Nghiên cứu phát triển hệ thống xe buýt điện (trolleybus) từ thành phố Biên Hòa đến tuyến metro số 1

TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI, SỐ 21-11/2016 11 NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG XE BUÝT ĐIỆN (TROLLEYBUS) TỪ THÀNH PHỐ BIÊN HÒA ĐẾN TUYẾN METRO SỐ 1 RESEARCH ON THE DEVELOPMENT OF TROLLEYBUS SYSTEM FROM BIEN HOA CITY TO METRO LINE NO. Nguyễn Thành Trung1, Lê Hữu Thọ2, Lê Thùy Trang3, Trịnh Văn Chính4 1,2Khoa Kỹ thuật công trình, Trường Đại Học Lạc Hồng, Đồng Nai 3 Khoa Tài chính – Kế toán, Trường Đại Học Lạc Hồng, Đồng Nai 4Khoa Công trình giao thông, Trường ĐH GTVT TP.HCM Tóm tắt: Nghiên cứu này khái quát về loại hình xe buýt điện (trolleybus), đánh giá hiện trạng vận tải hành khách giao thông công cộng kết hợp với việc khảo sát, điều tra, đề xuất mô hình tuyến xe buýt điện kết nối từ thành phố Biên Hòa đến tuyến Metro số 1 trong tương lai. Việc phát triển tuyến Trolleybus này với mục đích là hoàn thiện hơn hệ thống giao thông công cộng (GTCC), đáp ứng khả năng phục vụ nhu cầu đi lại của Nhân dân với chất lượng phục vụ tốt, giá cả hợp lý, giảm tai nạn và chống ùn tắc giao thông, phù hợp với phát triển bền vững giao thông vận tải trong tương lai. Từ khóa: Xe buýt điện, giao thông công cộng. Abstract: The aims of the research are about taking an overview of the trolleybus system, assessing the status of the public transportation and making a survey in combination with investigation to make proposal for the development of the trolleybus connecting from Bien Hoa City to Ho Chi Minh Metro line 1 in the future. The development of this trolleybus system will serve the purpose of improving the public transportation system, meeting the travel demand with high quality service at reasonable costs, reducing traffic jams and traffic accidents, in line with the sustainable development of the transportation system of Vietnam in the future. Keywords: Trolleybus, public – transport. 1. Giới thiệu Thành phố Biên Hòa (TP.BH) là trung tâm kinh tế, văn hoá, chính trị của tỉnh Đồng Nai, là đô thị có tốc độ phát triển kinh tế cao và gia tăng nhanh về dân số. TP.BH lại không quá xa Thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM) – một trung tâm kinh tế, văn hóa, chính trị lớn của cả nước. Chính vì vậy, nhu cầu đi lại và giao lưu giữa TP.BH và TP. HCM là rất lớn. Hơn nữa, sắp tới tuyến Metro số 1 Bến Thành – Suối Tiên sẽ đi vào hoạt động, chắc chắn sẽ thu hút một lượng khách rất lớn qua lại giữa TP. HCM và TP. BH. Do đó, rất cần có một hệ thống giao thông công cộng hiện đại để phục vụ cho nhu cầu này. Trong thời đại hiện nay, để phát triển đô thị bền vững cần phải chú trọng phát triển hệ thống GTCC, chống ùn tắc, đảm bảo diện tích đất cần thiết cho giao thông, áp dụng các loại hình giao thông văn minh, hiện đại nhằm giảm thiểu ô nhiễm trong đô thị. Nhóm tác giả nhận thấy cần phải áp dụng một hệ thống vận tải khách công cộng để đảm bảo được vấn đề trên và an toàn giao thông một cách hữu hiệu, đồng thời giúp cho người dân có nhiều sự lựa chọn, nhất là nhằm khắc phục các nhược điểm của xe buýt hiện nay. Chính