Biểu diễn tình trạng giao thông trên đường đô thị có nhiều loại phương tiện đang di chuyển

UBND TỈNH BÌNH DƢƠNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT NGUYỄN HẢI ĐĂNG BIỂU DIỄN TÌNH TRẠNG GIAO THƠNG TRÊN ĐƢỜNG ĐƠ THỊ CĨ NHIỀU LOẠI PHƢƠNG TIỆN ĐANG DI CHUYỂN CHUYÊN NGÀNH: HỆ THỐNG THÔNG TIN MÃ SỐ: 8480104 LUẬN VĂN THẠC SỸ BÌNH DƢƠNG – 2019 UBND TỈNH BÌNH DƢƠNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT NGUYỄN HẢI ĐĂNG BIỂU DIỄN TÌNH TRẠNG GIAO THƠNG TRÊN ĐƢỜNG ĐƠ THỊ CĨ NHIỀU LOẠI PHƢƠNG TIỆN ĐANG DI CHUYỂN CHUYÊN NGÀNH: HỆ THỐNG THÔNG TIN MÃ SỐ: 8480104 LUẬN VĂN THẠC SỸ NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS TRẦN VĨNH PHƢỚC BÌNH DƢƠNG – 2019 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan luận văn cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực thông tin trích dẫn luận văn đƣợc rõ nguồn gốc Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho trình thực luận văn đƣợc cảm ơn Bình Dƣơng, ngày 12 tháng năm 2019 Ngƣời thực Nguyễn Hải Đăng i LỜI CẢM ƠN  Sau thời gian thực đề tài nghiên cứu, luận văn đạt kết định Để đạt điều ngồi cố gắng nỗ lực thân, tơi cịn nhận nhiều quan tâm giúp đỡ bảo Nhà trường, q Thầy, Cơ, gia đình, bạn bè Tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành, lịng biết ơn sâu sắc đến tất quý Thầy, Cô giảng dạy tất nhiệt tình trình tơi tham gia chương trình cao học hệ thống thông tin trường Đại học Thủ Dầu Một Đặc biệt xin gởi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến PGS.TS Trần Vĩnh Phước tận tình, tận tâm hướng dẫn giúp đỡ tơi q trình làm luận văn Xin cảm ơn Cha, Mẹ sinh con, nuôi nấng dạy dỗ con, động viên học tập công việc Cảm ơn vợ động viên động lực cho hoàn thành luận văn Xin cảm ơn đồng nghiệp tơi Văn phịng Thị ủy Bến Cát giúp đỡ, hỗ trợ để tơi hồn thành nhiệm vụ giao suốt thời gian tham gia chương trình cao học hệ thống thơng tin trường Đại học Thủ Dầu Một Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn đến bạn lớp cao học khóa 01 đại học Thủ Dầu Một giúp đỡ nhiều để tơi hồn thành luận văn ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC HÌNH iv TÓM TẮT vi Chƣơng GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 1.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 1.5 Cấu trúc luận văn Chƣơng TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN MƠ HÌNH BIỂU DIỄN GIAO THÔNG 2.1 Giới thiệu 2.2 Mơ hình giao thông vi mô 2.3 Mơ hình giao thơng vĩ mô 2.4 Mơ hình giao thơng tế bào tự động (automaton cellular) 11 2.5 Mơ hình giao thơng pha: 12 2.6 Kết luận chƣơng 14 Chƣơng MƠ HÌNH THỐNG KÊ GIAO THÔNG THEO KHÔNG GIAN – THỜI GIAN 16 3.1 Bản đồ không gian – thời gian để biểu diễn giao thơng 16 3.2 Mơ hình thông kê giao thông theo không gian – thời gian 17 3.3 Kết luận chƣơng 23 Chƣơng ÁP DỤNG MƠ HÌNH THỐNG KÊ GIAO THƠNG THEO KHƠNG GIAN - THỜI GIAN 25 4.1 Đặc điểm giao thông đô thị Thành phố Hồ Chí Minh 25 4.2 Áp dụng mơ hình thống kê giao thơng theo khơng gian – thời gian để biểu diễn giao thông số đoạn đƣờng Tp Hồ Chí Minh 26 4.2.1 Xử lý liệu giao thông 26 4.2.2 Kết 27 4.3 Kết luận chƣơng 