Quy hoạch chi tiết hệ thống hạ tầng kỹ thuật Cụm Công Nghiệp – Tiểu Thủ Công Nghiệp – Dân cư (khu 1) An Lạc, Quận Bình Tân, Thành Phố Hồ Chí Minh. Và ứng dụng Logic mờ (Fuzzy logic) vào điều khiển – giám sát hệ thống đèn tín hiệu giao thông.Phần 1: Quy hoạch hệ thống hạ tầng kỹ thuật khu dân cư An Lạc TL12000Đánh giá hiện trạng tự nhiên và hạ tầng kỹ thuậtQuy hoạch giao thông đô thịQuy hoạch san nền – thoát nước mưaQuy hoạch cấp nướcQuy hoạch thoát nước thảiQuy hoạch hệ thống cấp điệnQuy hoạch hệ thống thông tin liên lạc
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG GVHD: Th.s NGUYỄN HOÀNG MINH VŨ PHẦN I: ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN HIỆN TRẠNG CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Lý quy hoạch mục tiêu đồ án 1.1.1 Lý quy hoạch Đồ án quy hoạch chung quận Bình Tân UBND thành phố phê duyệt nhiệm vụ quy hoạch Để tạo sở cho công tác quản lý đất đai, quản lý xây dựng theo quy hoạch phát triển đô thị, đảm bảo mỹ quan thành phố, cần thiết phải có quy hoạch chi tiết cho khu vực địa bàn quận Đây sở để quận tiến hành giải nhiều công việc cấp bách quản lý trật tự đô thị, xác định quỹ đất xây dựng, đáp ứng nguyện vọng ổn định nơi cư trú người dân 1.1.2 Mục tiêu đồ án Phục vụ công tác cải tạo nâng cấp chỉnh trang đô thị kết hợp xây dựng tạo điều kiện phát triển kinh tế – xã hội Đánh giá tổng hợp điều kiện tự nhiên, trạng xây dựng, kinh tế xã hội, hạ tầng kỹ thuật, từ định hướng phát triển khơng gian thị theo giai đoạn phát triển kinh tế - xã hội quận phù hợp với tổng thể phát triển chung thành phố Xác định cấu phân khu chức sử dụng đất hợp lý phục vụ cho việc phát triển đô thị, quỹ đất giành cho đầu tư cơng trình hạ tầng xã hội hạ tầng kỹ thuật Thiết lập mối liên hệ chặt chẽ với khu vực xung quanh, đảm bảo phát triển lâu dài khu vực Khớp nối đồ án quy hoạch chung, quy hoạch chi tiết lẻ quy hoạch chung thống toàn khu vực Đáp ứng u cầu gìn giữ tơn tạo cảnh quan thiên nhiên, sở tổ chức hợp lý môi sinh bảo vệ môi trường Tạo môi trường sống tốt, thoả mãn nhu cầu vật chất tinh thần ngày cao Làm sở để quản lý đất đai, quản lý xây dựng bản, đồng thời tiền đề để lập quy hoạch chi tiết, dự án xây dựng địa bàn quận Phục vụ công tác kế hoạch; lập dự án đầu tư xây dựng phát triển đô thị quản lý đô thị theo quy hoạch 1.2 Cơ sở thiết kế quy hoạch 1.2.1 Các sở pháp lý Căn đồ án điều chỉnh quy hoạch chung thành phố Hồ Chí Minh Thủ tướng Chính phủ phê duyệt theo định số 123/1998/QĐ-TTg ngày 10/07/1998 Căn quy hoạch chung huyện Bình Chánh (nay phần tách quận Bình Tân) Ủy ban nhân dân thành phố phê duyệt Quyết định số 6993/QĐ-UBQLĐT ngày 24/12/1998 Căn định số 1187 ngày 28/03/2006 Ủy ban nhân dân quận Bình Tân việc phê duyệt nhiệm vụ điều chỉnh Quy hoạch chi tiết xây dựng đô thị tỷ lệ 1/2000 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG GVHD: Th.s NGUYỄN HOÀNG MINH VŨ Cụm CN - TTCN - Dân cư (khu 1) An Lạc, phường An Lạc, quận Bình Tân - Tp Hồ Chí Minh Căn nhiệm vụ Quy hoạch chung quận Bình Tân Ủy ban nhân dân thành phố phê duyệt Quyết định số 2906/QĐ-UB-QLĐT ngày 27/06/2006 1.2.2 Các nguồn tài liệu, số liệu Các nguồn tài liệu, số liệu trạng địa phương cung cấp đồ án quy hoạch có liên quan đến quy hoạch xây dựng quận Bình Tân vùng lân cận Các nguồn tài liệu, số liệu UBND quận Bình Tân cung cấp Tham khảo tài liệu quy hoạch chung quận Bình Tân Viện QHXD nghiên cứu Các số liệu khảo sát thực tế 1.2.2 Cơ sở đồ Bản đồ trạng sử dụng đất Sở Tài ngun - Mơi trường TP Hồ Chí Minh cung cấp Các đồ án quy hoạch chi tiết xây dựng cảu dự án đầu tư khu vực nghiên cứu, tỷ lệ: 1/500 *** CHƯƠNG : ĐẶC ĐIỂM HIỆN TRẠNG KHU VỰC NGHIÊN CỨU 2.1 Vị trí đặc điểm điều kiện tự nhiên 2.1.1 Vị trí giới hạn khu đất Diện tích khu đất quy hoạch: 146,71 Vị trí : khu vực điều chỉnh quy hoạch nằm phía Đường Kinh Dương Vương cụ thể sau: Đông giáp : Đường Hồ Học Lãm Tây giáp : Sông Vàm Nước Lên Nam