vì vậy, nhóm tác giả chọn nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu phát triển hệ thống xe buýt điện (trolleybus) từ thành phố Biên Hòa đến tuyến Metro số 1”. Với tốc độ tăng trưởng nhanh của TP. BH, tình hình chi phí nhiên liệu diesel tăng trên thế giới và các vấn đề gây ra bởi các hạt ô nhiễm, khí thải NOxbởi hệ thống xe buýt thông thường trong thành phố thì việc áp dụng những hình thức GTCC bằng xe buýt điện là phương án phát triển hấp dẫn, hợp lý và phù hợp với điều kiện hiện nay. Cùng với những vấn đề đã được đưa vào nghiên cứu ở nước ta gần đây, kết quả này cũng mang tính tổng quát. Do đó, nó có thể dùng để làm tài liệu tham khảo áp dụng cho những đô thị khác. 2. Nội dung 2.1. Giới thiệu về loại hình xe buýt điện (Trolleybus) [1] Xe buýt điện (XBĐ): Là loại xe buýt vận chuyển trong đô thị chạy bằng động cơ điện. 12 Journal of Transportation Science and Technology, Vol 21, Nov 2016 Phương tiện này với kết cấu giống xe buýt, có thể chạy trên đường ô tô thông thường. Ngoài động cơ điện làm việc chính, còn có động cơ Diesel nhỏ để lái xe trong trường hợp có sự cố về điện hay vận chuyển ngoài tuyến đường có dây cấp điện. Hiện được sử dụng có hiệu quả ở 359 thành phố trên thế giới, thuộc 48 nước khác nhau. Hình Hình 1. Hình ảnh về một tuyến trolleybus đang sử dụng trên thế giới hiện nay. *Ưu điểm: - Hoạt động không gây ô nhiễm, độ ồn thấp hơn xe điện bánh sắt và ô tô buýt; - Những đặc tính kỹ thuật của động cơ điện tạo thuận lợi cho các hoạt động của XBĐ, đặc biệt là đặc tính sức kéo điện; - Động cơ điện có tuổi thọ và hiệu suất kinh tế cao hơn động cơ đốt trong; -Việc sử dụng cơ cấu đổi biến bằng bán dẫn cho phép tiết kiệm năng lượng cao, nhất là khi khởi động và hãm; -Có thể đỗ xe sát vỉa hè, đảm bảo hành khách lên - xuống xe thuận lợi và an toàn; - Điều khiển XBĐ đơn giản (chủ yếu khởi động và hãm). *Nhược điểm: - Chỉ được phép láng ra khỏi tim dây dẫn từ 4-6m; - Hệ thống truyền dẫn điện năng cho XBĐ nặng nề (hai chiều đi - về bốn dây), mạng dây khá dày, đặc biệt phức tạp ở nơi giao cắt (kết cấu chia của dây dẫn); - Chi phí đầu tư cho giao thông XBĐ cao hơn xe buýt, khai thác hợp lý ở các hướng có mật độ đi lại thường xuyên trong ngày; - Phụ thuộc vào chất lượng mặt đường và địa hình. Ngày nay từ kinh nghiệm của các nước đã áp dụng thành công thì trolleybus tiếp tục được hỗ trợ phát triển: Trolleybus cải tiến được trang bị một đơn vị năng lượng phụ trợ (APU), kết hợp dùng ắc quy, hoặc dùng Utra- capcity (super - capacity) trên xe buýt, dùng trolleybus dual mode hoặc kết hợp động cơ đốt trong cho Hybrid trolleybusVới thiết kế mới, trolleybus không còn ràng buộc hoàn toàn với đường dây, được trang bị điều hòa không khí, trolleybus sàn thấpnhằm đảm bảo phục vụ tốt nhất và phù hợp với các điều kiện thực tế cho việc áp dụng loại hình GTCC này. Bảng 1. So sánh các chỉ tiêu chủ yếu giữa xe buýt CNG và xe buýt điện (Trolleybus). 