32 Chƣơng KẾT LUẬN 33 5.1 Kết luận 33 5.2 Hƣớng phát triển 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO 36 PHỤ LỤC 37 iii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Một trƣờng hợp tắc nghẽn giao thông đô thị Việt Nam (Nguồn: baomoi.com) Hình 1.2 (a) Giao thơng đƣờng cao tốc, (b) Các phƣơng pháp đếm số lƣợng phƣơng tiện (Nguồn: https://phys.org) Hình 2.1 Mơ hình giao thơng vi mơ biểu diễn di chuyển hai phƣơng tiện liên tiếp đồ không gian – thời gian Hình 2.2 Mơ hình giao thông vĩ mô nghiên cứu di chuyển nhiều xe miền đồ không gian – thời gian , xe thứ n diện suốt thời gian đoạn đƣờng , n=1,2,3,… (Nguồn: Báo cáo chuyên đề NCS Bùi Thị Thà) 10 Hình 2.3 Mối quan hệ lƣu lƣợng mật độ đƣợc biểu diễn đƣờng cong q(p) 11 Hình 2.4 Mơ hình giao thơng tế bào tự động (automaton cellular) chia mặt đƣờng thành ô đƣờng gán vào giá trị (a) Tại thời điểm, ô mặt đƣờng bị chiếm dụng phƣơng tiện đƣợc gián giá trị 1, ngƣợc lại gán giá trị (b) Biểu diễn trạng thái giao thông đƣờng Các giá trị bảng thay đổi theo thời gian (t1, t2,…tn) với trạng thái giao thông 12 Hình 2.5 Mơ hình giao thơng pha 12 Hình 2.6 Sự chuyển pha luồng giao thơng phía trƣớc vạch dừng (a) sau vạch dừng (b) kết hợp với đèn tín hiệu giao thơng mơ hình giao thơng pha…………… 13 Hình 3.1 Quỹ đạo khơng gian - thời gian đối tƣợng di chuyển đƣợc biểu diễn đồ không gian – thời gian gồm hai trục toạ độ vng góc, trục biểu diễn thời gian trục biểu diễn vị trí 16 Hình 3.2 Biến đổi khung ảnh thực tế thành ảnh nhị phân 18 Hình 3.3 Ảnh nhị phân đoạn đƣờng chiều dài L, chiều rộng w, đƣợc chia thành phân khúc đƣờng có chiều rộng dx 20 Hình 3.4 Biểu đồ cột thể phân bố tỷ lệ chiếm dụng phân khúc đƣờng dọc theo chiều dài đoạn đƣờng 22 Hình 3.5 Biểu đồ tỷ lệ diện tích chiếm dụng phân khúc đƣờng (cột màu đỏ) thu đƣợc sau làm mịn 23 Hình 4.1 Phần mềm xử lý đoạn phim giao thông 27 Hình 4.2 Biểu đồ thống kê giao thông thời điểm xác định đoạn đƣờng Hai Bà Trƣng 27 Hình 4.3 Trƣờng hợp chuyển từ phân bố thƣa sang phân bố tích lũy thu đƣợc iv từ thực tế 29 Hình 4.4 Một trƣờng hợp chuyển từ phân bố tích lũy sang phân bố Poisson, từ phân bố Poisson sang phân bố thƣa thu đƣợc từ thực tế 30 Hình 4.5 Dạng phân bố tích lũy từ vạch dừng phía trƣớc giao lộ 31 Hình 4.6 Dạng phân bố Poisson 31 Hình 4.7 Dạng phân bố thƣa 32 v TĨM TẮT Mơ hình giao thơng có ý nghĩa quan trọng việc nghiên cứu, phân tích, đánh giá, dự báo tình trạng giao thơng đề biện pháp giải vấn đề giao thông Với mong muốn góp phần giải vấn đề giao thơng thị Việt Nam, xây dựng mơ hình giao thông phù hợp với đặc điểm giao thông đô thị Việt Nam nội dung đƣợc tập trung nghiên cứu luận văn Các phƣơng pháp nghiên cứu đƣợc sử dụng trình thực luận văn phƣơng pháp tra cứu tài liệu, phƣơng pháp toán phƣơng pháp thực nghiệm Luận văn nghiên cứu mô hình thống kê giao thơng theo khơng gian – thời gian để khảo sát tình trạng giao thơng số đoạn đƣờng thành phố Hồ Chí Minh Dựa vào kết thực tế áp dụng mơ hình, luận văn trình bày dạng phân bố giao thơng, đặc trƣng, tính chất dạng phân bố giao thông thay đổi dạng phân bố giao thơng