giáp : Quận Bắc giáp : Đường Kinh Dương Vương THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG GVHD: Th.s NGUYỄN HỒNG MINH VŨ Vị trí khu quy hoạch Google Map 2.1.2 Địa Hình Diện tích khu đất quy hoạch: 146,71 địa hình tương đối phẳng thấp, với nhiều ao, mương, ruộng cỏ Hướng đổ dốc không rõ rệt 2.1.3 Khí Hậu Quận Bình Tân thuộc Thành phố Hồ Chí Minh nằm vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, mang tính chất chung nóng, ẩm với nhiệt độ cao mưa nhiều Trong năm có hai mùa rõ rệt: + Mùa mưa từ tháng đến tháng 11 + Mùa khô từ tháng 12 đến tháng năm sau Nhiệt độ: Nhiệt độ cao năm thay đổi Nhiệt độ trung bình 270C, dao động tháng khoản 25-300C, biên độ dao động ngày đêm 5-100C Ẩm độ: Độ ẩm biến thiên theo mùa, tỷ lệ nghịch với chế độ nhiệt độ, độ ẩm trung bình 76% + Cao vào tháng 8: 82% + Thấp vào tháng : 70 % Mưa: Lượng mưa trung bình hàng năm 1983 mm/năm, tập trung chủ yếu vào tháng 6,7,8,9 10 chiếm 90% lượng mưa năm Số ngày mưa bình quân hàng năm 159 ngày + Bức xạ: tổng xạ mặt trời + Trung bình:11,7 Kcal/cm2/tháng + Cao :14,2 Kcal/cm2/tháng THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG GVHD: Th.s NGUYỄN HOÀNG MINH VŨ + Thấp nhất:10,2 Kcal/cm2/tháng + Lượng bốc hơi: lớn, năm 1399 mm, trung bình 3,7 mm/ngày Gió: Hướng gió chủ yếu đơng nam tây nam Gió thịnh hành mùa khơ gió đơng nam với tầng suất 30-40% Gió thịnh hành vào mùa mưa giò tây nam với tần suất 66% Tốc độ gió trung bình 2-3 m/s, gió mạnh 25-30 m/s, đổi chiều rõ rệt theo mùa Nhìn chung khí hậu khu vực nghiên cứu có tính ổn định cao, không gặp thời tiết bất thường bão lụt, nhiệt độ nóng hay lạnh 2.1.4 Thủy văn Kênh rạch khu vực nghiên cứu chịu ảnh hưởng chế độ bán nhật triều không sông Sài Gòn sơng Bến Lức Các số liệu liên quan trắc thủy văn tính tốn dự báo mực nước kênh rạch khu vực nghiên cứu sau: Mực nước cao tính tốn: Điểm giao đường Lê Trọng Tấn - kênh 19/5: 1,64m Điểm giao đường Tân Kỳ Tân Quý - Bình Long: 1,95m Điểm giao đường Bình Long - kênh Tân Hương: 2,54m Giao lộ Tân Hòa Đơng - An Dương Vương: 1,30m (Theo số liệu quy hoạch tổng thể thoát nước xử lý nước thải TP.HCM dự án 415) 2.1.5 Địa chất cơng trình Khu vực có cấu tạo đất phù sa mới, thành phần chủ yếu sét, bùn sét, trộn lẩn nhiều tạp chất hữu cơ, thường có màu đen, xám đen Sức chịu tải đất thấp, nhỏ 0,7kg/cm2 Mực nước ngầm không áp nông, cách mặt đất khoảng 0,5m 2.2 Hiện trạng khu đất xây dựng 2.2.1 Hiện trạng dân số Khu đất nghiên cứu điều chỉnh quy hoạch có quy mơ 146,71 ha, có khoảng 291 hộ, với dân số khoảng 1164 người, sống tập trung ven đường Hồ Học Lãm đường Kinh Dương Vương Khu công nghiệp nhẹ nằm dọc theo tuyến đường Hồ Học Lãm hướng tây bắc khu vực thị hố nhanh, dân cư phát triển tự phát với tốc độ nhanh chóng Diện tích đất dành cho công nghiệp tập trung bị thu hẹp ngày nhiều - Mật độ dân cư trung bình người/ha - Tỷ lệ tăng tự nhiên: 1,5% 2.2.2 Hiện trạng sử dụng đất Hiện trạng sử dụng đất sau: THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Stt A B Loại đất Đất dân dụng Đất Đất giao thơng Đất ngồi dân dụng Đất nghĩa địa Đất nông nghiệp Sông rạch - ao hồ Tổng cộng 2.2.3 Hiện trạng Hạ tầng xã hội TRANG GVHD: Th.s NGUYỄN HOÀNG MINH VŨ Diện tích (ha) 84,01 64,40 19,61 62,70 15,19 19,16 28,35 146,71 Tỷ lệ (%) 57,26 43,90 13,37 42,74 10,35 13,06 19,32 100 Khu vực chưa xây dựng sở phúc lợi cơng cộng tối thiểu 2.2.4 Tình hình đầu tư, phát triển năm qua Trong khu vực nghiên cứu có ranh dự án phê duyệt: • Khu dân cư Huơng lộ 5, Cơng ty Nam Long • Cụm Biệt thự & Khách sạn cơng ty Nhựa Phước Thành • Khu nhà giãn dân Q 10 – CTXD & Dịch vụ nhà Quận 10 giai đoạn 1, • Khu dân cư Tiến Hùng • Khu dân cư Việt Tài Đánh giá sơ tiềm đầu tư sở quỹ đất: Khu vực nghiên cứu quy hoạch nằm địa bàn quận Bình Tân quận trình thị hóa nơi hình thành khu dân cư phục vụ cho mục tiêu điều chỉnh, phân bố dân cư thành phố Khu vực quy hoạch thuộc phường