc TTGT mӝt cách chính xác nhҩt có thӇ v.v Trong thӡLNuÿҫu phát triӇn hӋ thӕng cҧnh báo giao thông, nhóm nghiên cӭu còn hҥn chӃ vӅ mһt dӳ liӋu, khi mà sӕ OѭӧQJQJѭӡi dùng sӱ dөng ӭng dөQJFKѭDQKLӅu và dӳ liӋu TTGT trong quá khӭ còn rҩt hҥn chӃ ThӡLÿLӇm tiӃn hành thӵc hiӋQÿӅ tài WKiQJQăP , thì
Trang 12dӳ liӋu TTGT trong quá khӭ chӍ Fyÿѭӧc tӯ dӳ liӋu thu thұp tӯ GPS trên xe buýt, ÿk\FNJQJOjÿӅ WjLÿmÿѭӧc nghiên cӭu và phát triӇn tӯ nhóm cӫa thҫy Phҥm Trҫn 9NJ>@9ӟi bӝ dӳ liӋu này thì viӋc khai phá dӳ liӋXFKѭDPDQJOҥi nhӳng kӃt quҧ khҧ TXDQNKLÿӝ chính xác cӫa mô hình khi sӱ dөng dӳ liӋu tӯ GPS trên xe bus chӍ khoҧng 45%, kӃt quҧ này còn thҩSYjFKѭDWKӇ áp dөng vào thӵc tӃ ÿӇ dӵ ÿRiQ77*7WUrQÿӏa bàn TP HCM 'RÿyÿӇ ÿӅ tài này có thӇ mang lҥi kӃt quҧ khҧ quan, kӃt quҧ mà có thӇ ӭng dөng vào thӵc tӃ thì bên cҥnh bài toán ÿӅ xuҩt mô hình dӵ ÿRiQѭӟFOѭӧng TTGT hiӋu quҧ, cҫn phҧi giҧi quyӃt vҩQÿӅ không kém phҫn quan trӑng là vӅ mһt dӳ liӋu, câu hӓLÿһWUDOjPQKѭWKӃ nào Fyÿѭӧc dӳ liӋu ÿӫ lӟQ ÿӫ ÿD GҥQJ QKѭ WrQ FӫD ÿӅ tài là phân tích TTGT dӵa trên dӳ liӋu lӟn Nhӳng vҩQÿӅ này sӁ ÿѭӧc giҧi quyӃt thông qua giҧLSKiSÿӅ xuҩWÿѭӧc trình bày ӣ mөc 4
vӵc có liên quan nhҵm dӵ ÿRiQ77*7ӣ nhӳQJQѫLWKLӃu dӳ liӋu hiӋn thӡi (không nh̵Qÿ˱ͫc dͷ li͏u cung c̭p tͳ c͡QJÿ͛ng và các h͏ th͙ng khác TXDÿyPӣ rӝng
ÿӝ bao phӫ và tính hiӋu quҧ cӫa hӋ thӕQJÿӅ xuҩt
Vӟi nhӳng vҩQÿӅ hiӋn tҥi, luұQYăQQj\VӁ tұp trung giҧi quyӃt 3 vҩQÿӅ chính VDXÿk\
y ĈӅ xuҩt mӝWFѫFKӃ thu thұp dӳ liӋXÿҧm bҧo chҩWOѭӧng dӳ liӋXÿҫu vào nhҵm phөc vө cho quá trình hӑc máy và phân tích dӳ liӋu mӝt cách hiӋu quҧ
y Cung cҩp mӝt bӝ khung cho viӋFѭӟFOѭӧng, dӵ ÿRiQ77*7Gӵa trên cách tiӃp cұn máy hӑc thông qua nhӳng thuұt toán dӵ ÿRiQ QKҵm
Trang 13WăQJÿӝ chính xác cӫa mô hình dӵ ÿRiQ77*7ÿӇ giҧi quyӃt vҩQÿӅ thiӃu dӳ liӋu TTGT trong thӡi gian thӵc tҥi TP Hӗ Chí Minh
y Mӝt hӋ thӕng thӵc nghiӋm sӁ ÿѭӧc triӇQNKDLÿӇ ÿiQKJLiWtQKKLӋu quҧ và khҧ thi cho viӋc thu thұp và khai phá dӳ liӋu dӵDWUrQFѫFKӃ, P{KuQKÿѭӧFÿӅ xuҩt trong luұQYăQQj\