theo tín hiệu đèn giao thơng Bên cạnh đó, luận văn nghiên cứu trình bày tóm tắt lý thuyết mơ hình giao thơng kinh điển nhƣ: mơ hình dịng giao thơng vi mơ, mơ hình dịng giao thơng vĩ mơ, mơ hình dịng giao thơng tế bào tự động, mơ hình dịng giao thơng pha, phân tích, đánh giá khả áp dụng mơ hình thị Việt Nam Qua kết nghiên cứu, luận văn thể tính cần thiết phù hợp mơ hình thống kê giao thông theo không gian – thời gian để biễu diễn tình trạng giao thơng thị có nhiều loại phƣơng tiện di chuyển nhƣ đô thị Việt Nam phƣơng diện khoa học lẫn ứng dụng Trên thực tế, mơ hình phản ánh đƣợc tình trạng giao thông số thời điểm tuyến đƣờng đƣợc khảo sát Do đó, mơ hình thống kê giao thông theo không gian – thời gian tiếp tục đƣợc phát triển để góp phần vào cơng tác nghiên cứu, đánh giá, phân tích để biện pháp nâng cao hiệu giao thông giảm ùn tắc giao thông vi Chương GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề Tắc nghẽn giao thông đô thị vấn đề nƣớc phát triển phát triển; thách thức phát triển bền vững quốc gia Nguyên nhân dẫn đến tắt nghẽn giao thông quốc gia khu vực khơng hồn tồn giống nhau, phụ thuộc vào đặc điểm giao thông nơi Để giải vấn đề này, nhiều nƣớc, xây dựng mơ hình tốn học phản ánh giao thơng giới thực hay gọi chung mơ hình giao thơng nhằm phục vụ cho việc nghiên cứu quản lý Mơ hình giao thơng đƣợc thiết lập để nghiên cứu tình trạng giao thơng giới thực Trong phạm vi giao thơng đƣờng bộ, mơ hình giao thơng tập trung vào tảng lý thuyết nhƣ mạng lƣới giao thơng, dịng giao thơng trạng thái giao thơng Mơ hình giao thơng cung cấp cho nhà nghiên cứu, nhà quản lý sở để phân tích, đánh giá, dự báo, tối ƣu hóa giải pháp giao thơng Tùy theo mục đích ngữ cảnh giao thơng, mơ hình giao thơng khác đƣợc xây dựng áp dụng Trong giao thông đô thị, mơ hình biểu diễn dịng giao thơng vấn đề đƣợc quan tâm nhằm nghiên cứu tƣơng tác đối tƣợng tham gia giao thông (ngƣời tham gia giao thông, phƣơng tiện giao thông, hành vi giao thông) với tƣơng tác đối tƣợng tham gia giao thông với hạ tầng giao thông (đƣờng, đèn giao thông, thiết bị hỗ trợ điều khiển giao thông) nhằm đề giải pháp nâng cao hiệu phục vụ mạng lƣới giao thông giảm ùn tắc giao giông Tại đô thị lớn Việt Nam, với tốc độ thị hóa, vấn đề liên quan đến quản lý phát triển giao thơng ngày nhiều, đó, có vấn đề cấp bách nhƣ tắc nghẽn giao thơng (Hình 1.1), tai nạn giao thông gây ảnh hƣởng đến phát triển kinh tế - xã hội, chất lƣợng sống ngƣời dân hình ảnh đất nƣớc Hiện nay, quyền thị đƣa nhiều giải pháp để hạn chế tắc nghẽn giao thông, nhƣng giải pháp mang tính đối phó tạm thời mà chƣa có giải pháp mang tính bền vững khắc phục triệt để tình trạng tắc nghẽn giao thơng Do đó, để đƣa đƣợc giải pháp cơ, hợp lý địi hỏi có sở khoa học, lý luận vững để phân tích sâu sắc, tìm rõ ngun nhân từ đƣa giải pháp có thứ tự ƣu tiên, khắc phục đƣợc lâu dài tình trạng tắc nghẽn giao thơng thị mơ hình giao thơng công cụ, giải pháp hữu ích Bên cạnh đó, giao thơng thị Việt Nam có đặc điểm tính chất riêng, bật đặc điểm hành vi, thói quen, phƣơng thức lƣu thông đƣờng ngƣời tham gia giao thông, mối