Một số giải pháp ứng dụng công nghệ tự động hoá trong công tác quản lý, điều hành giao thông đô thị

Tài liệu Một số giải pháp ứng dụng công nghệ tự động hoá trong công tác quản lý, điều hành giao thông đô thị: một số giải pháp ứng dụng công nghệ tự động hoá trong công tác quản lý, điều hành giao thông đô thị pgs. ts lê hùng lân Bộ môn Điều khiển học Khoa Điện - Điện tử Tr−ờng Đại học Giao thông Vận tải Tóm tắt: Bμi báo trình bμy tổng quan về các kết quả nghiên cứu trong khuôn khổ đề tμi cấp Nhμ n−ớc KC.03.21 "Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Tự động hóa trong công tác quản lý, điều hμnh giao thông đô thị". Sau khi đ−a ra mô hình cấu trúc hệ thống điều khiển giao thông thμnh phố thông minh vừa đảm bảo đ−ợc tính hiện đại, vừa đảm bảo tính khả thi cao trong điều kiện hiện tại của hệ thống giao thông trong n−ớc, bμi báo giới thiệu một số sản phẩm đã đ−ợc thiết kế, chế tạo của đề tμi nh− thiết bị giám sát dòng xe trên đ−ờng, thiết bị giám sát hμnh trình trên xe, thiết bị hiển thị thông tin cho lái xe, các phần mềm mô phỏng, quản lý ph−ơng tiện vận tải công cộng vμ điều khiển tín hiệu giao thông. Summary: The paper gives an overview on results of the National reseach proje...

pdf8 trang | Chia sẻ: honghanh66 | Lượt xem: 688 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Một số giải pháp ứng dụng công nghệ tự động hoá trong công tác quản lý, điều hành giao thông đô thị, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
một số giải pháp ứng dụng công nghệ tự động hoá trong công tác quản lý, điều hành giao thông đô thị pgs. ts lê hùng lân Bộ môn Điều khiển học Khoa Điện - Điện tử Tr−ờng Đại học Giao thông Vận tải Tóm tắt: Bμi báo trình bμy tổng quan về các kết quả nghiên cứu trong khuôn khổ đề tμi cấp Nhμ n−ớc KC.03.21 "Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Tự động hóa trong công tác quản lý, điều hμnh giao thông đô thị". Sau khi đ−a ra mô hình cấu trúc hệ thống điều khiển giao thông thμnh phố thông minh vừa đảm bảo đ−ợc tính hiện đại, vừa đảm bảo tính khả thi cao trong điều kiện hiện tại của hệ thống giao thông trong n−ớc, bμi báo giới thiệu một số sản phẩm đã đ−ợc thiết kế, chế tạo của đề tμi nh− thiết bị giám sát dòng xe trên đ−ờng, thiết bị giám sát hμnh trình trên xe, thiết bị hiển thị thông tin cho lái xe, các phần mềm mô phỏng, quản lý ph−ơng tiện vận tải công cộng vμ điều khiển tín hiệu giao thông. Summary: The paper gives an overview on results of the National reseach project KC.03.21 “Research on automation technology in urban traffic manegement and control” including designed structure model of intelligent urban traffic control system, which is consistent with Vietnam transport conditions. Some new products are proposed also such as traffic monitoring equipment, vehicle monitoring equipment, information supplying equipment for driver, the softwares for traffic simulation, traffic signal control, public transport means management. 