Luận án hiệu quả hoạt động của hệ thống vận tải hành khách công cộng trong đô thị

i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Đây cơng trình nghiên cứu độc lập riêng tơi, khơng chép Các số liệu kết luận án hồn tồn trung thực có nguồn gốc rõ ràng Nghiên cứu sinh Nguyễn Thị Hồng Mai ii GIẢI THÍCH CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT CLDV: Chất lượng dịch vụ CNVC: Công nhân viên chức CSHT: Cơ sở hạ tầng GTĐT: Giao thông đô thị GTVT: Giao thông vận tải GTVTCC: Giao thông vận tải công cộng GTVTĐT: Giao thông vận tải đô thị DN: Doanh nghiệp ĐSĐT: Đường sắt đô thị HK: Hành khách KHCN: Khoa học công nghệ PTCC: Phương tiện công cộng PTCGCN: Phương tiện giới cá nhân PTCN: Phương tiện cá nhân PTVT: Phương tiện vận tải PTVTHK: Phương tiện vận tải hành khách PTVTHKCC: Phương tiện vận tải hành khách công cộng QL: Quản lý VTHK: Vận tải hành khách VTHKCC: Vận tải hành khách công cộng TNHH: Trách nhiệm hữu hạn TP: Thành phố TƯ: Trung ương UBND: Ủy ban nhân dân iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i GIẢI THÍCH CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ii DANH MỤC BẢNG, BIỂU vi DANH MỤC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ viii PHẦN MỞ ĐẦU TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN NÂNG CAO HIỆU QUẢ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG VTHKCC TRONG ĐÔ THỊ 12 1.1 ĐÔ THỊ VÀ HỆ THỐNG GTVT ĐÔ THỊ 12 1.1.1 Đơ thị - Đơ thị hóa 12 1.1.2 Nhu cầu lại đô thị 15 1.1.3 Hệ thống giao thông vận tải đô thị 18 1.2 HỆ THỐNG VTHKCC TRONG ĐÔ THỊ 19 1.2.1 Một số khái niệm 19 1.2.2 Vai trò VTHKCC đô thị 21 1.2.3 Các phương thức VTHKCC có sức chứa lớn đô thị 22 1.3 CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ HIỆU QUẢ CỦA HỆ THỐNG VTHKCC TRONG ĐÔ THỊ 24 1.3.1 Lý luận chung hiệu 24 1.3.2 Hiệu VTHKCC đô thị 27 1.3.3 Cách tiếp cận nâng cao hiệu hoạt động VTHKCC xe buýt 46 1.4 KINH NGHIỆM VỀ NÂNG CAO HIỆU QUẢ HOẠT ĐỘNG VTHKCC TẠI MỘT SỐ ĐÔ THỊ LỚN TRÊN THẾ GIỚI 49 1.4.1 Thủ đô TOKYO - Nhật Bản 49 1.4.2 Thủ đô Bắc Kinh - Trung Quốc 50 1.4.3 Thủ đô SEOUL - Hàn Quốc 51 1.4.4 Thủ đô PARIS - Pháp 52 1.4.5 Thủ đô BOGOTA - Colombia 52 1.4.6 Bài học kinh nghiệm nâng cao hiệu hoạt động VTHKCC từ đô thị lớn giới 53 iv CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG HIỆU QUẢ HOẠT ĐỘNG HỆ THỐNG VTHKCC TẠI THỦ ĐÔ HÀ NỘI 56 2.1 HIỆN TRẠNG VTHKCC TRONG CÁC ĐÔ THỊ VIỆT NAM 56 2.1.1 Hiện trạng VTHKCC đô thị đặc biệt 56 2.1.2 Hiện trạng VTHKCC đô thị loại 59 2.1.3 Hiện trạng VTHKCC đô thị khác 60 2.1.4 Đánh giá chung trạng VTHKCC đô thị Việt Nam 61 2.2 HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG VTHKCC TẠI THỦ ĐÔ HÀ NỘI 62 2.2.1 Hiện trạng mạng lưới tuyến xe buýt Hà Nội 63 2.2.2 Hiện trạng phương tiện hoạt động tuyến 65 2.2.3 Hiện trạng sở hạ tầng phục vụ hoạt động xe buýt 66 2.2.4 Hiện trạng tổ chức quản lí điều hành VTHKCC Hà Nội 67 2.2.5 Hiện trạng hệ thống vé 70 2.2.6 Kết hoạt động VTHKCC 71 2.3 ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG VTHKCC TẠI HÀ NỘI 72 2.3.1 Quan điểm đánh giá 72 2.3.2 Đánh giá hiệu hoạt động hệ thống VTHKCC xe buýt Hà Nội 75 2.3.3 Những tồn hệ thống tác động tiêu cực tới hiệu hoạt động VTHKCC xe buýt 94 CHƯƠNG 3: NÂNG CAO HIỆU QUẢ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG VTHKCC TRONG ĐÔ THỊ 98 3.1 ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG GTVT VÀ HỆ THỐNG VTHKCC TRONG CÁC ĐÔ THỊ LỚN VIỆT NAM 98 3.1.1 Định hướng phát triển giao thông vận tải đô thị 98 3.1.2 Định hướng phát triển VTHKCC đô thị 100 3.1.3 Định hướng phát triển VTHKCC Hà Nội 101 3.2 CƠ SỞ NÂNG