Hệ thống giao thông thông minh cho đường cao tốc (ITS): Chương 1 Tổng quan

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢIVIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ GTVT

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI

VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ GTVT

BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU

KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP BỘ NĂM 2009

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG GIAO THÔNG THÔNG MINH (ITS)TRONG QUẢN LÝ KHAI THÁC, ĐIỀU HÀNH GIAO THÔNG VÀ THU

PHÍ TRÊN HỆ THỐNG ĐƯỜNG Ô TÔ CAO TỐC VIỆT NAM

Mã số đề tài: DT094039

Cơ quan chủ quản Đề tài : Bộ Giao thông Vận tảiCơ quan chủ trì Đề tài : Viện Khoa học và Công nghệ GTVTChủ nhiệm Đề tài : TS. Nguyễn Hữu Đức

Hà Nội, tháng 10 năm 2014

BỘ

GT

VT

VIỆ

N K

H&

CN

GT

VT

BỘ

GT

VT

VIỆ

N K

H&

CN

GT

VT

Nhóm nghiên cứu

Chủ nhiệm đề tài:TS Nguyễn Hữu Đức

Các thành viên:

ThS Nguyễn Đình Khoa - Viện Khoa học và Công nghệ GTVT

TS Nguyễn Quang Tuấn - Viện Khoa học và Công nghệ GTVT

TS Bùi Xuân Ngó - Viện Khoa học và Công nghệ GTVT

KS Tạ Văn Giang - Chuyên gia Dự án JICA tại trưởng Cao đẳng giao thôngNguyễn Hồng Phượng - ĐH Kinh doanh và Công nghệ Hà Nội

Nguyễn Thiên Hương - ĐH Southampton, UK

Thượng tá ThS. Phạm Hồng Sơn - dự án JICA tại Học viện Cảnh sát nhân dânĐại úy TS. Nguyễn Thành Trung - dự án JICA tại Học viện Cảnh sát nhân dân

Đại tá TS. Phạm Trung Hòa - dự án JICA tại Học viện Cảnh sát nhân dân

Cộng tác viên:

GS TS Frank Rudolf - Khoa Toán-Tin, Đại học Kỹ thuật Leipzig, CHLB Đức

TS Saito Takeshi - Viện Nghiên cứu An toàn giao thông Nhật Bản

Takagi Michimasa - Tư vấn trưởng dự án JICA tại Học viện Cảnh sát nhân dân

GS TS Marcus Ingle - Princeton University, Hoa Kỳ

LỜI NÓI ĐẦU

Đề tài cấp Bộ GTVT “Nghiên cứu ứng dụng giao thông thông minh (ITS) trongquản lý khai thác, điều hành giao thông và thu phí trên hệ thống đường ô tô cao tốcViệt Nam” này lẽ ra đã được thực hiện mấy năm trước. Vì những lý do khác nhau, naymới được tiến hành. Do vậy, bối cảnh đã thay đổi nhiều so với lúc đặt vấn đề ban đầu:nhiều nghiên cứu và ứng dụng thực tế đã và đang được triển khai.

Để thực hiện đề tài, một nhóm nghiên cứu được Viện Khoa học và Công nghệGTVT thành lập với sự tham gia tự nguyện của nhiều chuyên gia quốc tế.

Nhằm cố gắng để kết quả nghiên cứu có thể hữu ích nhất, nhóm nghiên cứu địnhhướng như sau: Với những vấn đề mới lần đầu được đề cập đến: phân tích lựa chọn khả năng áp

dụng trong điều kiện Việt Nam, Với những ứng dụng đã có: nêu lên các bài học thành công và chưa thành công; Với các nghiên cứu khác đã / đang có: tập hợp và đưa ra một số đề xuất riêng; Với các thông tin tản mản từ nhiều nguồn: tập hợp hệ thống để bạn đọc có một

cái nhìn tổng quan và có nhiều thông tin tham khảo .

Các đóng góp của Đề tài được hệ thống dưới dạng Kết luận / Kiến nghị và Bài họckinh nghiệm chung.

Tuy đã có nỗ lực liên hệ, nhưng nhóm nghiên cứu không thể thu thập hết được cácthông tin về các nghiên cứu / công trình ứng dụng đã / đang có ở Việt Nam n ên có thểcòn sót một số nội dung liên quan.

Để có thể trao đổi rộng rãi, bản thảo đã được công bố trên trang học thuậtwww.accademia.edu và cũng đã nhận được nhiều ý kiến/thông tin hữu ích.

Nhóm nghiên cứu xin chân thành cám ơn các đồng chí lãnh đạo, cán bộ nghiên

cứu, các đơn vị, cá nhân đã quan tâm ủng hộ và giúp đỡ, đặc biệt là Viện Khoa học vàCông nghệ GTVT và Học viện Cảnh sát nhân dân. Xin bầy tỏ cám ơn đặc biệt củanhóm tới Trung tâm An toàn giao thông (Viện Khoa học và Công nghệ GTVT ) và cácbạn La Văn Ngọ, Bùi Tiến Mạnh và Nguyễn Kim Bích về những giúp đỡ quý báutrong việc đáp ứng các thủ tục hành chính phức tạp.

Chúng tôi mong tiếp tục nhận được các ý kiến / nhận xét để để tài đạt kết quả tốthơn. Mọi ý kiến xin gửi về địa chỉ e-mail [email protected] [email protected]. Xin chân thành cám ơn.

TM Nhóm nghiên cứuChủ nhiệm đề tài

TS. Nguyễn Hữu Đức

i

ii

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ ITS (HỆ THỐNG GIAO THÔNGTHÔNG MINH) 1

1.1. Tổng quan về ITS 1

1.1.1. ITS là gì......................................................................................................... 1

1.1.2. Tiêu thức phân loại cách tiếp cận hệ thống ITS. .......................................... 3

1.1.3. Sơ lược tình hình phát triển ITS ở các nước. .............................................. 15

1.1.4. Tổng quan về lợi thế của ITS ...................................................................... 20

1.2. Tình hình ứng dụng ITS nói chung và cho đường ô tô cao tốc nói riêng trên thếgiới. 21

1.3. Tình hình giao thông đường bộ hiện nay tại Việt Nam và xác định mục tiêu đốivới việc ứng dụng ITS. 29

1.3.1. Giao thông đường bộ: liên tục phát triển nhưng còn nhiều bất cập .......... 29

1.3.1.1. Liên tục phát triển 29

1.3.1.2. Nhưng còn nhiều bất cập, một các nguyên nhân là do không có thôngtin/ dữ liệu thực và kịp thời 33

1.3.1.3. ITS và sức mạnh của thông tin: Giải pháp? 34

1.3.2. Tình hình phát triển ITS tại Việt Nam: xác định mục tiêu ứng dụng .......... 35

1.3.2.1. Tình hình phát triển ITS tại Việt Nam 35

1.3.2.2. Mục tiêu ứng dụng 48

CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU VỀ KIẾN TRÚC ITS 51

2.1. Những vấn đề chung về kiến trúc ITS 51

2.1.1. Khái niệm .................................................................................................... 51

2.2.1.1. Thuật ngữ “Kiến trúc” trong Công nghệ 51

2.2.1.2. Kiến trúc của một hệ thống ứng dụng ITS 52

2.1.1.3. Kiến trúc ITS ở tầng quốc gia và tầng địa phương 53

2.1.2. Yêu cầu chung và tầm quan trọng của kiến trúc ITS .................................. 54

2.1.2.1. Đặc điểm chung 54

2.1.2.2. Yêu cầu xây dựng kiến trúc 54

2.1.2.3. Tầm quan trọng 55

2.1.3. Mức kiến trúc ITS ....................................................................................... 56

2.1.4.Các yếu tố cấu thành kiến trúc ITS ............................................................. 57

2.1.5. Việc xây dựng kiến trúc ITS quốc gia ......................................................... 61

2.1.5.1. Xây dựng kiến trúc ITS quốc gia: hai bài học 61

iii

2.1.5.2. Cách thức tiếp cận xây dựng “Kiến trúc ITS quốc gia” 62

2.2. Nghiên cứu kiến trúc ITS đã và đang được triển khai tại châu Âu và Hoa Kỳ 62

2.2.1. Kiến trúc ITS tại châu Âu .......................................................................... 63

2.2.2. Kiến trúc ITS tại Hoa Kỳ ........................................................................... 66

2.2.2.1. Giới thiệu chung 66

2.3. Nghiên cứu kiến trúc ITS đã và đang được triển khai tại Nhật Bản và Hàn Quốc69

2.3.1. Kiến trúc ITS tại Nhật Bản ......................................................................... 70

2.3.1.1. Các giai đoạn phát triển ITS ở Nhật Bản 70

2.3.1.2. Kiến trúc ITS của Nhật Bản 72

2.3.1.3. Quan hệ giữa mức độ phát triển ITS với chất lượng cuộc sống NhậtBản: Tầm nhìn trong kiến trúc ITS 73

2.3.2. Kiến trúc ITS và Quy hoạch tổng thể ITS của Hàn Quốc.......................... 75

2.3.2.1. Phát triển ITS tại Hàn Quốc 75

2.4 . Nghiên cứu kiến trúc ITS đã và đang được triển khai tại Trung Quốc và một sốnước trong khu vực Đông Nam Á 78

2.4.1. Kiến trúc ITS tại Trung Quốc ..................................................................... 78

2.4.1.1. Nguyên tắc cơ bản việc thiết lập kiến trúc hệ thống ITS Trung Quốc 78

2.4.1.2. Mục tiêu chủ yếu của kiến trúc hệ thống ITS Trung Quốc 78

2.4.1.3. Tình hình chung về kiến trúc ITS Trung Quốc 79

2.4.2. Kiến trúc ITS tại một số nước trong khu vực Đông Nam Á ....................... 81

2.4.2.1. Malaysia: ITS đang phát triển đúng hướng 81

2.4.2.2. Thái Lan 86

2.4.2.3. Singapore 88

2.4.3. So sánh tình hình thực hiện một số nhóm dịch vụ trong Kiến trúc ITS quốcgia ở một số quốc gia / vùng lãnh thổ................................................................... 91