Tính mӟLYjÿһc sҳc cӫDÿӅ WjLQj\OjQJѭӡi thӵc hiӋQÿӅ xuҩWSKѭѫQJSKiSthu thұp dӳ liӋu thӵc tӃ bҵng xe máy trӵc tiӃp tҥi mӝt sӕ tuyӃQÿѭӡng tҥi Tp.HCM thông qua ӭng dөQJWUrQÿLӋn thoҥLWK{QJPLQKÿѭӧc phát triӇn bӣi nhóm nghiên cӭuFNJQJQKѭWKXWKұp dӳ liӋu vӅ TTGT tӯ hӋ thӕng cӫa bên thӭ 3 QKѭ7RP7RP[55], Sӣ GTVT [11] 3KѭѫQJSKiSÿӅ xuҩWQj\FzQ[iFÿӏnh các chiӅu dӳ liӋXÿҫu vào cӫa mô hình vӯDÿӫ, không quá nhiӅu và phӭc tҥSQKѭQJYүQÿҧm bҧRÿѭӧc chҩW OѭӧQJ FNJQJ QKѭ ÿӝ chính xác Các tuyӃQ ÿѭӡng và thӡi gian thu thұS FNJQJÿѭӧc khҧo sát và chӑn lӑc nhҵm mөF ÿtFK SKҧn ánh gҫQ ÿ~QJ QKҩt TTGT tҥi Tp.HCM, dӳ liӋX ÿѭӧc thu thұS WURQJ TXi WUuQK Qj\ ÿѭӧF [HP QKѭ Gӳ liӋu hҥt giӕng cho quá trình phân tích và xây dӵng mô hình dӵ ÿRiQ77*7EDQÿҫu KӃt quҧ cӫa mô hình dӵ ÿRiQGӵa trên dӳ liӋXÿѭӧc thu thұp trӵc tiӃp bӣi nhóm nghiên cӭu thông qua ӭng dөQJÿLÿӝQJO~Fÿҫu cho kӃt quҧ rҩt khҧ TXDQÿӝ chính xác WăQJKѫQso vӟi mô hình dӵ ÿRiQ77*7Gӵa trên dӳ liӋu tӯ [HEXêWWUѭӟFÿyKӃt quҧ này cho thҩy tính khҧ thi cӫDSKѭѫQJSKiSWKXWKұp dӳ liӋXFNJQJQKѭP{hình dӵ ÿRiQÿѭӧFÿӅ xuҩt
1.3 Ph̩m vi Yjÿ͙LW˱ͫng nghiên cͱu
Phҥm vi nghiên cӭu: ê Wѭӣng khoa hӑc chính cӫD ÿӅ tài là nghiên cӭX ÿӅ
xuҩt các giҧi pháp và xây dӵng hӋ thӕng cҧnh báo ùn tҳc giao thông dӵa vào phân tích dӳ liӋu lӟn Dӳ liӋXÿѭӧc sӱ dөng trong nghiên cӭu này là dӳ liӋXÿѭӧc thu thұp tӯ cӝQJÿӗng, tӯ quá trình thu thұp trӵc tiӃp tӯ nhóm nghiên cӭu thông qua ӭng dөQJWUrQÿLӋn thoҥLGLÿӝng và dӳ liӋu TTGT tӯ nhӳng hӋ thӕng khác Phҥm vi thӵc hiӋn cӫa nghiên cӭu trên ÿӏa bàn Tp HCM Nghiên cӭX KѭӟQJ ÿӃn viӋc [iF ÿӏnh các chiӅu dӳ liӋX ÿҫu vào cҫn thiӃt cҫQ ÿѭӧc thu thұp tӯ QJѭӡi dùng thông qua ӭng dөng thu thұp dӳ liӋX JLDR WK{QJ WUrQ ÿLӋn thoҥi dӵa vào tín hiӋu GPS Cө thӇ KѫQQJKLrQFӭu này sӁ hiӋn thӵc viӋc thu thұp dӳ liӋu vӅ TTGT tҥi 1 sӕ tuyӃQÿѭӡng trong Tp HCM thông qua ӭng dөQJÿѭӧc phát triӇQWUrQGLÿӝng