CAO HIỆU QUẢ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG VTHKCC 104 3.2.1 Đặc tính nhu cầu phương tiện lại 104 3.2.2 Những vấn đề cần triển khai tổ chức hệ thống VTHKCC 105 3.2.3 Luận nâng cao hiệu hoạt động VTHKCC xe buýt 106 v 3.3 GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THÓNG VTHKCC BẰNG XE BUÝT 108 3.3.1 Nhóm giải pháp sở hạ tầng 108 3.3.2 Nhóm giải pháp tổ chức quản lý vận hành 120 3.3.3 Nhóm giải pháp phương tiện 133 3.3.4 Nhóm giải pháp hạn chế phương tiện cá nhân 141 3.4 ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA GIẢI PHÁP 144 3.4.1 Hiệu kinh tế 144 3.4.2 Hiệu xã hội 145 3.4.3 Hiệu môi trường 146 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 147 vi DANH MỤC BẢNG, BIỂU Bảng 1.1: Phân loại đô thị Việt Nam 13 Bảng 1.2: Qui mô đô thị phương tiện lại 24 Bảng 1.3: Các quan niệm hiệu VTHKCC 28 Bảng 1.4: Một số tiêu phản ánh mức độ tin cậy 40 Bảng 1.5: Một số tiêu phản ánh mức độ thuận tiện 41 Bảng 2.1 : Kết hoạt động VTHKCC xe buýt TP HCM (2002-2011) 58 Bảng 2.2: Kết hoạt động VTHKCC xe buýt Thành phố trực thuộc Trung ương 61 Bảng 2.3: Một số tiêu mạng lưới tuyến xe buýt Hà Nội năm 2012 63 Bảng 2.4 Một số đoạn tuyến có hệ số trùng lặp tuyến lớn Hà Nội 64 Bảng 2.5: Cơ cấu phương tiện buýt Hà Nội theo sức chứa qua năm 65 Bảng 2.6 Phân tích mức độ sử dụng sức chứa phương tiện vào cao điểm 66 Bảng 2.7: Một số tiêu khai thác phương tiện bình qn tồn mạng lưới 67 Bảng 2.8: Các loại vé sử dụng VTHKCC xe buýt Hà Nội 70 Bảng 2.9: Kết hoạt động xe buýt Hà Nội tuyến trợ giá 74 Bảng 2.10: Mức độ đáp ứng nhu cầu lại người dân Hà Nội 76 Bảng 2.11 Mối quan hệ Doanh thu, Chi phí, Trợ giá 78 Bảng 2.12: Diện tích chiếm dụng động loại phương tiện 80 Bảng 2.13: Lượng xe máy lưu thông đường giảm sử dụng xe buýt 81 Bảng 2.14: Xác định mức tiêu hao nhiên liệu cho chuyến 82 Bảng 2.15 Lợi ích tiết kiệm nhiên liệu 82 Bảng 2.16: Lượng khí xả cho chuyến ứng với phương tiện 83 Bảng 2.17: Lượng khí xả - Chi phí xử lý khí xả giảm bớt có hệ thống buýt 83 Bảng 2.18: Hiệu hoạt động buýt Hà Nội mang lại cho xã hội 84 Bảng 2.19: Chi phí cho chuyến sử dụng xe máy 86 Bảng 2.20: Tổng hợp chi phí chuyến sử dụng ô tô 87 Bảng 2.21: So sánh thời gian chi phí lại PTCN PTCC 88 Bảng 2.22: Mối quan hệ thời gian thời gian chờ đợi 90 Bảng 2.23: Hệ số tương quan nhân tố 92 Bảng 2.24: Bảng ý nghĩa câu trả lời thang đo Likert - bậc 93 Bảng 2.25: Tiêu chí đánh giá mức CLDV dựa vào thang đo Likert 93 vii Bảng 2.26: Tính toán mức chất lượng dịch vụ buýt Hà Nội 94 Bảng 3.1: Định hướng phát triển cho phương thức vận tải đô thị 99 Bảng 3.2: Định hướng phát triển vận tải xe buýt Hà Nội 103 Bảng 3.3: Khoảng cách từ nút giao thơng đến vị trí điểm dừng theo tốc độ dịng 114 Bảng 3.4 : Các thông số vận hành cho trước tuyến 32 125 Bảng 3.5: Nghiệm thông số vận hành tối ưu tuyến 32 126 Bảng 3.6: Các tiêu vận hành tuyến 32 127 Bảng 3.7: Mức phát thải xe buýt động diesel theo tiêu chuẩn EURO 135 Bảng 3.8: Mức phát thải khí CO2 theo loại nhiên liệu 135 Bảng 3.9 : Tổng hợp chi phí khai thác tuyến cho loại xe 138 Bảng 3.10 : Lượng khí thải tất các xe buýt thải năm tuyến 139 Bảng 3.11 : Chi phí xử lý khí thải xe buýt thải tuyến 139 viii DANH MỤC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ Hình 1.1: Nhu cầu lại theo phương thức thực 16 Hình 1.2: Hệ thống GTVT đô thị 18 Hình 1.3: Các yếu tố hệ thống VTHKCC 20 Hình 1.4: Sơ đồ phân loại hiệu 26 Hình 1.5: Hệ thống tiêu đánh giá lợi ích chi phí cho đầu tư GTĐT 31 Hình 1.6: Sơ đồ tổng quát đánh giá hiệu VTHKCC Đơ Thị 32 Hình 1.7: Mơ hoạt động VTHKCC góc độ Nhà nước 