quan hệ tƣơng tác phƣơng tiện giao thông hạ tầng giao thông đô thị Việt Nam Do đó, để phục vụ việc nghiên cứu, phân tích, đánh giá đề biện pháp nâng cao hiệu giao thông giảm ùn tắc giao thông, cần có mơ hình giao thơng phù hợp để biểu diễn dịng giao thơng tuyến đƣờng thị, đảm bảo phù hợp với đặc điểm tính chất giao thông đô thị Việt Nam Xây dựng mơ hình giao thơng phù hợp tạo tảng thuận lợi để triển khai giải pháp giao thơng hiệu quả, ví dụ nhƣ đèn giao thơng thơng minh Chương ÁP DỤNG MƠ HÌNH THỐNG KÊ GIAO THÔNG THEO KHÔNG GIAN - THỜI GIAN 4.1 Đặc điểm giao thơng thị Thành phố Hồ Chí Minh Mạng lƣới đƣờng đô thị Thành phố Hồ Chí Minh đƣợc mơ nhƣ mạng lƣới hình học với nhiều giao lộ khác nhau, giao lộ giao nhiều đƣờng, hay thƣờng gọi ngã ba, ngã tƣ, ngã năm… Đặc điểm chung đƣờng đô thị thành phố chiều rộng, chiều dài hình dạng đƣờng khác nhau, chiều dài phần đƣờng hai giao lộ không Đƣờng giao thông đô thị đƣờng chiều đƣờng hai chiều, đƣờng hai chiều đƣợc phân cách chiều vạch kẻ đƣờng, dãy phân cách,… Trong chiều lƣu thơng, có đƣờng dành loại phƣơng tiện khác nhƣ xe hai bánh, dành cho xe tải, xe buýt, dành cho xe ô tô dƣới chỗ Số lƣợng phƣơng tiện lƣu thông không đồng thời điểm, xảy cân khả đáp ứng hạ tầng giao thông nhu cầu giao thông cao điểm (giờ làm, tan tầm, ngày lễ, kiện,…) Xe máy, xe mô tô chiếm phần lớn phƣơng tiện, phần lớn phƣơng tiện di chuyển hỗn độn, phổ biến với hành vi nhƣ xe máy chạy đƣờng xe ô tô cố chen vào khoảng trống đƣờng mà không quan tâm đến khoảng cách an toàn phƣơng tiện Giao thơng đƣờng thị Thành phố Hồ Chí Minh mang đặc điểm chung bật giao thông đô thị lớn Việt Nam 25 4.2 Áp dụng mơ hình thống kê giao thơng theo không gian – thời gian để biểu diễn giao thông số đoạn đƣờng Thành phố Hồ Chí Minh 4.2.1 Xử lý liệu giao thơng Dữ liệu giao thông đƣợc thu thập thực tế đƣờng Hai Bà Trƣng đƣờng Đinh Bộ Lĩnh: - Đoạn đƣờng thứ nhất: Đoạn đƣờng đƣợc ghi hình đoạn đƣờng Hai Bà Trƣng, có chiều dài 70m tính từ vạch dừng trƣớc đèn giao thơng giao đƣờng Hai Bà Trƣng với đƣờng Điện Biên Phủ ngƣợc hƣớng di chuyển hƣớng giao đƣờng Hai Bà Trƣng với đƣờng Võ Thị Sáu Hƣớng di chuyển phƣơng tiện hƣớng phía giao đƣờng Hai Bà Trƣng đƣờng Điện Biên Phủ Thời gian thu thập liệu 17 đến 18 00 ngày 28/12/2018 Tổng số khung hình thu đƣợc để xử lý 800 khung hình - Đoạn đƣờng thứ hai: Đoạn đƣờng đƣợc ghi hình đoạn đƣờng Đinh Bộ Lĩnh, có chiều dài 70m tính từ vạch dừng trƣớc đèn giao thông giao đƣờng Định Bộ Lĩnh với đƣờng Bạch Đằng ngƣợc hƣớng giao đƣờng Đinh Bộ Lĩnh với đƣờng Nguyễn Xí Hƣớng di chuyển phƣơng tiện hƣớng giao đƣờng Định Bộ Lĩnh với đƣờng Bạch Đằng Thời điểm thu thập liệu 17 đến 18 00 ngày 29/12/2018 Tổng số khung hình thu đƣợc để xử lý 600 khung hình Dữ liệu giao thông đƣợc thu thập thiết bị ghi hình gắn flycam với độ phân giải 1920x1080 Đoạn phim giao thông đƣợc tiền xử lý phần mềm xử lý video Camtasia 2018 để loại khỏi đoạn phim trùng lắp thời điểm khơng có phƣơng tiện giao thông Đoạn phim sau đƣợc xử lý, đƣợc sử dụng nhƣ liệu đầu vào phần mềm áp dụng mơ hình thống kê giao thơng theo khơng gian