2.5. Tổng hợp, phân tích và đề xuất kiến trúc ITS phù hợp với Việt Nam 98

2.5.1. Tổng hợp và phân tích các bài học kinh nghiệm của thế giới .................... 98

2.5.2. Hướng tới một kiến trúc ITS quốc gia của Việt Nam ................................ 103

2.5.2.1. Đề xuất của VITRANSS 2 về Kiến trúc ITS cho mạng đường liên tỉnh103

2.5.2.2. Kiến trúc hệ thống ITS quốc gia Việt Nam: Một phương thức xây dựngkiến trúc ITS 106

iv

CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU, ĐỀ XUẤT KHUNG CÁC TIÊU CHUẨN CƠ BẢN CỦAITS CHO ĐƯỜNG Ô TÔ CAO TỐC 115

3.1. Nghiên cứu hệ thống tiêu chuẩn ITS trên thế giới 115

3.1.1. Ý nghĩa của việc tiêu chuẩn hóa ITS ........................................................ 115

3.1.2. Các Cơ quan / Tổ chức tiêu chuẩn hóa ITS.............................................. 116

3.1.2.1. Tổ chức Tiêu chuẩn hóa quốc tế ISO 116

3.1.2.2. Tiêu chuẩn hóa ITS châu Âu 118

3.1.2.3. Tiêu chuẩn hóa ITS Mỹ 119

3.1.2.4. Tiêu chuẩn hóa ITS Nhật 120

3.1.3. Tổng quan về các tiêu chuẩn ITS.............................................................. 120

3.1.3.1. Lĩnh vực tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật của các công nghệ để hìnhthành dịch vụ ITS 121

3.1.3.2. Lĩnh vực tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật của các dịch vụ người sủ dụngITS 122

3.1.3.3. Lĩnh vực các tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật liên quan đến kiến trúcITS 123

3.2. Nghiên cứu, đề xuất phương pháp tiếp cận phù hợp đối với công tác tiêu chuẩnhóa ITS tại Việt Nam 124

3.2.1. Xác định yêu cầu đối với tiêu chuẩn, quy chuẩn ..................................... 124

3.2.1.1. Các yêu cầu chung 124

3.2.1.2. Các yêu cầu riêng 125

3.2.2 Xây dựng tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật ................................................. 129

3.2.2.1. Xác định đối tượng tiêu chuẩn hóa: Công việc số 1 trong việc xây dựngtiêu chuẩn ITS 130

3.2.2.2. Soạn thảo tiêu chuẩn, quy chuẩn 130

3.3. Nghiên cứu, đề xuất khung các tiêu chuẩn cơ bản của ITS cho đường ô tô caotốc Việt Nam bao gồm: cấu trúc chung của hệ thống tiêu chuẩn, các yêu cầu đốiviệc tiêu chuẩn hóa 132

3.3.1. Khung tiêu chuẩn kỹ thuật của hệ thống ITS theo VITRANSS2 ............... 132

3.3.2. Hệ thống tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật cơ bản của hệ thống ITS chođường ô tô cao tốc: Cấu trúc chung ................................................................... 133

3.3.2.1. Tiêu chuẩn hóa lĩnh vực các công nghệ để hình thành dịch vụ ITS 133

3.3.2.2. Tiêu chuẩn hóa trong lĩnh vực các dịch vụ người sử dụng kiến trúc ITS141

3.3.3 Về một số vấn đề liên quan đến tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật ITS đangđược triển khai thực hiện .................................................................................... 149

v

3.4. Phân tích, lựa chọn và chuyển đổi một tiêu chuẩn từ hệ thống tiêu chuẩn quốctế về ITS. 154

3.4.1. Phân tích, lựa chọn ................................................................................... 154

3.4.2. Phần chuyển dịch tiêu chuẩn .................................................................... 154

CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ITS TRONG QUẢN LÝ, ĐIỀU HÀNH GIAOTHÔNG TRÊN ĐƯỜNG Ô TÔ CAO TỐC VIỆT NAM 182

4.1. Nghiên cứu tổng quan về mô hình quản lý điều hành đường ô tô cao tốc và hệthống đường cao tốc 182

4.1.1. Mục tiêu của việc quản lý và điều hành đường cao tốc ........................... 182

4.1.2. ITS và quản lý, điều hành giao thông trên đường ô tô cao tốc ................ 183

4.1.3. Mô hình quản lý, điều hành ...................................................................... 185

4.1.4. Tổng quan về hoạt động quản lý điều hành giao thông ........................... 186

4.2. Nghiên cứu ứng dụng ITS trong quản lý điều hành giao thông trên đường tô tôcao tốc Việt Nam 187

4.2.1. Hệ thống theo dõi, giám sát trên đường cao tốc ...................................... 187

4.2.2. Hệ thống điều tiết dòng xe vào, ra đường cao tốc: điều tiết dòng xe trên làndẫn đường cao tốc .............................................................................................. 189

4.2.2.1.Yếu tố kỹ thuật 189

4.2.2.2. Công nghệ 192

4.2.3. Quản lý việc sử dụng làn xe trên đường cao tốc ...................................... 193

4.2.3.1. Điều hành giao thông ở làn cao tốc chính 193

4.2.3.2. Điều hành giao thông trên làn 194

4.2.4. Quản lý và xử lý các sự cố giao thông ...................................................... 198

4.2.4.1. Tổng quan 198

4.2.4.2. Thiết bị dò (detector) 200

4.2.5. Quản lý và xử lý các tình huống khẩn cấp ................................................ 203

4.2.6. Hệ thống thông tin cho người lái xe ......................................................... 204

4.2.6.1. Radio tư vấn trên đường cao tốc (HAR) 204

4.2.6.2. Truyền dẫn tin 204

4.2.6.3. Thông tin giao thông cho người đi đường thông qua DMS 207

4.2.6.4. Hệ thống định vị trên xe 207

vi

CHƯƠNG 5: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ITS TRONG QUẢN LÝ THU PHÍ ĐIỆN TỬ208

5.1. Tổng quan về các biện pháp thu phí trên đường cao tốc 208

5.1.1. Văn tắt quá trình lịch sử của việc thu phí đường bộ ................................ 208

5.1.2. Tổng quan về các biện pháp thu phí trên đường cao tốc ......................... 210

5.1.3. Thu phí tự động: tình hình hiện nay và các đòi hỏi trong tương lai ....... 217

5.2. Nghiên cứu ứng dụng ITS trong quản lý thu phí tự động trên đường cao tốc ViệtNam 222

5.2.1. Khái quát................................................................................................... 222

5.2.2. Những yêu cầu chung đối với hệ thống .................................................... 224

5.2.3.Lựa chọn công nghệ ................................................................................... 225