An Lạc, sản xuất chủ yếu nhà xưởng công ty sản xuất, phân bố dân cư hữu phát triển tự phát không tập trung, đất sản xuất nơng nghiệp ít, chủ yếu ao trồng hoa màu, nước thải công nghiệp, quỹ đất giành cho khu cơng trình cơng cộng, cơng viên xanh giải trí-thể dục thể thao xây dựng khu mới, khu dân cư xen cài sản xuất nhẹ, khu vực nghiên cứu 2.2.5 Hiện trạng cơng trình hạ tầng kỹ thuật 2.2.5.1 Giao thông Khu đất xác định đường Hồ Học Lãm phía Đơng có lộ giới 60m, phiá Bắc đường Kinh Dương Vương có lộ giới xác định 60m, với tuyến đường dự kiến Trần Văn Kiểu (Đại lộ Đơng Tây có lộ giới xác định 60m) Đây tuyến giao thông quan trọng kết nối với Thành phố tỉnh miền Tây 2.2.5.2 Cấp nước Các tuyến ống cấp nước trạng có khu quy hoạch , thuộc hệ thống nhà máy nước Sơng Sài Gòn THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Stt Tên đường Kinh Dương Vương Hồ Học Lãm TRANG GVHD: Th.s NGUYỄN HỒNG MINH VŨ Đường kính ống ∅ Năm xây dựng Trên lề Dọc hết tuyến đường 150 2004 tây Dọc hết tuyến đường Quốc lộ 1A Quốc lộ 1A 150 800 100 2004 2003 2003 nam đông Đoạn đường Cuối đường Cuối đường Tuy nhiên tuyến ống cấp nước trạng chưa có nước , tuyến cấp nước chưa xây dựng hoàn chỉnh Trong khu vực dự kiến xây dựng chưa có mạng phân phối nước máy thành phố Các xí nghiệp khu vực dự kiến quy hoạch sử dụng nguồn nước ngầm khai thác chỗ với giếng khoan công nghiệp độ sâu 100 m Dân cư khu vực sử dụng nguồn nước ngầm khai thác chỗ, giếng khoan tầng nước mạch nơng 2.2.5.3 Thốt nước Hệ thống chung cho nước mưa nước thải,được xây dựng với mật độ thấp, tiết diện nhỏ, phần lớn đặt không quy cách; tập trung chủ yếu khu vực công nghiệp,khu vực dự án nhà ở, khu vực chợ dọc theo trục đường Đường kính cống thay đổi từ ∅300 đến ∅800 Tình trạng ngập úng (do triều, mưa) phổ biến 2.2.5.4 Chuẩn bị kỹ thuật đất xây dựng • Nền đất: Khu đất quy hoạch có diện tích 146,713ha; địa hình tương đối phẳng thấp,với nhiều ao, mương, ruộng cỏ Hướng đổ dốc không rõ rệt Cao độ mặt đất sau: - Đất ruộng: từ 0,3m đến 0,7m - Thổ cư: từ 1,0m đến 1,8m - Ao, mương: từ 0,1m đến 0,5m - Đường Kinh Dương Vương: từ 1,23m đến 1,57m - Đường Hồ Học Lãm: từ 1,11m đến (cao độ Quốc gia ) • Thốt nước: Hệ thống chung cho nước mưa nước thải, xây dựng với mật độ thấp, tiết diện nhỏ, phần lớn đặt không quy cách; tập trung chủ yếu khu vực công nghiệp, khu vực dự án nhà ở,khu vực chợ dọc theo trục đường Đường kính cống thay đổi từ ∅300 đến ∅800.Tình trạng ngập úng (do thủy triều, mưa) phổ biến • Thủy văn: THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG GVHD: Th.s NGUYỄN HOÀNG MINH VŨ Khu vực chịu ảnh hưởng trực tiếp chế độ bán nhật triều không rạch Nước Lên qua sơng Bến Lức sơng Sài Gòn.Theo số liệu quan trắc thủy văn trạm Phú An,mực nước cao ( Hmax ) mực nước thấp (Hmin ) tương ứng với tần suất ( P ) khác sau: P Hmax Hmin 1% 10% 25% 50% 1.53 - 1.58 1.45 - 1.93 1.40 - 2.09 1.36 - 2.23 75% 99% 1.31 1.22 - 2.34 - 2.50 ( Cao độ Quốc gia ) Mực nước cao tính tốn khu vực:1,45m • Địa chất cơng trình – địa chất thủy văn: Khu vực có cấu tạo đất phù sa mới,thành phần chủ yếu sét, bùn sét, trộn lẩn nhiều tạp chất hữu cơ, thường có màu đen, xám đen Sức chịu tải đất thấp, nhỏ 0,7kg/cm2 Mực nước ngầm không áp nông, cách mặt đất khoảng 0,5m 2.2.5.5 Cấp điện : Nguồn điện: Khu dân cư – công nghiệp An Lạc cấp điện từ lưới điện chung TP Hồ Chí Minh, nhận điện từ trạm 110/15KV Phú Lâm Mạng điện: Mạng lưới phân phối điện có bao gồm: Đường dây trung 15KV chạy dọc đường Kinh Dương Vương đường Hồ Học Lãm có tổng chiều dài khoảng 4,54km, trục pha dài 0,3km, nhánh rẽ pha có chiều dài khoảng 2,64km nhánh rẽ pha dài 1,6km; đường dây 15KV chủ yếu dùng cáp nhôm lõi thép trụ bê tông ly tâm Cáp ngầm trung 15KV có khoảng 0,72km Trạm biến phân phối 15/0.4KV có 45 trạm với tổng cơng suất đặt 20.957,5 KVA, dùng máy biến pha treo trụ pha đặt giàn, nền; có khoảng trạm với tổng cơng suất đặt 