1. Công tác quản lý, điều hμnh giao thông đô thị trên thế giới vμ trong n−ớc Vấn đề tăng c−ờng hiệu quả quản lý, điều hành giao thông đô thị có vai trò quan trọng không thể phủ nhận ở bất cứ n−ớc nào trên thế giới, khi hoạt động của nó có ảnh h−ởng lớn tới nhiều mặt về xã hội, kinh tế, môi tr−ờng... Tuy nhiên do đặc điểm của hệ thống giao thông thành phố là có tính rộng lớn về không gian, tính phức tạp về cấu trúc, số l−ợng phần tử lớn, thay đổi theo thời gian, chứa đựng nhiều yếu tố ngẫu nhiên và có con ng−ời là thành phần chính tham gia nên việc giải quyết bài toán quản lý, điều hành giao thông đô thị hoàn toàn không đơn giản. Nó đòi hỏi phải có cơ sở khoa học vững chắc, tin cậy và hệ thống thiết bị thu thập, truyền, xử lý thông tin nhanh, toàn diện, chính xác, hợp lý, thuận tiện. Đó là lý do vì sao để ở hầu hết các đô thị lớn ở các n−ớc phát triển phải có mặt hệ thống điều khiển giao thông thành phố. Hệ thống này làm nhiệm vụ giám sát, trợ giúp điều hành, điều khiển hoạt động của mạng l−ới giao thông theo đúng kế hoạch, mục tiêu định sẵn. Về cấu trúc, một hệ thống điều khiển giao thông hiện đại nói chung th−ờng bao gồm một số hệ thống con nh− hệ thống điều khiển tín hiệu giao thông, hệ thống điều hành, quản lý ph−ơng tiện giao thông công cộng, hệ thống thông tin cho ng−ời tham gia giao thông, hệ thống quản lý các điểm đỗ xe, hệ thống thu phí tự động... D−ới góc độ điều khiển các hệ thống này, ở các thành phố, các n−ớc khác nhau mặc dù có sự khác nhau về mức độ, quy mô hiện đại, nh−ng nói chung chúng th−ờng có cấu hình cơ bản sau [1, 2]: • các ph−ơng tiện thu thập thông tin về trạng thái dòng giao thông trên đ−ờng (l−u l−ợng, mật độ xe...), về ph−ơng tiện giao thông (vận tốc, vị trí, trạng thái kỹ thuật...); • các thiết bị hiển thị thông tin điều hành: ở trung tâm (bản đồ điện tử các tuyến đ−ờng cùng các thông tin cập nhật), trên ph−ơng tiện giao thông (màn hình, âm thanh...), trên đ−ờng (đèn tín hiệu, bảng quang báo điện tử...); • các ph−ơng tiện truyền thông: vô tuyến (sóng radio, mạng điện thoại di động...), hữu tuyến (cáp quang, mạng điện thoại cố định...); • trung tâm điều khiển: màn hình giám sát, hệ thống thu thập dữ liệu, xử lý trong thời gian thực... Trong ngành GTVT các hệ thống này còn có tên gọi là hệ thống giao thông thông minh (ITS), có nguồn gốc từ ý t−ởng sử dụng các thiết bị điện tử dẫn đ−ờng trong những năm 60, nh−ng chỉ sau những năm 80, các cuộc cách mạng về các thiết bị điện tử, vi xử lý, máy tính mới đ−a các nghiên cứu dần trở thành hiện thực. Đặc biệt, hiện nay các kết quả nghiên cứu của một số công nghệ mới nh− viễn thông, trí tuệ nhân tạo, xử lý ảnh, định vị toàn cầu (GPS)... đang mở ra nhiều triển vọng phát triển cho việc nghiên cứu và ứng dụng của các hệ thống này. Hiệp hội ITS thế giới cũng đang khuyến cáo các n−ớc ASEAN soạn thảo các dự án tiền khả thi về ITS của n−ớc mình, đảm bảo sẵn sàng hoà nhập vào mạng ITS trên toàn thế giới và khu vực. Đối với thực tế Việt Nam, các sản phẩm nghiên cứu nói trên ở n−ớc ngoài dù rất hiện đại đều không phù hợp và trực