Bài báo trình bày phương pháp lập mô hình toán học để tính toán chu kỳ đèn giao thông tối ưu theo thời gian thực nhằm giảm kẹt xe. Dựa trên lưu lượng, mật độ phương tiện giao thông trên đường và khả năng đáp ứng của các giao lộ cũng như có sự kết nối với các ngã tư lân cận để tính toán chu kỳ đèn hiệu quả hơn. Kết quả tính toán sẽ được đánh giá, so sánh với tình hình giao thông thực tế tại một số con đường trong nội ô Thành phố Hồ Chí Minh.
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) NGHIÊN CỨU LẬP MƠ HÌNH TÍNH TỐN VÀ CHỈNH ĐỊNH CHU KỲ ĐÈN GIAO THÔNG THEO THỜI GIAN THỰC (RTSS) TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH RESEARCHING AND MATHEMATICAL MODELING OF REAL-TIME SIGNAL SETTING IN HO CHI MINH CITY Nguyễn Chí Hùng1, Trương Tấn1, Nguyễn Tùng Linh2 Trường Đại học Sài Gòn, 2Trường Đại học Điện lực Ngày nhận bài: 10/5/2018, Ngày chấp nhận đăng: 2/7/2018, Phản biện: TS Nguyễn Văn Tiềm Tóm tắt: Bài báo trình bày phương pháp lập mơ hình tốn học để tính tốn chu kỳ đèn giao thông tối ưu theo thời gian thực nhằm giảm kẹt xe Dựa lưu lượng, mật độ phương tiện giao thông đường khả đáp ứng giao lộ có kết nối với ngã tư lân cận để tính tốn chu kỳ đèn hiệu Kết tính tốn đánh giá, so sánh với tình hình giao thơng thực tế số đường nội ô Thành phố Hồ Chí Minh Khi áp dụng mơ hình mà nhóm tác giả thực thời gian giải phóng hàng giảm đến 80% so với thực tế khơng tình trạng kẹt xe nút khảo sát Từ khóa: Tín hiệu theo thời gian thực (RTSS), chiều dài hàng chờ, mật độ giao thông, ngã tư, đèn giao thông Abstract: The paper presents a method of mathematical modeling for optimal determine the real time signal setting (RTSS) of the traffic light cycle in order to reduce congested situation Bases on the rate flow, the traffic density on the line, the intersection capacity and linking to near intersections as well, in order to compute the cycle of traffic light more accurately The result was assessed and compared to current traffic situation in some streets in Ho Chi Minh City Keywords: Real time Signal Setting (RTSS), length of queue, traffic density, intersection, traffic light GIỚI THIỆU Một cố gắng nghiên cứu thời gian chờ đèn tín hiệu có chu kỳ cố định, nghiên cứu Clayton [1] Ơng xây dựng mơ hình mà hai dòng xe đến đèn tín hiệu giao thơng khoảng thời gian cố định giả định 26 dòng xe giải phóng hết pha đèn xanh, miễn lượng xe đến không vượt khả chứa điểm giao cắt Như mơ hình khơng phù hợp lượng xe đến q lớn Mơ hình Clayton cho quy luật tốt để tính tỷ lệ chu kỳ pha đèn