5.2.3.1. Lựa chọn công nghệ thông tin giữa Xe (thiết bị trên xe) và Đường 225

5.2.3.2. Công nghệ RFID 226

5.2.3.3. Công nghệ truyền thông tin cự ly ngắn dành riêng DSRC (DedicatedShort Range Communications) 230

5.2.3.4. Công nghệ liên lạc không dây GSM (3G, 4G /WiMax) kết hợp côngnghệ GPS 234

5.2.3.5 Lựa chọn công nghệ thông tin đường – xe trong thu phí ETC 236

5.2.4. Những yêu cầu cơ bản đối với thiết bị trên xe (OBU) .............................. 251

5.2.4.1. Yêu cầu kỹ thuật của Công nghệ Thông tin đối với khối OBU 251

5.2.4.2. Yêu cầu đối với hệ thống 253

5.2.5. Những yêu cầu cơ bản đối với hệ thống thiết bị bên đường (RSU).......... 259

5.2.5.1. Yêu cầu kỹ thuật đối với khối RSU (khối phát và khối thu) 259

5.2.5.2. Yêu cầu đối với hệ thống 263

5.2.6. Những yêu cầu cơ bản đối với hệ thống xử lý dữ liệu .............................. 267

5.2.6.1. Yêu cầu đối với hệ thống thu thập và xử lý dữ liệu tại Trạm thu phí 267

5.2.6.2. Yêu cầu đối với hệ thống xử lý dữ liệu tại Trung tâm 268

5.2.7. Những yêu cầu cơ bản đối Trung tâm kiểm soát thu phí .......................... 269

5.2.7.1. Yêu cầu về Tiêu chuẩn kỹ thuật 269

5.2.7.2. Yêu cầu về cấu hình 270

5.2.7.3. Yêu cầu về chức năng 270

5.3. Nghiên cứu sơ đồ bố trí lắp đặt hệ thống thu phí tự động dùng ITS trên đườngcao tốc, đề xuất cơ cấu vận hành 271

5.3.1. Công nghệ thu phí qua điện thoại di động (ý tường đề xuất cho áp dụng thíđiểm)271

vii

5.3.2. Công nghệ RFID / DSRC ......................................................................... 274

5.3.2.1. Bố trí lắp đặt hệ thống 274

5.3.2.2. Cơ cấu vận hành hệ thống ETC 277

CHƯƠNG 6: MỘT SỐ KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 282

6.1. Ba kết luận 282

6.1.1. Kết luận 1: Các nhóm dịch vụ ưu tiên cho người sử dụng của ITS .......... 282

6.1.2. Kết luận 2: Hệ thống theo dõi, giám sát trên đường cao tốc ................... 282

6.1.3. Kết luận 3: ITS và việc quản lý điều hành đường cao tốc. ....................... 283

6.1.3.1. Hệ thống điều tiết dòng xe vào, ra đường cao tốc: điều tiết dòng xetrên làn dẫn đường cao tốc 283

6.1.3.2. Quản lý việc sử dụng làn xe trên đường cao tốc 283

6.1.3.3. Quản lý sự cố 283

6.1.3.4. Quản lý và xử lý các tình huống khẩn cấp 284

6.1.3.5. Hệ thống thông tin cho người lái xe 284

6.2. Năm kiến nghị 284

6.2.1. Kiến nghị 1: Định nghĩa ITS ..................................................................... 284

6.2.2. Kiến nghị 2: Mục tiêu ứng dụng ITS ........................................................ 284

6.2.2.1. Mục tiêu chung 284

6.2.2.2. Mục tiêu ứng dụng ITS 285

6.2.3. Kiến nghị 3: Một phương thức xây dựng Kiến trúc tổng thể ITS ............. 285

6.2.4. Kiến nghị 4: Khung các tiêu chuẩn cơ bản của ITS cho đường ô tô cao tốc286

6.2.4.1. Bảy mục tiêu và tiêu chí cho tiêu chuẩn, quy chuẩn ITS 286

6.2.4.2. Tính đầy đủ của hệ thống 287

6.2.4.3. Đối tượng tiêu chuẩn hóa 287

6.2.5. Kiến nghị 5: Phương thức thông tin Đường -Xe (V2I) trong thu phí điện tử287

6.3. Hai bài học kinh nghiệm chung 288

6.3.1. Bài học 1: Kinh nghiệm từ các ứng dụng ITS chưa hiệu quả................... 288

6.3.2. Bài học 2: Tổng hợp và phân tích các bài học kinh nghiệm của thế giới vềKiến trúc ITS ....................................................................................................... 289

PHỤ LỤC 292

TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH 300

viii

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1.1. Các miền dịch vụ / nhóm dịch vụ ITS theo Tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế(ISO)................................................................................................................................ 5

Bảng 1.3.1. Hạ tầng đường bộ...................................................................................... 30

Bảng 1.3.2. Số lượng phương tiện cơ giới đường bộ đã đăng ký ................................. 31

Bảng 1.3.3. Vận tải đường bộ ....................................................................................... 32

Bảng 1.3.4. Tai nạn giao thông đường bộ .................................................................... 33

Bảng 2.1.1. Mô hình 4 cấp để phân tích kiến trúc ITS ................................................. 57

Bảng 2.1.2. Yếu tố cấu thành kiến trúc hệ thống ITS ................................................... 57

Bảng 2.2.1. Kiến trúc khung ITS ở Châu Âu (FRAME) ................................................ 65

Bảng 2.3.1. Kiến trúc hệ thống dịch vụ người dùng của ITS Nhật Bản ....................... 73

Bảng 2.4.1. Tình hình thực hiện một số dịch vụ người sử dụng trong kiến trúc ITS quốcgia của Trung Quốc ...................................................................................................... 80

Bảng 2.4.2. Dịch vụ người sử dụng ITS ở Malaysia..................................................... 82

Bảng 2.4.3. Xây dựng kiến trúc ITS trong nghiên cứu kế hoạch tổng thể ................... 83

Bảng 2.4.4. Đề xuất về dịch vụ và nhóm dịch vụ cho người sử dụng ITS ở Thái Lan . 86

Bảng 2.4.5. Điểm mạnh và điểm yếu của Thái Lan trong phát triển ITS ..................... 87

Bảng 2.4.6. Cơ hội và thách thức của Thái Lan trong phát triển ITS .......................... 88

Bảng 2.4.7. Tình hình thực hiện một số dịch vụ người sử dụng trong kiến trúc ITS quốcgia của Singapore ......................................................................................................... 90

Bảng 2.4.8. So sánh tình hình thực hiện một số nhóm dịch vụ trong Kiến trúc ITS quốcgia ở một số quốc gia / vùng lãnh thổ........................................................................... 92

Bảng 2.5.1. Các dịch vụ ITS và quy mô thành phố..................................................... 102

Bảng 2.5.2. Kết quả thử nghiệm đánh giá lựa chọn các dịch vụ cho Kiến trúc tổng thểquốc gia về ITS Việt Nam ........................................................................................... 108

Bảng 3.1.1. Các tổ công tác của ISO/TC204.............................................................. 117

Bảng 3.1.2. Quan hệ tương ứng các tổ công tác CEN/TC278 và ISO/TC204 ........... 119

Bảng 3.1.3. Các tổ công tác Tiêu chuẩn hóa ITS Nhật Bản ....................................... 120

Bảng 3.3.1. Loại tiêu chuẩn công nghệ thông tin để hình thành dịch vụ ITS hiện hành..................................................................................................................................... 133

Bảng 4.2.1. Phạm vi ứng dụng của 7 nhóm thiết bị dò............................................... 202

Bảng 5.2.1. Ký hiệu một vài loại thiết bị của các hãng sản xuất đã có ở Việt Nam .. 232

ix

Bảng 5.2.2. So sánh công nghệ thu phí....................................................................... 237

Bảng 5.2.3. So sánh công nghệ DSRC, RFID và một số công nghệ khác ................. 239

Bảng 5.2.4. Kinh nghiệm Sử dụng của Active RF-Tag cho Thu phí tại Mỹ .............. 242

Bảng 5.2.5. Áp dụng Passive RF-Tag biểu phí tương ứng chiều dài quãng đường ở Mỹ..................................................................................................................................... 242

Bảng 5.2.6. So sánh các phương pháp vận hành làn thu phí ETC tại trạm thu phí.. 246

Bảng 5.2.7. Giới hạn độ nhạy của OBU..................................................................... 252

Bảng 5.2.8. Các mức và tần số của tín hiệu nhiễu ..................................................... 252

Bảng 5.2.9. Giới hạn phát xạ giả của OBU............................................................... 253

Bảng 5.2.10. Điều kiện môi trường xung quanh đối với thiết bị trên xe (OBU) ........ 255

Bảng 5.2.11. Điều kiện môi trường xung quanh đối với máy chủ quản lý OBU........ 258

Bảng 5.2.12. Các giới hạn mặt nạ phổ ....................................................................... 260

Bảng 5.2.13. Giới hạn cho phát xạ giả dẫn và phát xạ giả bức xạ ............................ 260

Bảng 5.2.14. Các giới hạn mức loại bỏ cùng kênh..................................................... 261

Bảng 5.2.15. Giới hạn độ chọn lọc kênh kề ................................................................ 262

Bảng 5.2.16. Điều kiện môi trường xung quanh đối với thiết bị bên đường (RSU) ... 266

Bảng 5.3.1. Danh mục các thiết bị chính ở khu vực thu phí....................................... 276

Bảng 5.3.2. So sánh các phương thức trả phí khác nhau đối với ETC ..................... 281

x

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1.1. ITS với 16 lĩnh vực ứng dụng chính........................................................... 10

Hình 1.1.2. Lịch sử phát triển của ITS.......................................................................... 11

Hình 1.2.1. Thông tin đa chức năng ............................................................................. 22

Hình 1.2.2. Thông tin thời gian thực ............................................................................ 22

Hình 1.2.3. Hệ thống thông tin hành khách tiên tiến.................................................... 23

Hình 1.2.4. Thu phí ùn tắc (giao thông đô thị) ............................................................. 24

Hình 1.2.5. Trung tâm kiểm soát phương tiện .............................................................. 24

Hình 1.2.6. Quản lý vận tải hàng hóa........................................................................... 25

Hình 1.2.7. Thanh toán điện tử ..................................................................................... 26

Hình 1.2.8. Trạm thu phí............................................................................................... 26

Hình 1.2.9. Hệ thống kiểm soát an toàn ....................................................................... 27

Hình 1.2.10. Hệ thống Camera giám sát (CCTV) ........................................................ 28

Hình 1.2.11. Hệ thống điện thoại khẩn cấp – eCall trên xe ô tô .................................. 28

Hình 1.3.1. Đề tài cấp bộ năm 1999 về Giao thông trí tuệ (ITS) ............................... 36

Hình 1.3.2. Hệ thống giám sát giao thông bằng hình ảnh trên tuyến Pháp Vân- CầuGiẽ................................................................................................................................. 38

Hình 2.1.1. Lưu đồ kiến trúc Logic............................................................................... 59

Hình 2.1.2. Chuyển đổi từ kiến trúc logic sang kiến trúc vật lý ................................... 60

Hình 2.2.1. Tiến trình nghiên cứu Kiến trúc ITS ở Châu Âu ........................................ 64

Hình 2.2.2. Ứng dụng Kiến trúc FRAME trong quá trình quy hoạch ITS.................... 64

Hình 2.2.3. Phát triển ITS trên cơ sở Kiến trúc tổng thể ở Hoa Kỳ ............................. 67

Hình 2.2.4. Sơ đồ kiến trúc Vật lý cấp cao của ITS Hoa Kỳ, phiên bản 7.0 (2012).... 69

Hình 2.3.1. Quá trình phát triển Kiến trúc ITS của Hàn Quốc .................................... 77

Hình 2.4.1. Thiết lập kiến trúc hệ thống ITS củaMalaysia........................................... 85

Hình 2.5.1. Gói công việc của VITRANSS 2............................................................... 103

Hình 2.5.2. Ba dịch vụ và các gói công việc do VITRANSS2 đề xuất ........................ 104

Hình 2.5.3. Kiến trúc ITS tổng thể do VITRANSS2 đề xuất cho mạng đường liên tỉnh..................................................................................................................................... 106

Hình 3.1.1. Sản phẩm ITS cần được tiêu chuẩn hóa .................................................. 115

Hình 3.2.1. Tính tương hợp (Khả năng cộng tác) ...................................................... 128

xi

Hình 3.2.2. Giải thích nghĩa hẹp của “Tính tương thích” ......................................... 129