33 Hình 1.8 : Mơ hoạt động VTHKCC góc độ doanh nghiệp 36 Hình 1.9: Mơ hoạt động VTHKCC góc độ hành khách 38 Hình 2.1 Phân loại tuyến xe buýt 64 Hình 2.2: Mơ hình quản lý VTHKCC xe bt Hà Nội 69 Hình 2.3: Năng suất ngày xe vận doanh bình quân qua năm 72 Hình 2.4 : Tỷ lệ đáp ứng nhu cầu lại VTHKCC Hà Nội 76 Hình 2.5: Biểu đồ chi phí - Doanh thu - Trợ giá qua năm 77 Hình 2.6: Doanh thu, chi phí trợ giá bình qn cho HK qua năm 78 Hình 2.7: Năng suất chuyến xe - hệ số lợi dụng sức chứa bình quân 79 Hình 2.8: Đặc điểm đối tượng sử dụng xe buýt 89 Hình 2.9: Cơ cấu thời gian chuyến hành khách 89 Hình 2.10: Mối quan hệ thời gian O - D thời gian 90 Hình 2.11: Mối quan hệ thời gian O - D thời gian chờ đợi 90 Hình 2.12: Cơ cấu loại thời gian chuyến hành khách 91 Hình 3.1: Mơ hình yếu tố nâng cao hiệu vận hành VTHKCC 107 Hình 3.2 Các giải pháp nâng cao hiệu hoạt động VTHKCC xe buýt 108 Hình 3.3: Điều chỉnh lộ trình tuyến buýt với ĐSĐT/BRT 112 Hình 3.4 : Quy trình xác định vị trí điểm dừng xe buýt 113 Hình 3.5 : Vị trí điểm dừng giao cắt 114 Hình 3.6: Xác định vị trí điểm dừng dọc tuyến 115 Hình 3.7: Bố trí kết cấu hạ tầng điểm trung chuyển cấp 117 Hình 3.8 : Bố trí cho người người khuyết tật qua đường 118 Hình 3.9 : Bố trí nhà chờ xe buýt 119 Hình 3.10 : Khoảng nghiệm tối ưu pareto cho tuyến 32 126 ix Hình 3.11: Mơ hình sở liệu VTHKCC Hà Nội 130 Hình 3.12: Hệ thống thông tin xe buýt đặc trưng 132 Hình 3.13 : Bảng thông tin thời gian thực điểm dừng xe buýt 132 Hình 3.14: Hệ thống quản lý xe buýt đặc trưng 133 Hình 3.15: Xe buýt cho người khuyết tật 140 Hình 3.16 : Bố trí thơng tin bên ngồi xe buýt 141 PHẦN MỞ ĐẦU 1- LÝ DO LỰA CHỌN ĐỀ TÀI LUẬN ÁN Đơ thị hố xu hướng tất yếu q trình cơng nghiệp hố đại hoá đất nước Đối với nước phát triển q trình thị hố với q trình giới hóa diễn mạnh mẽ có Việt Nam Sau gần 30 năm đổi Việt Nam đạt thành tựu to lớn phát triển kinh tế xã hội Tốc độ tăng trưởng kinh tế bình quân hàng năm xấp xỉ 7,6%, tốc độ thị hóa thị lớn lên tới 3,4%/năm[31] Sự tăng trưởng kinh tế với tốc độ thị hóa nhanh kéo theo bùng nổ nhu cầu lại đô thị, đô thị đặc biệt lớn Để đáp ứng nhu cầu lại phương tiện vận tải phát triển không ngừng, thực thách thức với hệ thống giao thông đô thị Sự gia tăng nhanh chóng phương tiện cá nhân nguyên nhân dẫn đến tình trạng ùn tắc giao thông, ô nhiễm môi trường nhiều vấn đề khác đô thị đặc biệt Hà Nội thành phố Hồ Chí minh phải đối đầu[27] Chính phủ với Chính quyền thị nỗ lực tìm kiếm cơng cụ để giải tình trạng này, phát triển VTHKCC xem giải pháp hữu hiệu, trọng tâm[28][33] Hơn thập kỷ qua, hai đô thị đặc biệt Thủ Hà Nội Thành phố Hồ Chí Minh có bước nhảy vọt và sách ưu đãi để phát triển VTHKCC, nhiên thực tế cho thấy mức đáp ứng nhu cầu lực lượng hạn chế (Hà Nội khoảng 10%, thành phố Hồ Chí Minh < 10% nhu cầu lại), thành phố tương tự giới tỷ lệ đáp ứng cao Có nhiều nguyên nhân khách quan chủ quan khác dẫn đến tình trạng này, phải kể đến phát triển không đồng mạng lưới giao thông đô thị, yếu hệ thống sở hạ tầng phục vụ cho VTHKCC, lực lượng phương tiện chưa tương xứng với nhu cầu lại thị dân Bên cạnh đó, việc tổ chức quản lý, giám sát điều hành hoạt động phương tiện người điều khiển phương tiện đường chưa tốt, dẫn đến chất lượng dịch vụ chưa cao, làm giảm tính hấp dẫn dịch vụ nên chưa thu hút đông đảo người dân sử dụng Số lượng người dân sử dụng dịch vụ VTHKCC thấp đồng nghĩa với hiệu hệ thống VTHKCC mang lại chưa cao Trong bối cảnh đó, làm để nâng cao hiệu hoạt động VTHKCC nhằm thỏa mãn nhu cầu lại thị dân đáp ứng PL25 * Đề xuất tuyến gom khách Để giúp cho hành khách