xanh Nhưng khơng đưa luật tính tổng chiều dài chu kỳ Số 16 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) Winsten [2] dùng mơ hình với lượng xe rời không đổi (như Clayton), với phân bố nhị thức số lượng phương tiện đến Các thay đổi lượng xe đến tăng nhanh làm tăng thời gian chờ Dự báo thời gian chờ theo mơ hình Winsten cao mơ hình Clayton gần hơn, thấp chút, điều chứng minh thực nghiệm Đối với mơ hình nhị thức Winsten cho tỷ lệ phân bố lượng phương tiện thấp nhiều giảm dần Trong đó, thị tỷ lệ lớn tăng theo tổng số lượng phương tiện với tình hình giao thơng thực tế Thành phố Hồ Chí Minh Webster [3] Newell [4] đưa phương pháp tính thời gian chờ tốt nhiều cách dùng mơ hình dự đốn lượng xe đến theo phương pháp xác suất Poisson cho tỷ lệ phân bố phương tiện gần 2.1 Cơ sở tính tốn Thamizh Arasan Venkatachalam Dhivya Gnanavelu [5] đưa khái niệm mật độ chiếm chỗ xe theo thời gian phạm vi diện tích khảo sát lắp đặt thiết bị cảm biến, từ xây dựng nên mơ hình tốn học mơ tả mối quan hệ vận tốc dòng xe diện tích chiếm chỗ dựa điều kiện giao thông Ấn Độ, tương đồng với Việt Nam Tất mơ hình xét điểm giao định, chưa liên kết với điểm giao khác, chưa tính đến khả lưu thông khả chứa phương tiện điểm giao liền kề Ngồi mơ hình xét điều kiện xe đến ngã tư giải phóng hồn tồn chu kỳ, điều khơng Số 16 Do đó, báo xác định thời gian giải phóng hàng tối ưu, chu kỳ đèn tín hiệu thay đổi theo lưu lượng xe thực tế, dựa khả giải phóng phương tiện điểm giao khả chứa phương tiện điểm giao đó, có liên kết với điểm giao khác Đồng thời tính đến trường hợp hàng chờ khơng giải phóng hết chu kỳ tính tốn thời gian giải phóng hàng chờ hiệu TÍNH TỐN CHU KỲ ĐÈN Dòng xe lưu thơng đường có thơng số như: Lưu lượng xe (q); tốc độ trung bình dòng phương tiện (v); mật độ phương tiện lưu thơng đường (k) Mối quan hệ lưu lượng (q) mật độ (k) [5]: Khi k = q = khơng có xe lưu thơng; xe tham gia tăng lên k tăng, q tăng theo; k tăng vượt điểm lưu lượng cực đại (qmax), q giảm Nếu ngày nhiều phương tiện tham gia lưu thông đạt đến điểm bão hòa xe khơng thể di chuyển nữa, q = 0, k = (vì khơng có xe) k = kmax (vì bão hòa) Xét mối quan hệ lưu lượng (q) vận tốc (v): Khi q = (khơng có xe đường xe bão hòa), v = 0; Khi q = qmax v ∈ [0, vfree]; Xét mối quan hệ tốc độ (v) mật độ (k): 27 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) Khi k tăng v giảm; k giảm v tăng; k = v = 0; k tiến đến v tiến đến ∞: 𝑣 =𝑘−1 (1) Trong đó: Diện tích xe chiếm chỗ: 𝐴𝑣 = ∑ 𝑛𝑖 𝑎𝑣𝑖 Các ký hiệu: k: mật độ xe, diện tích xe chiếm chỗ diện tích