Trang 14(android) Tӯ dӳ liӋXFyÿѭӧc, tôi sӁ tiӃn hành phân tích, khai phá dӳ liӋu dӵa trên các mô hình sӁ ÿѭӧFÿӅ xuҩt trong mөc 4 giҧLSKiSÿӅ xuҩt
ĈӅ WjLQj\ÿzLKӓLQJѭӡi thӵc hiӋn phҧi áp dөng các thuұt toán có sҹQÿӇ thӵc hiӋn phân tích, khai phá dӳ liӋu nhҵm rút trích ra nhӳQJWK{QJWLQFyêQJKƭDFKRQJѭӡi sӱ dөQJFNJQJQKѭQKjTXҧQOêĈӗng thӡi QJѭӡi thӵc hiӋn sӁ ÿӅ xuҩt các mô hình thu thұp dӳ liӋX FNJQJ QKѭ ÿiQK JLi WtQK KLӋu quҧ, khҧ thi cӫa giҧi pháp Vӟi nhӳng yêu cҫXWUrQÿӅ tài này phù hӧp vӟi nhӳng hӑFYLrQÿDQJWKHRhӑFQJjQKÿjRWҥo hӋ thӕng thông tin quҧn lý FNJQJQKѭQJjQKNKRDKӑc máy tính
ĈӕLWѭӧng nghiên cӭu: ĈӇ [iFÿӏQKÿӕLWѭӧQJÿѭӧc nghiên cӭu trong mөc
Qj\WUѭӟc tiên cҫn có cái nhìn tәng quát vӅ kiӃn trúc tәng quan cӫa hӋ thӕQJÿѭӧc ÿӅ xuҩt QKѭ minh hӑa ӣ hình 1 [32]
Hình 1 KiӃn trúc tәng quan cӫa hӋ thӕng cҧnh báo giao thông thông minh dӵa vào dӳ liӋu tӯ cӝQJÿӗng và phân tích dӳ liӋu lӟn
HӋ thӕng tәng quan sӁ bao gӗm 3 khӕLFKtQKQKѭVDX 1) thu th̵p dͷ li͏u tͳ c͡QJÿ͛ng thông qua thi͇t b͓ GLÿ͡ng (cͭ th͋ OjÿL͏n tho̩i thông minh có k͇t n͙i
Trang 15Internet) và dͷ li͏u tͳ các thi͇t b͓ ph̯n cͱQJQK˱FDPHUD*36 &iFGͷ li͏u này sͅ ÿ˱ͫFO˱XWUͷ và phân tích t̩i h͏ th͙ng máy chͯ nh̹P[iFÿ͓nh ÿ˱ͫc TTGT và tͳ ÿyF̫QKEiR87*7FKRQJ˱ͥi dùng (3) Các thông tin này sͅ ÿ˱ͫc hi͋n th͓ trên b̫Qÿ͛ giao thông cͯa thành ph͙ thông qua ͱng dͭQJGLÿ͡ng ho̿c ͱng dͭng web
Các thông tin vӅ TTGT sӁ WKѭӡQJ[X\rQÿѭӧc cұp nhұWJL~SQJѭӡi tham gia giao thông chӑQÿѭӧc nhӳng lӝ trình phù hӧSWUiQKÿLYjRQKӳQJÿLӇm ùn ӭ, qua ÿyJySSKҫn giҧm thiӇu tình trҥng UTGT vӕn xҧ\UDQJj\FjQJWKѭӡng xuyên và nghiêm trӑQJWUrQÿӏa bàn Tp HCM Các thông tin tәng hӧp, thӕng kê vӅ TTGT giúp nhà quҧn lý giao thông, quy hoҥch ÿ{WKӏ, có nhӳng quyӃWÿӏnh hӧp lý trong ÿLӅu hành, hoҥFKÿӏnh chiӃQOѭӧc trong công tác chӍnh trang hҥ tҫng giao thông, KѭӟQJÿӃn xây dӵng hӋ thӕng giao thông thông minh, bӅn vӳng cho thành phӕ