Hình 3.3.1. Khung tiêu chuẩn kỹ thuật của hệ thống ITS theo VITRANSS2 .............. 133

Hình 3.3.2. Sơ đồ kiến trúc Vật lý cấp cao của ITS Hoa Kỳ (2012)........................... 142

Hình 4.1.1. Các lĩnh vực và dịch vụ người dùng trong quản lý, điều hành đường caotốc................................................................................................................................ 184

Hình 4.1.2. Sơ đồ khối quá trình quản lý, điều hành đường cao tốc.......................... 186

Hình 4.2.1. Tín hiệu tại làn dẫn vào đường cao tốc ................................................... 189

Hình 4.2.2. Bảng phản xạ ........................................................................................... 197

Hình 4.2.3. Các nhóm dịch vụ và dịch vụ người dùng “Quản lý và xử lý các tình huốngkhẩn cấp”.................................................................................................................... 203

Hình 5.1.1. Bốn thành phần chính của hệ thống thu phí ............................................ 210

Hình 5.2.1. Dịch vụ thu phí không dừng..................................................................... 224

Hình 5.2.2. Biểu đồ áp dụng công nghệ DSRC tại 3 khu vực chính trên thế giới ...... 231

Hình 5.2.3. Thiết bị thu phí tự động ETC ................................................................... 232

Hình 5.2.4. Sơ đồ thu phí theo công nghệ RFID hay DSRC....................................... 233

Hình 5.2.5. Việc sử dụng chung hệ thống giữa các ĐVVH đường khác nhau tại Nhật..................................................................................................................................... 241

Hình 5.2.6. Cải thiện độ chính xác bằng cách lặp lại thông tin liên lạc dữ liệu....... 243

Hình 5.2.7. Tính năng bổ sung của DSRC (5.8GHz) và tần số vô tuyến (865 MHz) . 244

Hình 5.2.8. Kết hợp sử dụng ETC với Chạm & Đi .................................................... 245

Hình 5.2.9. Cách sử dụng kết hợp áp dụng cho mạng đường cao tốc....................... 245

Hình 5.2.10. Vận hành làn thu phí linh hoạt ............................................................. 245

Hình 5.2.11. Thế hệ ETC kế tiếp dựa trên công nghệ GPS và DSRC (hoặc IR) ........ 247

Hình 5.2.12. Nâng cấp thế hệ ETC kế tiếp ................................................................. 248

Hình 5.2.13. Các phương pháp kiểm tra tài khoản trả trước..................................... 249

Hình 5.2.14. Phân bổ tài khoản trả trước đến tất cả các làn thu phí........................ 249

Hình 5.2.15. Vấn đề do khoảng thời gian cập nhật tài khoản trả trước .................... 250

Hình 5.2.16. Các vấn đề gây ra do chất lượng viễn thông thấp................................ 250

Hình 5.2.17. Khe thời gian đo sai số tần số............................................................... 253

Hình 5.3.1. Quá trình thu phí qua điện thoại di động ................................................ 272

Hình 5.3.2. Công thu phí ETC và OBU ...................................................................... 274

Hình 5.3.3. Hệ thống phát và thu bên đường và xe ................................................... 275

xii

Hình 5.3.4. Sơ đồ bố trí lắp đặt hệ thống ETC.......................................................... 275

Hình 5.3.5. Sơ đồ bố trí antenna ở hai đầu trạm........................................................ 278

Hình 5.3.6 . Nguyên lí làm việc của RFID.................................................................. 279

Hình 5.3.7. Cấu tạo của modul reader ....................................................................... 279

Hình 5.3.8. Sơ đồ kết nối thiết bị ngoại vi với modul reader ..................................... 279

Hình 5.3.9. Module ASM ............................................................................................ 279

xiii

DANH MỤC CÁC HỘP

Hộp 1.1.1. Quy mô và tăng trưởng của công nghệ thông tin ......................................... 2

Hộp 1.1.2. Các định nghĩa khác nhau về Giao thông thông minh (ITS) ........................ 2

Hộp 1.3.1. Trung tâm Điều khiển giao thông Hà Nội: Ứng dụng ITS đầu tiên ........... 37

Hộp 1.3.2. Giám sát trật tự an toàn giao thông bằng hình ảnh của Hải Châu ............ 38

Hộp 1.3.3. Hệ thống Điều khiển giao thông tại Thành phố Hồ Chí Minh ................... 40

Hộp 1.3.4. Dự án thí điểm thẻ thông minh do Nhật Bản tài trợ ở Hà Nội .................. 42

Hộp 1.3.5. Đề tài cấp nhà nước KC.01.14/11-15 về giao thông thông minh ............... 47

Hộp 2.1.1. Định nghĩa kiến trúc hệ thống .................................................................... 51

Hộp 2.1.2. Kiến trúc máy tính....................................................................................... 52

Hộp 2.1.3. Kiến trúc của một hệ thống ứng dụng ITS .................................................. 53

Hộp 2.1.4. Vì sao cần có kiến trúc ITS quốc gia .......................................................... 53

Hộp 2.1.5. Ví dụ về gói dịch vụ..................................................................................... 61

Hộp 2.2.1 Kiến trúc và đặc điểm của FRAME ............................................................. 64

Hộp 2.3.1. Mục tiêu cho từng lĩnh vực ITS trong kiến trúc ITS quốc gia Nhật Bản .... 72

Hộp 2.4.1. Một số ưu tiên trong phát triển ITS Trung Quốc ....................................... 79

Hộp 2.4.2. “i-Transport” Hệ thống giao thông tich hợp - một ví dụ trong thực hiệnkiến trúc ITS của Singapore .......................................................................................... 89

Hộp 3.1.1. Ý nghĩa của việc tiêu chuẩn hóa ITS......................................................... 116

Hộp 3.2.1. Những nguyên tắc chung trong tiêu chuẩn hoá....................................... 125

Hộp 3.2.2. Yêu cầu đối với sản phẩm của Công nghệ thông tin trong hệ thống ITS . 127

Hộp 3.2.3. Đối tượng tiêu chuẩn hóa đối với dịch vụ Thông tin / kiểm soát giao thông..................................................................................................................................... 132

Hộp 3.3.1. Các Giao thức truyền thông tiêu biểu....................................................... 146

Hộp 4.1.1. Dịch vụ ITS cho người sử dụng ưu tiên thực hiện theo VITRANSS2........ 183

Hộp 4.2.1. Các dạng sự cố.......................................................................................... 199

Hộp 5.1.1. Văn bản pháp luật về chế độ thu, nộp và quản lý sử dụng phí sử dụngđường bộ ..................................................................................................................... 208

Hộp 5.1.2. Ứng dụng hệ thống ETC ở các nước ........................................................ 210

Hộp 5.1.3. Điện thoại di động để thanh toán phí đường bộ: Một số thí điểm đầu tiên..................................................................................................................................... 213

xiv

Hộp 5.1.4. Biểu khung mức thu phí ............................................................................ 213

Hộp 5.2.1. Những bất cập trong công tác thu phí hiện nay ...................................... 223

Hộp 5.2.2. Các yêu cầu chung đối với hệ thống thu phí............................................. 224

Hộp 5.2.3. Quy định về điều kiện kỹ thuật và khai thác đối với thiết bị nhận dạng vôtuyến điện (RFID) được sử dụng có điều kiện............................................................ 233

Hộp 5.2.4. Phân tích so sánh các công nghệ thông tin Đường-Xe trong ETC........... 241

Hộp 5.2.5. Yêu cầu kỹ thuật của Công nghệ Thông tin đối với khối OBU................. 252

Hộp 5.2.6. Các yêu cầu kỹ thuật đối với khối phát RSU ............................................ 259

Hộp 5.2.7. Các yêu cầu kỹ thuật đối với khối thu RSU .............................................. 261

Hộp 5.2.8. Một sô tiêu chuẩn và quy chuẩn kỹ thuật áp dụng cho Trung tâm dữ liệu269

Hộp 5.3.1. Thẻ RFID .................................................................................................. 279

Hộp 5.3.2. Phần mềm cho hệ thống ETC ................................................................... 280

xv

1

CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ ITS(HỆ THỐNG GIAO THÔNG THÔNG MINH)

ITS (Intelligent Transport System) là sản phẩm của xã hội đương đại, nó phát huycực đại hiệu suất vận hành, bảo đảm an toàn giao thông, đồng thời nâng cao hiệu quảxã hội. Với việc áp dụng công nghệ cao, ITS góp phần quan trọng để tạo ra một hệthống giao thông vận tải bền vững: an toàn, thông suốt và bảo vệ môi trường.

1.1. Tổng quan về ITS

1.1.1. ITS là gì

Hiện nay vẫn chưa có định nghĩa thống nhất về ITS, định nghĩa của Mỹ (Sổ tayITS 2000) là: ITS do một loạt các công nghệ tiên tiến ứng dụng trong mạng giao thôngvà phương tiện vận hành mà hợp thành các dịch vụ cung cấp cho người tham gia giaothông, còn có tên “thông tin giao thông”, công nghệ ITS cơ sở dựa trên 3 hạt nhân đặctrưng lớn thông tin, truyền tin và tập hợp. Hạt nhân của ITS là thu thập thô ng tin, xửlý, tập hợp cùng quá trình cung cấp thông tin. Bất luận theo phương diện cung cấpthông tin tức thời của mạng giao thông hay theo phương diện qui hoạch truyền tin,công nghệ ITS đều giúp cho người quản lý, vận hành, tham gia giao thông có cácthông tin cần thiết trong quá trình vận hành, tăng tính nhịp nhàng và đưa ra các quyếtsách thêm linh hoạt, hiệu quả.

Hội Công trình sư giao thông Mỹ (Institute of Transportation Engineer, ITE) đưara định nghĩa: ITS là việc tổng hợp các công nghệ máy tính, thông tin và thăm dò, ứngdụng với đường xá và phương tiện mà hình thành hệ thống giao thông vận tải đườngbộ.