mặt đường; Av: tổng diện tích phương tiện giao thông khoảng thời gian khảo sát (m2); Ar: tổng diện tích mặt đường khảo sát (m2); atb: diện tích trung bình xe (m2); ni: tổng số phương tiện loại i thời gian khảo sát; N: tổng số phương tiện thời gian khảo sát; q: lưu lượng xe đến (xe/h); Na: tổng lượng xe đến ngã tư thời gian t; Nd: tổng lượng xe khỏi ngã tư thời gian t; t: thời gian khảo sát (h); Diện tích mặt đường: Ar = W.L (3) 𝐴𝑣 = 𝑎𝑡𝑏 ∑𝑖 𝑛𝑖 = 𝑁𝑎 𝑎𝑡𝑏 (4) 𝑁𝑎 = ∑𝑖 𝑛𝑖 𝐴𝑣 = 𝑁𝑎 𝑎𝑡𝑏 = 𝑘𝐴𝑟 hay 𝑁𝑎 = W: chiều rộng mặt đường (m); 𝑎𝑡𝑏 , 𝑎𝑡𝑏 = 𝑘𝐴𝑟 (5) 𝑁𝑎 𝑘𝑊 Đặt 𝑘1 = 𝑎 (6) 𝑡𝑏 𝑞= 𝑁𝑎 = 𝑘1 𝑉𝑡𝑏 , 𝑡 (7) Vtb: vận tốc trung bình dòng xe Lượng xe khỏi ngã tư thời 𝐶 gian chu kỳ C, 𝑝 = ∫0 𝑠𝑑𝑡 hay 𝑠 = 𝑑𝑝 (8) 𝑑𝑡 c L: chiều dài đoạn đường ngã tư (m); -r c: chu kỳ đèn tín hiệu; p: lượng xe qua ngã tư trạng thái bão hòa chu kỳ; s: Lượng xe khỏi ngã tư cao (xe/h); r: thời gian đèn đỏ (s); +g Hình Chu kỳ tín hiệu Như lượng xe qua ngã tư tính sau (xét 01 chu kỳ): , −𝑟 ≤ 𝑡 < 𝑝={ → p = sg 𝑠𝑔 , < 𝑡 ≤ 𝑔 (9) Khi lưu lượng xe đến ngã tư tính: g: thời gian đèn xanh hiệu dụng (s) 28 𝑘𝐴𝑟 Nếu gọi điểm bắt đầu đèn xanh ta chia chu kỳ tín hiệu giao thơng sau: avi: diện tích phương tiện loại i (m2); A Đặt: k v Ar (2) 𝑖 𝑞= (2) 𝑑𝑁𝑎 𝑑𝑡 (10) Như tổng lượng xe đến ngã tư Số 16 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) chu kỳ là: 𝑔 𝑁𝑎 = ∫−𝑟 𝑞𝑑𝑡 → Na = qc (11) Nếu sg < qc hàng xe chờ khơng giải phóng hết chu kỳ Như hàng chờ dài thêm sau chu kỳ 2.2 Tính chu kỳ đèn tối ưu Chiều dài hàng chờ (L) thay đổi theo thời gian phụ thuộc vào lượng xe lưu thông đường L tăng đèn đỏ giảm đèn xanh Xét khoảng thời gian dt chiều dài hàng hình thành dl, đó: 𝑡 𝑞 𝑞 𝑑𝑙 = 𝑘 𝑑𝑡 → 𝐿 = ∫0 𝑘 𝑑𝑡 1 (12) Nếu xét khoảng thời gian t có lượng xe đến (Nq) lượng xe (Nd) tính sau: 𝑡 𝑁𝑎 = ∫0 𝑞𝑑𝑡 = 𝑞𝑡 (13) Vì số lượng xe qua ngã tư không liên lục phải dừng đèn đỏ nên tính sau: 𝑁𝑑 = 𝑠𝑔 𝐶 𝑡 = 𝑄𝑡 (14) Trong đó, Q khả ngã tư, hay lượng xe thoát khỏi ngã tư chu kỳ 𝑄= 𝑠𝑔 (15) 𝐶 Nếu xe đến vượt xe thời gian t (qt – Qt) > lượng xe chờ trước ngã tư khoảng thời gian t Để lượng xe tồn đọng giải thoát chu kỳ 𝑄 (qt – Qt) = QC 𝑡 = 𝑞−𝑄 𝐶 (16) Đây thời điểm mà số lượng xe tồn đọng (trong khoảng thời gian t) giải Số 16 phóng hồn tồn chu kỳ đèn tín hiệu Như để giải phóng hàng chờ (ở pha) chu kỳ sau thời gian t, phải tăng thời gian đèn xanh pha thêm chu kỳ Nếu khơng hàng chờ ngày kéo dài làm cho tắc nghẽn giao thông Tuy vậy, việc làm cho hàng chờ pha lại tăng lên Nếu muốn hàng chờ pha lại khơng tăng thêm phải phối hợp với ngã tư lân cận pha để hạn chế xe đến