3.2.3.1 Chức năng chung
Nhóm chức năng tương tác bản đồ gồm các chức năng cơ bản như: mở/ đóng bản
đồ, Pointer, chọn đối tượng, nhóm công cụ điều hướng (Zoom Out, Zoom In, Pan, Zoom toàn cảnh), Legend, Layer control, In bản đồ.
Hình 27: Nhóm chức năng chung tương tác bản đồ
3.2.3.2 Chức năng xem thông tin điểm hẹn
Khi người dùng double click vào một điểm hẹn trên bản đồ, chương trình sẽ hiển thị
thông tin chi tiết về các lần thu gom rác của điểm hẹn. Người dùng có thể tùy chọn xem thông tin thu gom rác theo ngày/ tháng. Ngoài ra, để giúp người dùng tiết kiệm
Mở bản đồ
Đóng bản đồ
Pointer
Zoom In Chọn đối tượng
Zoom Out Pan Layer control
Legend Zoom toàn cảnh In bản đồ
thời gian nhập liệu, chương trình còn hỗ trợ chức năng copy ngày gần nhất để nhập các thông tin thu gom cho ngày hiện hữu trên cơ sở số liệu của ngày thu gom gần nhất của điểm hẹn đang chọn.
Hình 28: Chức năng xem thông tin điểm hẹn
3.2.3.3 Chức năng xem thông tin lộ trình
Khi người dùng double click vào một tuyến thu gom trên bản đồ, chương trình sẽ
hiển thị thông tin chi tiết về danh sách các điểm hẹn, thời gian và khối lượng rác mà tuyến thu gom đi qua.
3.2.4 Nhóm chức năng công cụ
Nhóm chức năng công cụ phục vụ cho nhu cầu cập nhật các lớp dữ liệu không gian chuyên đề của ứng dụng quản lý thu gom rác, cụ thể là cập nhật các tuyến thu gom và điểm hẹn cơ giới. Các lớp dữ liệu nền như lớp hành chính, giao thông,… đã được xây dựng trong giai đoạn khởi tạo dữ liệu cho ứng dụng và tương đối ổn định, do đó chương trình không xây dựng công cụ cập nhật dữ liệu cho các lớp dữ liệu nền. Nhóm chức năng công cụ gồm:
- Cập nhật tuyến thu gom (lần 1 đến lần 4) - Cập nhật điểm hẹn cơ giới
3.2.4.1 Cập nhật điểm hẹn cơ giới
- Công cụ Symbol: để thêm mới điểm hẹn
- Công cụ Symbol Style : để thay đổi hình thức hiển thị của điểm hẹn trên bản đồ gồm kiểu điểm, kích thước, màu sắc, hiệu ứng.
- Người dùng có thể dùng chuột dịch chuyển để hiệu chỉnh vị trí của điểm hẹn hoặc xóa điểm hẹn bằng phím delete (có cảnh báo khi xóa dữ liệu).
Hình 30: Chức năng cập nhật điểm hẹn cơ giới
3.2.4.2 Cập nhật tuyến thu gom
Hình 31: Chức năng cập nhật tuyến thu gom
(1) Vẽ tuyến: Dùng để thêm một tuyến thu gom mới trên bản đồ, đồng thời có thể hiệu chỉnh vị trí của toàn tuyến.
Hình 32: Công cụ vẽ tuyến
(2) Edit các node của tuyến: Khi ở chếđộ này, người dùng có thể hiệu chỉnh dáng điệu của tuyến thông qua hiệu chỉnh/ xóa các node trên tuyến.
Hình 33: Công cụ edit node của tuyến
(3) Thêm node vào tuyến: Chức năng này chỉ được enable khi đang ở chế độ edit các node của tuyến, dùng để thêm một điểm vào tuyến nhằm tinh chỉnh dáng điệu của tuyến.
Vẽ tuyến (1) Edit các node của tuyến (2)
Duyệt tuyến (5) Thêm node vào tuyến (3)
Hình 34: Công cụ thêm node vào tuyến
(4) Line style: Dùng để thay đổi hình thức hiển thị của tuyến để phân biệt với các tuyến khác, gồm: kiểu đường, màu sắc, độ rộng.
Hình 35: Công cụ line style
(5) Duyệt tuyến: để biết được tuyến thu gom đi qua các điểm hẹn nào, từđó tính được thời gian thu gom và khối lượng, chiều dài của toàn tuyến. Chức năng này hỗ trợ cho nhà quản lý lập kế hoạch điều xe và lên lộ trình vận chuyển hợp lý căn cứ vào tải trọng của xe, tổng trọng lượng của tuyến thu gom và các điểm hẹn mà tuyến đi qua.