2.2. Hiện trạng vận tải hành khách công cộng (VTHKCC) bằng xe buýt Đồng Nai và thành phố Biên Hòa Theo số liệu thống kê, hiện nay trên địa bàn tỉnh Đồng Nai có 36 đơn vị kinh doanh VTHKCC với tổng cộng 2.276 xe hoạt động, trong đó xe buýt có 272 chiếc chiếm 12%. Toàn tỉnh có 23 tuyến buýt đang hoạt động, trong đó có 14 tuyến buýt nội tỉnh và 9 tuyến buýt lân cận. Trong số 14 tuyến nội tỉnh có 5 tuyến được trợ giá. Theo số liệu thống kê, giai đoạn 2010 - 2015, sản lượng vận chuyển hành khách đường bộ của các đơn vị vận tải đăng ký kinh doanh VTHKCC trên địa bàn tỉnh thực hiện tăng bình quân 3,8%/năm và luân chuyển tăng 1,9%/năm. Mặc dù nhìn chung tổng số lượng khách vận chuyển hằng năm của các tuyến đều tăng tuy nhiên có những tuyến số lượng hành khách giảm đều qua các năm khai thác. Có thể ảnh hưởng bởi các yếu tố sau: - Hệ thống giao thông thành phố Biên Hòa rất phức tạp, không phân cấp rõ ràng, phương tiện cá nhân chiếm quá nhiều; TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI, SỐ 21-11/2016 13 - Cơ sở hạ tầng giao thông còn kém phát triển, phát tiển chưa đồng bộ đẫn đến hiệu quả của các giải pháp đưa ra chưa được cao; - Văn hóa giao thông hay thói quen giao thông công cộng (GTCC) của người dân nước ta chưa cao; - Đặc biệt hệ thống vận tải bằng xe buýt còn nhiều bất cập, không thu hút được nhiều khách tham gia. Do đó cần phải cải cách hệ thống GTCC để nâng cao năng lực vận chuyển tại các tuyến trục thành phố Biên Hòa. 2.3 Đề xuất xây dựng tuyến xe buýt điện bánh hơi (Trolleybus) cho thành Phố Biên Hòa hiện nay Qua quá trình điều tra, khảo sát sơ bộ thực tế các tuyến xe buýt hiện tại ở thành phố Biên Hòa, nhóm tác giả đề xuất tuyến bến xe Biên Hòa – Suối Tiên để làm tuyến trolleybus kết nối giữa Biên Hòa và tuyến Metro số 1 (Ga Suối Tiên) với tổng chiều dài tuyến 12km. Theo số liệu thống kê của Trung tâm VTHKCC từ năm 2010 - 2015 tuyến này đang được khai thác với số hiệu B6 (tuyến số 6) có số lượng hành khách hàng năm tăng 5%. Dân cư sống tập trung dọc theo hai bên tuyến khoảng từ 500m – 1.000m về mỗi bên. Hình 2. Sơ đồ tuyến đề xuất Bến xe Biên Hòa – Suối Tiên với các vị trí khảo sát. Điểm đầu đặt bến xe Biên Hòa, điểm cuối là ga Suối Tiên của tuyến Metro số 1 thu hút lượng hành khách đi từ Biên Hòa vào TP. HCM để làm việc và học tập. Tuyến đi qua một trường đại học, hai trường cấp 2 và bốn trường tiểu học, mẫu giáo. Có nhiều công ty lớn tập trung dọc trên tuyến đặc biệt là công ty Pounchen với hơn 20.000 lao động. Hơn nữa theo quy hoạch tổng thể của tỉnh Đồng Nai cho TP. BH đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2050 tuyến này nằm trên dọc trục là Cù lao Hiệp Hòa một trung tâm văn hóa cấp vùng (rộng 20 ha) và tạo hình ảnh mới của “cù lao phố” mang tính biểu tượng của Biên Hòa. Và khu trung tâm đô thị, du lịch sinh thái Hóa An với quy mô 280 ha. 2.3.1. Các số liệu điều tra khảo sát và phỏng vấn hộ gia đình trên tuyến *Điều tra, khảo sát: Đếm lưu lượng giao thông trên tuyến nhằm xác định số lượng phương tiện đi qua các vị trí khảo sát trên các tuyến theo hai hướng trong giờ cao điểm và đếm liên tục từ 3 - 5 ngày.