ĈӕL WѭӧQJ ÿѭӧc nghiên cӭX WURQJ ÿӅ tài này là Bӝ phân tích và dӵ ÿRiQTTGT (Traffic state Analysis & Prediction) ÿӇ hiӋn thӵFÿѭӧc bӝ phân tích và
dӵ ÿRiQ77*7Pӝt cách chính xác và hiӋu quҧ thì cҫn phҧi có dӳ liӋXÿҫu vào phù hӧp, cӝng vӟi các mô hình khai phá dӳ liӋu hӧS Oê ĈӇ trҧ lӡi câu hӓi này mӝt cách rõ ràng vӅ mһt thӵc nghiӋPÿӕLWѭӧng nghiên cӭu sӁ ÿѭӧc chia làm 3 công
viӋc nhӓ KѫQVDXÿk\ Ĉ͉ xṷWSK˱˯QJSKiSWKXWK̵p dͷ li͏u giao thông trong thc t͇ t̩i nhͷQJFRQÿ˱ͥQJÿmQrXͧ trên thông qua ͱng dͭng WUrQÿL͏n tho̩i di ÿ͡ng, (2) Tͳ dͷ li͏u thu th̵Sÿ˱ͫc, sͅ ti͇n hành x͵ lý dͷ li͏u và ti͇n hành khai phá dͷ li͏Xÿ͋ ÿ˱DUDFiFP{KuQKG ÿRiQ˱ͣFO˱ͫng TTGT ͧ nhͷQJQ˯LWKL͇u dͷ li͏X ĈiQKJLiN͇t qu̫ ÿ̩Wÿ˱ͫc tͳ quá trình thc nghi͏PYjÿ˱DUDQK̵n [pWFNJQJQK˱K˱ͣng phát tri͋n ti͇p theo trong W˱˯QJODL
Trang 162 CÁC NGHIÊN CӬU LIÊN QUAN
2.1 T͝ng quan v͉ tình hình ùn t̷c giao thông ͧ Tp HCM
4XiWUuQKÿ{WKӏ hóa là mӝt trong nhӳQJÿLӅu tҩt yӃXYjÿDQJGLӉn ra mҥnh mӁ trên toàn thӃ giӟi Không nҵm ngoài quy luұWÿyWURQJQKӳQJQăPWUӣ lҥLÿk\7SHCM ÿѭӧc xem là trung tâm kinh tӃ cӫa cҧ Qѭӟc và là mӝt trong nhӳng thành phӕ QăQJÿӝng có tӕFÿӝ phát triӇn nhanh bұc nhҩt khu vӵFĈ{QJ1DPÈ7KHRÿiQKgiá cӫa tәng cөc thӕng kê dân sӕ 7S+&0YѭӧWQJѭӥng 10 triӋXGkQWURQJQăP2018 Sӵ JLD WăQJ GkQ Vӕ nhanh ÿm Wҥo ra nhӳng áp lӵc rҩt lӟn lên khҧ QăQJ ÿiSӭng hӋ thӕQJ JLDR WK{QJ FNJQJ QKѭ Fѫ Vӣ hҥ tҫng cӫa thành phӕ [3-4] VӟL KѫQ SKѭѫQJWLӋn là xe máy, con sӕ thӕQJNrKѫQWULӋXSKѭѫQJWLӋn, tình trҥng ùn tҳc giao thông (UTGT) diӉn ra phӭc tҥp vӅ tҫn sӕ FNJQJQKѭSKҥm vi ҧQKKѭӣng (thӡi gian ùn tҳc kéo dài) [7] ThiӋt hҥi do tҳc nghӁQ JLDR WK{QJ KjQJ QăP YjRkhoҧng 23.000 tӹ ÿӗQJ KѫQWӹ USD), mӝt con sӕ vô cùng lӟn cùng vӟi sӕ liӋu tӯ Sӣ Giao thông vұn tҧi (GTVT) Tp HCM cho thҩy hiӋn nay quӻ ÿҩt dành cho JLDRWK{QJWUrQÿӏa bàn thành phӕ rҩt thҩp dүQÿӃn hӋ lөy trung bình mӛi giӡ kҽt xe thành phӕ phҧi chӏu thiӋt tӟi khoҧng 2,4 tӍ ÿӗng [5-6]