Hiệp hội thông minh hoá phương tiện đường bộ Nhật (Vehicle Road and TrafficIntelligence Society, VERTIS) đưa ra định nghĩa: ITS là vận dụng các công nghệ điềukhiển, thông tin, truyền tin tiên tiến nhất nhằm “thông tin hoá”, “thông minh hoá” giảiquyết hệ thống các bài toán sự cố giao thông, tắc nghẽn và phá hoại môi trường tronggiao thông đường bộ... là hệ thống thu nhận, đưa ra các thông tin gi ữa người, xe,đường.

Các nhà học giả giao thông Trung Quốc cũng đưa ra định nghĩa: ITS dựa trênnghiên cứu mô hình lý luận cơ sở chủ yếu như sau, mang công nghệ thông tin, côngnghệ truyền tin, công nghệ điều khiển điện tử và công nghệ máy tính... kết hợp hợp lývận dụng trong hệ thống giao thông vận tải, tạo thành một hệ thống giao thông quy môlớn, phát huy tác dụng toàn diện, tức thời, an toàn hiệu quả cao.

Tổng hợp các định nghĩa ITS trong và ngoài nước, kết hợp tình hình phát triển củaITS và các kinh nghiệm thực tế, kết quả nghiên cứu đã tiến hành, nhóm nghiên cứukiến nghị định nghĩa ITS như sau: “Hệ thống giao thông thông minh là hệ thống giaothông vận dụng và tổng hợp các thành quả khoa học, công nghệ tiên tiến vào giaothông vận tải đặc biệt là công nghệ điện tử, thông tin, truyền thông, khoa học quảnlý… tăng cường khả năng liên kết giữa 3 yếu tố: con người, phương tiện và đường xátạo thành một hệ thống giao thông có trí tuệ, hiệu quả, an toàn, chính xác và tứcthời”.

2

Có thể hiểu ITS là việc thông qua nghiên cứu mô hình lý luận cơ sở then chốt, từđó đưa công nghệ thông tin, truyền tin, điều khiển điện tử và tổ hợp hệ thống…ứngdụng trong hệ thống giao thông vận tải, xây dựng hệ thống quản lý giao thông hiệuquả, chính xác, tức thời, phát huy tác dụng trong một phạm vi lớn. ITS sử dụng khoahọc kỹ thuật hiện đại trong việc thiết lập mối quan hệ thông minh giữa không gianngười lái, xe và đường. Nhờ sự hỗ trợ hệ thống thông minh, xe cộ sẽ an toàn khi vậnhành, người lái thuận lợi, dựa vào biện pháp thông minh hóa, trạng thái vận hành xeđược điều chỉnh tối ưu, bảo vệ người, xe, đường và tạo thành thể thống nhất. Do đónâng cao cực đại đồng thời hiệu suất vận tải, đảm bảo an toàn giao thông, cải thiệnchất lượng môi trường, nâng cao hiệu quả sử dụng tài nguyên.

Giống như năng lượng, mọi lĩnh vực hoạt động nào của con người đều liên quanđến thông tin. Vì vậy không có gì lạ khi CNTT ngày một xâm nhập, hòa quyện với cáclĩnh vực khác và hàng loạt ngành hoạt động mới ra đời. CNTT đi với cơ khí tạo ra cơkhí điện tử, đi với hoạt động ngân hàng tạo ra ngân hàng điện tử, đi vào hoạt độngcông quyền tạo ra Chính phủ điện tử, CNTT đi vào giao thông vận tải qua các ITS(Intelligent Transport System - Hệ thống giao thông thông minh).

Hộp 1.1.1. Quy mô và tăng trưởng của công nghệ thông tin

Hộp 1.1.2. Các định nghĩa khác nhau về Giao thông thông minh (ITS)

1. “Hệ thống giao thông thông minh là hệ thống giao thông vận dụng và tổng hợp các thànhquả khoa học, công nghệ tiên tiến vào giao thông vận tải đặc biệt là công nghệ điện tử, thôngtin, truyền thông, khoa học quản lý… tăng cường khả năng liên kết giữa 3 yếu tố: con người,phương tiện và đường xá tạo thành một hệ thống giao thông có trí tuệ, hiệu quả, an toàn, chínhxác và tức thời”.Nguồn: Nhóm nghiên cứu đề tài

2. Hệ thống giao thông thông minh (ITS) là hệ thống ứng dụng các công nghệ điện tử và truyềnthông tiên tiến nhằm nâng cao năng lực và hiệu quả của hệ thống giao thông đường bộ, baogồm thông tin cho người tham gia giao thông, giao thông công cộng, và các hoạt động thươngmại của phương tiện.The application of advanced electronics and communication technologies to enhance the capacity andefficiency of surface transportation systems, including traveller information, public transportation, andcommercial vehicle operations.

Source:www.fhwa.dot.gov/innovativefinance/appf_04.htm

3. ITS là một hệ thống mới kết nối công nghệ giao thông vận tải với công nghệ thông tin vàtruyền thông.

Tốc độ theo cấp số nhân về sự thay đổi công nghệ (một dạng của định luật Moore) như sau:- Năng suất ứng dụng máy móc chuyên dụng để tính toán thông tin bình quân đầu người đã tăng

gần gấp đôi với chu kỳ 14 tháng từ năm 1986 đến năm 2007;- Năng suất bình quân đầu người về mục đích sử dụng máy tính nói chung trên thế giới đã tăng

gấp đôi mỗi 18 tháng trong suốt hai thập kỉ;- Năng suất viễn thông toàn cầu bình quân đầu người tăng gấp đôi mỗi 34 tháng;- Khả năng lưu trữ bình quân đầu người trên thế giới tăng gấp đôi mỗi 40 tháng (3 năm);- Thông tin phát sóng bình quân đầu người tăng gấp đôi khoảng 12,3 năm.(Xem Hilbert et al, 2011).

3

Nguồn: “KOTI, 2012”4.Hệ thống giao thông thông minh (ITS) là hệ thống các ứng dụng khoa học kỹ thuật tiên tiếnvới mục tiêu cung cấp các giải pháp, dịch vụ hữu ích cho người và phương tiện tham gia giaothông, tổ chức giao thông an toàn, thuận tiện và hạn chế tai nạn, sự cố giao thông.Nguồn: Trích Nghị định về quản lý, khai thác và bảo trì đường cao tốc, Dư thảo lần thứ 7, tháng 9-2013, Hà Nội. Xem “Bộ GTVT, 2013b”5. Hệ thống giao thông thông minh (ITS) là hệ thống ứng dụng các công nghệ đối với hàng hóavà di chuyển của con người nhằm giảm thiểu sự chậm trễ và tăng tính an toàn. Ứng dụng chínhcủa công nghệ ITS hiện nay liên quan tới việc giám sát luồng giao thông thực tế trong từng điềukiện thời tiết, và chuyển tải các thông tin này tới các cơ quan chức năng có liên quan và côngkhai chúng.

The application of technology to goods and people movement in order to reduced lay and improvesafety. The main applications of ITS in place to day involve the monitoring of real time traffic flows andweather conditions and transmitting this information to the appropriate authorities and the motoringpublic.

Source:www.i395-rt9-study.com/0B_glossary.html

6. Công nghệ giao thông thông minh (ITS) là công nghệ phục vụ việc nâng cao tính cơ độnggiao thông, bảo toàn nguồn năng lượng, bảo vệ môi trường và cải thiện tính an toàn. Công nghệITS bao gồm thanh toán phí điện tử, cập nhật thông tin người tham gia giao thông liên tục vàđiều khiển tín hiệu giao thông.Technology that serves to enhance transportation mobility, conservesenergy, protect the environmentand improve safety. ITS technology includes electronic fare payment, continually updated travellerinformation and traffic signal controls.

Source:www.semcog.org/TranPlan/TlPonline/TlPglossary.htm

7. Công nghệ giao thông thông minh (ITS) là công nghệ được thiết kế cho ô tô di chuyển vàchuyển tải thông tin tới các phương tiện giao thông công cộng hiệu quả hơn. ITS có thể baogồm các thiết bị kết nối với hệ thống tín hiệu giao thông, cho phép các phương tiện vận chuyểnhàng có quyền ưu tiên hơn; công nghệ định vị toàn cầu cung cấp thông tin kế hoạch thực tế cholái xe và việc thanh toán điện tử, mang lại rất nhiều sự tiện lợi hơn cho khách hàng.Technologies that are designed to more effectively move automobiles and transit, and to conveyinformation to the travelling public. ITS can include devices that integrate with traffic signal ystems andallow transit vehicles to have priority over other vehicles; global positioning technology that providesreal-time schedule information to riders and electronic fare payment for greater customerconvenience.

Source:www.cotafasttrax.com/glossary/glossary.php

8. Công nghệ giao thông thông minh (ITS) là tên gọi rất nhiều công nghệ trên thế giới cho xử lýthông tin, truyền thông, điều khiển và điện tử có thể giúp hệ thống giao thông theo nhiều cáchkhác nhau, trong đó bao gồm quản lý sự ùn tắc giao thông .

A broad range of diverse technologies such as information processing, communications, control, andelectronics which can help transportation systems in many ways, including congestion management.

Source:www.itsdocs.fhwa.dot.gov/JPODOCS/REPTS_TE/hot/glossary.htm

1.1.2. Tiêu thức phân loại cách tiếp cận hệ thống ITS.

Trong các tài liệu về ITS, có nhiều cách tiếp cận khác nhau. Điều này dễ gây khókhăn khi so sánh các hệ thống ITS quốc gia và người dùng khó hệ thống. Có nhiềucách tiếp cận, trong đó những tiêu thức chính là:

4

a. Phân theo dịch vụ mà ITS cung cấp;

b. Phân theo lĩnh vực ứng dụng;

c. Phân theo quan hệ giữa các bộ phận hợp thành của hệ thống giao thông;

d. Phân theo hệ thống thiết bị công nghệ.

a. Cách tiếp cận ITS theo các dịch vụ cho người sử dụng

Một cách tổng quan để nhìn nhận về hệ thống ITS của một quốc gia/vùng lãnh thổ,là xem hệ thống này có những dịch vụ/nhóm dịch vụ gì và kiến trúc thế nào.