tiếp sử dụng đ−ợc vì đặc thù của hệ thống giao thông đô thị trong n−ớc hoàn toàn khác, đặc biệt là có dòng giao thông đa ph−ơng tiện, mật độ cao với xe máy là chính, không có phân làn rõ ràng, cơ sở hạ tầng ch−a phát triển, chuẩn hoá... Trong n−ớc ta hiện nay yêu cầu cải thiện tình hình giao thông tại các thành phố lớn hiện nay đang trở nên bức xúc hơn bao giờ hết. Mạng l−ới giao thông nhiều thành phố lớn đang lâm vào tình trạng: mật độ đ−ờng thấp, số l−ợng ph−ơng tiện giao thông cá nhân tăng đột biến, hệ thống giao thông công cộng cũng nh− cơ sở hạ tầng phát triển ch−a theo kịp sự tăng nhu cầu giao thông... Tình trạng ách tắc giao thông là t−ơng đối phổ biến, gây nhiều tổn thất cho xã hội, ảnh h−ởng đến ô nhiễm môi tr−ờng. Trong hoàn cảnh phát triển của n−ớc ta, về mặt KHCN, các giải pháp cải thiện giao thông, phòng chống ách tắc đ−ợc đề ra gồm nhiều khía cạnh nh− cải tạo nút, mở đ−ờng, bố trí đèn tín hiệu, tổ chức giao thông, tăng c−ờng đầu t− hệ thống giao thông công cộng... [4-8, 10] trong những năm vừa qua có mang lại một số kết quả nhất định. Tuy nhiên có thể thấy rõ còn nhiều bất cập nh− thiếu các giải pháp quản lý, điều hành tổng thể, việc tính toán phân luồng, định tuyến, chu kỳ đèn tín hiệu nhiều nơi còn ch−a hợp lý, thậm chí phản tác dụng, ch−a có hệ thống giám sát, điều hành giao thông kịp thời, thuận tiện, hiệu quả... Các dự án về quy hoạch [9] do n−ớc ngoài tài trợ đều gác lại những vấn đề gai góc của giao thông đô thị. Các dự án về hệ thống đèn tín hiệu giao thông Hà nội [8], TP Hồ Chí Minh... mới chỉ dừng ở việc lắp đặt đèn và camera giám sát, còn các chế độ đèn có phù hợp, tối −u với thực tế diễn biến của dòng giao thông hay không thì ch−a giải quyết đ−ợc trọn vẹn. Hệ thống giao thông công cộng [5-6] mà chủ yếu là xe buýt phát triển trong vài năm gần đây đã đem lại lòng tin, thói quen sử dụng cho ng−ời dân thành phố nh−ng hệ thống điều hành, quản lý ch−a đ−ợc hoàn thiện, hiện đại, ch−a đảm bảo thông tin hai chiều giữa lái xe và trung tâm. Bài báo này sẽ trình bày một số giải pháp ứng dụng công nghệ tự động hoá trong công tác quản lý, điều hành giao thông đô thị đ−ợc nghiên cứu trong khuôn khổ đề tài KHCN cấp Nhà n−ớc KC.03.21. 2. Mô hình hệ thống điều khiển giao thông thμnh phố thông minh Nh− trên đã phân tích, một hệ thống điều khiển giao thông thành phố hiện đại là cần thiết nh−ng phải phù hợp với thực tế Việt Nam. Nói cách khác, nó phải đạt đ−ợc những yêu cầu sau: • tính hiện đại: áp dụng đ−ợc các công nghệ mới, phù hợp với xu h−ớng phát triển của thế giới, • tính khả thi: phù hợp với điều kiện kinh tế, cơ sở hạ tầng và đặc thù giao thông Việt Nam, có khả năng triển khai ngay hoặc trong t−ơng lai rất gần. • phát huy đ−ợc hiệu quả khai thác hệ thống đ−ờng giao thông và mạng l−ới ph−ơng tiện vận tải: giảm thiểu ách tắc, tối −u hóa khả năng thông qua của mạng l−ới giao thông (mà không xét đến sự cải tiến cơ sở hạ tầng về đ−ờng xá), tăng c−ờng khả năng giám sát, quản lý, điều hành các ph−ơng tiện vận tải, • tăng tính