thời gian (đƣợc xây dựng ngôn ngữ Python) đầu tập hợp biểu đồ tỷ lệ chiếm dụng phân khúc đƣờng tƣơng ứng với số khung hình đƣợc 26 trích xuất từ đoạn phim giao thơng (Hình 4.1) Hình 4.1 Phần mềm xử lý đoạn phim giao thơng 4.2.2 Kết Áp dụng mơ hình thông kê giao thông theo không gian - thời gian với bƣớc đƣợc trình bày chƣơng ba luận văn, thời điểm xác định với khung hình tƣơng ứng thu đƣợc biểu đồ phân bố thống kê giao thơng (Hình 4.2) Mỗi biểu đồ thời điểm cố định thể diện tích bị chiếm dụng phân khúc đƣờng phân bố diện tích bị chiếm dụng theo vị trí phân khúc đƣờng Tập hợp biểu đồ phân bố giao thông thời điểm liên tiếp cho thấy vận động dịng giao thơng Hình 4.2 Biểu đồ thống kê giao thơng thời điểm xác định đoạn đường Hai Bà Trưng 27 Kết biểu diễn dịng giao thơng thực tế cho thấy phân bố giao thơng có dạng phân bố tích lũy, phân bố Poisson phân bố thƣa Phân bố thƣa thể giao thơng thơng thống, diện tích mặt đƣờng bị chiếm dụng thấp với tỷ lệ chiếm dụng phân khúc đƣờng nhỏ 0.5 Đối với phân bố tích lũy phân bố Poisson, phƣơng diện toán học, phân bố đƣợc xác định Xác định vị trí xμ.j xj đƣợc định nghĩa: xj Trong Theo đó: rj | rj [(1- (14) giá trị nhỏ cho trƣớc, Xác định vị trí xν.j xj đƣợc định nghĩa: xj rj | rj = 0.5 (15) Kết thu đƣợc giá trị xμ.j x ν.j Mặt khác, biểu đồ giao thông thu đƣợc từ thực tế thể chuyển đổi phân bố theo trình tự thời gian, theo đó, phân bố tích lũy từ vạch dừng đến phía đầu đoạn đƣờng đƣợc xác định 1, xμ.j đó: xν.j đƣợc xác định bởi: xμ.j rj | (rj [(1xv.j xv.j > xμj) (16) rj | rj = 0.5 (17) Sự phân bố Poisson đƣợc xác định ( 2, μ2, 3) với < μ2 < 3; đó: xμ.j | xμ.j xv.j | (xv.j xv.j | (xv.j rj [(1- rj | rj = 0.5) (xv.j rj = 0.5) Phân bố tích lũy đƣợc xác định xác định 1, 1, (18) 1) | (xv.j 1, 1) 2) (xv.j 2) (19) (20) phân bố Poisson đƣợc 2, ) Sự thay đổi phân bố giao thông theo thời gian dạng tổng quát phân bố giao thông thu đƣợc qua áp dụng mơ hình đƣợc tổng hợp nhƣ sau: 28 a) Các trƣờng hợp chuyển đổi phân bố giao thơng theo tín hiệu đèn giao thơng  Trường hợp chuyển từ phân bố thưa sang phân bố tích lũy Biểu đồ có dạng phân bố thƣa đèn xanh, diện tích phân khúc đường bị chiếm dụng nhỏ 0.5, giá trị μ không xuất Tại thời điểm đèn giao thông bắt đầu pha đỏ, diện tích mặt đƣờng bị phƣơng tiện chiếm dụng tăng nhanh, biểu đồ giao thông từ dạng phân bố thƣa trở thành phân bố tích lũy phía trƣớc vạch dừng, xuất giá trị μ1, Tích lũy tăng dần phía đầu đƣờng theo hƣớng ngƣợc chiều di chuyển phƣơng tiện, theo tăng dần (Hình 4.3) Trục x Hướng di chuyển Giao lộ x=0 Bắt đầu pha đèn đỏ 1 v1 1 v1 Giữa pha đèn đỏ Cuối pha đèn đỏ Hình 4.3 Trường hợp chuyển từ phân bố thưa sang phân bố tích lũy thu từ thực tế  Trƣờng hợp từ phân bố tích lũy chuyển sang phân bố Poisson, sau chuyển sang phân bố thƣa Biểu đồ có dạng phân bố tích lũy kết thúc pha đỏ Khi đèn 29 chuyển sang pha xanh, diện tích mặt đƣờng bị phƣơng tiện chiếm dụng giảm dần, phân bố tích lũy giảm (v1 giảm) Sau đó, phân bố tích lũy chuyển thành phân bố Poisson với xuất giá trị μ2, 2, (Hình 4.4) Diện tích mặt đƣờng tiếp tục giảm, phân bố Poisson