sử dụng dịch vụ khu vực chưa tiếp cận với VTHKCC, khuyến khích nhu cầu sử dụng VTHKCC người dân khu vực Luận án đề xuất số tuyến gom khách áp dụng giai đoạn phục vụ cho hành lang nghiên cứu sau: - Khu vực Nam Hồ Tây đến đường Cầu Giấy - Kim Mã: Đề xuất tuyến buýt gom khách Tuyến chạy từ Cầu Giấy - Ngọc Khánh - Liễu Giai - Văn Cao - Thụy Khuê - Đường Bưởi - Cầu Giấy, chiều ngược lại không đường Thụy Khuê mà đường Hoàng Hoa Thám Tuyến từ Cầu Giấy - Kim Mã - Đào Tấn - Cống Vị - Đốc Ngữ - Cống Vị - Đào Tấn - Kim Mã - Cầu Giấy tuyến buýt cung cấp dịch vụ vận tải công cộng cho chuyến tạo khu vực bán kính 1,2km từ Nam Hồ Tây đến Cầu Giấy, tuyến buýt thứ sâu vào khu vực trung tâm để giảm cự ly hành khách, tăng khả tiếp cận dịch vụ - Khu vực Đại học Quốc Gia - Chùa Hà: Khu vực có trường đại học lớn Đại học Quốc Gia, Đại học Điện lực (đường Hồng Quốc Việt), Đại học FPT (đường Tơn Thất Thuyết), Đại học Sư phạm Hà Nội, ngồi cịn có Bến xe Mỹ Đình nơi có nhu cầu trung chuyển hành khách lớn Đề xuất tuyến buýt gom khách khu vực sau: Bến xe Mỹ Đình - Đại học Quốc gia - Phạm Văn Đồng - Hoàng Quốc Việt - Nguyễn Phong Sắc - Trần Đăng Ninh - Cầu Giấy - Trần Thái Tông - Tơn Thất Thuyết - BX Mỹ Đình (tuyến vịng tròn chạy theo chiều để chuyển hướng rẽ phải không gây ách tắc giao thông) PL26 PHỤ LỤC III: BÀI TOÁN TỐI ƯU PARETO III.1 Cơ sở lý thuyết toán tối ưu Tối ưu hóa tốn học cơng cụ quan trọng ứng dụng để cải thiện cách hệ thống thông số nhằm thỏa mãn mục tiêu đặt Quá trình thực thay đổi thích hợp giá trị thông số xác định giá trị tối ưu hàm mục tiêu Dưới góc độ tốn học tối ưu hóa q trình tìm kiếm nghiệm đảm bảo giá trị cực trị hay nhiều hàm mục tiêu Các bước trình đưa kết tối ưu thể sơ đồ: Xác định mục tiêu Lựa chọn thông số Xây dựng hàm mục tiêu Lựa chọnphương phương pháp ưuưu Lựa chọn pháptốitối Tối ưu mục tiêu Tối ưu đa mục tiêu Điều kiện tối ưu thuật Điều kiện thuật tốn Thơng số tối ưu Hệ thống thơng số tối ưu Hình II.1 : Sơ đồ q trình tối ưu hóa thơng số Để ứng dụng phương pháp tối ưu mục tiêu cần phải biểu diễn dạng toán học hàm số f(xi) f hàm tốn học biến xi thông số vận hành Về mặt thực tế mặt lý thuyết thông số vận hành xi chịu ràng buộc định Điều kiện ràng buộc đẳng thức, bất đẳng thức mô tả mối quan hệ thông số khoảng xác định thông số Trong thực tế có nhiều mục tiêu đặt nhiên để ứng dụng phương pháp tối ưu ln phải có lựa chọn thông số sở lý thuyết để xây dựng hàm mục tiêu PL27 Có nhiều phương pháp nhiều cách phân loại tối ưu hóa nhiên luận án nghiên cứu đến phương pháp tối ưu mục tiêu tối ưu đa mục tiêu 1-Bài toán tối ưu mục tiêu: Trong toán tối ưu mục tiêu nghiên cứu quan tâm đến hàm mục tiêu Mục đích tốn xác định giá trị thông số miền giới hạn cho trước cho hàm mục tiêu f(xi) đạt giá trị tối ưu thỏa mãn điều kiện ràng buộc Bài toán tối ưu mục tiêu tổng quát phát biểu sau: Cực đại hóa (cực tiểu hóa) hàm: y = f(xi)  Max (Min) Thỏa mãn điều kiện ràng buộc: g(xi)( ≤, = , ≥) bi , i =1,…,m, x  X c Rn Tập hợp D= x  X g ( xi )(, , )bi  1,2 m gọi miền ràng buộc (hay miền chấp nhận được) Mỗi điểm x(x1, x2…, xn)  D gọi phương án lời giải chấp nhận Một phương án x*  D làm cho hàm mục tiêu f(xi) đạt Max (Min), cụ thể là: f(x*) ≥ f(x), với x  D (đối với toán max) f(x*) ≤ f(x), với x  D (đối với tốn min) Điều kiện để có cực trị đạo hàm hàm y theo biến x δy/δx = 2- Bài toán tối ưu đa mục tiêu: Trong thực tế tồn mục tiêu mâu thuẫn nhau, đòi hỏi phải xem xét đồng thời Việc làm tốt mục tiêu thường dẫn tới việc làm xấu mục tiêu khác Tối ưu hóa đa mục tiêu phương pháp hiệu để tìm nghiệm thỏa hiệp tốt mục tiêu đối lập: Trong nghiên cứu luận án xét mơ hình tốn tối ưu nhiều mục tiêu tổng quát dạng: MinxX ( f ( x), f ( x), , f n ( x)) Trong đó: PL28 f(x)= ( f1 ( x), f ( x), , f n ( x)) hàm mục tiêu x = (x1, x2, , xn )  X biến định y = f(x) ảnh miền chấp nhận X qua ánh xạ f X gọi không gian định Y gọi không gian giá trị Hình II.2 : Ánh xạ từ miền chấp nhận vào miền giá trị Khái niệm then chốt tối ưu hóa đa mục tiêu khái niệm tối ưu Edgeworth Pareto Một phương án chấp nhận x*  X gọi tối ưu Pareto không tồn x  X cho f(x) ≤ f(x*) Nếu x* tối ưu Pareto f(x*) gọi điểm Pareto Những điểm thỏa mãn điều kiện thuộc tập hợp nghiệm tối ưu Edgeworth  * *  x  X : f ( x )  f ( x * ) Pareto: x  x  X  x1 Ánh xạ f f(X) Miền thông số X f(x*) Miền khả thi Miền tối ưu Pareto x2 f1 HìnhII.3 : Tập nghiệm tối ưu X mục tiêu tối ưu f(x*) Trên hình ta thấy mục tiêu f1 f2 max ngược lại có nghĩa thơng số làm cho hàm mục tiêu đối lập với Việc giải tìm miền PL29 tối ưu để đảm bảo hài hịa mục tiêu f1 , f2 đường cong Pareto minh họa hình (Miền tối ưu Pareto) Phương pháp giải toán tối ưu đa mục tiêu: Các phương pháp tối ưu hóa chia thành hai nhánh riêng biệt, phương pháp phi đạo hàm phương pháp đạo hàm Phương pháp phi đạo hàm phương pháp tối ưu tiến hóa Phương pháp tối ưu tiến hóa khái niệm dùng để chương trình máy tính có sử dụng thuật tốn tìm kiếm tối ưu dựa q trình tiến hóa tự nhiên Đây lớp thuật toán tối ưu theo quan điểm di truyền đại như: Thuật toán di truyền GA (Genetic Algorithm); thuật tốn mơ luyện kim SA (Simualated Annealing Algorithm); thuật tốn tiến hóa vi phân DE (Difference Evolution Algorithm) Thuật tốn theo dạng chương trình tiến hóa trình bày sau: Bắt đầu t=0; Khởi tạo quần thể ban đầu X(t) Tính độ thích nghi cho cá thể thuộc quần thể X(t) Khi (Điều kiện dừng chưa đạt) lặp; Tái sinh X’(t) từ X(t); Lai ghép X1(t) từ X(t-1); Đột biến X2(t) từ X(t-1); Chọn lọc X(t) từ X(t-1) X1(t) X2(t) X(t) Hết lặp Kết thúc Khác với phương pháp phi đạo hàm, phương pháp đạo hàm hướng tìm kiếm cực trị xác định Bản chất phương pháp đạo hàm đưa toán tối ưu đa mục tiêu trở toán tối ưu một mục tiêu thay Có nhiều phương pháp khác để giải toán tối ưu đa mục tiêu phương pháp đạo hàm phương pháp tổng trọng số, phương pháp ràng buộc pháp tuyến, phương pháp dây cung, phương pháp hàm chặn Với phương pháp đạo hàm phương pháp phi đạo hàm việc tính tốn thơng số để tối ưu hóa mục tiêu đề địi hỏi khối lượng tính tốn lớn, người khó tính tốn tay Việc giải khó khăn dễ dàng cách lập trình phần mềm tính tốn, phần mềm Mathlab Simulation phần mềm ưu việt để giải toán tối ưu đa mục tiêu PL30 III.2 Chương trình tính tốn nghiệm tối ưu Pareto phần mềm mathlab % =============================================================== % % CHUONG TRINH TOI UU HOA HAI MUC TIEU % CHI PHI VAN HANH TREN TUYEN TRONG GIO VA % CHI PHI HANH KHACH DI TREN PHUONG TIEN % % Nguyen Thi Hong Mai, Sep 2013 % Le Xuan Truong % =============================================================== % Cac ky hieu chuong trinh % (I) p Diem toi uu (vecto cac thong so toi uu) % (I) p0 Diem xuat phat % (I) h Vecto cac rang buoc % (I) g Vecto cac phuong trinh rang buoc % (O) f Ham muc tieu % -% Cac thong so can thiet de tinh toan ham muc tieu f = objfunc(.,.,.) % nhan duoc tu chuong trinh mo phong quartermodel.mdl % -%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%% function [OPT]= multigaopt Z = clock; % Calculation time %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%%%%%%%%% % THUAT TOAN TOI UU % ======================================================================= % Gan gia tri ban dau cho cac