Nghiên cứu công nghệ xe buýt nhanh (brt) và xây dựng mạng lưới xe buýt nhanh thành phố hồ chí minh

Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN VĂN NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ XE BUÝT NHANH (BRT) VÀ XÂY DỰNG MẠNG LƯỚI XE BUÝT NHANH THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Chuyên ngành: Kỹ thuật Ơ tơ – Máy kéo LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2009 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : Chữ ký PGS TS PHẠM XUÂN MAI Cán chấm nhận xét : (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét : (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn thạc sĩ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày tháng 12 năm 2009 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc -oOo Tp HCM, ngày 14 tháng 04 năm 2009 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: NGUYỄN VĂN Phái: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 03 – 02 - 1979 Nơi sinh: Đồng Nai Chuyên ngành: Kỹ thuật Ơ tơ – Máy kéo MSHV: 01307266 1- TÊN ĐỀ TÀI: “Nghiên cứu công nghệ xe buýt nhanh xây dựng mạng lưới xe buýt nhanh Thành phố Hồ Chí Minh” 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: - Nghiên cứu công nghệ xe buýt nhanh hệ thống xe buýt nhanh giới - Thiết kế xây dựng mạng lưới xe buýt nhanh cho Thành phố Hồ Chí Minh - Thiết kế thành phần mạng lưới tuyến xe buýt nhanh nhà chờ, phương tiện trung tâm điều khiển 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 14/ 04 / 2009 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 26/ 12 /2009 5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ghi đầy đủ học hàm, học vị ): Nội dung đề cương Luận văn thạc sĩ Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN KHOA QL CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) (Họ tên chữ ký) QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) PGS TS Phạm Xuân Mai PGS TS Phạm Xuân Mai TS Nguyễn Hữu Hường Trang / 157 LỜI CẢM ƠN Sau hai năm theo học chương trình đào tạo thạc sĩ chun ngành Kỹ thuật Ơ tơ – Máy kéo tại Khoa Kỹ thuật giao thông Em thực đề tài luận văn tốt nghiệp “Nghiên cứu công nghệ xe buýt nhanh xây dựng mạng lưới xe buýt nhanh cho thành phố Hồ Chí Minh” với hướng dẫn thầy PGS.TS Phạm Xuân Mai, đến hoàn thành Trong suốt trình thực hiện, em nhận hướng dẫn nhiệt tình thầy Phạm Xuân Mai việc thực nội dung luận văn tài liệu tham khảo Bên cạnh em cịn nhận hỗ trợ quí thầy Khoa kỹ thuật giao thông, hổ trợ số liệu từ trung tâm vận tải hành khách cơng cơng, phịng quản lý vận tải công nghiệp thuộc sở giao thông công chánh thành phố Hồ Chí Minh bạn làm việc cơng ty Cơ Khí Xây Dưng Giao Thơng để thực thiết kế mẫu xe buýt nhanh Em xin gởi lời cảm ơn chân thành đến thầy Phạm Xn Mai, q thầy khoa Kỹ Thuật Giao Thơng, Trung tâm quản lý điều hành vận tải hành khách cơng cơng, phịng vận tải cơng nghiệp bạn đồng nghiệp Mặc dù đề tài hoàn thành chắn khơng tránh sai sót hạn chế q trình thực Kính mong q thầy góp ý, bổ sung để đề tài trở nên hồn thiện có ý nghĩa thiết thực Học viên: KS Nguyễn Văn Trang / 157 TÓM TẮT LUẬN VĂN Trong thập niên gần đây, nhà nước ta có sách mở cửa để phát triển kinh tế đất nước theo chế thị trường Các nghành công nghiệp, thương mại dịch vụ phát triển nhanh chóng, nhu cầu lại giao dịch vận chuyển hàng hóa tăng nhanh chóng để đáp ứng nhu cầu phát triển dất nước Nhưng nay, gặp phải vấn đề nan giải sở hạ tầng phát triển chậm sách quản lý yếu chưa hợp lý dẫn đến tình trạng kẹt xe nhiễm môi trường đặc biệt thành phố lớn điển Hà Nội Thành phố Hồ Chí Minh Thành phố Hồ Chí Minh xem trung tâm giao dich thương mại dich vụ công nghiệp hàng đầu Việt Nam thu hút nhiều lao động, phương tiện lại nhu cầu tiếp tục phát triển nhanh để đáp ứng tăng trưởng kinh tế Thành phố Nhưng thành phố gặp phải vấn đề ùn tác giao thông phương tiện cá nhân đông phương tiện công cộng yếu