chuyển thành phân bố thƣa pha xanh, giá trị μ không cịn xuất biểu đồ phân bố giao thơng Trục x Hướng di chuyển Giao lộ x=0 1 v1 v3 v3 2 2 Bắt đầu pha đèn xanh v2 v2 Kết thúc pha đèn xanh 4.4 Một trƣờng hợp chuyển từ phân bố tích lũy sang phân bố Poisson, từ phân bố Poisson sang phân bố thƣa thu đƣợc từ thực tế 30 b) Các dạng tổng quát phân bố giao thông thu đƣợc từ khảo sát: Dạng 1: Một phân bố tích lũy từ vạch dừng trƣớc giao lộ (Hình 4.5) Đặc trưng: Xuất phân bố giao thơng, lớn Tính chất: Diện tích mặt đƣờng bị chiếm dụng lớn, tắc nghẽn giao thông nghiêm trọng Độ lớn thể mức độ tắc nghẽn giao thông x=0 Hướng di chuyển Trục x Giao lộ Vạch dừng (Stop line) 0.5 1 v1 Hình 4.5 Dạng phân bố tích lũy từ vạch dừng phía trước giao lộ Dạng 2: Tồn phân bố Poisson đoạn đƣờng (Hình 4.6) Đặc trưng: Khơng có và xuất 2, μ2, Tính chất: Giao thơng bình thƣờng, khơng tắc nghẽn v3 2 v2 Hình 4.6 Dạng phân bố Poisson Dạng 3: Phân bố thƣa (Hình 4.7) 31 Đặc trƣng: Khơng xuất Tính chất: Diện tích mặt đƣờng bị chiếm giữ thấp, giao thơng thơng thống Hình 4.7 Dạng phân bố thưa 4.3 Kết luận chƣơng Trong chƣơng bốn, luận văn áp dụng mơ hình thống kê giao thơng khơng gian – thời gian để biểu diễn tình trạng giao thơng thực tế diễn đoạn đƣờng đƣờng Hai Bà Trƣng đƣờng Đinh Bộ Lĩnh Từ biểu đồ phân bố giao thơng, luận văn phân tích, tổng hợp trƣờng hợp chuyển đổi phân bố giao thơng theo thay đổi đèn tín hiệu giao thơng Tổng hợp dạng phân bố tổng quát từ phân bố giao thơng thu đƣợc, trình bày đặc trƣng đặc điểm dạng phân bố Kết áp dụng mơ hình thể trực quan nội dung nghiên cứu luận văn, trƣờng hợp chuyển đổi phân bố giao thông dạng phân bố giao thông tổng quát đƣợc sử dụng để xác định tình trạng giao thơng 32 Chương KẾT LUẬN 5.1 Kết luận Luận văn nghiên cứu trình bày tổng hợp mơ hình giao thơng gồm mơ hình giao thơng vi mơ, mơ hình giao thơng vĩ mơ, mơ hình giao thơng tế bào tự động (automaton cellular) khảo sát lƣu thông đƣờng cao tốc (highway) với xe ô tô di chuyển theo có khoảng cách; mơ hình giao thông ba pha khảo sát lƣu thông đoạn đƣờng thắt cổ chai Trong đƣờng giao thơng thị Việt Nam đƣợc hình thành đoạn đƣờng ngắn (khoảng cách hai giao lộ) với nhiều loại phƣơng tiện khác chạy san sát, chí có xe đẩy, xe bán hàng rong, v.v Do đó, từ nhu cầu cần phải có mơ hình khảo sát đánh giá tình trạng giao thông phù hợp với đặc điểm đô thị Việt Nam, luận văn tập trung nghiên cứu mơ hình giao thông thống kê giao thông theo không gian – thời gian với kết nhƣ sau: Triển khai mơ hình giao thơng thống kê khơng gian – thời gian: Luận văn nghiên cứu lý thuyết mơ hình giao thông thống kê không gian – thời gian để khảo sát tình trạng giao thơng số đoạn đƣờng thành phố Hồ Chí Minh Dùng flycam thu hình video tình trạng giao thơng đoạn đƣờng Hai Bà Trƣng từ giao lộ đƣờng Hai Bà Trƣng đƣờng Võ Thị Sáu đến giao lộ đƣờng Hai Bà Trƣng đƣờng Điện Biên Phủ, vào ngày 28/12/2018 từ 17 00 đến 18 00, đoạn đƣờng Đinh Bộ Lĩnh từ giao lộ đƣờng Đinh Bộ Lĩnh đƣờng Nguyễn Xí đến giao lộ đƣờng Đinh Bộ 33 Lĩnh đƣờng Bạch Đằng, vào ngày 28/12/2018 từ 17 00 đến 18 00, luận