Tҥi các thành phӕ lӟQYjÿDQJSKiWWULӇQQKѭ7S+&0QWҳc giao thông là mӝt trong nhӳng vҩQÿӅ nan giҧi thu hút sӵ quan tâm sâu sҳc cӫDOmQKÿҥo thành phӕ, nhà khoa hӑc, doanh nghiӋSYjÿ{QJÿҧRQJѭӡi dân sinh sӕng và làm viӋc tҥi Tp HCM Trên thӵc tӃ 7S+&0ÿmFK~êÿҫXWѭYjTXDQWkPQKLӅXKѫQÿӇ giҧi quyӃt các vҩQÿӅ JLDRWK{QJWUrQÿӏa bàn thành phӕĈѭӧc thӇ hiӋn rõ trong nhӳng QăPTXDWKjQKSKӕ ÿmÿҫXWѭ[k\Gӵng nhiӅu cҫXYѭӧt tҥLFiFÿLӇm giao lӝ nhҵm giҧi quyӃt và cҧi thiӋQ77*7FNJQJQKѭ[k\Gӵng tuyӃQWjXÿLӋn trên cao Sài Gòn ± SuӕL7LrQÿӇ chia sӁ tҧi cho các tuyӃn ÿѭӡng vӕQÿDQJEӏ quá tҧi [3] Bên cҥnh ÿҫXWѭYjRSKiWWULӇQFѫVӣ hҥ tҫng, thành phӕ FNJQJFKӫ WUѭѫQJÿҭy mҥnh các giҧi pháp vӅ công nghӋ thông tin và truyӅQWK{QJ ,&7 ÿӇ phөc vө công tác giám sát YjÿLӅu khiӇQFNJQJQKѭYұn hành, mөFÿtFK[k\GӵQJYjKѭӟQJÿӃn các hӋ thӕng giao thông tK{QJPLQK ,76 ÿmYjÿDQJWURQJJLDLÿRҥn nghiên cӭu và triӇn khai [8-14] Tuy nhiên, trên thӵc tӃ WuQKKuQKJLDRWK{QJWUrQÿӏa bàn thành phӕ vүn còn nhiӅu vҩQÿӅ nan giҧi, ùn tҳc vүQWKѭӡng xҧy ra, thұm chí xҧy ra vӟi tҫn suҩt và mӭFÿӝ ngày càng nghiêm trӑQJKѫQ
Trang 172.2 Các nghiên cͱu ͧ Vi͏t Nam
7URQJ QѭӟF ÿm Fy Pӝt sӕ công trình nghiên cӭu liên quan nhҵm góp phҫn giҧm thiӇu ùn tҳc giao thông vӟi nhӳng hӛ trӧ cӫa công nghӋ thông tin và truyӅn WK{QJQKѭFKѭѫQJWUuQKWK{QJWLQJLDRWK{QJFӫDĈjL7LӃng nói ViӋt Nam (VOV) >@YjĈjL7LӃng nói Nhân dân Tp HCM (VOH) [7]; cәng thông tin giao thông cӫa Sӣ GTVT Tp HCM [8]; các nghiên cӭu tӯ FiFWUѭӡQJÿҥi hӑc lӟQQKѭQJKLrQcӭu tҥLWUѭӡQJĈҥi hӑc Bách Khoa Tp HCM vӅ các giҧi pháp nӅn tҧng cho giao thông thông minh [9]; hӋ thӕng mҥQJ OѭӟL FDPHUD JLiP ViW Yj ÿLӅu khiӇn giao thông [10]; hӋ thӕng giám sát và xӱ lý vi phҥm giao thông [11 - 12] Các công WUuQK Qj\ ÿm EѭӟF ÿҫX ÿHP Oҥi nhӳng kӃt quҧ ÿiQJ NKtFK OӋ Yj ÿѭD UD FiF ÿӏnh Kѭӟng nghiên cӭu nhҵm giҧm ùn tҳc giao thông cho Tp HCM