tiện lợi cho ng−ời tham gia giao thông: đảm bảo cung cấp các thông tin cần thiết kịp thời cho ng−ời tham gia giao thông. Mô hình cấu trúc hệ thống điều khiển giao thông thành phố sau có thể đáp ứng đ−ợc các yêu cầu trên (hình 1). Đặc điểm của mô hình đề ra tạo đ−ợc chu trình kín về thông tin trong hệ thống. Dòng thông tin này đ−ợc bắt đầu từ việc thu thập dữ liệu về trạng thái thực hệ thống giao thông, bao gồm: thông tin về l−u l−ợng, vận tốc dòng xe trên đ−ờng (thông qua giải pháp đếm xe bằng camera), thông tin về vị trí, vận tốc của xe (trên cơ sở sử dụng công nghệ định vị toàn cầu GPS). Các thông tin này đ−ợc truyền về trung tâm điều hành. ở đây với sự trợ giúp của một số các thiết bị khác nh− bản đồ điện tử, phần mềm mô phỏng, cơ sở dữ liệu GIS, các thuật toán điều khiển giao thông... ng−ời quản lý, điều hành giao thông có thể nhanh chóng đ−a ra các ph−ơng án điều khiển giao thông tối −u nh− phân luồng, điều khiển chu kỳ đèn tín hiệu... Cuối cùng những thông tin điều khiển đó đ−ợc đ−a đến ng−ời tham gia giao thông d−ới các hình thức nh− thông báo bằng các bảng quang báo điện tử đặt trên đ−ờng, điện thoại di động, màn hình đặt tr−ớc ng−ời lái xe, đèn tín hiệu... Ph−ơng án truyền thông sử dụng ở đây đ−ợc lựa chọn trên cơ sở tận dụng tối đa các cơ sở hạ tầng truyền thông đã có trong n−ớc nh− mạng điện thoại di động và cố định, hệ thống cáp quang... nhằm giảm thiểu chi phí đầu t− xây dựng. 3. Thiết kế, chế tạo một số các cụm thiết bị trong hệ thống 3.1. Hệ thống giám sát dòng xe trên đ−ờng bằng camera Thu thập các thông tin về dòng xe trên đ−ờng (l−u l−ợng, vận tốc...) là yêu cầu quan trọng đầu tiên để quản lý và điều hành giao thông. Trên thế giới vấn đề này đã đ−ợc quan tâm từ rất lâu và có nhiều h−ớng giải quyết nh− sử dụng ra da, sóng vi ba (cực ngắn), thiết bị ống cảm ứng, cảm ứng vòng dây... trong đó hiện đại nhất là sử dụng công nghệ xử lý ảnh camera [3, 14-18]. Tuy nhiên, tất cả các ph−ơng án sẵn có trên đều không có tính khả thi ở Việt Nam do thực tế không phân làn đ−ờng (trừ một số điểm đặc biệt nh− trạm thu phí...) và dòng xe đa ph−ơng tiện của chúng ta. Hình 1. Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều khiển giao thông thμnh phố thông minh Chính vì vậy trong n−ớc có thể coi nh− ch−a có thiết bị giám sát dòng xe trên đ−ờng, các camera giám sát lắp đặt tại một số nút giao thông mới chỉ đơn thuần cung cấp cho ng−ời điều hành bức tranh về trạng thái giao thông mà ch−a thể cho biết thông tin về l−u l−ợng, tốc độ dòng xe. Hậu quả là không thể đ−a ra đ−ợc các biện pháp điều khiển giao thông chính xác, kịp thời, chẳng hạn nh− việc đặt chu kỳ đèn tín hiệu là hoàn toàn c−ỡng bức, không phù hợp với trạng thái thực của hệ thống giao thông. Hình 2. Giám sát dòng xe bằng camera Giải pháp hợp lý đề ra ở đây là khai thác công nghệ xử lý ảnh camera để chế tạo thiết bị giám sát dòng xe. Về mặt cấu trúc thiết bị gồm: camera công nghiệp để thu hình và một máy tính nhúng tốc độ cao làm nhiệm vụ xử lý ảnh, truyền các thông tin