[2] Biểu đồ 1. Số liệu khảo sát sơ bộ ở các vị trí trên tuyến. Qua biểu đồ 1 ta thấy thành phần xe máy là chủ yếu chiếm hơn 90%. Đây là nguyên nhân chủ yếu gây nên tai nạn và các điểm kẹt xe cục bộ trên tuyến. Có thể thấy rằng trong tương lai, số lượng phương tiện cá nhân sẽ tăng nhanh và cao vượt quá năng lực cung ứng của mạng lưới đường hiện tại, gây ách tắc và ô nhiễm môi trường. Bảng 2. Phân chia khu vực khảo sát trên tuyến. Biểu đồ 2. Cơ cấu dân cư và đi lại dọc tuyến *Phỏng vấn hộ gia đình: Tổ chức tiến hành phỏng vấn hộ gia đình trên trục đường chính tuyến buýt đi qua. Nhìn chung dân cư dọc tuyến chủ yếu là buôn bán, đi làm và đi học. Thông qua số liệu khảo sát thực tế, ta thấy: Đại đa số người dân khảo sát dọc tuyến có hơn 80% người dân có ý định sử sụng và sẽ sử dụng dịch vụ xe buýt điện này nếu đảm 14 Journal of Transportation Science and Technology, Vol 21, Nov 2016 bảo tốt các dịch vụ kèm theo. Số liệu như biểu đồ 3. Biểu đồ 3. Số lượng người sử dụng hệ thống BRT nếu được triển khai (Dựa trên số liệu khảo sát). 2.3.2. Dự báo nhu cầu đi lại trên tuyến Dự báo giao thông dựa trên độ đàn hồi giao thông theo GDP của tỉnh Đồng Nai và xét sự tăng trưởng giao thông trên cơ sở độ tăng trưởng về vận tải hành khách và hàng hóa hằng năm so với GDP thể hiện ở Bảng 5 dưới đây.[3] Bảng 3. Nhu cầu đi lại đến năm 2025 trên tuyến. 2.3.3. Đề xuất các chỉ tiêu và phương án bố trí tuyến 2.3.3.1 Sử dụng loại xe trên tuyến Bảng 4. Thông số cơ bản tuyến Trolleybus đề xuất. Trên cơ sở tham khảo các phương pháp bố trí mặt bằng xe buýt và điều kiện đường xá thành phố Biên Hòa, đề xuất: Chọn loại xe trolleybus có kích thước chiều dài (phủ bì) là 12m và chiều rộng (phủ bì) 2,5m (theo tiêu chuẩn châu Âu), tổng số chổ đứng và ngồi sẽ là 120 (ngồi 30, đứng 90) cho giai đoạn đầu của tuyến, sau vài năm luồng khách ổn định sẽ bổ sung xe buýt có khớp nối. 2.3.3.2 Phương án bố trí tuyến Hình 3. Bố trí tuyến từ ngã ba Tân Vạn đến Suối Tiên. Hình 4. Bố trí tuyến từ Bến xe Biên Hòa đến ngã ba Tân Vạn. 2.3.3.3. Quy hoạch, xây dựng trạm dừng, nhà chờ Hình 5. Một số nhà chờ BRT đã được sử dụng [1]. Sử dụng hệ thống máy bán vé tự động và soát vé tự động (thẻ Smart cards) bố trí tại các địa điểm công cộng, tại trung tâm tiếp chuyển, nhà chờ xe buýt Hình 6. Bố trí trạm dừng, nhà chờ trên tuyến trolleybus kết nối. 2.4 Giải pháp trong khai thác tuyến 2.4.1. Giải pháp tổ chức, quản lý Theo các quy định hiện hành, trách nhiệm và quyền hạn của các cơ quan quản lý VTHKCC trực thuộc sự quản lý của Trung tâm Quản lý điều hành VTHKKC. Do đó cần thành lập một phòng điều hành riêng trực thuộc Trung tâm để tổ chức và quản lý tuyến xe buýt điện này. Hoạt động giống như công ty nhằm quản lý một cách tốt nhất toàn bộ hệ thống. Chịu sự quản lý của Trung tâm Quản lý điều hành VTHKKC. [4] TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI, SỐ 21-11/2016 15 2.4.2 Giải pháp phát triển hoạt động tuyến Cải tiến dịch vụ cho người sử dụng; - Cung cấp dịch vụ đa dạng; - Dịch vụ thông tin: Phát cho hành khách sơ đồ mạng lưới tuyến, các điểm đỗ, điểm đầu và điểm cuối, các điểm trung chuyển... Trong tương lai, khi lưu lượng giao thông gia tăng cao, đặc biệt tại các khu đô thị trung tâm tỉnh, cần thiết phải áp dụng có biện pháp ưu tiên cho lưu thông của xe buýt 2.4.3 Giải pháp thu hút hành khách trên tuyến