3.2.5 Nhóm chức năng quản lý 3.2.5.1 Chức năng Nhật ký thu gom 3.2.5.1 Chức năng Nhật ký thu gom
Chức năng nhật ký thu gom cung cấp cho người dùng cái nhìn toàn diện về tình hình thu gom rác trên toàn địa bàn quản lý, gồm các thông tin cụ thể như : điểm hẹn, ngày thu gom, thời gian thu gom, số thùng, khối lượng,... Người dùng có thể
xem dữ liệu theo ngày/ tháng. Ngoài ra, để giúp người dùng tiết kiệm thời gian nhập liệu, chương trình còn hỗ trợ chức năng copy ngày gần nhất để nhập các thông tin thu gom cho ngày hiện hữu trên cơ sở số liệu của ngày thu gom gần nhất của tất cả
các điểm hẹn.
Hình 37: Công cụ nhật ký thu gom rác
3.2.5.2 Chức năng Nhật ký vận chuyển
Chức năng nhật ký vận chuyển quản lý các thông tin về tình hình vận chuyển rác trên toàn địa bàn quản lý, gồm các thông tin cụ thể như: xe vận chuyển, ngày vận chuyển, tuyến vận chuyển, tổng khối lượng vận chuyển (tấn), quãng đường vận chuyển (km),... Người dùng có thể xem dữ liệu theo ngày/ tháng. Ngoài ra, để giúp người dùng tiết kiệm thời gian nhập liệu, chương trình còn hỗ trợ chức năng copy ngày gần nhất để nhập các thông tin vận chuyển rác cho ngày hiện hữu trên cơ sở số
liệu của ngày vận chuyển gần nhất của tất cả các xe tham gia vận chuyển trong ngày.
Hình 38: Công cụ nhật ký vận chuyển rác
3.2.5.3 Chức năng Thông tin lộ trình
Chức năng thông tin lộ trình liệt kê tất cả các tuyến của các lần vận chuyển rác (tối
đa là 4 lần/ ngày) và lộ trình tương ứng: tên điểm hẹn đi qua, thời điểm lấy rác, số
thùng, khối lượng rác (tấn).
3.2.6 Nhóm chức năng báo cáo 3.2.6.1 Danh sách điểm hẹn
Chức năng báo cáo danh sách điểm hẹn cho phép người dùng thống kê các điểm hẹn trên địa bàn quản lý theo phường / tổ vệ sinh.
3.2.6.2 Danh sách lộ trình
Chức năng báo cáo danh sách lộ trình cho phép người dùng thống kê các tuyến thu gom và lộ trình tương ứng theo các lần vận chuyển trong ngày.
Hình 42: Báo cáo danh sách lộ trình
3.2.6.3 Nhật ký thu gom
Chức năng báo cáo nhật ký thu gom cho phép người thống kê nhật ký thu gom tại các điểm hẹn trên địa bàn quản lý theo phường/ tổ vệ sinh và theo từng ngày, lần thu gom (lần 1, 2, 3, 4).
3.2.7 Nhóm chức năng Trợ giúp 3.2.7.1 Giới thiệu chương trình
Người dùng có thể vào menu Trợ giúp à Giới thiệu chương trình để xem các thông tin về chương trình.
Hình 46: Giới thiệu thông tin về chương trình
3.2.7.2 Hướng dẫn sử dụng
Người dùng có thể vào menu Trợ giúp à Hướng dẫn sử dụng để xem hướng dẫn sử
Hình 47: Hướng dẩn sử dụng
Ngoài ra, trong khi sử dụng chương trình, người dùng được trợ giúp theo ngữ cảnh. Ví dụ, người dùng đang ở chức năng Nhật ký thu gom và nhấn phím F1, hướng dẫn sữ dụng sẽ hiện ra đúng ở mục Nhật ký thu gom.
CHƯƠNG 4. THU THẬP, KHỞI TẠO VÀ
NHẬP DỮ LIỆU VÀO CSDL GIS QUẢN LÝ THU
GOM RÁC
4.1 THU THẬP DỮ LIỆU
Trong khuôn khổ thực hiện đề tài, nhóm thực hiện đề tài tiến hành xây dựng ứng dụng thí điểm trên địa bàn Quận 10, TP. Hồ Chí Minh. Theo đó, việc thu thập, khởi tạo và nhập dữ liệu được thực hiện trong phạm vi quản lý của Quận 10.
4.1.1 Dữ liệu không gian
Dữ liệu không gian thu thập được tại Quận 10 gồm bản đồ toàn Quận và bản đồ
từng phường, bao gồm 15 phường, định dạng bản đồ số, format TAB (phần mềm MapInfo).
Hình 49: Dữ liệu không gian Quận 10
Bản đồ toàn Quận gồm các lớp thông tin sau: - Nhóm lớp hành chính phường, Quận.
- Nhóm lớp giao thông, tim giao thông, tên đường. - Nhóm lớp nhà và số nhà.