kém, kéo theo vấn đề nhiễm mơi trường Do thủ tướng phủ có định 101/QĐTTg để phát triển qui hoạch giao thông thành phố đến năm 2020 tầm nhìn sau năm 2020 Bên cạnh thành phố có hội thảo đề xuất vận tải hành khách cơng cộng với mục đích xoay quanh vấn đề sau: - Tổ chức hoàn thiện lại hệ mạng lưới hệ thống xe buýt tương đối khoa học, thuận tiện tránh trùng lặp không cần thiết - Nâng cấp chất lượng phục vụ xe buýt - Xây dựng tuyến xe buýt trục chủ lực thành phố để đáp ứng nhu cầu lại hành lang - Qui hoạch phát triển hệ thống giao thông công cộng hợp lý để đáp ứng nhu cầu thành phố Metro, tàu điện khơng xe bt nhanh - Bố trí loại xe thích hợp cho chức loại tuyến - Phát triển sở hà tầng đồng với số lượng tuyến số lượng xe nhà ga, trạm dừng, đường … Trang / 157 - Hồn thiện cơng tác quản lý điều hành khoa học - Tuyên truyền khuyến khích người dân sử dụng xe buýt Hiện thành phố có nhiều dự án hay đề tài nghiên cứu hệ thống xe buýt, metro xe buýt nhanh để cải thiện tình trạng giao thơng Nhưng đa số đề tài số khuyết điểm chưa thực dự án ngoại trừ tuyến Metro số Do nghiên cứu để cải thiện hệ thống giao thông công cộng thành phố đề tài nóng bỏng cần nghiên cứu Dựa vào yêu cầu cấp bách trên, người nghiên cứu đề xuất hướng nghiên cứu công nghệ xe buýt nhanh xây dựng mạng lưới xe buýt nhanh cho thành phố Hồ Chí Minh Nội dung đề tài thực trình tự sau: Phần mở đầu trình bày tổng quan thành phố, đánh giá tình trạng hành phố mạng lưới giao thông hệ thống giao thông công cộng, dự báo nhu cầu lại tương lai định hướng phát triển xe buýt tương lai Tiếp theo nghiên cứu công nghệ xe buýt nhanh (BRT) hệ thống xe buýt nhanh thành phố giới, từ để rút học hữu ích cho việc nghiên cứa mạng lưới xe buýt nhanh thành phố Sau thực nghiên cứu đề xuất mạng lưới xe buýt nhanh cho thành phố Hồ Chí Minh dựa theo điều kiện sở hạ tầng lưu lượng lại Và thiết kế thành phần mạng lưới xe buýt nhanh phương tiện, nhà chờ, trạm trung chuyển, trung tâm điều khiển Sau tiến hành thuyết minh hiệu kinh tế xã hội đem lại từ việc nghiên cứu mạng lưới mạng lưới xe buýt nhanh cho Thành phố Hồ Chí Minh Trang / 157 MỤC LỤC Lời cảm ơn Tóm tắc luận văn Mục lục Nghiên cứu mạng lưới xe buýt Thành phố Hồ Chí Minh 1.1 Hiện trạng hệ thống giao thơng đường Thành phố Hồ Chí Minh 1.1.1 Cơ sở hạ tầng 1.1.2 Mạng lưới giao thông thành phố phục vụ cho giao thông công cộng 1.1.3 Các loại hình phương tiện có Thành phố 1.1.4 Các hệ thống giao thơng cơng cộng 1.1.5 Tình trạng lưu thông tuyến Thành phố 1.1.6 Hệ xe buýt thành phố HCM 1.1.7 Kết luận 1.2 Đánh giá hệ thống xe buýt 1.2.1 Mạng lưới tuyến 1.2.2 Đơn vị vận chuyển phương tiện 1.3 Nghiên cứu nhu cầu hướng phát triển giao thông thành phố đến năm 2020 khả áp dụng xe buýt nhanh (BRT) cho Tp HCM 1.3.1 Các qui hoạch dự án phát triển giao thông thành phố 1.3.2 Dự báo nhu cầu lại tương lai 1.3.3 Nghiên cứu hướng phát triển loại hình xe buýt tương lai 1.3.4 Nghiên cứu hướng phát triển xe buýt nhanh (BRT) 1.3.5 Đánh giá phù hợp việc phát triển xe buýt nhanh 1.4 Kết luận Nghiên cứu số hệ thống xe buýt châu Á giới 2.1 Nghiên cứu xe buýt giới 2.2 Hệ thống xe BRT Curitiba - Brazil 2.3 Mạng lưới xe buýt Lôn Đôn – nước Anh 2.4 Mạng lưới xe buýt thủ đô Bắc Kinh – Trung Quốc 2.5 Mạng lưới xe buýt thủ đô Seul – Hàn Quốc 2.6 Hệ thống xe BRT Nagoya – Nhật Bản 2.7 Kết luận 7 12 13 14 15 18 18 18 21 22 23 28 31 32 33 33 34 35 42 45 49 56 58 Trang / 157 Kỹ thuật xe buýt nhanh (BRT) (Bus Rapit Transit) 3.1 Định nghĩa xe buýt nhanh 3.2 Các đặc tính kỹ thuật xe buýt nhanh 3.2.1 Đặc điểm đường 3.2.2 Trạm dừng 3.2.3 Phương tiện 3.2.4 Phương thức bán vé thu phí 3.2.5 Hệ thống điều khiển thơng minh 3.2.6 Các dịnh vụ lộ trình hoạt động 3.3 Các yếu tố hệ thống xe BRT 3.4 Kết luận 61 62 62 65 68 70 72 77 78 79 Xây dưng hệ thống xe BRT cho Thành phố Hồ Chí Minh 4.1 Định hướng cho xây dựng hệ thống BRT 4.1.1 Nhu cầu