Nếu chiều dài hàng chờ nhỏ chiều dài đoạn đường xét chấp nhận tăng hàng chờ pha để có thời gian giải phóng cho pha giải phóng xe cho pha ngã tư Điều có nghĩa luân phiên thay đổi chu kỳ nhịp nhàng pha ngã tư lân cận Như phải tính tốn đến khả ngã tư chiều dài đoạn đường ngã tư (l), lượng xe thoát khỏi ngã tư chu kỳ (Q), thông số không giống ngã tư Nếu xét thời gian t từ (17) suy 𝑞 𝑡𝑑 = (𝑄 − 1) 𝑡 (17) td thời gian cần để giải phóng hết hàng chờ hình thành sau thời gian t Nhiệm vụ quan trọng lúc xác định td tối ưu nhất, điều phụ thuộc vào điều kiện giao thơng thời điểm cụ thể Nếu xét xe điểm thứ j (gọi tắt xe thứ j) hàng chờ mà cách đèn tín hiệu đoạn lj gọi tj (thời gian trễ) thời gian tính từ đèn xanh xuất đến 29 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) xe thứ j bắt đầu dịch chuyển vận tốc trung bình dòng xe (V) đến ngã tư tính sau: 𝑙 𝑉 = 𝑡𝑗 (18) 𝑗 Vậy với vận tốc V xe vị trí j khoảng thời gian tj để đến ngã tư cách chúng mơt đoạn lj Do đó, để xe vị trí j vượt qua khỏi ngã tư cần khoảng thời gian 2tj kể từ đèn xanh (tại mốc t = 0) Từ lập luận này, xét khoảng thời gian t = g chiều dài đồn xe giải phóng (ld) chu kỳ tính 𝑙𝑑 = 𝑉𝑔 (19) 𝑙𝑎 = 𝑙𝑑 = 2𝐶 𝑡 = 𝐿𝑑 𝑡 Trong đó: 𝐿𝑑 = 𝑉𝑔 2𝐶 (20) (21) 𝐿𝑑 chiều dài hàng gải phóng chu kỳ Khi chiều dài dịch chuyển dòng xe lm = 2ld, chiều dài hàng dịch chuyển chu kỳ, lc = VC, chiều dài dịch chuyển thời gian t là: la = Vt Ở giả thiết vận tốc dòng xe (V) khơng đổi suốt chu kỳ Nếu hàng chờ ngã tư có chiều dài L thời gian để giải phóng hết là: 𝐿 𝑡𝑑 = 𝑉 (22) Mặt khác: L = la – ld Trong la chiều dài hàng xe đến Từ (6) suy ra: 30 𝑘𝑊 , 𝑙𝑑 = (24) 𝑘𝑊 Từ (15) suy ra: 𝑁𝑑 (𝑡) = 𝑛𝑄 𝑣ớ𝑖 𝑛𝐶 < 𝑡 ≤ 𝑛𝐶 + 𝑟 (đè𝑛 đỏ) 𝑄𝑡 𝑣ớ𝑖 𝑛𝐶 + 𝑟 < 𝑡 ≤ (𝑛 + 1)𝐶 (đè𝑛 𝑥𝑎𝑛ℎ), 𝑡 ∀ 𝑛 = 𝑖𝑛𝑡( ) 𝐶 { (25) Từ (24), (25), (26): (𝑞𝑡 − 𝑛𝑄) 𝑎𝑡𝑏 𝑘đ 𝑊 𝑎𝑡𝑏 𝐿 = (𝑞𝑡 − 𝑄𝑡) 𝑘 𝑥𝑊 𝑣ớ𝑖 𝑛𝐶 < 𝑡 ≤ 𝑛𝐶 + 𝑟 ( đè𝑛 đỏ) 𝑣ớ𝑖 𝑛𝐶 + 𝑟 < 𝑡 ≤ (𝑛 + 1)𝐶 (đè𝑛 𝑥𝑎𝑛ℎ) 𝑡 ∀ 𝑛 = 𝑖𝑛𝑡( ) { 𝐶 (26) Trong đó: kđ, kx mật độ xe lúc đèn đỏ đèn xanh kđ > kx (kđ xem 1, xe dừng đèn đỏ) Từ (27), tốc độ tạo hàng chờ 𝑞𝑎𝑡𝑏 𝑑𝐿 𝑑𝑡 = 𝑘đ 𝑊 { (𝑞 − 𝑄) , (đè𝑛 đỏ) 𝑎𝑡𝑏 𝑘𝑥 𝑊 , (đè𝑛 𝑥𝑎𝑛ℎ) (27) Ở có giả thiết xảy ra, qs Theo điều kiện thơng thường q (23) 𝑁𝑑 𝑎𝑡𝑏 Na(t) = qt ∀ 𝑡 Hay chiều dài hàng giải phóng thời gian t là: 𝑉𝑔 𝑁𝑎 𝑎𝑡𝑏 𝑔 𝑐 < (hệ số chu kỳ) (28) Đây điều kiện để hình thành hàng chờ hết tín hiệu đèn xanh mà điều tiết lưu thơng khơng gây ùn tắc Số 16 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) cho biết giới hạn cho phép dòng xe lưu thơng đến ngã tư Lij: chiều dài hàng xe chờ nút j theo hướng từ i đến j; s gần cố định suốt