2.170KVA phục vụ sinh hoạt dân cư; lại khoảng 37 trạm, tổng công suất 18.787,5KVA phục vụ sở sản suất Đường dây hạ có chiều dài khoảng 7,8km, dùng cáp nhôm vặn xoắn trụ bêtông ly tâm Nhận xét: Mạng phân phối điện phục vụ sinh hoạt dân dụng thiếu thưa thớt, chủ yếu phục vụ sở sản xuất Lưới điện trung hạ có phát triển tự phát theo nhu cầu trước mắt chủ yếu đường dây khơng, trạm đặt ngồi trời mỹ quan, thiếu an toàn cần cải tạo nâng cấp xây dựng thêm THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG GVHD: Th.s NGUYỄN HOÀNG MINH VŨ PHẦN II: QUY HOẠCH MẠNG LƯỚI HẠ TẦNG KỸ THUẬT CHƯƠNG 3: QUY HOẠCH GIAO THÔNG 3.1 Định hướng quy hoạch giao thông Quy hoạch giao thông giai đoạn phải cập nhật dự án khu quy họach, làm tăng tính khả thi đồ án, tránh gây xáo trộn lớn đến đời sống người dân, nhiên mạnh dạn đề xuất phương án chỉnh trang, mở rộng tạo mặt cho hệ thống giao thơng khu vực Khu quy họach có số hệ thống giao thông lớn bao gồm tuyến đường Kinh Dương Vương, Đại Lộ Đông Tây, đường Hồ Học Lãm có lộ giới: 60m Các tuyến thị tuyến khu vực tạo thành hệ thống trục hệ thống giao thông Giao thông đối nội tổ chức dựa sở giao thông hữu kết hợp cải tạo phát triển tuyến để đảm bảo nối kết hạ tầng khu vực, tạo điểm nhấn, phù hợp kiến trúc cảnh quan chung đô thị Tổ chức bãi đậu xe quy mô nhỏ Hệ thống kênh rạch nạo vét thông thống với đường nội ven sơng, nhằm tạo cảnh quan cho khu quy hoạch Tổng diện tích đất giành cho giao thông đối nội 26,74 ha, chiếm tỷ lệ 14,07% Bán kính quay xe ngã giao R = – 15 m tùy theo tính chất tuyến đường giao Mặt đường thiết kế bê tơng nhựa nhằm nước mặt cách nhanh nhất, tránh gây vệ sinh môi trường vào mùa nắng mùa mưa Do kinh phí đầu tư có hạn nên phân kỳ đầu tư trước mắt tưới nhựa nóng, sau thảm bê tơng nhựa Tại giao lộ, cơng trình vạt góc để bảo đảm tầm nhìn an tồn cho lái xe khách hành Để tạo khơng gian xanh thị, đồng thời diện tích để xe, tụ tập người nhà công cộng ta có khoảng lùi xây dựng so với giới dường đỏ, tùy thuộc vào chức đường quy hoạch sử dụng đất bên 3.2 Tính tốn nhu cầu giao thông – xác định mặt cắt ngang đường 3.2.1 Giả định nhu cầu giao thơng • Thành phần dân cư: - Học sinh, sinh viên chiếm 20% - Đi làm chiếm 45% - Học sinh tiểu học, người già chiếm 35% • Tần suất lại: - Đi học : lần/ngày - Đi làm: lần/ngày - Vui chơi, giải trí: lần/tuần THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG 10 GVHD: Th.s NGUYỄN HOÀNG MINH VŨ 3.2.2 Tính tốn nhu cầu giao thơng 3.2.2.1 Thành phần dân cư Bảng 3.1 Thành phần dân cư khu quy hoạch N g i p h KDDĐĐ ụ t h u ộ c A4 137 B6 138 C9 249 D8 241 E1 251 F1 251 C1 137 C2 1386 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - - TRANG 76 GVHD: Th.s NGUYỄN HOÀNG MINH VŨ Bộ phát laser hồng ngoại tích cực (Active Infrared Sensor) Bộ phát laser hồng ngoại hoạt động nguyên lý cảm biến sóng điện từ tần số cao truyền lượng tần số cao (bước sóng ngắn hơn) Bộ phát cảm nhận phần lượng phản xạ vùng hoạt động n Khoảng cách từ cảm biến đến vật thể xác định cách đo thời gian truyền tín hiệu xung hồng ngoại hai chiều Các cảm biến laser cung cấp thông tin có mặt, vận tốc, kích thước, chiếm chỗ phân loại thông tin điều kiện ngày đêm Các cảm biến hồng ngoại bị ảnh hưởng điều kiện thời tiết sương mù, bóng tối, mưa tuyết Hình 11.10 Mơ ngun lý cảm biến hồng ngoại tích cực Bộ cảm biến hồng ngoại thụ động (Passive Infrared Sensor) Bộ cảm biến hồng ngoại thụ động không truyền lượng, chúng đo lượng phát từ vật thể vùng phát Chúng phát có mặt xe cách đo khác lượng (ví nhiệt độ) phát từ đường xe cộ Công dụng phát hồng ngoại thụ động cung cấp liệu số lượng chiếm chỗ có mặt xe Các cảm biến gặp khó khăn đo tốc độ xe Cảm biến hồng ngoại thụ động bị ảnh hưởng điều kiện thời tiết sương mù, tuyết mưa làm tán xạ lượng phát từ xe THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG 77 GVHD: Th.s NGUYỄN HỒNG MINH VŨ Hình 11.11 Mơ ngun lý cảm biến