Tuy nhiên, các chӭFQăQJ[ӱ lý trong các hӋ thӕng hiӋn có vүn còn khá thô VѫYjÿk\FNJQJOjQKӳQJÿLӇm yӃu cҫQÿѭӧFÿҫXWѭQJKLrQFӭu nhҵm nâng cao sӭc mҥnh cӫa các hӋ thӕng giám sát và cҧnh báo giao thông ӣ ViӋW 1DP Yj ÿһc biӋt là ӣ TP HCM Cө thӇFѫFKӃ phân tích dӳ liӋu cӫa hӋ thӕng thông tin giao thông cӫD929>@Yj92+>@FzQÿѫQJLҧn, chӫ yӃu dӵDYjRFRQQJѭӡi (quan sát hӋ thӕng camera ӣ trung tâm, các phân tích cӫDSKyQJYLrQWK{QJTXDWѭѫQJWiFvӟi cӝng tác viên) Các chӭc năQJ Kӛ trӧ QKѭ WuP ÿѭӡng thay thӃ WuP ÿѭӡQJ ÿLngҳn nhҩt, cұp nhұt thông tin trên ӭng dөQJGLÿӝng, vүQFKѭDÿѭӧc phát triӇn
Các hӋ thӕQJNKiFQKѭKӋ thӕng cӫDĈ+%. 73+&0> @WKuWұp trung vào phân tích TTGT tӯ dӳ liӋu GPS tӯ nhӳng xe buýt, dӳ liӋu này vӕn chӭa nhiӅu thông tin nhiӉu (do sai sӕ trên GPS) Do vұy, cҫn phҧi có nhiӅu giҧi thuұt phân WtFKWLQKYLÿӇ phân tích dӳ liӋXQj\+ѫQQӳa, dӳ liӋX*36WKѭӡng bao hàm nhiӅu nhiӉu nên cҫQFyFѫFKӃ loҥi bӓ nhiӉu phù hӧp Các giҧi thuұt lý này nhìn chung là khá phӭc tҥp Tính hiӋu quҧ cӫa hӋ thӕng sӁ tӕWKѫQQӃXFyFѫFKӃ thu thұp dӳ liӋu chi tiӃt và liên quan mұt thiӃt vӟi TTGT KѫQQKѭFѫFKӃ thu thұp dӳ liӋu trên ӭng dөQJGLÿӝng vӅ Thông tin giao thông cӫa Sӣ GTVT TP HCM [8] Tuy nhiên, các chӭFQăQJSKkQWtFKFKX\rQVkXGӵa vào thӕng kê, hӑc máy hay khai phá dӳ liӋu ÿӇ ÿiQKJLiWtQKKӧp lӋ cӫa dӳ liӋXÿiQKJLiTTGT WURQJÿLӅu kiӋn thiӃu dӳ liӋu
(nh̹m mͧ r͡QJÿ͡ phͯ cͯa h͏ th͙ng), vүn còn thiӃu trong các nghiên cӭu hiӋn
có và cҫQÿѭӧFÿjRVkXQJKLrQFӭu
Trang 18cҧm biӃn này có thӇ là hӋ thӕng sӱ dөng vòng cҧm biӃn tӯ WUѭӡng (loop detector)
[16 - 17], hӋ thӕng phát hiӋQSKѭѫQJWLӋn dӵa vào công nghӋ ÿӏnh danh sóng radio RFID [18 - 19], hӋ thӕng mҥng camera [20],
7ѭѫQJWӵ QKѭFiFKӋ thӕng chӫ yӃu dӵa vào các thiӃt bӏ cҧm biӃn, dӳ liӋu tӯ FiF SKѭѫQJ WLӋn và tín hiӋu vô tuyӃQ ÿm ÿѭӧc nghiên cӭX QKѭ Trong [61] D.B NguyӉQYjFiFÿӗng nghiӋSÿӅ xuҩt mӝt hӋ thӕng giám sát tҳc nghӁn giao thông bҵng internet cӫD FiF SKѭѫQJ WLӋn, bao gӗm thu thұp dӳ liӋu, thiӃt lұp cҩu trúc SKkQÿRҥQP{KuQKOѭXOѭӧng giao thông, dӵ ÿRiQWҳc nghӁn giao thông cөc bӝ và dӏch vө tҳc nghӁQJLDRWK{QJÿLӇPÿӃQFKRQJѭӡi lái xe