kết quả (l−u l−ợng từng loại xe, vận tốc dòng xe...) về trung tâm qua hệ thống cáp quang. Thiết bị đ−ợc đặt trên đ−ờng, ở độ cao 10 – 15 m, vuông góc với mặt đ−ờng. Hạt nhân của hệ thống là phần mềm xử lý ảnh [11]. Phần mềm này cho phép đếm và phân loại các xe (xe buýt, xe tải, ô tô con, xe máy), tính toán vận tốc trung bình của dòng xe dù các xe chạy không theo làn cố định (hình 2). Ngoài −u điểm chính này, so với các ph−ơng thức đếm xe phổ biến khác nh− cảm ứng vòng từ, ph−ơng án sử dụng camera còn có một số các −u điểm khác nh−: rẻ, ít bị hỏng hóc, dễ lắp đặt và bảo d−ỡng... 3.2. Thiết bị giám sát hành trình xe [12] Đây là thiết bị đặt trên xe nhằm mục đích thu thập các thông tin về vị trí và tốc độ xe sử dụng công nghệ định vị toàn cầu GPS. Những thông tin này cho phép ng−ời quản lý giám sát đ−ợc chính xác hành trình xe để có thể đề ra các biện pháp quản lý, điều hành hợp lý. Thiết bị gồm các phần chính là ăng ten GPS (có thể đặt trong xe hoặc trên nóc xe), các mạch điện tử và phần mềm thu thập, xử lý, truyền thông tin. Nguồn điện cho thiết bị đặt trên xe đ−ợc lấy từ nguồn điện sẵn có trên xe thông qua phích cắm. Tùy theo ph−ơng thức truyền thông tin thiết bị đ−ợc chế tạo d−ới 2 dạng: off-line (không trực tuyến) và on line (trực tuyến). a) Thiết bị giám sát hμnh trình off-line (kiểu hộp đen) Thiết bị thu thập các thông tin nói trên với chu kỳ lấy mẫu mặc định là 10s (hoặc có thể lựa chọn từ 1 đến 300 s) và l−u trữ đ−ợc 6144 lần (có thể mở rộng đến 12288 lần). Sau khi kết thúc hành trình các thông tin này đ−ợc đổ ra máy tính qua cổng COM hoặc thiết bị truyền vô tuyến (trong phạm vi 50 – 60 m) nhờ phần mềm đi kèm. Nhờ đó, ng−ời sử dụng có thể dễ dàng ra lệnh đọc dữ liệu, phân tích các trạng thái hoạt động của xe trong suốt hành trình, ghi lại những trạng thái v−ợt quá mức độ cho phép. Ngoài ra, phần mềm này còn có một số chức năng khác tạo sự thân thiện với ng−ời sử dụng nh− cho phép đặt lại các định dạng thời gian l−u, xóa các thông tin không cần thiết... (hình 3). Hình 3. Thiết bị giám sát hμnh trình off-line b) Thiết bị giám sát hμnh trình on-line (trực tuyến) Thiết bị cho phép truyền các thông tin về vị trí và tốc độ xe trực tiếp về trung tâm điều hành thông qua mạng điện thoại di động. Thiết bị có 2 phần: trên xe và tại trung tâm. Thông tin đ−ợc truyền d−ới dạng tin nhắn SMS hoặc chuyển mạch gói GPRS. Chế độ truyền là liên tục với chu kỳ đặt tr−ớc hoặc theo chỉ thị từ trung tâm. Tại trung tâm ng−ời quản lý có thể giám sát hành trình xe trực tiếp trên bản đồ số. Các thiết bị giám sát hành trình nói trên đã đ−ợc lắp đặt thử nghiệm trên tuyến xe buýt số 7 (xe số 29N-2332) của Tổng Công ty vận tải Hà Nội từ ngày 22/6/2005 đến ngày 28/7/2005 và đ−ợc đánh giá tốt, đạt các yêu cầu đề ra. 3.3. Thiết bị hiển thị thông tin trên xe Thiết bị hiển thị thông tin trên xe nhằm nhiệm vụ thể hiện các thông tin điều hành cần thiết đ−ợc gửi tới từ trung tâm cho ng−ời lái xe. Thiết bị gồm màn hình tinh thể lỏng, bản đồ số, thiết bị thu thập thông