hồng ngoại thụ động • Các cảm biến siêu âm: - - Cảm biến siêu âm Pulsed – Doppler: Các cảm biến hoạt động nguyên lý Doppler radar, ngoại trừ chúng phát sóng âm với tần số 20 – 200 Khz Các cảm biến đo tốc độ, chiếm chỗ, có mặt chiều dài hàng xe Hiệu suất cảm biến siêu âm nhỏ phát sóng tần số cao Hình 11.12 Mơ ngun lý cảm biến siêu âm Pulsed-Doppler Sóng siêu âm xung: Có thể phát hình dạng xe dùng cảm biến siêu âm dạng xung đặt đường Bộ phát đặt đường theo chiều hướng từ xuống đo thời gian sóng di chuyển từ cảm biến đến mặt đường đến phần cao xe ngang qua Tốc độ lặp lại xung quanh (khoảng 13 Hz) cho phép đo tối thiểu đến lần 1(s) Hiệu suất phân loại tốt cho hầu hết loại xe, cảm biến gặp khó khăn phát xe xe tải nhỏ Cảm biến bị nhiễu loạn không nhiệt độ THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG 78 GVHD: Th.s NGUYỄN HOÀNG MINH VŨ Hình 11.13 Mơ ngun lý cảm biến sóng siêu âm xung Kết luận: Trong hệ thống ta sử dụng loại cảm biến: - Vòng dây cảm ứng cảm biến Piezo để đo đếm lưu lượng xe, chiều dài xe - Hệ thống camera để quan sát điều khiển từ máy tính Nếu điều kiện cho phép lắp thêm cảm biến siêu âm góp phần đo xác lượng xe lưu thông 11.4.3 Phương pháp lắp đặt cảm biến mặt đường: • Bước 1: Lắp đặt biển báo an toàn để báo hiệu thi công lắp đặt cảm biến đường • Bước 2: Đánh dấu mặt đường vị trí phấn, sơn Chú ý phải đo xác để cảm biến lắp đặt xác vào vị trí, cảm biến phải lắp vng góc với mặt đường, khả đo, đếm cảm biến tối ưu Chuẩn bị cáp tín hiệu đủ dài (có dự phòng) để nối từ tủ điều khiển đến cảm biến • Bước 3: Dùng lưỡi dao chuyên dụng để cắt khe lắp cảm biến vòng dây : - Bề rộng: 20 mm - Độ sâu: 25 mm - Chiều ngang: 200 mm, ý phải lớn chiều dài cảm biến • Bước 4: Cắt khe để lắp cảm biến Piezo Bề rộng tối thiểu mm Nếu sử dụng ống cách điện phải cắt khe lắp rộng • Bước 5: Cắt khe để lắp vòng dây cảm ứng • Bước 6: Dùng nước áp lực để vệ sinh khe cắt • Bước 7: Dùng khí nén để hong khơ khe cắt • Bước 8: Lắp dải băng dọc theo bên khe lắp cảm biến Dải băng phải cách khe lắp mm • Bước 9: Chuẩn bị cảm biến piezo để lắp: kiểm tra thông số kỹ thuật cảm biến, chiều dài cáp… • Bước 10: Kiểm tra điện dung điện trở cảm biến LCR meter để đảm bảo chất lượng trước lắp đặt • Bước 11: Đặt cảm biến dải băng cạnh khe chuẩn bị lắp, trình lắp đặt phải sử dụng găng tay nhựa mềm THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG 79 GVHD: Th.s NGUYỄN HỒNG MINH VŨ • Bước 12: Lau chùi cảm biến bùi nhùi thép giấy nhám, sau lau cảm biến cồn loại vải lau khơng bụi • Bước 13: Đặt cảm biến Piezo vào khe lắp, ý không để đầu vào cáp không chạm vào đáy khe lắp • Bước 14: Đặt vòng dây cảm ứng vào khe cắt sẵn • Bước 15: Dùng vữa lỏng để lấp đầy khe lắp cảm biến • Bước 16: Gỡ bỏ dải băng khỏi mặt đường sau vữa khô cứng 11.4.3 Điều khiển mờ 11.4.3.1 Cấu trú hoạt động điều khiển mờ: Cấu trúc tiêu biểu điều khiển mờ (SISO – ngõ vào ngõ ra) Bộ điều khiển mờ gồm có bốn phần quan trọng: mờ hóa, sở luật mờ, chế suy diễn giải mờ Nếu ngõ giải mờ tác động điều khiển thiết bị hệ thống hệ định logic mờ Ngồi có mơ hình điều khiển mờ SIMO – Một ngõ vào nhiều ngõ ra, MISO – Nhiều ngõ vào ngõ ra, MIMO – Nhiều ngõ vào nhiều ngõ Hình 11.14: Cấu trúc điều khiển mờ (SISO) - Hình 11.15: Cấu trúc điều khiển mờ thực cho tốn giao thơng Do tình hình giao thơng Việt Nam phức tạp mơ hình nghiên cứu ứng dụng Fuzzy nên mơ hình điều khiển giả thiết xe vào ngã tư xác định đếm Tín hiệu đưa vào điều khiển mờ là: Xe đèn xanh (Greennum): thực chất tín hiệu phát xe chiều dài xe tuyến có đèn tín hiệu màu xanh (có thể tuyến A tuyến B) từ đưa tín hiệu vào THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - TRANG 80 GVHD: Th.s NGUYỄN HOÀNG MINH VŨ điều khiển mờ, lúc bên điều khiển mờ có tổng hợp lại để biết tổng số xe chiều dài xe tuyến có tín hiệu đèn xanh Xe đèn đỏ (Rednum): tương tự tổng hợp lại trạng thái xe tuyến đèn đỏ Thời gian đèn