phát triển xe BRT Thành phố 4.1.2 Các phương án xây dựng 4.2 Thiết kế mạng lưới xe BRT cho Thành phố 4.2.1 Các quy hoạch dự án phát triển giao thơng đường 4.2.2 Khảo sát tuyến đường có khả mở tuyến 4.2.3 Quy hoạch mạng lưới xe buýt nhanh 4.3 Kết luận 80 80 81 84 84 86 88 97 Thiết kế kỹ thuật tuyến xe BRT 5.1 Cơ sở thiết kế thông số kỹ thuật khai thác tuyến 5.1.1 Cơ sở kỹ thuật thiết kế tuyến 5.1.2 Các thông số kỹ thuật khai thác BRT tuyến 5.2 Thiết kế phân đoạn bố trí loại trạm tuyến 5.3 Thiết kế kỹ thuật tuyến BRT mạng lưới 5.4 Kết luận 98 98 98 100 901 118 Thiết kế kỹ thuật tuyến BRT cụ thể bố trí trạm dừng, trạm trung chuyển, trạm đầu cuối mạng lưới 6.1 Thiết kế kỹ thuật tuyến BRT cụ thể 119 6.2 Thiết kế loại trạm dừng cho tuyến 124 6.3 Bố trí trạm trung chuyển, trạm đầu cuối cho mạng lưới 124 6.4 Kết luận 126 Trang / 157 Thiết kế kỹ thuật loại xe cho tuyến xe BRT 7.1 Chọn loại xe 7.2 Thiết kế kỹ thuật xe BRT 80 chổ 7.3 Thông số kỹ thuaath xe BRT khớp nối 7.4 Kết luận 127 128 137 137 Trung tâm điều khiển hệ thống xe buýt BRT (ITS) 8.1 Khái niệm trung tâm điều khiển giao thông thông minh 8.2 Thiết kế trung tâm điều khiển giao thông thông minh 8.2.1 Công nghệ ưu tiện cho phương tiện giao lộ 8.2.2 Công nghệ hỗ trợ phương tiện tài xế 8.2.3 Quản lý hoạt động hệ thống 8.2.4 Kỹ thuật thông tin đến khách hàng 8.2.5 Kỹ thuật thu phí tự động 8.3 Kết luận 139 140 141 144 145 146 147 150 Đánh giá hiệu kinh tế xã hội việc nghiên cứu 151 Kết luận kiến nghị 167 Tài liệu tham khảo 158 Phụ lục 160 Trang / 157 CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU MẠNG LƯỚI XE BUÝT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH (TP HCM) 1.1 Hiện trạng hệ thống giao thông đường Thành phố Hồ Chí Minh 1.1.1 Tổng quan thành phố TP HCM nằm phía tây sơng Sài gịn, cách cửa sơng 57 km phía Tây Bắc Thành phố chia thành 24 quận với diện tích tự nhiên 2098.7 km2, có 19 quận nội thành với tập trung dân cư đô thị mức cao với diện tích 442 km2 quận ngoại thành với phần lớn nông thôn Ngoài ra, TP HCM nằm trung tâm Nam Bộ, phía bắc giáp với tỉnh Bình Dương, phía tây bắc giáp với Tây Ninh, phía đơng đơng bắc giáp với Đồng Nai, phía đơng nam giáp với Bà Rịa Vũng Tàu, phía tây tây nam giáp với Long An, Tiền Giang phía nam giáp với biển Đơng với bờ biển dài 15 km Sau cải cách, kinh tế nước ta phát triển nhanh đặc biệt thành phố lớn mức cao nước có TP HCM Hoạt động kinh tế thành phố mang tầm ảnh hưởng lớn lan toả đến tỉnh lân cận, nên khu vực gọi Khu Đô thị TP HCM vùng lân cận Trong năm qua TP HCM có mức tăng trưởng kinh tế nhanh, phát triển toàn diện giữ vai trò trung tâm nhiều chức khu vực phía nam nước Hình 1.1 Bản đồ TP HCM Ngồi TP HCM thành phố cảng, đầu mối giao thông lớn, nối liền địa phương nước quốc tế, với hệ thống thương cảng quốc tế Sài Trang 143 / 157 City of Glendale Glendale Type 170 Bitran Pierce Transit Tacoma NEMA NEMA Port Authority of Allegheny Country Pittsburgh Type 170 Wapiti Utah Transit Authority Salt Lake Type 2070 Next Phase Washington NEMA, Type 170 khác Washington Metro Bảng 8.3 Một số hệ thống BRT Metro Mỹ (loại điều khiển phần mềm) Qua nghiên cứu tham khảo hệ thống giới, thông số kỹ thuật hệ thống tín hiệu giao thơng ưu tiên đề suất thiết kế sau: - Cảm biến định vị phương tiện: Đầu dò quang học - Bộ phận điều khiển tín hiệu: Type 2070 - Nhà cung cấp phận điều khiển: Vector hay Naztec - Thiết kế phần mềm: Bitran - Phương thức điều khiển: Bật đèn xanh sớm hơn, kéo dài đèn xanh - Chi phí đầu tư hệ thống TSP: 12.000-18.000 usd / giao lộ (chưa tính chi phí đầu tư phần mềm cho phương tiện 500-2.000 usd / xe) Nguyên lý hoạt động sau: Một cảm biến lắp đặt đường gần vị trí nút giao thơng hình 8.2 để xác định vị trí phương tiện để đưa tín hiệu ưu tiên trung tâm điều khiển TSP Trung tâm điều kiển TSP tiếp nhận thông tin đồng thời sử dụng số thông tin khác tốc độ xe