thời gian khảo sát liên quan đến khả nút giao thông, hay nói cách khác s liên quan đến sở hạ tầng, s có xu hướng giảm lưu lượng giao thông lớn cao điểm Ngược lại, q thay đổi theo thời gian, tùy thuộc vào lưu lượng phương tiện tham gia giao thông thời điểm cụ thể Qij: lượng xe thoát khỏi nút j theo hướng từ i đến j chu kỳ; Từ (6), (27): 𝑠𝑔 𝐿 = 𝑙 (1 − 𝑞𝐶 ), k=1 đèn đỏ (29) qij: lượng xe đến nút j theo hướng từ i đến j (xe/h); Gọi ij khoảng thời gian (s) từ i đến j Với điều kiện: Lij < lij, qijCj = αijQijCi (31) Trong αij < tỷ lệ xe từ i đến j tổng số xe khỏi i Cj: chu kỳ tín hiệu nút thứ j (s) 𝑡 l: chiều dài đoạn đường xét (m) 𝐿𝑖𝑗 = 𝑘 ∫0 (𝑞𝑖𝑗 − 𝑄𝑗𝑘 ) 𝑑𝑡 (32) L = l (chiều dài hàng chờ chiều dài đoạn đường xét gjk = gij = rnj = rmj (33) Lij=ldij ldjk (34) 𝑠𝑔 𝐶𝑚𝑖𝑛 = √ 𝑞 (30) lmj lij Nếu lấy thời gian t nút i làm gốc để xem xét thời gian nút lân cận sai lệch so với i giá trị ±β (thời gian trễ) tương ứng Khi đó: lkj lnj tj = t + βij βij thời gian trễ chu kỳ nút i j Hình Nút nhánh ngã tư Ci Xét nút giao thông j hình [6] i lxj: chiều dài đoạn đường từ nút giao x lân cận đến nút j x = [i, m, k, n]; l = [lij, lmj, lkj, lnj]; laij: chiều dài hàng xe đến nút j theo hướng từ i đến j; la = [laij, lamj, lakj, lanj]; ldjk: chiều dài hàng xe khỏi nút j theo hướng từ j đến k; ld = [ldij, ldmj, ldkj, ldnj]; Số 16 (35) Ci+βij Ci+βjk t k j 𝜏𝑖𝑗 j βij βji βij γij li rij gij i t Ci Hình Sơ đồ thời gian nút lân cận 31 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) βij + βji = Ci (36) Gọi ij khoảng thời gian (s) xe từ i đến j với khoảng cách lij (m), vận tốc Vij (m/s) 𝑙𝑖𝑗 𝜏𝑖𝑗 = 𝑉 (37) 𝑖𝑗 lij = βijvij + Lij (38) vij: tốc độ hình thành hàng nút j 𝑞𝑖𝑗 𝑎𝑡𝑏 𝑘đ 𝑊 = 𝑞𝑖𝑗 (39) 𝑘1 Hàng chờ nút j thời gian ij tính theo (27): 𝜏 𝐿𝑖𝑗 = 𝑘 ∫0 𝑖𝑗(𝑞𝑖𝑗 − 𝑄𝑗𝑘 ) 𝑑𝑡 (40) thời gian giải phóng hết hàng chờ thời gian ij theo (18) 𝑞 𝑡𝑑𝑖𝑗 = 𝜏𝑖𝑗 (𝑄 𝑖𝑗 − 1) (41) 𝑗𝑘 Lượng xe từ i đến j thời gian 𝜏 là: Naij = Qdij 𝜏𝑖𝑗 = qij 𝜏𝑖𝑗 (42) ij = nCj + βij + γij (43) γij thời gian xe đến j chu kỳ Cj với –rjk < γij ≤ gjk (44) Từ (16), (42), (44) suy ra: 𝑛𝑖𝑗 𝑞𝑖𝑗 𝑠𝑖𝑗 𝑔𝑖𝑗 C𝑗2 + [(𝛽𝑖𝑗 + 𝛾𝑖𝑗 ) 𝑠 = 0, 𝐶𝑗 = 𝑞𝑖𝑗 𝑖𝑗 𝑔𝑖𝑗 𝑛𝑖𝑗 ] 𝐶𝑗 − (𝛽𝑖𝑗 + 𝛾𝑖𝑗 ) 𝑑𝐶 𝑠𝑖𝑗 𝑔𝑖𝑗 2𝑞𝑖𝑗 − (45) − (𝛽𝑖𝑗 + 𝛾𝑖𝑗 ) 2𝑛 𝑖𝑗 (46) 32 Từ (44), (47) (48) 𝐶𝑗 = 𝑛 𝜏𝑖𝑗 𝑞𝑖𝑗 (48) 𝑖𝑗 (𝛿𝑖𝑗 𝑠𝑖𝑗 −𝑞𝑖𝑗 ) Vì Cj > 0, nên 𝑞𝑖𝑗 > 𝛿 >1 𝑖𝑗 𝑖𝑗 (49) Một cách tổng qt, 𝜏𝑞 Có khái niệm tốc độ dòng xe (V) tốc độ hình thành hàng (v) khác nhau, v < V 𝑑𝑡𝑑𝑖𝑗 δij tỷ lệ thời gian đèn xanh chu kỳ Cj (δij n? Đ Kết thúc 07h40 159 109 104 5,14 07h45 118 81 77 4,71 07h50 169 84 80 4,42 08h00 126 64 60 4,24 