tin qua mạng điện thoại di động và một máy tính nhúng thực hiện các thao tác xử lý cần thiết. Từ trung tâm ng−ời điều hành có thể chuyển các thông tin cần thiết cho ng−ời lái xe nh− tuyến đ−ờng đi đến đích nhanh nhất, các nút giao thông, các tuyến đ−ờng bị ách tắc, tai nạn... Thông tin đ−ợc hiển thị trên bản đồ số hoặc tin nhắn truyền qua mạng điện thoại di động. 3.4. Một số phần mềm trợ giúp công tác điều hành và quản lý thông tin Trong khuôn khổ đề tài KC.03.21, các cụm thiết bị ngoại vi nói trên, có xây dựng một số phần mềm trợ giúp công tác quản lý, điều hành giao thông ở trung tâm nhằm minh họa hoạt động của hệ thống. Đó là: a) Phần mềm mô phỏng hệ thống giao thông đô thị VTSIM Để phân tích, đánh giá, lựa chọn các ph−ơng án điều hành giao thông nh− phân luồng, tổ chức nút, đặt chu kỳ đèn tín hiệu...một cách khoa học tr−ớc khi đ−a ra áp dụng thực tế không thể không sử dụng các công cụ mô phỏng. Phần mềm mô phỏng VTSIM đ−ợc thiết kế gồm 2 module có khả năng hoạt động độc lập: thiết kế mô hình mạng giao thông và mô phỏng quá trình giao thông. Module thiết kế mô hình mạng giao thông cung cấp các công cụ vμ th− viện cho phép ng−ời sử dụng thiết kế mô hình mạng giao thông cần mô phỏng trên máy tính. Bắt đầu quá trình thiết kế, ng−ời sử dụng xây dựng hình ảnh đồ họa của mạng giao thông bằng cách đ−a vμo các thông tin về hình dạng, kích th−ớc của các tuyến đ−ờng vμ các nút trong mạng. B−ớc tiếp theo lμ đ−a các thông tin giúp xác định nguyên tắc giao thông, các đặc tr−ng hoạt động của dòng ph−ơng tiện giao thông trên mô hình mạng nh− chiều chuyển động, tốc độ cho phép, thμnh phần dòng ph−ơng tiện, ph−ơng thức hoạt động của đèn tín hiệu... Hoμn thμnh quá trình thiết kế mô hình mạng, kết quả đ−ợc l−u vμo một file theo định dạng XML. Bằng cách nμy, bản thiết kế có thể sử dụng đ−ợc nhiều lần vμ mở ra khả năng t−ơng thích với các ứng dụng khác. Module mô phỏng quá trình giao thông nhằm tạo ra một quá trình giao thông ảo trên mô hình mạng giao thông đ−ợc thiết kế tr−ớc đó. Quá trình giao thông ảo nμy cần đ−ợc đảm bảo sao cho sát thực nhất với thực tế. Để đạt đ−ợc điều nμy, phần mềm đã sử dụng một số công cụ toán học sau: + lý thuyết xác suất thống kê trong việc tạo ra số l−ợng và thời điểm xuất hiện xe trong mạng, + các ph−ơng trình động lực học xe trong việc xác định quỹ đạo chuyển động xe, + lý thuyết logic mờ để mô phỏng quá trình suy diễn, ra quyết định (bám xe, v−ợt trái, tránh phải...) của ng−ời lái xe. Mô phỏng hệ thống giao thông là một bài toán phức tạp, đòi hỏi khả năng xử lý thông tin khối l−ợng lớn mà lại phải đáp ứng yêu cầu về thời gian nên một giải pháp đ−ợc đề ra, đó là sử dụng máy tính bó (cluster). Đây là mô hình tính toán song song trên cơ sở sử dụng kết hợp sức mạnh tính toán của nhiều máy tính đ−ợc nối mạng với nhau. Hiện tại phần mềm VTSIM đ−ợc thiết kế để chạy trên hệ thống tính toán song song cluster gồm 5 CPU, sử dụng giao diện truyền thông điệp MPICH. Đây là một phần mềm mã nguồn mở thiết kế cho hệ điều hành Linux