- Nhóm lớp điểm hẹn thu gom rác.
- Tuyến thu gom rác.
Các bản đồ phường gồm các lớp thông tin tương tự như trên, nhưng được phân theo ranh giới phường.
Hình 50: Dữ liệu không gian các phường trong Quận 10
4.1.2 Dữ liệu thuộc tính
Dữ liệu thuộc tính được thu thập nhằm hỗ trợ cho phân tích thiết kế, xây dựng hệ
thống và phục vụ cho việc nhập dữ liệu thuộc tính vào hệ thống, gồm:
- Các công văn, mẫu báo cáo, quy định, qui trình thực hiện công tác thu gom – vận chuyển chất thải rắn trên địa bàn Quận 10.
- Bảng danh sách điểm hẹn thu gom rác bao gồm điểm hẹn cơ động và
thuộc phường, thuộc tổ vệ sinh, thời điểm lấy rác, số lượng thùng, khối lượng rác theo từng thời điểm,…
- Bảng nguồn phát sinh rác từ chợ, siêu thị/ chung cư / trường học/ y tế
4.1.3 Đánh giá dữ liệu
- Nhìn chung dữ liệu thu thập được khá đầy đủ về thông tin thô, tuy nhiên chưa được tổ chức chặc chẽ và thiết kế theo chuẩn nhất định.
- Để tiến hành khởi tạo, cần thực hiện một số thiết kế, tinh chỉnh và thống nhất dữ liệu để phục vụ tốt mục tiêu.
4.2 KHỞI TẠO VÀ NHẬP DỮ LIỆU 4.2.1 Dữ liệu không gian
Việc khởi tạo dữ liệu không gian gồm:
- Dữ liệu nền : lớp hành chính, giao thông, thửa.
- Dữ liệu chuyên đề: lớp điểm hẹn cơ giới, tuyến thu gom.
Việc khởi tạo dữ liệu ngoài mục tiêu đáp ứng yêu cầu của ứng dụng trên địa bàn Quận 10 còn phải đảm bảo mục tiêu phát triển mở rộng cho các Quận khác và toàn
địa bàn Tp. Hồ Chí Minh. Do đó, các dữ liệu này phải được thống nhất trong cùng một hệ tọa độ, cụ thể là hệ tọa độ chuẩn quốc gia VN 2000.
- Ghép nối chuyển đổi dữ liệu nền thống nhất.
- Nắn chỉnh dữ liệu về hệ toa độ VN 2000 thống nhất với dữ liệu nền mới nhất hiện có.
- Bộ dữ liệu này có thể kết nối chính xác với dữ liệu địa chính mới nhất đã
được chuẩn hóa theo định dạng GIS.
• Lớp Điểm hẹn cơ giới: gồm 53 điểm hẹn chứa các thông tin thuộc tính tương ứng: tên điểm, loại điểm, phường, tổ vệ sinh, thời điểm lấy rác, số lượng thùng, khối lượng rác theo từng thời điểm,…
• Lớp Tuyến thu gom rác: gồm các thông tin tên tuyến, lộ trình thu gom.
4.2.2 Dữ liệu thuộc tính
Dữ liệu thuộc tính được nhập bước đầu gồm:
- Danh mục đường giao thông: chỉ nhập thuộc tính cho những đường giao thông thuộc Quận 10 vào bảng tương ứng trong CSDL, hỗ trợ cho việc nhập thông tin điểm hẹn cơ giới.
- Danh mục phường: chỉ nhập thuộc tính cho những phường thuộc Quận 10 vào bảng tương ứng CSDL, hỗ trợ cho việc nhập thông tin điểm hẹn cơ
giới.
- Danh mục tổ vệ sinh: nhập theo số liệu thu thập được tại Quận 10, hỗ trợ
cho việc nhập thông tin điểm hẹn cơ giới.
- Danh mục điểm hẹn: nhập theo số liệu thu thập được tại Quận 10, đồng thời kiểm tra sự kết nối chính xác với đối tượng không gian trên bản đồ
thông qua ID.
- Danh mục xe: nhập theo số liệu thu thập được tại Quận 10, hỗ trợ cho việc nhập nhật ký vận chuyển.
- Danh mục tuyến thu gom: nhập theo số liệu thu thập được tại Quận 10,
đồng thời kiểm tra sự kết nối chính xác với đối tượng không gian trên bản
đồ thông qua ID.
Việc nhập dữ liệu ban đầu cho ứng dụng được tiến hành bằng công cụ import data trong SQL Server Management Studio dựa trên nguồn dữ liệu thuộc tính thu thập
được, đồng thời đối với những bảng dữ liệu chuyên đề liên quan đến đối tượng không gian như tuyến thu gom, điểm hẹn cơ giới,… phải được kiểm tra sự kết nối chính xác với dữ liệu không gian tương ứng trên bản đồ thông qua ID.