M Lewandowski và các ÿӗng nghiӋp cӫD {QJ ÿӅ xuҩt mӝt hӋ thӕng giám sát tҳc nghӁn giao thông bҵng FiFKSKkQWtFKFѭӡQJÿӝ tín hiӋu vô tuyӃn mà các thiӃt bӏ GLÿӝng nhұQÿѭӧc tӯ FiFÿqQhiӋXÿѭӧFÿһt ӣ KDLErQÿѭӡng [62] 0(OORXPLYjFiFÿӗng nghiӋp cӫa F{ÿӅ xuҩt mӝt hӋ thӕQJJLiPViWJLDRWK{QJÿѭӡng bӝ sӱ dөng nhiӅXSKѭѫQJWLӋn ED\NK{QJQJѭӡLOiLÿk\OjPӝt giҧi pháp hҩp dүQÿӇ JLiPViWJLDRWK{QJÿѭӡng bӝ [63] T T de Almeida và FiFÿӗng nghiӋp cӫD{QJÿӅ xuҩt mӝt hӋ thӕng theo dõi và phә biӃQ FiF ÿLӅu kiӋn giao thông bҵQJ Fѫ Vӣ hҥ tҫng phi tұp trung (DOCTraMS) vӟi dӳ liӋXJLDRWK{QJÿѭӧc áp dөng tӯ Sao Paulo, Brazil [64]
Bên cҥQKÿyFyQKLӅu nghiên cӭu tұp trung vào khҧo sát tài liӋu hӑc thuұt vӅ nguӗn dӳ liӋX ÿѭӧc chia sҿ tӯ ÿiP ÿ{QJ >@ E Estellés-$URODV Yj FiF ÿӗng nghiӋp cӫD{QJÿmWuPWKҩy gҫn bӕQPѭѫLFiFKKLӇu khác nhau vӅ nguӗn cung dӳ liӋu tӯ ÿiPÿ{QJ6RQJVRQJYӟLÿyQKӳng nghiên cӭXNKiFQKѭ> - 58] cho thҩy nhӳng tiӃn bӝ cӫa công nghӋ GLÿӝQJÿmFKRSKpSviӋc tìm nguӗn cung dӳ liӋu tӯ
Trang 19ÿiPÿ{QJWK{QJTXDGLÿӝQJWURQJFiFOƭQKYӵc khác nhau bao gӗm sҧn xuҩt, cung cҩp dӏch vө, chia sҿ dӳ liӋu Nguӗn dӳ liӋXÿѭӧc cung cҩp tӯ ÿiPÿ{QJÿѭӧc giҧi thích là mӝWKjQKÿӝng cӫa mӝt tә chӭc, mӝt công ty hoһc cӫa nhiӅXQJѭӡL QJѭӡi yêu cҫX ÿѭDUDFiF\rXFҫu cho nhӳQJQJѭӡLNKiFWK{QJTXD,QWHUQHWÿiPÿ{QJsӁ cung cҩp giҧi pháp, dӳ liӋu hoһc kiӃn thӭFFKRQJѭӡi yêu cҫu vӟi mөFÿtFKEDQÿҫu cӫa hӑÿӇ WK~Fÿҭy viӋc chia sҿ các nhà cung cҩp dӏch vө hoһc dӳ liӋu sӁ khen WKѭӣQJWKHRÿyQJJySFӫa nhӳQJQJѭӡi chia sҿ tӯ ÿiPÿ{QJWK{QJTXDQKLӅu cách NKiFQKDXQKѭWLӅn, xác nhұn trách nhiӋm xã hӝi, quyӅn truy cұp thông tin hoһc sӱ dөng dӏch vө miӉQSKtYY3KѭѫQJSKiSWLӃp cұn nguӗn cung ӭQJÿiPÿ{QJÿmÿѭӧc sӱ dөng rӝng rãi trong quҧn lý thҧm hӑa và chia sҿ thông tin trong các công ty hoһc cӝQJÿӗng [59] Ushahi có thӇ là mӝt ví dө thành công cӫDSKѭѫQJSKiStìm nguӗn cung ӭQJÿiPÿ{QJÿӇ chia sҿ và phân tích dӳ liӋu, phә biӃn ciFKѭӟng dүQ Vѫ WiQ FKR QJѭӡi dùng tҥi chӛ và hӛ trӧ các tình nguyӋn viên tiӃn hành giҧi cӭu hiӋu quҧ trong trұQÿӝQJÿҩt ӣ Haiti [60]