Tổ chức tuyên truyền vận động đến mọi người dân về: - Lợi ích, tác dụng của đi xe buýt, lộ trình thời gian phục vụ, tần suất của các tuyến xe buýt điện này để người dân tích cực tham gia. - Cần hỗ trợ giá vé để khuyến khích VTHKCC bằng xe buýt đồng thời từng bước hình thành mạng lưới tuyến buýt điện toàn Biên Hòa. Đồng thời có chính sách miễn vé cho các đối tượng chính sách như thương binh, người tàn tật 2.5 Hiệu quả kinh tế-xã hội của việc phát triển tuyến Trolleybus Phân tích tài chính được thực hiện trong 15 năm (2019 - 2035): Số lượng hành khách hàng năm sẽ căn cứ theo lượng hành khách chuyên chở năm 2019 tăng tương ứng với 3 trường hợp là tăng 7%, 10%, 15%. Vì vậy, để thu hồi được nguồn vốn đầu tư theo yêu cầu cần phải có chính sách, giải pháp thu hút hàng khách sử dụng phương tiện GTCC. Tuyến Trolleybus này khi được triển khai thực hiện sẽ tạo được nét đẹp văn hóa trong vận tải và văn minh đô thị; tiết kiệm nhiên liệu và thời gian đi lại giữa Biên Hòa và TP.HCM; tăng hiệu quả của việc sử dụng đường bộ; đồng thời, nhờ tuyến Biên Hòa – Suối Tiên này mà điều kiện đi lại sẽ được cải thiện đáng kể, góp phần thúc đẩy các các hoạt động giao lưu văn hóa, xã hội của người dân Đồng Nai và TP. HCM. Đặc biệt, nó tạo tiền đề cho sự phát triển của đô thị một cách bền vững trong tương lai. 3. Kết luận Trong nghiên cứu này, nhóm tác giả tập trung về những vấn đề bất cập và hiện trạng của ngành vận tải khách công cộng tại TP. BH. Cùng với số liệu điều tra, khảo sát lưu lượng hành khách trên tuyến Biên Hoà – Suối Tiên (kết nối với tuyến Metro số 1) và từ sự thành công của mô hình xe buýt điện đã được triển khai trên thế giới và trong nước gần đây thì việc phát triển cho loại hình cho tuyến này là hết sức cần thiết và phù hợp. Đồng thời, đề tài cũng khuyến nghị tiếp tục nghiên cứu các mô hình quản lý, công nghệ khoa học kỹ thuật hiện đại áp dụng vào giao thông đô thị như: Sử dụng hệ thống giao thông thông minh (Intelligent Transport System - ITS) ứng dụng công nghệ cao điện tử, tin học và viễn thông để điều hành và quản lý hệ thống giao thông vận tải nhằm đảm bảo cho hệ thống GTCC đạt các yêu cầu: Giảm thiểu tai nạn giao thông, ùn tắc giao thông, ô nhiễm môi trường, giá thành vận chuyển, tăng hiệu quả vận chuyển, tạo điều kiện thuận lợi tối đa cho đi lại và bền vững Tài liệu tham khảo [1] Trịnh Văn Chính (2012), Bài giảng môn học Tổ chức giao thông công cộng, ĐH. Kiến Trúc, TP. Hồ Chí Minh. [2] Chu Công Minh (2012), Bài giảng môn học Lý thuyết dòng xe và Giao thông đô thị, ĐH. Bách Khoa, TP. Hồ Chí Minh. [3] JICA (2004), “Báo cáo Quy hoạch tổng thể và nghiên cứu khả thi về giao thông vận tải đô thị khu vực thành phố Hồ Chí Minh (Houstrans)”, TP. Hồ Chí Minh. [4] Trung tâm nghiên cứu phát triển giao thông vận tải phía Nam, Viện chiến lược và phát triển giao thông vận tải, Bộ Giao thông Vận tải (2007), “ Báo cáo Quy hoạch tổng thể giao thông vận tải tỉnh Đồng Nai đến năm 2010 và định hướng phát triển đến năm 2020”, TP. Hồ Chí Minh. Ngày nhận bài: 5/10/2016 Ngày chuyển phản biện: 10/10/2016 Ngày hoàn thành sửa bài: 31/10/2016 Ngày chấp nhận đăng: 7/11/2016