chạy, khoản cách từ điểm định vị đến giao lộ, thơng tin đèn tín hiệu từ trung tâm điểu khiển giao thơng để tính tốn đưa thơng tin đến thiết bị điều khiển tín hiệu ưu tiên (PRS) để điều khiển tín hiệu ưu tiên Q tình sử lý thơng tin để đưa đến thiết bị điều khiển tín hiệu giao thơng sảy hai trường hợp Phương tiện thông suốt mà khơng cần thay đổi tín hiệu giao thơng tại, hệ thống giữ nguyên tín hiệu Phương tiện khơng thơng qua giao lộ gặp đèn đỏ, phần mềm tiến hành tính tốn đưa kết để điều khiển ưu tiên cách kéo dài thời gian đèn xanh hay bật sớm thời gian đèn xanh cho xe BRT vượt qua giao lộ Trong st q trình trên, tất thông tin lưu lại trung tâm điều khiển giao thông chung để kiểm tra sử lý tối ưu cho hệ thống Trang 144 / 157 Hiệu hoạt động hệ thống điều khiển tín hiệu ưu tiên nhằm nâng cao vận tốc phương tiện, giảm thời gian chạy phương tiện khoản 15% tùy thuộc vào hệ thống - Ổn định thời gian giảm thời gian trì hoản đèn tín hiệu - Nâng cao tốc độ hoạt động phương tiện - Giảm thời gian chạy (khoản 15% so với khơng sử dụng tín hiệu ưu tiên) - Nâng cao hình ảnh hệ thống BRT thu hút hành khách Hệ thống BRT Metro Thành phố Giảm thời gian trì hoản Tacoma Washington, Mỹ 40% TriMet Portland, Mỹ 19% Chicago PACE Bus Chicago, Mỹ 15% Mỹ 25% Los Angerles Bảng 8.4 Tổng kết hiệu số hệ thống Mỹ 8.2.2 Công nghệ tự động hổ trợ phương tiện tài xế Công nghệ hỗ trợ điều khiển tự động cho phương tiện đánh lái, chạy thẳng, điều khiển tốc độ, điều khiển vị trí dừng cho BRT Sử dụng chức cảnh báo va chạm để nâng cao độ an toàn cho BRT, ngồi hệ thống cịn điều khiển dừng trạm tự động để tránh va chạm không vi trí lên xuống − Cảm biến cảnh báo va chạm gắn phía trước, phía sau xe góc xe để kiểm sốt góc độ xe, cảm biến biết khoản cách xe với vật khác cảnh báo cho tài xế − Hệ thống BRT cịn trang bị hệ thống dừng trạm xác cánh lắp đặt mặt đường vạch làm dấu xe lắp đặt cảm biến nhận dạng vạch sau liên kết với hệ thống lái để điều khiển xe đổ xác − Hệ thống hướng dẫn phương tiện cho BRT kết nối với tài xế thông báo tốc độ hữu xe nhanh hay chậm so với yêu cầu để trì tốc độ ổn định hạn chế trể bến Hệ thống lắp đặt hệ thống làm dấu đường, cảm biến xe đọc vạch xác định vị trí xe bảng đồ nhằm xác định thời gian đến bến so với yêu cầu xe Trang 145 / 157 Hình 8.4 Các loại thiết bị hổ trợ 8.2.3 Quản lý hoạt động hệ thống Kỹ thuật quản lý hoạt động để nâng cao tính hiệu kinh tế, kỹ thuật quản lý công nghệ kỹ thuật cần thiết thiếu hệ thống BRT Kỹ thuật quản lý hệ thống bao gồm hệ thống quản lý theo dõi phương tiện, quản lý lich trình, thời gian hệ thống kết nối thông tin liên lạc Về kỹ thuật quản lý hệ thống có bốn cơng nghệ hay hệ thống ứng dụng như: Hệ thống thông tin liên lạc ACS (Advanced Communication System), hệ thống lên kế hoạch phương tiện xuất bến tự động ASDS (Automatic Scheduling Dispatch System), hệ thống kiểm tra bao dưỡng phương tiện (Vehicle Mechanical Monitoring and Maintenance) hệ thống theo dõi phương tiên (Vehicle Tracking System) Tùy thuộc vào thuộc tính hệ thống BRT mà nơi áp dụng tất hệ thống hay vài hệ thống bảng 8.2 Việc thiết kế hệ thống quản lý cho hệ thống xe BRT Thành phố Hồ Chí Minh, nghiên cứu áp dụng hệ thống nêu phần hệ thống thông tin liên lạc, hệ thống lên kế hoạch phương tiện xuất bến tự động hệ thống theo dõi phương tiên Vì hệ thống BRT thiết kế đại với công nghệ tự động điều khiển qua trung tâm việc áp dung hệ thống ACS cần thiết Đối với hệ thống thông tin liên lạc hệ thống thiếu tất hệ thống xe buýt nhanh vi kết nối, liên kết trum tâm với phương tiện hành khách để trì hoạt động cao hiệu suất mạng lưới hay tuyến Hệ thống lên kế hoach xuất bến tự động áp dụng để nâng cao hiệu suất tuyến với hệ thống thời gian xuất bến, trạm phương tiện lập trình tự động thơng qua thông số cài đặt sẳn phần mềm Bên cạnh phần mềm cập nhật thơng tin hoạt động phương tiện điều chỉnh