và MS Windows, nó có −u điểm là dễ sử dụng và hoạt động khá tin cậy. Phần mềm đ−ợc xây dựng bằng ngôn ngữ lập trình Visual C++, 6.0. b) Phần mềm quản lý ph−ơng tiện giao thông công cộng Traffman Traffman là phần mềm đ−ợc thiết kế theo mô hình Client/Server. Thành phần Server là giao diện kết nối hệ thông mạng máy tính tại trung tâm điều hành với các thiết bị gắn trên xe. Chức năng chính của phần này là thu thập, l−u trữ dữ liệu nhận từ các xe. Kết nối gi−a hệ thống máy tính và xe đ−ợc thực hiện trên cơ sở khai thác các dịch vụ truyền số liệu SMS/GPRS, đây là các dịch vụ đ−ợc cung cấp bởi mạng thông tin di động GSM. Thành phần Client cung cấp giao diện đồ hoạ hỗ trợ ng−ời điều hành thực hiện các tác vụ quản lý. Trong quá trình hoạt động Client sẽ thông qua Server để nhận dữ liệu gửi về từ xe. D− liệu này bao gồm vị trí và trạng thái hoạt động của xe. Thông tin về vị trí của xe đ−ợc Client cập nhật liên tục và hiển thị trên nền bản đồ số đảm tính trực quan đối với ng−ời điều hành. Các lệnh điều hành đ−ợc ng−ời sử dụng nhập vào Client sau đó thông qua Server sẽ đ−ợc gửi tới xe hỗ trợ kịp thời lái xe giải quyết các tình huống giao thông. c) Phần mềm điều khiển tín hiệu nút giao thông trên cơ sở lôgic mờ [13] Có nhiều thuật toán khác nhau để tính toán các chu kỳ tối −u c−ỡng bức cho đèn tín hiệu dựa trên các kết quả thống kê về dòng xe vào nút. Tuy nhiên khi có đ−ợc các số liệu về dòng xe vào nút trong thời gian thực cần áp dụng các thuật toán điều khiển thích nghi. Một trong các thuật toán nh− vậy là dựa trên cơ sở logic mờ, mô phỏng quá trình điều khiển giao thông t−ơng tự nh− ng−ời cảnh sát giao thông đang làm nhiệm vụ. Các thông tin về l−ợng xe vào nút từ các h−ớng đ−ợc mờ hóa, và trên cơ sở suy diễn theo logic so sánh hiệu quả giữa hai khả năng chính: kéo dài thời gian tín hiệu xanh để dòng xe hiện tại tiếp tục hay chuyển sang tín hiệu đỏ cho phép dòng xe h−ớng khác chuyển động, cho ra quyết định hiệu chỉnh chu kỳ đèn tín hiệu phù hợp với thực tế. Việc áp dụng thuật toán này cùng thiết bị giám sát dòng xe bằng camera mở ra một triển vọng mới trong nâng cao hiệu quả điều khiển nút giao thông bằng đèn tín hiệu, tối −u hóa khả năng thông qua của các nút. 4. Kết luận Bài báo đã trình bày một ý t−ởng về ứng dụng công nghệ tự động hóa nhằm tạo nên mô hình hệ thống điều khiển giao thông thành phố thông minh. Tính thông minh của hệ thống ở đây thể hiện ở mức độ tự động hóa cao của khả năng thu nhận thông tin về trạng thái giao thông, khả năng xử lý nhanh, toàn diện các thông tin đó và khả năng đ−a đ−ợc các quyết định điều hành thích hợp kịp thời đúng đến địa chỉ ng−ời sử dụng. Mô hình này đảm bảo cấu trúc thông tin đ−ợc khép kín nh− mọi hệ thống điều khiển giao thông hiện đại khác trên thế giới, sử dụng các công nghệ mới nh− xử lý ảnh, định vị toàn cầu GPS...; đồng thời vẫn đảm bảo tính khả thi trong điều kiện hiện tại của Việt Nam. Một số các cụm thiết bị tiêu biểu đã đ−ợc lựa chọn, thiết kế và chế tạo, thử nghiệm có thể áp dụng ngay chứng