Xanh (Greentime): thời gian trì đèn xanh, liệu có PLC sử dụng hàm timer Tín hiệu từ hệ thống tín hiệu chuyển trạng thái đèn có 11.4.3.2 Hàm liên thuộc biến vào ra: Khi tín hiệu phát xe đưa vào, điều khiển mờ có tổng hợp lại để từ xác định trạng thái xe tuyến Trong việc xử lý mờ đòi hỏi tín hiệu phải chuyển qua biến ngơn ngữ để xử lý, bên điều khiển mờ có hàm gọi hàm liên thuộc, hàm liên thuộc quy định cho giá trị đầu vào đầu ra, có đầu vào có nhiêu hàm liên thuộc, hàm liên thuộc thông qua giúp hệ thống điều khiển mờ chuyển qua biến ngôn ngữ để xử lý gọi thao tác mờ hóa sau nhờ hàm liên thuộc giải mờ để từ điều khiển cụ thể trì hay thay đổi trạng thái đèn có Hàm liên thuộc tùy thuộc vào ngã tư độ rộng tuyến đường ngã tư, mật độ xe lưu thông ngã tư đó, số xe giao lộ Ví dụ giao lộ rộng xe lưu thơng hàm thành viên thời gian giảm độ rộng mức hàm thành viên trạng thái xe giảm với lượng xe, mật độ lưu thơng cao phải chỉnh lại mối liên hệ hàm thành viên để điều khiển linh động mềm dẻo Ở có hàm thành viên cho tín hiệu vào : “ Xe đèn xanh”, “Xe đèn đỏ”, “Thời gian đèn xanh” “Thay đổi trạng thái đèn” hàm có nghĩa định thay đổi hay khơng thay đổi trạng thái đèn có 11.4.3.4 Tập luật mờ: Tập luật mờ có suy diễn người thiết kế dựa vào quan sát thực tế, suy luận quan kinh nghiêm người thiết kế Tập luật mờ tập hợp mệnh đề NẾU…THÌ mệnh đề với nhiều toán tử NẾU VÀ… VÀ…THÌ Giả sử: tuyến A tuyến B tuyến giao mức ngã tư, tuyến A đèn xanh NẾU tuyến A nhiều xe VÀ tuyến B xe THÌ khơng thay đổi trạng thái đèn Hay: NẾU tuyến A xe VÀ tuyến B nhiều xe THÌ thay đổi trạng thái đèn Nhưng xét thực tế thấy việc xác định số lượng xe có tuyến cần phải xét thêm thời gian chờ đèn để cho hệ thống thiết kế phải thiết thực phù hợp với thực tế điều khiển uyển chuyển linh hoạt khơng thể bắt người lưu thông chờ đợi xe đèn đỏ lâu, tuyến đèn xanh lưu thơng THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG 81 GVHD: Th.s NGUYỄN HOÀNG MINH VŨ Do tập mờ phải thiết kế cho điều khiển cách tối ưu bám sát thực tế, luật ta có hiệu chỉnh thành: NẾU tuyến A nhiều xe VÀ tuyến B xe VÀ thời gian đèn xanh ngắn THÌ khơng thay đổi trạng thái đèn Hay: NẾU tuyến A xe VÀ tuyến B nhiều xe VÀ thời gian đèn xanh trung bình THÌ thay đổi trạng thái đèn Từ tập luật mờ cho trạng thái đèn giao thơng xây dựng dựa thực tế giao thông nay: Bảng 11.1: Tập luật: Thời gian đèn xanh Ngắn Trung bình Dài Rất dài Ngắn Trung bình Dài Rất dài Ngắn Trung bình Các tập luật lại thể Bảng 7.1 – Tập luật – Phụ lục thiết kế kỹ thuật 11.4.3.5 Giải mờ Giải mờ giai đoạn chuyển biến ngôn ngữ thành giá trị rõ rang dựa vào hàm thành viên rõ rang thay đổi hay không thay đổ trạng thái đèn có Ở giai đoạn ngồi việc chuyển từ biến ngơn giá trị rõ phải có thao tác nội suy kết tức có nghĩa liệu đầu vào thỏa lúc luật lúc đưa định khác nhau, thao tác nội suy kết tức dùng phương pháp điểm trọng tâm để định giải mờ giá trị 11.4.3.6 PLC (programmable logic controller): PLC thiết bị điều khiển cài phương pháp điều khiển mờ, PLC nhận tín hiệu vào số lượng xe từ xử lý thay đổi trạng thái đèn THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG 82 GVHD: Th.s NGUYỄN HỒNG MINH VŨ 11.5 Mơ hình thực Hình 11.16: Mơ hình hệ thống cần thực Mơ hình ứng dụng Logic mờ điều khiển giám sát đèn giao thông gồm thiết bị: Máy tính, PLC, thiết bị nối mạng PLC, cảm biến phát xe đèn giao thông 11.5.1 Máy tính: Máy tính đặt trung tâm điều khiển thơng qua ngơn ngữ lập trình Visual C++ Mathlab tạo chương trình giao tiếp đồ họa với người sử dụng, thơng qua chương trình người điều khiển trung tâm có thể: - Giám sát tình trạng lưu thơng xe tuyến giao thơng qua tín hiệu gửi camera thể hình thơng qua liệu gửi từ PLC - Nhìn thấy trạng thái đèn điều khiển giao lộ - Có quyền can thiệp trực tiếp vào trạng thái đèn - Lưu thông số mật độ lưu thông xe giao lộ - Cho phép kiểm tra tập luật cài đặt PLC mật độ giao lộ từ chỉnh