thong so % L=const; % GAMMA=p(1); % Q=p(2); % Vt=p(3); % co=p(4); % lo= p(5); % Dat gioi han duoi/gioi han tren cua thong so plb = [ 0, 60, 10, 200000, 0.3]; pub = [ 1, 160, 50, 1000000, 0.8]; % Dinh dang thuat toan toi uu % ======================================================================= OPTIONS = gaoptimset(@gamultiobj); OPTIONS = gaoptimset(OPTIONS,'PlotFcns',{@gaplotbestf,@gaplotstopping}, 'PopulationType','doubleVector','PopulationSize',100, 'Generations',200,'TolFun',1e-3,'TolCon',1e-2,'ParetoFraction',0.9, 'PlotFcn',@gaplotpareto); %'TolX' : Sai so doi voi cac thong so thiet ke; %'TolFun' : Sai so doi tinh toan voi ham muc tieu; %'TolCon' : Sai so doi voi cac dieu kien rang buoc; %'DiffMaxChange': Buoc thay doi thong so cuc dai; %'DiffMinChange': Buoc thay doi thong so cuc tie5u; %'MaxFunEvals' : So lan tinh toan gia tri ham muc tieu; %'MaxIter' : So vong lap tinh toan toi da; % ======================================================================== PL31 [p,f,exitflag,Output] = gamultiobj(@opt_object,5,[],[],[],[],plb,pub,OPTIONS) fprintf('The number of generations was : %d\n', Output.generations); fprintf('The number of function evaluations was : %d\n', Output.funccount); fprintf('The best function value found was : %g\n', f); OPT=[f,p]; L=19.1; %======================================================== disp(['Thoi gian tinh toan t = ' num2str(etime(clock,Z)) ' s = ' num2str(etime(clock,Z)/60) ' ']) %========================================================= % % CHUONG TRINH CON XAC DINH HAM MUC TIEU % cho quarter_opt.m % ========================================================= function [f,h,g] = opt_object(p) global h g % ======================================================= L=19.1; GAMMA=p(1); % He so loi dung tai binh quan Q=p(2); Vt=p(3); co=p(4); lo=p(5) %Xuat du lieu man hinh disp([' -']) disp(['GAMMA =',num2str(p(1)),'; ', 'Q =',num2str(p(2)),'; ','Vk =',num2str(p(3)),'; ', 'co =',num2str(p(4)),'; ','lo =',num2str(p(5))]) % HAM MUC TIEU % -Cvh = (5280*L*lo*co+5280*co*L*Vt/60-5280*co*lo*Vt/60+5280*co*Vt*lo/6)/(2.7*Vt*GAMMA*lo*Q); Chk = 49200739 + 118080000*lo+32400*Q*GAMMA+417653333/Vt+3508288/l0; f(1)= Cvh; f(2)= Chk; h=[];g=[]; %============================================================================= % Hien thi tren man hinh gia tri ham muc tieu tung step mo phong disp([' -']) disp(['>>>>> Cvh =',num2str(f(1)),'; ','>>>>>Chk =',num2str(f(2))]) %========================================================================== %======================================= % % CHUONG TRINH DINH DANG CAC DIEU KIEN RANG BUOC % cho "quarter_opt" % % ======================================= function [h,g] = const(p) global h g PL32 III.3 Nghiệm tối ưu Pareto cho tuyến trục 32 STT Tổng chi phí vận hành tuyến(đồng/h) Tổng chi phí HK tuyến (đồng/h) Hệ số lợi dụng sức chứa Sức chứa thiết kế phương tiện (chỗ) Vận tốc kỹ thuật (Km/h) Khoảng cách bình quân điểm dừng(Km) 5,236,689 156,748,482 1.00 120 29.86 0.72 6,538,539 132,966,483 0.92 115 29.98 0.50 5,576,755 139,320,141 1.00 120 29.84 0.56 5,539,817 140,355,668 1.00 120 29.87 0.57 5,267,925 154,552,228 1.00 120 29.87 0.70 11,914,940 131,194,316 0.65 88 29.99 0.50 5,290,117 153,422,239 1.00 120 29.85 0.69 5,375,746 128,653,289 0.99 116 28.15 0.44 5,700,546 134,920,399 1.00 120 29.88 0.52 10 6,373,958 133,025,074 0.95 113 29.98 0.50 11 5,133,485 164,308,236 1.00 120 29.85 0.79 12 6,964,266 132,644,534 0.88 112 29.98 0.50 13 5,450,390 150,328,863 1.00 120 29.85 0.66 14 8,591,832 131,989,412 0.88 92 29.98 0.50 15 5,256,929 155,688,281 