Trang 146 / 157 lịch xuất bến thích hợp để ln giữ thời gian tuyến nâng cao hiệu xuất hệ thống Hệ thống theo dõi phương tiện áp dụng để xác định vị trí phương tiện Có thể tiến hành theo dõi theo nhiều phường pháp khác sử dụng máy ghi hình, sử dụng hệ thống cảm biến lắp đường sử dụng hệ thống định vị toàn cầu, hệ thống định vị tồn cầu tối ưu để theo dõi điều kiện hoạt động phương tiện Với kết hợp hệ thống trên, trung tâm điều khiển nhận tín hiệu nhận tín hiệu từ hệ thống kết hợp với tín hiệu hệ thống khác sau sử lý đưa tín hiệu hệ thống riêng để điều khiển hoạt động hệ thống Hình 8.5 Trung tâm điều khiển 8.2.4 Kỹ thuật thông tin đến hành khách Thông tin khách hàng nhằm nâng cao hài lòng khách hàng, giảm thời gian chờ Thơng tin cho khách hàng khơng có thơng tin lịch trình thời gian mà cịn phải có thông tin liên qua giá thị trường, giải trí thời tiết Đối với xe hệ thống BRT đề xuất cho thành phố, người nghiên cứu đề xuất thơng tin lịch trình tuyến nhà chờ phương tiện − Hệ thống hỗ trợ thông tin cho khách hàng nhà chờ thiết kế bảng điện tử thông tin cung cấp đến cách kết nối cap truyền tải từ trung tâm điều khiển Trung tâm điều kiển kết hợp số liệu lịch Trang 147 / 157 trình tuyến sau cập nhật thơng tin vị trí phương tiện tính thời gian đến trạm xác Hình 8.6 Thơng tin lịch trình nhà chờ − Hệ thống thông tin cho hành khách bảng thông báo điện tử xe để cung cấp cho hành khách thời gian đến trạm kế tiếp, lộ trình tuyến, thời gian trễ bến, thời gian chuyến Cũng tương tự trân tín hiệu truyền đến phương tiện thơng máy phát tín hiệu máy thu tín hiệu đặt xe xuất thông tin bnagr điện tử Tóm lại, hệ thống thơng tin đến cho hành khách dừng lại mức độ thong tin cho chuyến chưa có thơng tin dịch vụ lân cận hay kết nối khác Nhung với hệ thống tạo điều kiện cho hành khách chuẩn bị thời gian ngắn hơn, tiết kiệm thời gian thuận tiện 8.2.5 Kỹ thuật thu phí tự động Hệ thống xe buýt trước dùng vé thông thường vé tháng cho hành khách xe buýt thường xuyên, thiếu tự giác nhân viên soát vé nên gây nhiều bất cập Thứ doanh nghiệp kinh doanh xe buýt khơng kiểm sốt lượng vé phát số tiền vé thu được, thứ hai thái độ khơng mực nhân viên kiểm sốt vé hành khách vé tháng Từ bất cập trên, người nghiên cứu đề tài thiết kế hệ thống kiểm soát vé hiệu cho mạng lưới BRT sau Khi hành khách lên xe BRT phải trả tiền trước cánh mua vé (thẻ thông minh) nhà chờ thông qua hệ thống bán vé tự động, cửa vào hành lang chờ xe hành khách phải tiến hành kiểm tra vé thông qua máy đọc thẻ từ cửa xoay cho người qua Khi hành khác xuống xe trước khỏi hành lang chờ phải qua cửa có kiểm tra thẻ nhận lại thẻ dùng thẻ, hệ thống áp dụng nhiều cho hệ thống xe buýt nhanh metro Trang 148 / 157 giới Curitiba, Yakata, Bangkok, Bắc kinh thuận tiện cho việc áp dụng TP HCM Cấu tạo thẻ thông minh Thẻ thông minh loại thẻ có gắn chíp điện tử Trên thẻ có thơng tin, tuyến, ngày giờ, điểm đến điểm ký hiệu thẻ cho loại giá trị thẻ Thẻ thông minh phân phối hệ thống bán vé nhà chờ Ưu diểm thẻ có tính bảo mật cao chống làm giả Hình 8.8: Hình ảnh mủa thẻ kiểm tra thẻ lên xe Nguyên lý mua vé lên xe - Hành khách mua thẻ máy bán - Máy bán thẻ nạp thông tin lộ trình tuyến thời gian người mua nhấn nút yêu cầu điểm đến - Hành khách nhà chờ xe thông qua cửa kiểm tra máy thông qua đầu đọc máy, máy xác nhận thẻ phù hợp cửa xoay hay cửa gạt mở cho hành khách qua hành lang chờ xe - Hành khách giữ thẻ xuốt hành trình Nguyên lý quét thẻ xuống xe - Hành khách khu vưc hành lang chờ lên xe xuống xe - Hành khách qua cửa có gắn máy thu thẻ nhận dạng thẻ - Máy nhận dạng thẻ đọc thông tin thẻ tiến hành mở gạt hay cửa xoay cho hành khách khí thong tin thẻ phù hợp với lộ trình thời gian - Máy xóa thơng tin thẻ chuyển qua máy bán thẻ Trang 149 / 157 Phương thức thánh toán Phương thức toán sử dụng tiền xu để mua thẻ với mệnh giá qui định 1000, 2000 5000 đồng, máy thối