văn có video clip giá trị để xử lý tìm phân bố theo khơng gian – thời gian diện tích mặt đƣờng bị chiếm dụng phƣơng tiện Kết đạt đƣợc dạng phân bố gồm phân bố thƣa, phân bố Poisson, phân bố tích lũy đƣợc trích xuất từ các video clip Hai trƣờng hợp chuyển đổi phân bố tác dụng đèn giao thông đƣợc trích xuất, chuyển đổi từ phân bố thƣa thành phân bố tích lũy đèn giao thơng chuyển từ xanh sang đỏ phân bố tích lũy thành phân bố Poisson sau chuyển sang phân bố thƣa đèn giao thông chuyển từ đỏ sang xanh Xây dựng chương trình phần mềm xử lý liệu tình trạng giao thơng thành biểu đồ thống kê giao thông theo không gian – thời gian: Các video clip đƣợc trích xuất thành phân bố diện tích mặt đƣờng bị chiếm dụng phƣơng tiện để biểu diễn tình trạng giao thơng đƣợc thực chƣơng trình phần mềm luận văn thực cài đặt ngơn ngữ python Chƣơng trình phần mềm có chức trích xuất, xử lý khung hình giao thơng đƣợc áp dụng cho video ghi tình trạng giao thơng đoạn đƣờng thị thành phố khác, tiếp tục hoàn thiện để cài đặt vào hệ thống quản lý giao thơng thị Hệ thống hóa phân tích mơ hình giao thơng kinh điển: Luận văn nghiên cứu trình bày tóm tắt lý thuyết mơ hình giao thơng kinh điển nhƣ: mơ hình dịng giao thơng vi mơ, mơ hình dịng giao thơng vĩ mơ, mơ hình dịng giao thơng tế bào tự động, mơ hình dịng giao thơng pha Khi trình bày tóm tắt mơ hình giao thơng kinh điển này, luận văn phân tích tính hữu dụng mơ hình điều kiện phù hợp giao thông đƣờng cao tốc, xe ô tơ di chuyển theo làn, tình trạng giao thơng đƣợc đánh giá lƣu lƣợng mật độ hai đại lƣợng dựa vào số lƣợng xe đếm đƣợc đơn vị thời gian đoạn đƣờng Kết phân tích cho thấy mơ hình kinh điển khơng phù hợp để biểu diễn tình trạng giao thơng 34 đƣờng thị có nhiều loại xe di chuyển san sát 5.2 Hƣớng phát triển Về phƣơng diện khoa học, mơ hình giao thơng thống kê khơng gian – thời gian đƣợc triển khai nhiều đoạn đƣờng khác thành phố để phát thêm dạng phân bố diện tích mặt đƣờng bị chiếm dụng chuyển đổi dạng phân bố tình giao thông khác Về phƣơng diện áp dụng, mô hình giao thơng thống kê khơng gian – thời gian đƣợc triển khai hỗ trợ giải thuật cấp quyền qua giao lộ hƣớng qua giao lộ dựa mức độ ƣu tiên tƣơng đối hƣớng 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tran, T.V., et al Block-Moving Approach for Speed Adjustment on Following Vehicle in Car-Following Model in 6th International Conference on Context-Aware Systems and Applications, and Nature of Computation and Communication, ICCASA 2017 2017 Tam Ky, Vietnam: Springer Mathew, T.V., Car-Following Models, in Transportation Systems Engineering 2014 p 14.1-14.8 Li, Y and D Sun, Microscopic car-following model for the traffic flow: the state of the art Journal Control Theory, 2012 10(2): p 133-143 Tyagi, V., S Darbha, and K.R Rajagopal, A review of the mathematical models for traffic flow International Journal Advanced Engineering Science Application Mathematics, 2009(1): p 53-68 Maerivoet, S and B.D Moor, Traffic Flow Theory arXiv preprint physics/0507126, 2005 Mararo, L.E., A Gariy, and M Josphat, A Macroscopic Fundamental Diagram