Các ứng dụng tiềm năng nói chung của ITS, được gọi là những dịch vụ cho ngườisử dụng, và được sắp xếp trong các nhóm dịch vụ. Các nhóm này lại được sắp xếpthành các miền dịch vụ (service domain). Danh sách các nhóm dịch vụ trong 12 miềndịch vụ cho người sử dụng được định nghĩa bởi Tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế (ISO)thể hiện ở bảng 1.1.1. Dĩ nhiên, tùy theo theo điều kiện, ITS các nước có thể chỉ baogồm một số dịch vụ/nhóm / miền trong danh sách này1. Người sử dụng các dịch vụITS có thể là cá nhân, chủ các đoàn xe, chủ doanh nghiệp, chủ hệ thống cơ sở hạ tầnggiao thông. Phần lớn những dịch vụ ITS thường không thực hiện một cách tách biệt dotính điều phối và phụ thuộc lẫn nhau giữa chúng.

Kiến trúc ITS2 là bộ khung cho sự phát triển, quy hoạch, triển khai và vận hành

ITS hợp nhất. Do tầm quan trọng của nó, các nước thường định ra kiến trúc ITS cấpquốc gia. Ví dụ, kiến trúc quốc gia ITS của Hoa Kỳ định nghĩa những hoạt động vàchức năng được yêu cầu đối với những dịch vụ cho người sử dụng của ITS là 9 nhánhchức năng. Chúng bao gồm chức năng của: quản lý giao thông, quản lý phương tiệnthương mại, kiểm soát và giám sát phương tiện, dịch vụ trung chuyển (transit), dịch vụkhẩn cấp, dịch vụ cho hành khách và lái xe, dịch vụ chi trả điện tử, lưu trữ dữ liệu, vàquản lý xây dựng và bảo dưỡng. Thảo luận kỹ hơn về kiến trúc ITS sẽ được đề cập ởchương sau.

1Đã có nhiều tài liệu ITS liệt kê các dịch vụ/nhóm dịch vụ này.2 ITS Architecture (có tài liệu dịch là cấu trúc-structure, nhưng điều này có thể dẫn tới nhầm lẫn về khái niệm)

5

Bảng 1.1.1. Các miền dịch vụ3 / nhóm dịch vụ ITS theo Tổchức tiêu chuẩn hóa quốc tế (ISO)

Miền dịch vụ Nhóm dịch vụ Một số dịch vụ cho người sử dụng

1.Thông tindành cho hành

khách

1.1 Thông tin trước chuyếnđi

Giao thông và mặt đường

Vận tải công cộng (bus và tàu)

Phương tiện thương mạiTương tác cá nhânThay đổi phương thức và thông tin đa phương thức

1.2 Thông tin trong chuyếnđi

Thông tin bên lề đườngĐăng ký phương tiệnPhương tiện vận tải công cộngThông tin bãi đỗ xeCác thiết bị di động

1.3 Thông tin dịch vụ dulịch

Trong xe

Tương tác cá nhânNhững địa điểm nổi bật

1.4 Định hướng và địnhtuyến trước chuyến đi

Thiết lập/lập trình định hướng và định tuyến thay đổitrong phương tiệnHướng dẫn đa phương thức tích hợp

Hướng dẫn dành cho người sử dụng xe đạp và đi bộ

1.5 Định hướng và địnhtuyến trong chuyến đi

Tự động định hướng trong xe

Định hướng và định tuyến thay đổi trong xe (dựa vàothông tin mạng thời gian thực)

Hướng dẫn đa phương thức tích hợp

Hướng dẫn dành cho người sử dụng xe đạp và đi bộ

1.6 Hỗ trợ lập kế hoạchchuyến đi

Lập kế hoạch chuyến đi tập trungLập kế hoạch chuyến đi cá nhânLưu trữ dữ liệuKho dữ liệu

2. Điều hànhvà quản lý giao

thông2.1. Quản lý giao thông

Giám sát giao thôngQuản lý bề mặt phốQuản lý đường cao tốc

Phân quyền ưu tiên cho điều khiển giao thông (ưu tiêntín hiệu)

Quản lý làn đường dự phòng

Thông báo tình hình giao thông

Phối hợp trong điều khiển đường cao tốc và mặtđườngQuản lý nút giao cao tốc

3Miền dịch vụ: Service domain.

6


Quản lý bãi đỗ xeQuản lý giao thông vùng làm việc

2.2 Quản lý sự cố liênquan tới giao thông

Xác định và giám sát sự cố

Trợ giúp lái xe mô tô tại hiện trường

Trợ giúp hành khách tại hiện trường

Phối hợp và giải phóng hiện trường

Quản lý và giám sát nguyên vật liệu nguy hiểm

2.3 Quản lý nhu cầu

Phí đường bộ biến đổiQuản lý xe vào ra

Quản lý làn đường có mật độ sử dụng lớn

Quản lý giao thông dựa trên chất lượng không khí

2.4 Quản lý bảo trì cơ sởhạ tầng giao thông

Quản lý bảo trì và xây dựng đườngBảo trì đường vào mùa đôngQuản lý vỉa hè

Tự động quản lý đường

Quản lý vùng làm việc an toàn

2.5 Kiểm soát và cưỡngchế tuân thủ quy định giaothông

Kiểm soát xe vào ra

Sử dụng các phương tiện có mật độ chiếm dụng lớn

Cưỡng chế tuân thủ đỗ xe đúng quy định

Cưỡng chế tuân thủ tốc độ giới hạnCưỡng chế tuân thủ tín hiệu giao thôngGiám sát lượng khí thải

3.Phương tiện

3.1 Củng cố tầm nhìn liênquan tới giao thông

Quản lý tầm nhìn người điều khiển phương tiện trongxe

3.2 Tự động điều tiếtphương tiện

Tự động điều tiết đường cao tốc

Tự động giám sát hành trình tốc độ thấp

Về bến đúng giờ đối với các phương tiện công cộng

Tự động điều khiển hành trình

3.3 Tránh va chạm xe Tránh va chạm dọcTránh va chạm bên

3.4 An toànGiám sát hệ thống bên trong phương tiệnGiám sát điều kiện bên ngoài phương tiện

3.5 Hạn chế tai nạn Hạn chế tai nạn

4. Chuyên chởhàng hóa

4.1. Thông qua phươngtiện thương mại

Cân động

Thông quan không dừngGiám sát an toàn phương tiện

4.2. Tiến trình quản lýphương tiện thương mại

Tự động đăng kýTự động quản lý phương tiện thương mại

7


Tự động qua giao cắt4.3.Tự động kiểm tra antoàn bên đường Truy cập từ xa dữ liệu an toàn phương tiện thương mại

4.4.Giám sát an toàn trênphương tiện thương mại

Giám sát hệ thống bên trong phương tiện thương mại

Giám sát hệ thống cảnh báo người điều khiển phươngtiện thương mại

4.5. Quản lý đội vận tảichuyên chở

Theo dõi đội vận tải thương mại

Phái đội vận tải thương mại đi

Theo dõi container hàng hóa

4.6. Quản lý thông tin Thông tin đến bến của xe và containerTruy cập thông tin khách hàng

4.7. Sự quản lý và kiểmsoát của các trung tâm

Quản lý trang bị của trung tâm

Kiểm soát phương tiện và container

4.8. Quản lý việc vậnchuyển hàng hóa nguyhiểm

Chia sẻ dữ liệu về vận chuyển hàng hóa nguy hiểm

Đăng ký dữ liệu về vận chuyển hàng hóa nguy hiểm

Tổ chức phối hợp của đội vận chuyển hàng hóa nguyhiểmTổ chức phối hợp các biện pháp an toàn, an ninh vềvận chuyển hàng hóa nguy hiểm

5. Nhóm dịchvụ giao thôngcông cộng

5.1. Quản lý giao thôngcông cộng

Giám sát hệ thống nội bộ của phương tiện giao thôngcông cộng.Theo dõi đội vận tải công cộngDịch vụ lập lịch trình cho giao thông công cộngPhái phương tiện phục vụ giao thông công cộng

Lập kế hoạch cho dịch vụ giao thông công cộng5.2. Đáp ứng nhu cầu hànhkhách và chia sẻ phươngtiện giao thông

Phái phương tiện vận chuyển người khuyết tật

Dịch vụ chia sẻ phương tiện giao thông

6. Nhóm dịchvụ khẩn cấp

6.1. Giao thông vận tải liênquan đến trường hợp khẩncấp thông báo và an ninhcá nhân

Tự động gọi khẩn cấp và đưa xe cứu hộ tới hiệntrườngTự động ngăn chặn xâm nhập, và giám sát phương tiệnmất cắp

6.2. Quản lý phương tiệncứu hộ

Theo dõi đội phương tiện cứu hộ

Phối hợp quản lý việc cứu hộ và giao thông

6.3. Vật liệu nguy hiểm vàthông báo sự cố

Theo dõi phương tiện vận chuyển vật liệu nguy hiểm

Các cuộc gọi tự động và cảnh bảo tự động khi có sự cố

Dịch vụ trước dọn dẹp hiện trường

7. Nhóm dịchvụ thanh toánđiện tử liênquan đến giao

7.1. Giao dịch tài chínhđiện tử liên quan đến giaothông

Thanh toán điện tử cho sử dụng phương tiện giaothôngThanh toán điện tử cho sử dụng đườngThanh toán điện tử cho đỗ phương tiện

