Ứng dụng gis và phương pháp phân tích đa tiêu chí xác định vị trí thích hợp để đặt các trạm dừng xe buýt nhanh (thí điểm tại đại lộ võ văn kiệt mai chí thọ)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA  PHẠM THÙY LINH ỨNG DỤNG GIS VÀ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ĐA TIÊU CHÍ XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ THÍCH HỢP ĐỂ ĐẶT CÁC TRẠM DỪNG XE BUÝT NHANH (THÍ ĐIỂM TẠI ĐẠI LỘ VÕ VĂN KIỆT - MAI CHÍ THỌ) Chuyên ngành: Bản đồ, Viễn thám Hệ thống thông tin địa lý (GIS) Mã số: 60440214 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP.HCM, tháng năm 2016 Cơng trình hoàn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG - HCM Cán hướng dẫn khoa học: Cán hướng dẫn TS Phan Hiền Vũ Cán hướng dẫn TS Nguyễn Anh Tuấn Cán chấm nhận xét TS Lê Minh Vĩnh Cán chấm nhận xét TS Vũ Xuân Cường Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 13 tháng 01 năm 2016 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận văn CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG PGS.TS Trần Trọng Đức TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: PHẠM THÙY LINH Ngày, tháng, năm sinh: 06/01/1989 Chuyên ngành: Bản đồ, viễn thám hệ thống thơng tin địa lý MSHV: 13100996 Nơi sinh: Quảng Bình Mã số : 60440214 I TÊN ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG GIS VÀ PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ĐA TIÊU CHÍ XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ THÍCH HỢP ĐỂ ĐẶT CÁC TRẠM DỪNG XE BUÝT NHANH II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Nghiên cứu tổng quan vấn đề chọn vị trí thích hợp đặt trạm dừng BRT; Nghiên cứu giải pháp kỹ thuật, quy trình ứng dụng cơng nghệ GIS phƣơng pháp phân tích đa tiêu chí lựa chọn vị trí trạm dừng BRT; Ứng dụng quy trình để lựa chọn vị trí trạm dừng BRT trục đại lộ Võ Văn Kiệt – Mai Chí Thọ III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 17/08/2015 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 04/12/2015 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TS PHAN HIỀN VŨ TS NGUYỄN ANH TUẤN Tp HCM, ngày 16 tháng 03 năm 2016 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TS Phan Hiền Vũ TS Nguyễn Anh Tuấn CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO TS Nguyễn Ngọc Lâu TRƯỞNG KHOA LỜI CẢM ƠN Trong trình thực đề tài “Ứng dụng GIS phƣơng pháp phân tích đa tiêu chí xác định vị trí thích hợp để đặt trạm dừng xe buýt nhanh, thí điểm đại lộ Võ Văn Kiệt - Mai Chí Thọ”, nhận đƣợc giúp đỡ, tạo điều kiện lãnh đạo, đồng nghiệp từ phòng ban Sở Quy hoạch – Kiến trúc Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành giúp đỡ Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến TS Phan Hiền Vũ TS Nguyễn Anh Tuấn – thầy giáo trực tiếp hƣớng dẫn bảo tơi hồn thành luận văn Tơi xin cảm ơn thầy cô môn Địa tin học, trƣờng Đại học Bách Khoa Tp.HCM tận tình giảng dạy, truyền đạt cho kiến thức bổ ích Xin chân thành cảm ơn tới tập thể lớp Bản đồ - Viễn thám – GIS khóa 2013 – 2015 bạn bè động viên, giúp đỡ suốt thời gian theo học trƣờng Cuối lời cảm ơn sâu sắc tới ba mẹ, gia đình tạo điều kiện thuận lợi, động lực tin thần để hồn thành tốt khóa học Xin chân thành cảm ơn! TP.HCM, ngày 02 tháng 12 năm 2015 HV thực Phạm Thùy Linh Abstract Bus Rapid Transit (BRT) is one of public vehicle systems in modern cities to provide transportation services fast, confortable, and cost saving BRT runs indicated lanes on roads This system can improve quality of public transportation and decrease traffic jams at rush times It is specially effective for big cities in developing countries where are densely populated However, one route of BRT operated effectively depends on the locations of its stops This study focuses on determining optimal locations to build the stops