minh tính khả thi của ý t−ởng này. Tất nhiên, trong khuôn khổ đề tài nghiên cứu cũng còn nhiều bài toán cần giải quyết nh− kết hợp các ph−ơng án sử dụng chip thông minh, sóng radio... hay các ph−ơng án giám sát giao thông khác. Điều này là h−ớng nghiên cứu tiếp tục trong t−ơng lai khi có các điều kiện khả thi khác. Tài liệu tham khảo [1] Urban traffic control system MAC 300W. www.scae.net. [2] Molina M., Roberdo M., Fernandez A., (2000) A proposed and revise system for real-time traffic management. ESIT 2000, Aachen, Germany, 62-70. [3] Klein A. L., (1997) Vehicle detector technologies for traffic management applications, Part 1, 2. ITS online. [4] Chiến l−ợc phát triển và các giải pháp hiện đại hoá giao thông đô thị ở các thành phố lớn của Việt Nam. (2000). Đề tài KHCN cấp Nhà n−ớc KC.10.02. Tr−ờng Đại học GTVT chủ trì. Hà nội 6/2000. [5] Dự án đầu t− ph−ơng tiện vận tải hành khách công cộng (VTHKCC) bằng xe buýt ở thủ đô Hà Nội giai đoạn 2001-2002. (2001) Trung tâm t− vấn phát triển GTVT. Tr−ờng Đại học GTVT. [6] Dự án đầu t− ph−ơng tiện VTHKCC bằng xe buýt ở Tp Hồ Chí Minh giai đoạn 2002-2003. (2002) Trung tâm t− vấn phát triển GTVT. Tr−ờng Đại học GTVT. [7] Quy hoạch phát triển GTVT thủ đô Hà nội đến năm 2020. (2003) Công ty t− vấn và thiết kế Bộ GTVT-TEDI. [8] Dự án đèn tín hiệu giao thông Hà Nội (ATC). (1994-2000). ODA Pháp. [9] Dự án nghiên cứu tổng quan GTVT đô thị đến năm 2015 (UTMP) (7/1997). JICA. [10] Dự án nghiên cứu khả thi phát triển VTHKCC ở thủ đô Hà Nội 2001-2005. Viện KHCN GTVT. [11] Lê Quốc Anh, Phan T−ơng Lai, Lê Hùng Lân, Nguyễn Văn Tiềm, (2005). ứng dụng công nghệ xử lý ảnh thời gian thực trong bài toán tự động giám sát giao thông tại Việt Nam. Tuyển tập các báo cáo khoa học Hội nghị toàn quốc lần thứ 6 về Tự động hóa, 41-46. [12] Nguyễn Thanh Hải, Nguyễn Đức Kiên, Lê Hùng Lân, Nguyễn Trung Dũng, Nguyễn Văn Bình, (2005). Thiết bị thu thập dữ liệu sử dụng hệ thống định vị vệ tinh toàn cầu GPS phục vụ bài toán quản lý giao thông đô thị. Tuyển tập các báo cáo khoa học Hội nghị toàn quốc lần thứ 6 về Tự động hóa, 185-190. [13] Lê Hùng Lân, Đặng Quang Thạch, (2005). Điều khiển tín hiệu nút giao thông trên cơ sở logic mờ. Tuyển tập các báo cáo khoa học Hội nghị toàn quốc lần thứ 6 về Tự động hóa, 330-335. [14] John F.J, (1989), Traffic monitoring in Great Britain. Second Inter. Conf. on road traffic monitoring, 1-4. [15] Koren C., Schvab J., (1989), Traffic survey system in Hungary. Second Inter. Conf. on road traffic monitoring, 10-13. [16] Lee S.C., (1989) Road traffic monitoring in Hong Kong. Second Inter. Conf. on road traffic monitoring, 14-18. [17] Cohen and Medioni G., (1999). Detecting and tracking moving objects in video surveilance. IEEE Conference on computer vision and pattern recognition. [18] Cucchiara R., Prati A., Vezzani R., (2004) Real time motion segmentation from moving cameras. Real-time Imaging, vol.10, n.3, 127-143Ă

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdf05_2008_546_9543.pdf