Tuy nhiên, ӣ nhӳng QѭӟF ÿDQJ SKiW WULӇQ QKѭ 9LӋt Nam, nhӳng hӋ thӕng mҥng cҧm biӃn cӕ ÿӏQKQKѭFiFphân tích ӣ trên FKѭDWKӇ áp dөng vì nhӳng lý do vӅ bài toán chi phí xây dӵng, vұn hành và bҧo trì Trong nhӳQJ QăP JҫQ ÿk\
nhӳng nghiên cӭu sӱ dөng công nghӋ mҥQJ GLÿӝng, thiӃt bӏ GLÿӝng (ÿL͏n tho̩i thông minh, máy tính b̫ng, ) ÿӇ ÿRÿҥt, thu thұp dӳ liӋXOLrQTXDQÿӃn giao thông
[21 - 24] ÿmFKRWKҩ\ÿѭӧc sӵ hiӋu quҧ và tính khҧ thi khi áp dөng vào thӵc tӃ Do thiӃt bӏ GLÿӝng xuҩt hiӋn ӣ mӑLQѫLYjKҫXQKѭÿmÿѭӧc phә cұSÿӃn mӑLQJѭӡi dân nên các vҩn ÿӅ vӅ ÿӝ bao phӫ, chi phí vұn hành sӁ ÿѭӧc giҧi quyӃt nӃu có mӝt mô hình thu thұp, xӱ lý và phân tích dӳ liӋu hiӋu quҧ Bên cҥQKÿyWtQKKLӋu quҧ cӫDSKѭѫQJSKiSVӱ dөng dӳ liӋu tӯ ÿiPÿ{QJÿѭӧc thӇ hiӋn thông qua các nghiên cӭu trong [57 ± 60]
Trang 203 NӄN TҦNG LÝ THUYӂT
3.1 Các cách ti͇p c̵n hi͏n có v͉ c̫QKEiR77*7WURQJÿ{WK͓
1Kѭ ÿm WUuQK Ej\ ӣ mөc 2.2 các nghiên cӭX WURQJ Qѭӟc, mӝt sӕ công trình nghiên cӭu liên quan nhҵm góp phҫn giҧm thiӇu UTGT vӟi nhӳng hӛ trӧ cӫa công nghӋ thông tin và truyӅn thông phҧi kӇ ÿӃQQKѭ NrQKJLDRWK{QJÿ{WKӏ trên tҫn sӕ 95.6 MHz (VoH), trang web thông tin vӅ TTGT cӫa Sӣ GTVT Tp HCM thông qua tín hiӋu thu thұSÿѭӧc tӯ GPS xe buýt, thông qua hӋ thӕng mҥQJOѭӟi camera giám sát [11] Các hӋ thӕQJQj\ÿmYjÿDQJÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ cung cҩp nhӳng cҧnh báo vӅ TTGT FKRQJѭӡLGkQWUrQÿӏa bàn Tp HCM Bên cҥnh nhӳng thӃ mҥnh cӫa nhӳng hӋ thӕQJQKѭ ÿѭӧFÿ{QJÿҧRQJѭӡLGkQTXDQWkPÿyng góp thông tin vӅ TTGT bҵng cách gӑi trӵc tiӃSÿӃQÿѭӡng dây nóng, hay sӵ thuұn tiӋn mà hӋ thӕng camera cӫa sӣ GTVT mang lҥi là cung cҩp dӳ liӋu vӅ TTGT gҫQ QKѭ WKHR WKӡi gian thӵF WUrQ ÿӏa bàn thành phӕ Tuy nhiên, vүQ FzQ ÿy QKӳng hҥn chӃ tӯ 2 hӋ
thӕng WUrQQKѭVDX YӅ ÿӝ bao phӫ (ÿmÿ˱ͫFÿ͉ c̵p ͧ ph̯n WU˱ͣFOLrQTXDQÿ͇n chi phí l̷Sÿ̿t h͏ th͙ng camera, các thi͇t b͓ giám sát)