lại tiền hành khách đưa vào vượt giá trị thnah tốn Qua trình nhận dạng tiền bán vá tiến hành theo nguyên lý sau: - Hành khách bỏ tiền xu vào máy - Máy có nhiệm vụ xác định loại tiền xu cách cân trọng lượng - Tiền bỏ vào máy phân chi theo trọng lượng để xác định loại tiền - So sánh với giá trị tiền mà hành khách định - Nếu số tiền bỏ vào máy nhỏ mức cần mua máy báo lỗi chưa đủ tiền - Nếu số tiền bỏ vào máy mức cần mua phận phát tín hiệu báo thành công tiến hành nạp thông tin lên thẻ - Nếu số tiền bỏ vào máy lớn mức cần mua phận phát tín hiệu báo thành công tiến hành nạp thông tin lên thẻ thối lại tiền cho khách Cấu trúc thẻ Với loại thẻ thơng minh máy nạp thông tin nhiều cho nhiều mệnh giá, để đơn giản trình mua thẻ mạng lưới qui định mệnh giá thẻ ngắc tuyến xa tuyến 8.2.6 An ninh an toàn Đối với vấn đề an ninh an toàn cho hệ thống này, người nghiên cứu đề xuất giải pháp thấp tiếc kiệm sử dụng máy ghi hình (camera) để theo dõi hoạt động hệ thống nhà chờ từ hạn chế vấn đề an ninh, an tồn trạm dừng Bên cạnh hệ thống cịn giúp người quản lý hệ thống nhận biết kiện cụ thể để giảm rủi roc ho hnahf khách Ngoài thiết bị cịn biết lượng hành khách thời điểm vị trí 8.3 Kết luận Trung tâm điều khiển giao thơng thành phần khơng thể thiếu tuyến hay mạng lưới BRT Và nhờ mà lầm bật tính tạo Trang 150 / 157 khác biệt với xe buýt thường với xe buýt nhanh Qua trung tâm điều khiển giao thông thông minh hỗ trợ để nâng cao đặc tính BRT như: - Nâng cao vận tốc hoạt động phương tiện ưu tiên tín hiệu đèn giao thông giao lộ, cung thuộc tính quan trọng xe buýt nhanh - Quản lý hệ thống điều phối lịch trình phần mềm hỗ trợ để nâng cao công suất hiệu hoạt động cho hệ thống Với việc áp dụng hệ thống quản lý tránh rủi ro, giảm an toàn cho hành khách phương tiện đồng thời kiểm tra phương tiện hoạt động dễ dàng - Thực thu phí tự động tăng hình ảnh xe buýt nhanh giảm Tóm lại, việc áp dụng ITS tảng việc nâng cao công suất hoạt động, hiệu hoạt động lợi ích hệ thống BRT Tiết kiệm thời gian, nâng cao công suất hoạt động, tang tính tiện lợi cho hành khách, giảm rủi ro tăng tính an tồn cho hệ thống Trang 151 / 157 CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ TÍNH HIỆU QUẢ KINH TẾ XÃ HỘI Qua q trình nghiên cứu kỹ thuật xe buýt nhanh đề xuất xây dựng mạng lưới xe buýt nhanh cho Thành phố Hồ Chí Minh, đề tài thành cơng tốt đẹp mang lại nhiều lợi ích kinh tế cho xã hội như: Xây dựng mạng lưới BRT đáp ứng nhu cầu lại thành phố tương lai, tiết kiệm kinh tế nhiên liệu, giảm thải ô nhiễm môi trường nâng cao mức độ anh toàn cho hành khách 9.1 Đánh giá hiệu kinh tế xã hội cho việc xây dựng mạng lưới tuyến [12] Việc đề xuất xây dựng mạng lưới tuyến BRT cho thành phố đáp ứng yêu cầu đề ban đầu thành phố như: - Tuân thủ quy hoạch phát triển giao thông vận tải đường Tp Hồ Chí Minh đến năm 2020 tầm nhìn sau 2020 thử tướng phủ - Kết hợp với hệ thống Metro- monorail quy hoạch để tạo nên mạng lưới giao thơng cơng cộng hồn chỉnh phù hợp với nhu cầu lại người dân - Từ mạng lưới tuyến BRT, hệ thống Metro xe điện không sở để phát triển loại hình phương tiện cơng cơng phân bổ khác xe buýt phân bổ thường, xe buýt kết nối liên quận, xe buýt nhỏ phân bổ nội quận - Hiện đại hóa hệ thống giao thơng cơng cộng để phù hợp với phát triển thành phố HCM - Đáp ứng nhu cầu vận tải hành khách quan trọng hành lang có lưu lượng lại lớn tương lai (trên 55%) Ngoài ra, điều quan trọng mạng lưới BRT đem lại hiệu kinh tế xã hội như: Giảm bớt ách tắc giao thông, giảm bớt mật độ xe máy, xe đạp, giảm thời gian lại, giảm ô nhiễm môi trường, giảm bớt trùng lặp tuyến buýt hành lang có tuyến BRT, giảm bớt lượng xe cá nhân lưu thơng từ giảm bớt áp lực sử dụng diện tích mặt đường đăc biệt cao điểm Để cụ thể hóa số liệu hiệu kinh tế, ta xem xét tính toán hướng tuyến mạng lưới BRT sau: Trang 152 / 157 STT Phương thức Hiện Phần trăm Năm 2020 