sửa lại tập luật cho phù hợp Và trường hợp nối mạng PLC có hoạt động đồng với máy tính đóng vai trò trung tâm điều phối xe tuyến có nối mạng điều khiển không đơn điều khiển giám sát ngã tư Do mơ hình có hai PLC hình điều khiển giám sát máy tính có hai phần thể trạng thái đèn dạng bitmap khung điều khiển cho phép người điều khiển cho phép người điều khiển chọn hai chế độ: + Automatic: chế mà PLC hoạt động độc tự nhận tín hiệu từ cảm biến nhận dạng xe, tổng hợp thi hành theo lưu thông tại, lúc Máy tính đóng vai trò thể trạng thái đèn + Manual: chế độ cho phép người điều khiển ngồi máy Máy tính ngắt chế độ Auto PLC mà nhận tín hiệu điều khiển trực tiếp tuyến Xanh – đỏ từ máy tính, đồng thời máy tính thể trạng thái đèn Ngoài giao diện chương trình điều khiển giám sát có cửa sổ cho phép người điều khiển có THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG 83 GVHD: Th.s NGUYỄN HOÀNG MINH VŨ thể mở camera giám sát, lưu liệu mật độ xe tuyến, huấn luyện so sánh với liệu cài đặt hoạt động Lưu đồ khối chương trình Máy tính: (Chốt 1,2 hai chốt liên tiếp tuyến đường) Hình 11.17: Lưu đồ khối chương trình Máy tính THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG 84 GVHD: Th.s NGUYỄN HOÀNG MINH VŨ Ngồi chương trình liên tục xác nhận người điều khiển có muốn lưu liệu, xem tập luật, huấn luyện liệu mới, xem camera từ có thao tác tương thích 11.5.2 Cách cài đặt PLC nối mạng cài Logic mờ vào PLC Trên thực tế hãng sản xuất PLC – Siemen, Omron, Mitsubishi electric, Allen-Bradley…đã có sản phẩm PLC có khả xử lý Fuzzy cách sản xuất PLC chuyên xử lý Fuzzy module Fuzzy gắn thêm vào PLC để tăng cường khả xử lý Fuzzy Các module nhỏ gọn, tích hợp khả xử lý cao bù lại giá thành mắc, với điều kiện thực tế nước ta khó tìm thiết bị khả tài đáp ứng đủ để sử dụng PLC chuyên dụng Do đề xuất nên sử dụng PLC CPM1A hãng OMRON, loại PLC có giá rẻ khơng có thiết bị chun xử lý Fuzzy PLC CPM1A khơng có khả xử lý fuzzy cần phải có giải pháp bên chương trình PLC để tạo hàm thành viên, tập luật sở, suy diễn giải mờ Để làm điều chương trình bên PLC cài sau: • Xét chương trình đếm số xe: - - - - Mờ hóa: cách nhận tín hiệu từ cảm biến xe, đưa vào counter hai chiều đếm lên xuống để từ thống kê lượng xe tuyến sử dụng phép so sánh mảng để chuyển qua biến ngôn ngữ đại diện bit Cơ chế suy diễn: thân PLC xử lý logic, luật phép toán logic, bên mệnh đề bit từ kết hợp lại tập luật khớp tín hiệu kết Giải mờ: liệu đưa vào thỏa mãn nhiều luật chương trình sử dụng nhiều word để chứa định có từ luật Sau dùng phương pháp điểm trọng tâm để xác định định cuối cùng, từ trì trạng thái đèn hay thay đổi trạng thái đèn có Cơ sở tập luật: mơ hình để mô tả việc PLC nối kết thành mạng liên kết với trung tâm giám sát điều khiển, PLC cài hệ thống điều khiển mờ nên PC cài 30 luật hàm thành viên chia thành mức Do bảng luật sau: THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG 85 GVHD: Th.s NGUYỄN HOÀNG MINH VŨ Bảng 11.2: Tập luật thu gọn Thời gian đèn xanh x x x x x x Ngắn Trung bình Dài Ngắn Trung bình Dài Ngắn Trung bình Dài Ngắn Trung bình Dài Ngắn Trung bình Dài Ngắn Trung bình Dài Ngắn Trung bình Dài Ngắn Trung bình Dài Ngắn Trung bình Dài - Do bên PLC chứa chương trình PLC chạy liên tục chương trình thấy liệu luôn cập đáp ứng thay đổi liên tục phù hợp với tín hiệu vào Như điều khiển chạy theo tại ngã tư PLC hệ thống gồm chức sau: Nhận tín hiệu lưu thơng từ điều khiển đèn giao thông Gửi tâm bao gồm trạng thái đèn chiều dài xe tuyến Nhận điều khiển từ cảnh sát chốt Nhận tín hiệu điều khiển từ trung tâm THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG 86 GVHD: Th.s NGUYỄN HỒNG MINH VŨ • Sơ đồ khối tổng quát PLC với thiết bị chung quanh: Hình 11.18: Sơ đồ khối tổng quát PLC với thiết bị xung quanh: Lưu đồ chương trình chính: - Chương trình Automatic: nhận tín hiệu máy tính từ cảm biến sau xử lý Logic mờ từ đưa tín hiệu điều