8


thông Thanh toán điện tử cho các dịch vụ khác (ví dụ nhưthông tin du lịch, đặt phòng)

Thanh toán điện tử cho phí sử dụng dịch vụ được tínhtheo khoảng cách sử dụng

7.2. Tích hợp các dịch vụthanh toán điện tử liênquan tới giao thông

Hệ thống thanh toán điện tử tích hợp nhiều đối tượngpháp lý

Hệ thống thanh toán điện tử tích hợp đa phương thức

8. An toàn cánhân tronggiao thôngđường bộ

8.1. An ninh khi sử dụngphương tiện công cộng

Báo động ngầm

Gọi cứu hộ và cảnh báo cho giao thông công cộng

Phát hiện xâm nhậpGiám sát giao thông công cộng

8.2. Tăng cường độ antoàn cho người tham giagiao thông

Hệ thống giám sát phương tiện không có động cơ vàngười đi bộ

Hệ thống giám sát phương tiện chuyên dụng

8.3. Tăng cường an toàncho người tàn tật

Giám sát các nút giao cắt về các phương tiện chuyêndụng cho người tàn tật

Cảnh báo cho lái xe về các phương tiện cho người tàntật

8.4. Đảm bảo an toàn chongười đi bộ thông qua cácnút giao thông minh và cácliên kết

Tín hiệu cảnh báo nâng cao về bảng hiệuTín hiệu cảnh báo nâng cao về xe đang tới

Hệ thống tín hiệu và cảnh bảo ngay trong phương tiện

9. Nhóm dịchvụ giám sátthời tiết vàđiều kiện môitrường

9.1. Giám sát thời tiếtGiám sát thông tin thời tiết trên đườngDự báo thời tiết trên đường

9.2. Giám sát điều kiệnmôi trường

Giám sát và dự báo mực nước, thủy triềuGiám sát địa chấnGiám sát mức ô nhiễm

10. Quản lý vàphối hợp trongviệc phản ứngvới thiên tai

10.1. Quản lý dữ liệu vềthiên tai

Thu thập dữ liệu về thiên tai và các trường hợp khẩncấpChia sẻ dữ liệu về thiên tai và các trường hợp khẩn cấp

10.2. Quản lý việc phảnứng khi có thiên tai

Kế hoạch phản ứng khi có thiên tai xảy ra cho mạnglưới giao thông vận tảiTriển khai phản ứng khi có thiên tai xảy ra

10.3. Phối hợp với các cơquan, tổ chức cứu hộ Phối hợp phản ứng khi có thiên tai xảy ra

11. Nhóm dịchvụ an ninhquốc gia

11.1. Giám sát và kiểmsoát các loại xe đáng ngờ

Giám sát xe vận chuyển vật liệu nguy hiểm hay chấtnổ

Vô hiệu hóa phương tiện

11.2. Giám sát các trangthiết bị và đường ống

Theo dõi vật liệu nguy hiểm và gây nổ trong cácđường ống và trang thiết bịGửi thông báo khẩn cấp cho các cơ quan chính

12. Quản lý dữliệu ITS

12.1 Đăng ký dữ liệu Đăng ký dữ liệu12.2 Từ điển dữ liệu Từ điển dữ liệu

9


12.3 Tin nhắn khẩn cấp Tin nhắn khẩn cấp12.4 Dữ liệu tại Trung tâmđiều khiển Dữ liệu tại Trung tâm điều khiển

12.5 Khuôn khổ pháp lý Khuôn khổ pháp lý12.6 Dữ liệu quản lý giaothông

Dữ liệu quản lý giao thông

Nguồn: ISO 14813-1:2007-02 trong “ISO, 2007”

b. Cách tiếp cận ITS theo lĩnh vực ứng dụngTheo RITA (Vụ Quản lý Nghiên cứu và Sáng tạo công nghệ - Bộ Giao thông Hoa

Kỳ, Research and Innovative Technology Administration - U.S. Department ofTransportation) thì có 16 lĩnh vực ứng dụng chính. Hình 1.1 cho thấy, đường cao tốclà một trong 16 lĩnh vực chính này.

Mỗi lĩnh vực chính lại có nhiều lĩnh vực, mỗi lĩnh vực lại có nhiều lĩnh vực con.Chẳng hạn, lĩnh vực Quản lý đường trục chính (Arterial management) gồm 6 lĩnh vựcnhư:

Giám sát; Điều khiển giao thông; Quản lý làn đường; Quản lý việc đỗ xe; Phổ biến thông tin; Cưỡng chế.

Trong lĩnh vực Giám sát (Surveillance) lại chia thành Giám sát dòng giao thông vàGiám sát hạ tầng. Danh sách toàn bộ các lĩnh vực này, xem trong (RITA, 2000)

Phương tiện giao thông thông minh (03 lĩnh vực chính)

Ngăn ngừa va chạm Hỗ trợ người lái Cảnh báo va chạm

Hạ tầng giao thông thông minh (13 lĩnh vực chính)

Quản lýđường trục

chính

Quản lýđườngcao tốc

An toàn

và phòng

tai nạn

Quản lýtheo thời

tiết

Vận hànhbảo trì

đường bộ

10

Quản lývận tải

hành khách

Quản lýsự cố

giao thông

Quản lýtình huốngkhẩn cấp

Thanh toán

điện tử

Thông tin

cho ngườiđi đường

Quản lýthông tin

Quản lý xekinh doanh

vận tải

Vận tảiđa phương

thức

Nguồn: RITA (http://www.itsoverview.its.dot.gov/default.asp)

Hình 1.1.1. ITS với 16 lĩnh vực ứng dụng chính.

c. Cách tiếp cận ITS theo quan hệ với các bộ phận cấu thành của hệ thống giao thôngCũng như hệ thống giao thông, các hệ thống ITS cũng bao gồm 3 bộ phận cấu

thành:

Cơ sở hạ tầng – cả trên và dưới bề mặt (như là hệ thống tín hiệu giao thông,liên lạc, điện toán, trạm thu phí , cảm biến); ký hiệu I (Infrastructure);

Phương tiện – các loại phương tiện, đặc trưng an toàn, mức độ sử dụng điện tửvà điện toán tiên tiến; ký hiệu V (Vehicle);

Yếu tố con người – các hành vi, sở thích và việc sử dụng các loại hình giaothông, và những quy tắc bắt buộc; ký hiệu U (User) hoặc T (Traveller) .

Lưu ý rằng, để cho tiện, người ta dùng một số ký hiệu để nêu lên mối quan hệ nàynhư V2V (xe với xe), V2I (xe với đường)…d. Cách tiếp cận ITS theo hệ thống thiết bị công nghệ: ba giai đoạn phát triển

Một số nghiên cứu giới thiệu về sự phát triển của ITS theo dạng các hệ thống thiếtbị. Theo đó, người ta có thể chia lịch sử phát triển thiết bị công nghệ ITS từ trước đếnnay theo ba giai đoạn. Cụ thể như sau:

+ Giai đoạn 1: từ 1970 đến những năm 80: các nghiên cứu khởi đầu,

Giai đoạn đầu tiên là thời kỳ khởi đầu việc nghiên cứu ITS trong những năm 1970và 1980. Từ những năm 1970, một số công ty châu Âu đã phát triển các hệ thống phứctạp hơn phát sóng một mã khi bắt đầu của thông điệp sao cho chỉ những chiếc xe cpsliên quan với thông tin này có thể nhận được thông điệp đó. Ở Đức, ARI, một hệ thốngđài phát thanh sử dụng sóng FM chuyên về đường ô tô (tần số điều chế), đã được giớithiệu vào năm 1974 để giảm bớt sự ùn tắc giao thông trên các đường cao tốc(autobahns) phía Bắc trong suốt thời gian nghỉ hè.

Từ năm 1970, Cục Quản lý các đường bộ chính ở Úc đã lắp đặt hệ thống đầu tiênbao gồm 30 nút giao thông với đèn tín hiệu có tính năng điều khiển tập trung và có khảnăng đáp ứng giao thông (TRC).

11

Tại Hoa Kỳ, hệ thống định vị xe và hướng dẫn lộ trình do chính phủ tài trợ là giaiđoạn đầu của một nghiên cứu và nỗ lực phát triển lớn hơn gọi là hệ thống giao thôngthông minh, ITS (Dingus &1996). Năm 1973, tại Nhật Bản, Bộ Ngoại thương và Côngnghiệp (MITI) đã tài trợ hệ thống điều khiển xe toàn diện (CACS) (Dingus 1996 vàTokuyama1996). Tất cả các hệ thống này đều chú trọng phổ biến việc hướng dẫntuyến đường và dựa trên các hệ thống xử lý trung tâm với các máy tính trung tâm lớnvà các hệ thống thông tin liên lạc. Do những hạn chế, các hệ thống này chưa có kết quảtrong ứng dụng thực tế.

Hình 1.1.2. Lịch sử phát triển của ITS

Chú giải:- ARI (Thông tin cho người lái xe qua đài phát thanh);- ERGS (Hệ thống hướng dẫn tuyến đường điện tử );- TRC (Khả năng đáp ứng giao thông);- CACS (Hệ thống điều khiển xe toàn diện) ;- ARTS (Hệ thống giao thông thích ứng);- TRACS (Hệ thống điều khiến thích ứng giao thông);- RACS (Hệ thống thông tin liên lạc về tình hình đường/xe;- VICS (Hệ thống điều khiển xe thông minh);- CIMS (Hệ thống quản lý điều khiển thông minh);- ASV (Hệ thống tiên tiến của xe).