1.00 120 29.85 0.71 16 10,273,450 131,527,342 0.71 94 29.99 0.50 17 7,289,509 140,660,737 0.84 110 29.98 0.58 18 5,350,658 129,903,907 0.99 118 28.01 0.45 19 5,555,690 144,860,567 1.00 120 29.85 0.61 20 8,676,297 131,921,158 0.80 99 29.98 0.50 PL33 21 5,720,679 133,622,194 1.00 120 29.97 0.51 22 5,883,466 133,616,967 0.99 119 29.87 0.51 23 5,309,884 151,860,319 1.00 120 29.85 0.67 24 8,105,353 137,185,182 0.86 98 29.98 0.55 25 6,456,442 133,005,365 0.97 111 29.98 0.50 26 5,117,590 136,391,782 0.99 116 28.23 0.52 27 5,605,716 137,944,403 1.00 120 29.87 0.55 28 5,362,839 149,057,427 1.00 120 29.86 0.65 29 5,150,973 163,379,164 1.00 120 29.85 0.78 30 6,744,698 132,747,468 0.89 115 29.98 0.50 31 5,579,989 143,780,311 1.00 120 29.86 0.60 32 5,507,550 141,774,150 1.00 120 29.84 0.58 33 5,394,528 147,100,733 1.00 120 29.84 0.63 34 5,324,683 130,581,921 0.99 118 28.03 0.46 35 8,167,374 137,164,446 0.82 102 29.98 0.55 36 5,389,856 147,593,214 1.00 120 29.85 0.63 37 11,144,633 107,787,220 0.78 118 28.92 0.20 38 6,120,107 133,109,701 0.96 117 29.99 0.50 39 7,280,831 132,481,900 0.87 109 29.98 0.50 40 9,750,873 108,216,642 0.86 120 28.89 0.20 41 8,841,579 131,919,568 0.79 98 29.98 0.50 42 5,555,573 124,962,933 0.99 116 28.02 0.40 43 5,185,603 160,530,896 1.00 120 29.84 0.75 PL34 44 5,409,032 146,361,080 1.00 120 29.85 0.62 45 12,671,628 131,105,272 0.61 90 29.99 0.50 46 5,952,543 133,390,973 0.99 117 29.95 0.50 47 5,067,881 139,228,671 0.99 118 28.19 0.55 48 7,159,779 110,368,846 0.98 113 28.69 0.23 49 10,447,212 131,521,242 0.73 91 29.99 0.50 50 5,132,401 165,082,734 1.00 120 29.84 0.79 51 11,374,579 131,320,634 0.64 94 29.98 0.50 52 5,660,784 136,182,375 1.00 120 29.87 0.53 53 5,204,159 159,439,937 1.00 120 29.84 0.74 54 7,735,867 132,321,516 0.80 112 29.90 0.50 55 5,532,930 140,771,599 1.00 120 29.93 0.57 56 13,059,443 131,051,413 0.60 87 29.99 0.50 57 7,929,037 132,228,783 0.82 107 29.98 0.50 58 5,426,160 127,074,658 0.99 118 27.97 0.43 59 8,343,775 132,081,409 0.83 99 29.98 0.50 60 5,642,663 136,245,285 1.00 120 29.96 0.53 61 13,059,553 131,049,817 0.60 87 29.99 0.50 62 10,245,312 131,533,302 0.71 94 29.99 0.50 63 5,493,881 142,518,418 1.00 120 29.84 0.59 64 7,113,151 132,576,112 0.91 107 29.98 0.50 65 8,349,900 132,065,284 0.78 106 29.99 0.50 66 7,033,932 132,606,297 0.90 109 29.98 0.50 67 5,459,624 143,921,533 1.00 120 29.84 0.60 68 11,658,694 131,265,541 0.62 95 29.99 0.50 PL35 69 10,560,151 131,453,231 0.67 97 29.98 0.50 70 7,161,529 132,571,288 0.84 114 29.98 0.50 71 11,760,131 131,250,726 0.64 91 29.99 0.50 72 5,621,710 137,351,963 1.00 120 29.86 0.54 73 9,152,252 131,789,445 0.79 95 29.98 0.50 74 7,235,214 132,568,164 0.86 110 29.98 0.50 75 13,740,137 107,364,549 0.60 119 28.77 0.21 76 5,221,909 157,938,541 1.00 120 29.85 0.73 77 5,252,366 132,295,004 0.99 116 28.16 0.48 78 9,394,923 131,775,614 0.82 90 29.99 0.50 79 10,996,820 131,404,929 0.65 96 29.99 0.50 80 7,611,616 132,391,659 0.82 111 29.97 0.50 81 11,787,339 131,238,007 0.63 92 29.99 0.50 82 10,877,468 131,440,112 0.65 98 29.99 0.50 83 6,043,779 133,317,573 0.99 115 29.90 0.50 84 12,267,693 131,170,442 0.64 88 29.99 0.50 85 5,896,139 119,005,214 0.99 118 28.19 0.34 86 8,937,666 108,504,625 0.85 113 28.92 0.20 87 6,729,899 132,773,746 0.89 115 29.98 0.50 88 7,508,252 139,506,890 0.85 105 29.99 0.57 89 5,278,109 131,851,445 0.99 118 28.07 0.47 90 9,041,366 131,867,091 0.75 102 29.99 0.50 PL36 PHỤ LỤC IV Bảng: Định mức tính tốn lựa chọn phương tiện Khoản mục Đơn vị Chiều Dài m Tuyến Bus 13: xe 30 chỗ Diesel Diesel CNG Diesel Diesel CNG