Đây chỉ là dữ liệu bước đầu cho ứng dụng hoạt động được nhóm thực hiện đề tài thực hiện. Khi triển khai ứng dụng, người dùng hoàn toàn có khả năng cập nhật cả
điểm hẹn cơ giới) và dữ liệu thuộc tính kèm theo thông qua giao diện của chương trình.
CHƯƠNG 5. XÂY DỰNG CÔNG CỤ HỖ TRỢ
TÌM LỘ TRÌNH VẬN CHUYỂN RÁC TỐI ƯU
5.1 BÀI TOÁN TÌM LỘ TRÌNH VẬN CHUYỂN RÁC TỐI ƯU
Phân tích mạng trong GIS được áp dụng để giải quyết nhiều bài toán thực tế như
tìm đường đi ngắn nhất (shortest path), bài toán người giao hàng (traveling salesman problem),…và không chỉ dừng lại ở yêu cầu tối ưu về khoảng cách mà còn tính đến nhiều yếu tố khác.
Xét trong phạm vi ứng dụng quản lý thu gom - vận chuyển rác đô thị, việc thiết lập một lộ trình vận chuyển tối ưu phụ thuộc vào các yếu tố sau:
- Hiện trạng mạng lưới điểm hẹn thu gom rác, vị trí không gian, mật độ điểm hẹn, khoảng cách tương đối giữa các điểm hẹn.
- Khối lượng rác tại mỗi điểm hẹn, có tính đến sự biến động khối lượng theo từng thời điểm lấy rác trong ngày, vào ngày bình thường hay ngày lễ/ tết . - Số lượt và thời điểm tập kết rác tại mỗi điểm hẹn, có tính đến sự biến động
vào ngày bình thường hay ngày lễ/ tết.
- Hiện trạng giao thông: đường một chiều/ hai chiều/ cấm đỗ/ cấm quẹo/ cấm quay xe,…; độ rộng và chất lượng của đường; đường cấm/ hạn chế xe tải (theo các thời điểm trong ngày/ tải trọng của xe); tình trạng ùn tắc giao thông vào giờ cao điểm/ do thi công các công trình ngầm/ đường đi qua chợ/ đi qua trường học/ đi qua bệnh viện,…
- Hiện trạng xe vận chuyển rác: số lượng xe, tải trọng xe, tình trạng hoạt động (đang sẵn dùng hay đang được điều động, hoạt động bình thường hay trong giai đoạn bảo trì,…).
Theo kết quả khảo sát hiện trạng và nhu cầu tại đơn vị thụ hưởng, việc thiết lập các tuyến thu gom và xây dựng lộ trình tương ứng được thực hiện dựa trên tri thức kinh
nghiệm của người quản lý và được hiệu chỉnh dần theo thực tế triển khai với nhiều tham số phụ thuộc theo phân tích ở phần trên.
Đối với một bài toán tối ưu, các tham số trên là khá nhiều, hơn nữa có những tham số mà trọng số ảnh hưởng rất lớn đến bài toán nhưng rất khó xác định giá trị (như
sự biến động của hiện trạng giao thông, biến động lượng rác điểm hẹn theo thời gian,…). Đề tài đã tiến hành thử nghiệm bài toán tìm lộ trình vận chuyển tối ưu dựa trên một số tham số chọn lọc của yếu tố giao thông (như hệ thống đường giao thông, chiều dài đường giao thông, đường một chiều, đường cấm/ hạn chế xe tải, cấm đỗ/ cấm quẹo/ cấm quay xe), tạm bỏ qua các yếu tố khác, nhưng vẫn chưa tiệm cận với thực tế triển khai của đơn vị thụ hưởng. Do đó, thay vì giải quyết bài toán tìm lộ trình tối ưu như mục tiêu ban đầu đặt ra của đề cương nghiên cứu, đề tài tiến hành xây dựng các công cụ hỗ trợ cần thiết nhất cho việc lập tuyến thu gom theo hướng linh động, nghĩa là kết hợp tri thức kinh nghiệm của nhà quản lý, sự điều chỉnh của thực tế triển khai và sự hỗ trợ kỹ thuật của ứng dụng.
5.2 PHÂN TÍCH THIẾT KẾ CÔNG CỤ HỖ TRỢ TÌM LỘ TRÌNH VẬN CHUYỂN RÁC TỐI ƯU CHUYỂN RÁC TỐI ƯU
Trên cơ sở phân tích bài toán tìm lộ trình vận chuyển rác tối ưu trong phạm vi đặc thù của ứng dụng, kết hợp xem xét kết quả khảo sát hiện trạng và nhu cầu của đơn vị thụ hưởng, xem xét tính khả thi của việc áp dụng bài toán tìm lộ trình vận chuyển