08h09 156 89 85 3,92 11h40 140 70 66 5,98 11h45 108 70 67 4,37 11h55 136 80 78 5,63 12h07 101 63 62 4,78 16h45 154,00 64 60 2,08 16h53 208,00 91 86 5,27 16h59 116,00 64 60 4,03 17h10 198,00 111 107 3,31 17h16 142,00 82 78 4,13 C = 74 Xanh: 29s S Nhập đầu vào: sij, qij, vij, ij, δij, Cij, lij sij/qij > 1/ δij ? Trưa S Hiệu chỉnh δij, Cij Đ Xuất δij, Cij Chiều i=i+1 Hình Lưu đồ thuật toán Việc xác định chu kỳ C hệ số chu kỳ δ cho tối ưu tính tốn lập trình dựa thơng số đầu vào như: lưu lượng xe đến (q), lưu lượng xe (s), vận tốc dòng xe (v), chiều dài đoạn đường (l) mô tả theo (51), đồng thời có xét đến khả ngã tư lân cận thể dạng lưu đồ thuật tốn hình Số 16 Chu kỳ đèn (s) Vàng: 3s Đỏ: 42s Thời gian offset (Toff): độ lệch đèn xanh ngã tư liền kề Khoảng cách ngã tư (m) 2s 160 m 33 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) Tính toán dựa giá trị khảo sát thực bảng 1, với n = khoảng cách ngã tư lân cận chưa đến chu kỳ, kết tính bảng Bảng Số liệu tính tốn nhánh đường Lý Thường Kiệt Thời q S (s) gian (xe/h) (xe/h) δ C tính tốn td thực Sáng 4154 10080 35,66 0.39 -661,99 93 Trưa 3442 8472 30,83 0.39 -769,31 80 Chiều 4009 9708 42,49 0.39 -764,35 85 Như vậy, với giá trị thực tế q, s, , δ n, từ cơng thức (51), tính giá trị C bảng 2, điều có nghĩa chu kỳ đèn nút giao thông không phù hợp lý ln xảy kẹt xe Vì chu kỳ đèn vi phạm điều kiện (50) gian thực Cụ thể xe đến tăng lên δ tăng theo tương ứng, cho thỏa mãn điều kiện (50) Tại thời điểm 16h45’, δ = 0,85 lượng xe đến lớn tốc độ di chuyển dòng xe chậm nên cần nhiều thời gian để giải phóng hàng chờ 080 060 040 la 020 ld 000 ldtt Hình Chiều dài hàng chờ chiều dài hàng giải phóng Sau áp dụng mơ hình vào thực tế, chiều dài hàng giải phóng (ldtt) tăng lên lớn chiều dài hình thành hàng (la) chiều dài hàng chờ Để điều chỉnh chu kỳ cho phù hợp giải phóng hồn tồn Duy có giảm ùn tắc từ (51) tính lại δ cho điểm 16h53’ hàng chờ khơng thỏa điều kiện (50) Kết tính tốn giải phóng tốc độ di chuyển phương tiện q chậm xung đột dòng hình xe pha ý thức người tham gia giao thơng khơng chấp hành đèn tín hiệu 900 δtt dẫn đến làm tắc nghẽn trình bày 700 δ hình .500 300 Hình Hệ số chu kỳ trước (δ) sau (δtt) áp dụng mô hình vào thực tế δ thay đổi theo lưu lượng phương tiện tham gia giao thông, nhằm giảm ùn tắc giải phóng hàng chờ theo thời 34 KẾT LUẬN Mơ hình thiết lập đáp ứng tình hình giao thơng thực tế Thành phố Hồ Chí Minh với nhiều loại phương tiện tham gia giao thông giảm chiều dài hàng chờ chu kỳ có liên kết với ngã tư lân cận, tận dụng triệt