khiển đèn gửi lên máy tính Chương trình Manual: nhận tín hiệu từ cảnh sát giao thơng chỗ hoạt động theo yêu cầu cảnh sát thay đổi trạng thái xanh đỏ tuyến Hình 11.18: Lưu đồ khối chương trình PLC • Lưu đồ khối chương trình Automatic THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG 87 GVHD: Th.s NGUYỄN HỒNG MINH VŨ Hình 11.19: Lưu đồ khố chương trình Automatic: • Lưu đồ khối chương trình Manu – máy tính: Hình 11.20: Lưu đồ khối chương trình Manu – máy tính • Lưu đồ chương trình Auto – máy tính: THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG 88 GVHD: Th.s NGUYỄN HOÀNG MINH VŨ Hình 11.21: Lưu đồ khối chương trình Auto – máy tính • Lưu đồ khối chương trình Manual: THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG 89 GVHD: Th.s NGUYỄN HỒNG MINH VŨ Hình 11.22:Lưu đồ chương trình Manual 11.5.3 Mạng PLC: Trong hệ thống sử dụng máy tính kết nối PLC theo mạng Host Link Hệ thống có hai PLC điều khiển đèn giao thông giao lộ để phân biệt hai PLC mạng PLC có số thứ tự, chốt cài số thứ tự 0, chốt hai cài số thứ tự 1, số thứ tự cài vùng nhớ PLC Converter RS-232 to RS-422 có nhiệm vụ chuyển từ phương thức kết nối RS-232 sang RS-422 nhờ nối mạng PLC Mạng Host Link không đòi hỏi PLC phải loại, nên ta chọn phương án thay Adapter RS-422 gắn vào PLC module Host Link Unit sử dụng cáp quang để khoảng cách truyền từ Computer đến PLC cuối lên 20 km mà không cần dùng thêm repeater thay sử dụng RS-422 khoảng cách truyền tối đa 500m 11.6 Đánh giá tính khoa học đề tài hướng phát triển: Phần thiết kế kỹ thuật sinh viên tập trung nghiên cứu Logic mờ (fuzzy logic) để ứng dụng vào điều khiển – giám sát đèn tín hiệu giao thơng Do đặc thù sinh viên quy hoạch nên trình làm đề tài sinh viên không tập trung sâu vào phần thiết kế mạch, code cho hệ thống mà chủ yếu nghiên cứu nguyên lý hoạt động, khả ứng dụng Logic mờ vào điều kiện thực tế giao thông Việt Nam nay: phương pháp nhận diện số xe tuyến giao lộ để điều khiển tín hiệu đèn thơng qua PLC, giới thiệu cách thức kết nối PLC máy tính để truyền THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG 90 GVHD: Th.s NGUYỄN HOÀNG MINH VŨ liệu từ PLC máy tính trung tâm người điều khiển trung tâm giám sát trạng thái PLC chốt giao thơng đồng thời điều khiển ngược trở lại PLC để tác động vào tín hiệu đèn giao thông chốt… Đề tài chủ yếu nghiên cứu lý thuyết không đủ điều kiện kiến thức để làm mơ hình thực tế, code, phần mềm để chạy hệ thống nên thiếu tính trực quan, chưa thuyết phục Về hướng phát triển cho đề tài, cảm biến lắp đặt cho hệ thống tác dụng đo đếm phục vụ cho hệ thống điều khiển đèn giao thông nhiều tác dụng khác như: đo vận tốc xe lưu thông đường phục vụ cho công tác quản lý giao thông dễ dàng hơn, xác định xe vi phạm gửi trung tâm Các cảm biến đại có tác dụng xác định kích thước, trọng lượng xe….từ phát xe vượt trọng tải, kích thước cho phép để kịp ngăn chặn, xử phạt tránh tình trạng để xe lưu thông gây hư hại mặt đường… Những số liệu thu từ cảm biến đo lưu lượng sử dụng cho công tác thiết kế đường, tính tốn nhu cầu giao thơng ta thường khơng có số liệu xác để tính toán nên phải giả thiết nhiều dẫn đến kết khơng xác, số kiệu đo từ cảm biến xác thực tế giúp cho việc tính tốn nhu cầu giao thơng xác, từ cơng tác thiết kế mặt cắt ngang đường hợp lý ... %Qsh - 0.8 - 0.8 - 0.8 - 0.8 - 2.1 - 4.3 - 6.1 - 6.2 - 4.7 - 10 5.4 10 - 11 5.5 11 - 12 6.2 12 - 13 4.1 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG 25 GVHD: Th.s NGUYỄN HOÀNG MINH VŨ 13 - 14 3.8 14 - 15... TỐT NGHIỆP TRANG GVHD: Th.s NGUYỄN HOÀNG MINH VŨ Cụm CN - TTCN - Dân cư (khu 1) An Lạc, phường An Lạc, quận Bình Tân - Tp Hồ Chí Minh Căn nhiệm vụ Quy hoạch chung quận Bình Tân Ủy ban nhân dân... Th.s NGUYỄN HOÀNG MINH VŨ 13 - 14 3.8 14 - 15 15 - 16 5.8 16 - 17 6.2 17 - 18 6.4 18 - 19 6.7 19 - 20 5.8 20 - 21 4.8 21 - 22 4.4 22 - 23 2.6 23 - 24 1.7 Cộng 100 5.3 Lựa chọn nguồn cấp nước –