for Spatial Analysis of Traffic Flow: A Case Study of Nyeri Town, Kenya American Journal of Civil Engineering, 2015 3(5): p 150-156 Maerivoet, S and B.D Moor, Cellular automata models of road traffic Physics Reports, 2005 419(1): p 1-64 Kerner, B.S., et al., Effect of driver over-acceleration on traffic breakdown in three-phase cellular automaton traffic flow models Physica A, 2013 392(2013): p 4083-4105 Kerner, B.S., Introduction to Modern Traffic Flow Theory and Control 2009, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 10 Jensen, J.R and R.R Jensen, Introductory Geographic Information Systems Geographic Information Science, ed K.C Clarke 2013: Pearson Education 11 Andrienko, N., et al., Basic concepts of movement data, in Mobility, Data Mining and Privacy, Geographic Knowledge Discovery, F Giannotti and D Pedreschi, Editors 2008, Springer-Verlag Berlin Heidelberg p 15-38 12 Raper, J., Multidimensional Geographic Information Science 2000, London: Taylor & FrancisLondon 13 Hagerstrand, T., What about people in regional science?, in Ninth European Congress of Regional Science Association 1970 p 7-21 14 Bui, T.T., et al An Approach to Representing Traffic State on Urban Roads Used by Various Types of Vehicles in 10th Asian Conference on Intelligent Information and Database Systems, ACIIDS 2018 2018 Dong Hoi City, Vietnam: Springer 36 PHỤ LỤC BIỂU DIỄN SỰ THAY ĐỔI PHÂN BỐ GIAO THƠNG THEO SỰ THAY ĐỔI TÍN HIỆU ĐÈN GIAO THƠNG Trình Khung hình gốc Khung hình nhị phân tự thời gian 1- Đèn tín hiệu giao thông chuyển từ xanh sang đỏ: Biểu đồ phân bố trƣớc xử lý Biểu đồ phân bố sau đƣợc làm mịn Diễn giải Đèn giao thông chuyển từ xanh sang đỏ, phân bố giao thông thời điểm phân bố thƣa Phân bố thƣa chuyển thành phân bố tích lũy Phân bố tích lũy tăng nhanh 37 Trình tự thời gian Khung hình gốc Khung hình nhị phân Biểu đồ phân bố trƣớc xử lý Biểu đồ phân bố sau đƣợc làm mịn Diễn giải Tại thời điểm cuối pha đèn đỏ, phân bố có dạng phân bố tích lũy 2- Đèn tín hiệu giao thơng chuyển đỏ sang xanh: Tại thời điểm cuối pha đèn đỏ, phân bố có dạng phân bố tích lũy Phân bố tích lũy giảm bắt đầu chuyển phân bố Poisson thành Xuất Poisson Phân bố Poisson tiếp tục giảm theo thời gian đèn xanh 38 phân bố Trình tự thời gian Khung hình gốc Khung hình nhị phân Biểu đồ phân bố trƣớc xử lý Biểu đồ phân bố sau đƣợc làm mịn Diễn giải Phân bố Poisson chuyển sang phân bố thƣa Cuối pha đèn xanh, dòng giao thơng có dạng phân bố thƣa 39 ... phƣơng tiện, … Do vậy, số lƣợng phƣơng tiện di chuyển khó đƣợc xác định xác để biểu di? ??n dịng giao thơng theo mơ hình kinh điển Mơ hình biễu di? ??n tình trạng giao thơng đƣờng thị có nhiều loại phƣơng... hình thống kê giao thơng theo khơng gian – thời gian để biễu di? ??n tình trạng giao thơng thị có nhiều loại phƣơng tiện di chuyển nhƣ thị Việt Nam phƣơng di? ??n khoa học lẫn ứng dụng Trên thực tế,... số lƣợng phƣơng tiện khó áp dụng đô thị Việt Nam nhƣ Thành phố Hồ Chí Minh, Hà Nội,… Để biểu di? ??n tình trạng giao thông đô thị với phƣơng tiện di chuyển hỗn độn, mơ hình thống kê giao thơng theo