Phần trăm Xe đạp 918 1,6 1.855 1,6 Xe máy 43.538 73,8 79.280 69,2 Xe du lịch 7.560 12,8 17.386 15,2 Xe buýt 6.930 11,8 16.027 14 58.946 100 114.548 100 Tổng Bảng 9.1 Số lượng hành khách/ngày/ hướng Nguyễn Văn Trỗi Giả sử đề xuất tuyến BRT hướng thực hiện, với ưu điểm BRT thu hút lượng hành khách tham gia 55%, theo tính tốn lúc số lượng hành khách chuyển từ xe máy qua sư dụng xe BRT 45.819 hành khách (40%), hệ số chở đầy khách xe máy 1.25 người/xe lượng xe máy giảm bớt 36.655 xe Vì giá trị kinh tế mang lại giảm bớt lượng xe máy tuyến là: ¾ Với giá trị trung bình xe máy thị trường triệu đồng/ xe, người dân tiết kiệm chi phí 36.655 x = 256.587 triệu đồng (tương đương 14,25 triệu đơ) ¾ Theo tính tốn trung bình ngày xe máy chay 20 km, lượng tiêu hao nhiên liệu 40 km/lít, tiết kiệm 18.327 lít xăng / ngày ¾ Lượng khí thải giảm đáng kể mạng lưới BRT thực hiện, cụ thể lượng khí thải giảm 36,409g/người/km, tổng lượng khí thải giảm lượng hành khách vận chuyển km tuyến 36,409 x 45.819 = 1668231 g/km SO2 NOx CO g/ Các loại xe g/ ng- g/ ngng-km km km CO2 g/ ngkm HC g/ ngkm VOC g/ ngkm Tổng cộng Xe máy 0,023 0,153 17,827 23,307 7,920 4,127 53,181 Xe 0,095 0,955 29,800 90,000 4,390 2,565 126,755 Xe buýt 0,096 0,253 0,101 16,772 0,084 16,772 0,042 Bảng 9.2 Lượng khí thải loại phương tiện /người/km Trang 153 / 157 ¾ Bên cạnh chi phí chung cho xã hội cho việc lại hàng ngày đô thị giảm Số liệu tính cho triệu người năm (nguồn báo cáo GTVT số 1869/TTr-BGTVT ngày 14/6/2000), sau: Xe buýt 250 – 300 triệu USD/ năm, xe máy 700 triệu USD/năm Vậy lượng hành khách chuyển từ xe máy sang BRT tiết kiệm chi phí (700-300) x 45.819 /1.000.000 = 18,3 triệu ¾ Việc xây dựng mạng lưới BRT cịn giảm áp lực sử dụng mặt đường cao điểm theo số liệu so sánh cho chuyến (nguồn Báo cáo Bộ GTVT số 1869/TTr-BGTVT ngày 14-6-2000), lượng chiếm dụng mặt đường công suất phương tiện cần thiết người sử dụng phương tiện khác nhau: - Sử dụng xe buýt: diện tích 1,5-2 m2/người - Sử dụng xe máy: - 12- 18 m2/người tuỳ theo tốc độ - Sừ dụng xe con: 28-32 m2/người tuỳ theo tốc độ 9.2 Tính kinh tế xe BRT so với xe buýt thường [29, 30] Ngoài ưu điểm kinh tế xã hội nêu trên, việc xây dựng mạng lưới BRT cịn có ưu điểm mà xe bt thường giải như: - Rút ngắn thời gian lại hành khách - Tăng suất vận chuyển - Tiết kiệm nhiên liệu - Giảm ô nhiễm môi trường Để có số liệu cụ thể cho việc so sánh lợi ích kinh tế xã hội ta chọn tuyến tiêu biểu (tuyến trùng lắp hoàn toàn với xe buýt thường) để so sánh tuyến C-4 An Sương – Củ Chi Thông số Xe buýt thường Xe buýt nhanh Hiệu 32.8 35.1 2.3 300 & 600 180 120 25 25 Thời gian lữ hành TB (h) 0.67 0.58 0.9 Thời gian quay vòng (h) - 1.33 - Vận tốc V (km/h) Thời gian chuyến (s) Số trạm Trang 154 / 157 Vận tốc lữ hành TB (km/h) 32.8 35.1 2.3 - 30.7 - 16604 86400 69796 32 27 Vận tốc quay vòng TB ( km/h) Năng lực vận chuyển xe buýt Số xe tuyến Bảng 9.3 Bảng so sánh thông số xe buýt thường xe buýt nhanh Tương tự ta tính cho 13 tuyến với tổng chiều dài 244,9 km có cự ly trung bình tuyến 18.8km, lấy thời gian chuyến phút Ta có bảng so sánh 13 tuyến BRT với xe buýt thường sau: Thông số Xe buýt thường Xe buýt nhanh Hiệu 22 30 114.5 84 30.5 22 22 Thời gian lữ hành TB (h) 2634 1932 702 Thời gian quay vòng (h) 5869 4464 1405 Vận tốc lữ hành TB (km/h) 25.7 35 9.3 23 30 25600 25600 33 25 Vận tốc V (km/h) Thời gian tramk (s) Số trạm Vận tốc quay vòng TB ( km/h) Năng lực vận chuyển xe buýt Số xe tuyến Bảng 9.4 Bảng so sánh thông số xe buýt thường xe buýt nhanh Bên cạnh ta xem xét lính lợi ích kinh tế nhiên liệu tuyến BRT so với xe buýt thường Thông số Xe buýt thường Xe buýt nhanh Hiệu Số xe 33 25 Thời gian chạy (h) 0,7 0,5 0,2 Thời gian chạy xe/ngày (h) 5,9 4,3 1,6 Trang 155 / 157 Thời gian xe chạy tuyến (h) 190,9 106,5 84,4 Thời gian chạy xe 13 tuyến /ngày (h) 2.481,6 1.384,2 1.097,4 Thời gian chạy xe 13 tuyến/năm( 