of a BRT route Firstly, criteria having influences on effective operation of a BRT stop are explorered In general, they consist of i) traveling demands, e.g buildings, offices, industrial parks, hopitals, etc; ii) public transportations, e.g metro stations, bus stops, etc; and iii) roads, e.g crossroads, parking lots, etc Secondly, each criterion is assigned a weighted factor representative for its influence, determined by the AHP (Analytic Hierarchy Process) method Finally, the progress of data processing in GIS environment is established to create a weighted overlay map from all criteria Subsequently, locations having high values are reasonable to build BRT stops This progress has been applied to locate BRT stops of the Vo Van Kiet – Mai Chi Tho route in Ho Chi Minh City The result indicates 40 BRT stops along this route, and it is considered as a scientific reference to help the city government in decision making TÓM TẮT Xe buýt nhanh (BRT) hệ thống vận tải hành khách thành phố đại nhằm cung cấp dịch vụ vận chuyển nhanh chóng, thoải mái, tiết kiệm chi phí BRT vận hành tuyến riêng biệt Hệ thống cải thiện chất lƣợng giao thơng cơng cộng giảm ùn tắc giao thông vào cao điểm Nó đặc biệt hiệu thành phố lớn nƣớc phát triển, nơi dân cƣ đông đúc Tuy nhiên, để tuyến xe buýt nhanh hoạt động hiệu phụ thuộc vào vị trí trạm dừng Trong nghiên cứu tác giả tập trung vào việc xác định vị trí tối ƣu để đặt trạm dừng xe buýt nhanh Đầu tiên, nghiên cứu tiêu chí ảnh hƣởng đến việc xác định vị trí trạm dừng BRT Nhìn chung, chúng bao gồm i) nhu cầu lại, ví dụ: khu dân cƣ, khu văn phịng, khu cơng nghiệp, bệnh viện,…; ii) hệ thống giao thơng cơng cộng, ví dụ: trạm tàu điện ngầm (Metro), trạm xe buýt thƣờng,…; iii) hệ thống giao thơng đƣờng bộ, ví dụ: ngã ba, ngã tƣ đƣờng, bãi đậu xe,…; Thứ hai, tiêu chí có trọng số ảnh hƣởng nó, đƣợc xác định theo phƣơng pháp phân tích thứ bậc (AHP - Analytic Hierarchy Process) Cuối cùng, trình xử lý liệu môi trƣờng GIS đƣợc thiết lập nhằm tạo đồ chồng lớp theo trọng số cho tất tiêu chí Sau đó, vị trí có giá trị cao vị trí thích hợp để đặt trạm dừng BRT Quá trình đƣợc áp dụng để xác định vị trí trạm dừng BRT dọc đại lộ Võ Văn Kiệt – Mai Chí Thọ, thành phố Hồ Chí Minh Kết nghiên cứu xác định đƣợc 40 vị trí trạm dừng BRT dọc theo tuyến đƣờng này, đƣợc coi nhƣ tài liệu tham khảo khoa học để giúp quyền thành phố việc định LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng hướng dẫn khoa học TS Phan Hiền Vũ TS Nguyễn Anh Tuấn Các số liệu luận văn sử dụng trung thực, nguồn trích dẫn có thích rõ ràng, minh bạch, có tính kế thừa, phát triển từ tài liệu, tạp chí, cơng trình nghiên cứu cơng bố, website Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm lời cam đoan TP HCM, ngày 16 tháng 03 năm 2016 Tác giả Phạm Thùy Linh MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN TÓM TẮT DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT DANH SÁCH BẢNG BIỂU DANH SÁCH HÌNH ẢNH CHƢƠNG ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.2.1 Mục tiêu chung 1.2.2 Mục tiêu cụ thể 1.3 Nội dung nghiên cứu 1.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 1.5 Kết đạt đƣợc 12 1.6 Ý nghĩa đề tài 12 1.7 Cấu trúc luận văn .12 CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 13 2.1 Giới thiệu xe buýt nhanh trạm dừng đỗ 13 2.1.1 Xe buýt nhanh (BRT) 13 2.1.2 Trạm dừng đỗ 13 2.2 Các yếu tố ảnh hƣởng tới chọn vị trí trạm dừng xe buýt nhanh 14 2.2.1 Các yếu tố tự nhiên 14 2.2.2 Các yếu tố kinh tế - xã hội 14 2.2.3 Các yếu tố sở hạ tầng 16 2.3 Tổng quan tình hình nghiên cứu triển khai hệ thống xe buýt nhanh 20 2.3.1 Trên giới 20 2.3.2 Tại Việt Nam 23 2.3.3 Hướng tiếp cận đề tài 25 CHƢƠNG GIẢI PHÁP KỸ THUẬT LỰA CHỌN VỊ TRÍ CÁC TRẠM DỪNG BRT 26 3.1 Phân tích đa tiêu chí (MCA) 26 3.2.1 