Hybrid 7m 6.5 m 9m 9m 9m 11 m 11 m 11.5 m 1-5 B40/H6 Tiêu chuẩn khí thải Tiền lương lái xe tháng Số lái xe Tiền lương nhân viên bán vé Số nhân viên bán vé Bảo hiểm kinh phí cơng đoàn Nguyên giá phương tiện Sức chứa phương tiện Bảo hiểm hành khách Tuyến Bus 32: 90 chỗ Diesel Transinco Nhãn hiệu xe Tuyến Bus 24: 60 chỗ City Bus DLQ6600HA4 Transinco 1-5 AT B60 YC4G180N40 - China EQ6851C4D Dongpheng - China Thaco BH 80 Hyunhdai CNG Samco EU II EU III EU II EU III EU III EU II EU III EU IV 10 đ/người 7 8.5 8.5 8.5 10 10 10 người 22 22 35 35 35 68 68 68 người 5.6 5.6 6.8 6.8 6.8 8 người 22 22 35 35 35 68 68 68 % Lương tối thiểu 23% 23% 23% 23% 23% 23% 23% 23% triệu đồng/xe 1150 1350 1650 1900 1700 1950 2350 4300 chỗ/xe 30 30 60 60 60 90 90 90 triệu/năm/xe 4.109 4.109 5.009 5.009 5.009 5.009 5.009 5.009 PL37 Bảo hiểm phương tiện Tỷ lệ khấu hao Mức khấu hao năm Chi phí bảo dưỡng sửa chữa %/năm 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1% %/năm 12.5% 12.5% 12.5% 12.5% 12.5% 12.5% 12.5% 12.5% 106đồng/năm 143.75 168.75 206.25 237.5 212.5 243.75 293.75 1000 % nguyên giá 11.50% 11.50% 11.50% 11.50% 11.50% 11.50% 11.50% 11.50% 750 R18 14 PR - Loại lốp 8.25 R20 - Bridgestone - Nhật Bridgestone - Nhật 1100 R20 16PR - Bridgestone - Nhật Số lốp Bộ 6 6 6 6 Định ngạch đời lốp Km/đời lốp 55,000 55,000 55,000 55,000 55,000 55,000 55,000 55,000 10 đồng/bộ 7.876 7.876 8.943 8.943 8.943 11.715 11.715 11.715 Lít/100Km 19 19 29 29 35 Đ/Km 4,238.90 4,238.90 6,469.90 6,469.90 7,808.50 Giá nhiên liệu Đồng/lít 22310 22310 22310 22310 22310 Vật liệu khai thác chi phí nhiên liệu 5% 5% 5% 5% 5% 5% 5% 5% Quản lý % khoản 10% 10% 10% 10% 10% 10% 10% 10% 15% 15% Giá lốp Nhiên liệu (Dầu Diesel) Đơn giá nhiên liệu cho Km Chi phí khác (Đầu tư CSHT - đào tạo) Số Km xe chạy năm Số lượt xe ngày % khoản Km/năm lượt/ngày 4,680.42 15% 685397 685397 1069450 1069450 1069450 2673880.5 122 122 162 162 162 348 4,680.42 5,775.0 2673880.5 2673880.5 348 348 PL38 Số Km huy động Km/xe/ngày 18.2 18.2 11 11 11 21.9 21.9 21.9 Cự ly tuyến Km 13.9 13.9 17 17 17 19.1 19.1 19.1 10 10 16 16 16 31 31 31 68539.7 66840.625 66840.625 Số lượng xe Xe tuyến Số Km bình quân xe chạy Thời gian hoạt động tuyến Km/năm 68539.7 66840.625 86254.20968 86254.20968 86254.2097 giờ/ngày 16 16 17 17 17 17.5 17.5 17.5 xe 7 12 12 12 25 25 25 giờ/năm 40880 40880 74460 74460 74460 159687.5 159687.5 159687.5 giờ/năm 58400 58400 99280 99280 99280 198012.5 198012.5 198012.5 Số xe vận doanh tuyến Tổng số đoàn xe hoạt động thực tế năm (chỉ tính xe vận doanh) Tổng số hoạt động tuyến năm (Tính đồn xe) + Tỷ lệ quy đổi CNG - Đơn vị tính - Giá CNG (mmBTU) = mmBTU = 60% x (K x đơn giá bán lẻ dầu DO (đồng/lít) Với K: Hệ số quy đổi mmBTU CNG lít DO đơn vị nhiệt 28.6 m3 PL39 K - Đơn giá dầu DO = = 21 22310 đồng/lít Suy ra: - Đơn giá mmBTU CNG = - Đơn giá 1m3 CNG = 1m3 CNG = Đơn giá Km = 281,106 đồng/mmBTU 9,829 đồng/m3 2.1 Km 4,680.42 đ/km ... khác đô thị. Các thành phần hệ thống GTVT thị mơ tả hình 1.2 Hệ thống GTVT đô thị Hệ thống Giao thông Hệ thống GT động Hệ thống GT tĩnh Hệ thống vận tải Vận tải hành khách Vận tải hàng hoá Vận tải. .. Thủ đô Hà Nội ; Chương 3: Nâng cao hiệu hoạt động hệ thống VTHKCC đô thị 12 CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN NÂNG CAO HIỆU QUẢ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG VTHKCC TRONG ĐÔ THỊ 1.1 ĐÔ THỊ VÀ HỆ THỐNG... TIỄN CỦA LUẬN ÁN Về mặt khoa học: Luận án hệ thống hóa làm phong phú sở lý luận VTHKCC đô thị hiệu hoạt động hệ thống VTHKCC thị Phân tích làm rõ quan điểm hiệu hoạt động hệ thống VTHKCC, tiêu đánh