300 ngày)(h) 744.485,3 415.251,2 329.234,1 Quãng đường 13 tuyến/năm 17.170.210,9 12.591.488,0 4.578.722,9 Nhiên liệu sử dụng năm (lít/năm) 4.292.552,7 3.147.872,0 1.144.680,7 Tổng số tiền nhiên sử dụng (usd) 4.292.552,7 3.147.872,0 1.144.680,7 Bảng 9.5 So sánh thông số xe buýt thường xe bt nhanh Tính kinh tế nhiểm mơi trường Ngồi việc lại ích kinh tế mặt xã hội, nhiên liệu hệ thống BRT đem lại lợi ích xe bt thường mặt nhiểm môi trường vận tốc xe BRT nâng cao xe buýt thường Tốc độ bình quân (km/h) xe buýt / loại khí thải 20,0 30,0 SO2 1,9 2,0 NOx 6,1 5,2 CO 2,5 1,7 CO2 361,0 343,8 HC 1,1 0,9 VOC 2,1 2,1 Bảng 9.6 lượng phát thải khí thải xe bt mơi trường (g/l) theo vận tốc Từ định mức lượng khí thải mơi trường đốt cháy lít nhiên liệu diesel kết hợp với lượng nhiên liệu sử dụng năm tính phần ta tính tổng lượng khí thải mơi trường Trang 156 / 157 Tốc độ bình quân (km/h) xe buýt / loại khí thải 20 km/h (tấn) 30 km/ h (tấn) Hiệu (tấn) SO2 8,2 6,3 1.9 NOx 26,2 16,4 9.8 CO 10,7 5,4 5.4 CO2 1549,6 1082,2 467.4 HC 4,7 2,8 1.9 VOC 9,0 6,6 2.4 Tổng 1.608,4 1.119,7 488,7 Bảng 9.7 tổng lượng khí thải môi trường hệ thống xe buýt năm Qua số liệu tính tốn được, ta thấy sử dụng hệ thống xe buýt nhanh năm nhà nước tiết kiệm nhiên liệu 1.144.680,7 đô la Bên cạnh vấn đề tiết kiệm nhiên liệu tiêu thụ, hệ thống xe bt nhanh cịn góp phần làm giảm ô nhiễm môi trường giảm hiệu ứng nhà kính chất CO2 gây Số liệu giảm thải thành phần chất gây ô nhiễm môi trường năm 488,7 9.4 Kết luận Tóm lại, việc sử dụng hệ thống xe buýt nhanh để thay hệ thống xe buýt giải pháp khả thi tình hình giao thơng cơng cộng nước ta Nó giải vấn đề mà xe buýt không làm Xe buýt nhanh rút ngắn phần lớn thời gian lại, giảm thời gian chờ xe, thời gian chuyển tiếp hành khách Tăng sản lượng vận chuyển hành khách tuyến đáp ứng nhu cầu lại ngày tăng người dân thành phố Ngồi hệ thống cịn tiết kiệm lượng nhiên liệu sử dụng năm lên đến xxx lít/năm, giá nhiên liệu ngày tăng giúp nhà nước tiết kiệm lượng tiền đáng kể Việc tiết kiệm nhiên liệu đồng thời giảm lượng khí thải độc hại mơi trường Trang 157 / 157 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Đề tài “Nghiên cứu hệ thống xe buýt nhanh Tp Hồ Chí Minh” đề tài có ý nghĩa hệ thống vận tải hành khách cơng cộng Tp Hồ Chí Minh, liên quan đến nhiều ban ngành khác đề tài mang tính cấp bách với mục đích giải tình trạng giao thơng Thành phố Hồ Chí Minh tương lai Trên sở dựa vào tài liệu tổ chức giao thông đô thị qui hoạch giao thông thành phố đến năm 2020, người nghiên cứu đề xuất mạng lưới BRT cho thành phố Hồ Chí Minh Với mạng lưới đề xuất, phần nghiên cứu giải vấn đề sau: - Tuân thủ định qui hoach thành phố thủ tướng phủ Giải 55% nhu cầu lại thành phố tuyến đề xuất Đưa hệ thống giao thông công công lên mức mơi đại hơn, tiện nghi an toàn Kiến nghị Nội dung nghiên cứu đề tài dừng việc hình thành sở lý luận, nêu giải pháp nhằm đánh giá thiết thực luận văn Tác giả đề tài tiếp tục kết hợp cán hướng dẫn tham gia vào số dự án tổ chức vận tải hành khách công cộng trường thành phố với mong muốn có thêm kiến thức chun mơn, kiến thức thực tế để hồn thiện giải pháp đề tài góp phần cải thiện chất lượng vận tải hành khách công cộng tai thành phố Hồ Chí Minh ... ? ?Nghiên cứu công nghệ xe buýt nhanh xây dựng mạng lưới xe buýt nhanh Thành phố Hồ Chí Minh? ?? 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: - Nghiên cứu công nghệ xe buýt nhanh hệ thống xe buýt nhanh giới - Thiết kế xây. .. nghiên cứa mạng lưới xe buýt nhanh thành phố Sau thực nghiên cứu đề xuất mạng lưới xe buýt nhanh cho thành phố Hồ Chí Minh dựa theo điều kiện sở hạ tầng lưu lượng lại Và thiết kế thành phần mạng. .. cho Thành phố Hồ Chí Minh Trang / 157 MỤC LỤC Lời cảm ơn Tóm tắc luận văn Mục lục Nghiên cứu mạng lưới xe buýt Thành phố Hồ Chí Minh 1.1 Hiện trạng hệ thống giao thơng đường Thành phố Hồ Chí Minh