để khả nhánh ngã tư liền kề Số 16 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) Nhược điểm mơ hình chưa tính đến hành vi người tham gia giao thông chưa xét đến người Số lượng chạy thực nghiệm so với quy mơ Thành phố Hồ Chí Minh TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] A.J.H Cayton, Road trafic calculations J Instn Civ Engrs, 1940 [2] C.B Winsten, Studies in the Economics of Transportation by M Beckmann, C B McGuire and C B.Winsten, Yale University Press, practicularly, 1956 [3] F.V Webster, Traffic signal settings, Road Res Tech H.M.S.O, 1958 [4] G.F Newell, Queues for a fixed-cycle traffic light Ann Math Statist, 1960 [5] T.A Venkatachalam and D Gnanavelu, Concentration of Heterogeneous Road Traffic, Department of Civil Engineering Indian Institute of Technology Madras,, India, 2016 [6] N Carthner, et al, Optimization of Traffic Signal Settings in networks by Mixed - Integer Linear Programming, p.5-10, National Technical Information Service, U.S Department of Commerce, 1974 Giới thiệu tác giả: Tác giả Nguyễn Chí Hùng tốt nghiệp Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh ngành điện khí hóa cung cấp điện năm 2000, nhận Thạc sĩ năm 2006 ngành thiết bị, mạng nhà máy điện; nhận Tiến sĩ năm 2015 ngành kỹ thuật điện Trường Đại học Khoa học ứng dụng Cao Hùng, Đài Loan (Trung Quốc) Lĩnh vực nghiên cứu: hệ thống điện, chất lượng điện năng, ứng dụng SFCL vào hệ thống điện, lưới điện thông minh, lưới điện phân phối, tự động hóa hệ thống điện, khí cụ điện, ứng dụng thành phố thông minh Tác giả Nguyễn Tùng Linh tốt nghiệp Trường Đại học Bách khoa Hà Nội ngành hệ thống điện năm 2005, nhận Thạc sĩ năm 2010; bảo vệ luận án Tiến sĩ ngành kỹ thuật điều khiển tự động hóa năm 2018 Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Lĩnh vực nghiên cứu: hệ thống điện, ứng dụng AI cho hệ thống điện, lưới điện phân phối, tự động hóa hệ thống điện, lưới điện phân phối Số 16 35 ... giao thông, nhằm giảm ùn tắc giải phóng hàng chờ theo thời 34 KẾT LUẬN Mơ hình thiết lập đáp ứng tình hình giao thơng thực tế Thành phố Hồ Chí Minh với nhiều loại phương tiện tham gia giao thông. .. (trong khoảng thời gian t) giải Số 16 phóng hồn tồn chu kỳ đèn tín hiệu Như để giải phóng hàng chờ (ở pha) chu kỳ sau thời gian t, phải tăng thời gian đèn xanh pha thêm chu kỳ Nếu khơng hàng chờ... lệ lớn tăng theo tổng số lượng phương tiện với tình hình giao thơng thực tế Thành phố Hồ Chí Minh Webster [3] Newell [4] đưa phương pháp tính thời gian chờ tốt nhiều cách dùng mơ hình dự đốn