Đặc điểm phương pháp MCA 26 3.2.2 3.2 Các bước thực MCA 26 Phân tích khơng gian GIS 35 3.2.1 Tạo vùng đệm (Buffer) 35 3.2.2 Chồng lớp (Overlay) 35 3.3 Quy trình phân tích xử lý liệu 39 CHƢƠNG LỰA CHỌN VỊ TRÍ ĐẶT CÁC TRẠM DỪNG BRT DỌC ĐẠI LỘ VÕ VĂN KIỆT – MAI CHÍ THỌ 44 4.1 Giới thiệu đại lộ Võ Văn Kiệt – Mai Chí Thọ 44 4.2 Các tiêu chí lựa chọn vị trí trạm dừng BRT dọc Võ Văn Kiệt – Mai Chí Thọ 45 4.3 Xây dựng sở liệu 47 4.4 Tính trọng số cho tiêu chí .47 4.5 Quy trình xử lý liệu phân tích khơng gian .56 4.6 Kết .69 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 73 5.1 Kết luận .73 5.2 Kiến nghị 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 PHỤ LỤC 76 DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT BRT : Xe buýt nhanh GIS : Hệ thống thông tin địa lý MCA : Phân tích đa tiêu chí Tp.HCM : Thành phố Hồ Chí Minh UCCI : Ban Giao thơng thị đƣờng sắt thành phố Hồ Chí Minh VVK- MCT : Võ Văn Kiệt – Mai Chí Thọ DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Các tiêu chí chọn vị trí đặt trạm BRT Bảng 2.2 Khoảng cách trạm BRT Bảng 3.1 Bảng phân loại tầm quan trọng tƣơng đối Saaty Bảng 3.2 Giá trị RI ứng với số lƣợng tiêu chí Bảng 3.3 Đại số Bool - Các phép toán luận lý Bảng 3.4 Ma trận mức độ quan trọng tiêu chí Bảng 3.5 Ma trận đƣợc chuẩn hóa Bảng 3.6 Trọng số tiêu chí Bảng 4.1 Các tiêu chí tác động đến việc chọn vị trí trạm BRT đại lộ VVK-MCT Bảng 4.2 Ma trận mức độ quan trọng nhóm tiêu chí chung Bảng 4.3 Trọng số tỷ số qn nhóm tiêu chí chung Bảng 4.4 Ma trận mức độ quan trọng nhóm nhu cầu lại Bảng 4.5 Trọng số tỷ số quán nhóm nhu cầu lại Bảng 4.6 Ma trận mức độ quan trọng nhóm tích hợp giao thông công cộng Bảng 4.7 Trọng số tỷ số qn nhóm tích hợp giao thơng công cộng Bảng 4.8 Ma trận mức độ ƣu tiên nhóm tích hợp giao thơng đƣờng Bảng 4.9 Trọng số tỷ số qn nhóm tích hợp giao thông đƣờng Bảng 4.10 Trọng số chung tiêu chí nhóm nhu cầu lại Bảng 4.11 Trọng số chung tiêu chí nhóm tích hợp giao thơng cơng cộng Bảng 4.12 Trọng số chung tiêu chí nhóm tích hợp giao thông đƣờng Bảng 4.13 Trọng số chung 13 tiêu chí Bảng 4.14 Danh sách định dạng lớp liệu Bảng 4.15 Thang điểm tiêu chí Bảng 4.16 Kết khơng gian thuộc tính 13 lớp liệu sau buffer Bảng 4.17 Kết sau xử lý khơng gian Bảng 4.18 Phân nhóm đối tƣợng gán giá trị cho lớp Khu dân cƣ Bảng 4.19 Các thông số đƣa vào chồng lớp Weighted Overlay Bảng 4.20 Tọa độ trạm BRT dọc tuyến Võ Văn Kiệt – Mai Chí Thọ Bảng 4.21 Mức độ thích hợp trạm DANH SÁCH HÌNH ẢNH Hình 1.1 Quy trình bƣớc thực Hình 2.1 Xe buýt nhanh Chicago Hình 2.2 Trạm dừng xe buýt nhanh Hình 3.1 Cấu trúc thứ bậc Hình 3.2 Quy trình bƣớc thực phân tích MCA Hình 3.3 Tạo vùng đệm cho đối tƣợng điểm, đƣờng, vùng Hình 3.4 Chồng lớp đồ dạng vector raster Hình 3.5 Các hình thức chồng lớp liệu Vector Hình 3.6 Chồng lớp dạng Raster Hình 3.7 Biểu đồ Venn thể phép tốn luận lý Hình 3.8 Sơ đồ chuyển đổi liệu từ dạng vector sang grid Hình 3.9 Chuyển lớp liệu dạng vector thành grid Hình 3.10 Tạo Model Builder ArcGIS Hình 3.11 Trọng số nhóm tiêu chí chung Hình 3.12 Trọng số nhóm tiêu chí cụ thể ... ỨNG DỤNG GIS VÀ PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ĐA TIÊU CHÍ XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ THÍCH HỢP ĐỂ ĐẶT CÁC TRẠM DỪNG XE BUÝT NHANH II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Nghiên cứu tổng quan vấn đề chọn vị trí thích hợp đặt trạm. .. trọng vấn đề Do đó, đề tài ? ?Ứng dụng GIS phương pháp phân tích đa tiêu chí xác định vị trí thích hợp để đặt trạm dừng xe buýt nhanh, thí điểm trục đại lộ Võ Văn Kiệt – Mai Chí Thọ” đƣợc tác giả quan... ƠN Trong trình thực đề tài ? ?Ứng dụng GIS phƣơng pháp phân tích đa tiêu chí xác định vị trí thích hợp để đặt trạm dừng xe buýt nhanh, thí điểm đại lộ Võ Văn Kiệt - Mai Chí Thọ”, tơi nhận đƣợc giúp