+ Giai đoạn 2: Đã có các điều kiện đủ để phát triển ITSTrong giai đoạn hai từ năm 1980 đến năm 1994, điều kiện để phát triển ITS đã

được hình thành. Công cuộc cải cách công nghệ, chẳng hạn như sự ra đời của bộ nhớcó dung lượng lớn đã làm cho việc xử lý thông tin rẻ hơn. Những nỗ lực nghiên cứu vàphát triển mới hướng vào việc sử dụng thực tế đã được tiến hành. Hai dự án đã đư ợc

12

tiến hành cùng một lúc ở Châu Âu: Chương trình về một hệ thống giao thông Châu Âuvới hiệu quả cao và an toàn chưa từng có (PROMETHEUS), chủ yếu được thành lậpbởi các nhà sản xuất ô tô, và dự án cơ sở hạ tầng cho đường dành riêng vì sự an toànxe tại Châu Âu (DRIVE), do Cộng đồng Châu Âu thành lập. Chương trình này bắt đầuvào năm 1986 và là một phần của chương trình EUREKA. Đây là một sáng kiến toànChâu Âu nhằm nâng cao sức mạnh cạnh tranh của châu Âu bằng cách kích thích sựphát triển trong các lĩnh vực như công nghệ thông tin, viễn thông, người máy, và côngnghệ giao thông vận tải. Dự án được lãnh đạo bởi 18 nhà chế tạo ô tô châu Âu, các cơquan nhà nước và hơn 40 tổ chức nghiên cứu.

Năm 1991 ERTICO (European Road Transport Telematics ImplementationCoordination Organization Tổ chức điều phối việc thực hiện công nghệ thông tin- viễnthông trong ngành vận tải đường bộ ở Châu Âu) được thành lập với sự trợ giúp củaEC. Đó là một quan hệ đối tác công-tư, và mở cho tất cả các tổ chức của châu Âu hoặccác tổ chức quốc tế có hoạt động đáng kể tại châu Âu quan tâm đến ITS. Nó tạo điềukiện cho sự vận chuyển người và hàng hóa ở châu Âu an toàn, đảm bảo, sạch sẽ, hiệuquả và thoải mái thông qua việc triển khai rộng rãi ITS. Cụ thể, tổ chức ERTICO:

- Cung cấp một nền tảng cho các đối tác để xác định nhu cầu phát triểnvà triểnkhai ITS;

- Thay mặt các đối tác để mua lại và quản lý các dự án phát triển và triển khaiITS do các cơ quan công lập tài trợ;

- Thiết lập và ban hành các điều kiện khung châu Âu cần thiết cho việc triển khaiITS;

- Nâng cao nhận thức về lợi ích của ITS cho các nhà ra quyết định và các cố vấn.

Nếu được áp dụng hiệu quả, ITS có thể giúp cứu con người khỏi tai nạn, tiết kiệmđược thời gian và tiền bạc cũng như giảm tác động của việc vận chuyển đối với môitrường. Tầm nhìn của ERTICO là một hệ thống giao thông châu Âu an toàn hơn, hiệuquả hơn và bền vững hơn, an ninh hơn so với ngày hôm nay. Công nghệ ITS, kết hợpvới việc đầu tư thích đáng về cơ sở hạ tầng, sẽ giảm sự ùn tắc và tai nạn xe, đồng thờilàm cho mạng lưới giao thông an toàn hơn và giảm thiểu tác động của chúng đối vớimôi trường.

Ở Nhật Bản, công việc của dự án RACS, vốn đã hình thành cơ sở cho hệ thốngđịnh vị xe hiện nay, bắt đầu vào năm 1984. Trong năm 1985, một hệ thống quản lýgiao thông thế hệ thứ hai đã được lắp đặt tại Úc. Hệ thống này được biết với tên làTRACS.

Vào năm 1989 tại Hoa Kỳ, nhóm Cơ động 2000 (Mobility 2000 group) được thànhlập và dẫn đến sự hình thành của hệ thống IVHS Mỹ (Hệ thống đường ô tô cho xethông minh) trong năm 1990. Nhóm này có chức năng hoạt động như một Ủy ban tưvấn liên bang của Bộ Giao thông Vận tải Mỹ. Chương trình của hệ thống IVHS đượcđịnh nghĩa là một phần không thể thiếu, trở thành khuôn khổ để phát triển "một hệthống giao thông vận tải đa phương thức quốc gia có hiệu quả kinh tế, cung cấp nềntảng cho quốc gia cạnh tranh trong nền kinh tế toàn cầu, và để vận chuyển người vàhàng hóa trong khi sử dụng năng lượng một cách hiệu quả".

13

Năm 1991 là một tổ chức phi lợi nhuận, Hội ITS Mỹ, được thành lập để thúc đẩyviệc sử dụng các công nghệ tiên tiến trong các hệ thốngvận tải mặt đất. Thành viên baogồm các Tập đoàn tư nhân, các cơ quan công lập, các trường đại học và trung tâmnghiên cứu. Mục tiêu chung là nâng cao sự an toàn, an ninh và hiệu quả của hệ thốnggiao thông vận tải Hoa Kỳ thông qua ITS. Tai nạn và sự ùn tắc giao thông đã gây thiệthại nặng nề về người, năng suất lao động, và lãng phí năng lượng. ITS cho phép ngườivà hàng hóa di chuyển một cách an toànvà hiệu quả hơn thông qua mộthệ thốngvận tảiđa phương thức. Tổ chức ITS Mỹ có các tổ chức anh em ở châu Âu và Nhật Bản, cũngnhư các chi nhánh ở Canada, Brazil, và các nơi khác.

+ Giai đoạn 3 (từ 1994): Vai trò quan trọng của ITS được thừa nhậnGiai đoạn thứ ba bắt đầu vào năm 1994, khi các ứng dụng thực tế của các chương

trình trước đó đã rõ. ITS bắt đầu được thừa nhận là những yếu tố quan trọng trong hệthống phân cấp công nghệ thông tin tổng thể Quốc gia và Quốc tế. Năm 1994, chươngtrình IVHS (Hoa Kỳ) được đổi tên thành ITS (Hệ thống giao thông minh) cho thấy bêncạnh việc giao thông của xe ô tô, các phương thức giao thông vận tải khác cũng nhậnđược sự chú ý và trong Đại hội thế giới đầu tiên ở Paris, tên gọi Hệ thống giao thôngthông minh(ITS) đã được chấp nhận.

Sự phát triển công nghệ thông tin và viễn thông trong ngành giao thông vận tải vàcác lĩnh vực ứng dụng của ITS đã được dự kiến trong Chương trình khung IV của Liênminh châu Âu (1994-1998). Được Hội đồng và Quốc hội thông qua vào tháng 4 năm1994, chương trình khung thứ 4 coi công nghệ thông tin-viễn thông trong ngành giaothông vận tải là một chủ đề nghiên cứu chính. Hội đồng này đề nghị Ủy ban đưa nộidung ứng dụng công nghệ thông tin và viễn thông trong ngành giao thông thông vậntải vào Chương trình Châu Âu (ngày 04 tháng 11 năm 1994) để có các biện pháp cầnthiết ở cấp cộng đồng nhằm thực hiện việc ứng dụng công nghệ thông tin và viễnthông trong ngành giao thông vận tải (kế hoạch hành động), và hỗ trợ công tác tiêuchuẩn hóa trong quản lý giao thông bằng mọi biện pháp thích hợp bao gồm việcnghiên cứuvà phát triển.

Tổ chức ITS Nhật Bản thành lập năm 1994 nhằm thúc đẩy công tác nghiên cứu,phát triển và thực hiện ITS với sự hợp tác của năm Bộ liên quan ở Nhật Bản và là tổchức liên lạc chính cho các hoạt động ITS liên quan tại toàn bộ khu vực Châu Á- TháiBình Dương. Tổ chức ITS Nhật Bản là một bộ phận của Hội Thông tin tiên tiến vàViễn thông toàn cầu. Các chính sách phát triển ITS bao gồm việc phát triển các kiếntrúc hệ thống, nghiên cứu và phát triển ( R&D), tiêu chuẩn hóa và hợp tác quốc tế. Hộiđồng liên Bộ làm việc với sự hợp tác của các tổ chức quốc gia và quốc tế như HộiPhương tiện giao thông, Đường bộ và giao thông thông minh (Vehicle, Road, andTraffic Intelligence Society -VERTIS) và hỗ trợ một loạt các hoạt động. Hệ thốngVICS (Hệ thống thông tin xe cộ và thông tin liên lạc) và hệ thốngATIS (hệ thốngthông tin giao thôngtiên tiến) gần đây đã hoạt động tại Nhật Bản. Hệ thống VICS bắtđầu hoạt động từ tháng Tư năm 1996 tại Tokyo và Osaka qua Trung tâm VICS vốnđược hỗ trợ của Bộ Xây dựng, Bộ Viễn thông và Cơ quan Cảnh sát quốc gia và đangmở rộng khu vực dịch vụ. Trung tâm VICS nhận được thông tin giao thông theo thờigian thực từ Trung tâm Thông tin giao thông đường ô tô, trong đó Trung tâm tập hợp

14

thông tin từ từng cơ quan quản lý đường ô tô. Trung tâm VICS cung cấp thông tinthông qua các cảnh báo bên đường cũng như qua việc phát sóng trên tần số FM .

Tại Úc vào năm 1998, hệ thống TRAC và các hệ thống đường cao tốc Đông Namđược sáp nhập để thành lập hệ thống STREAMS Version 1 . Từ năm 2007, hệ thốngSTREAMS Version 1 đã được xây dựng. Đây là một hệ thống giao thông thông minhtích hợp để quản lý tín hiệu giao thông, quản lý sự cố, quản lý đường cao tốc, quản lýviệc ưu tiên xe, thông tin du lịch lữ hành và hướng dẫn đậu xe.

ITSS (Hiệp hội các hệ thống giao thông thông minh - (Intelligent TransportationSystems Society)) được quản lý theo quy định của Cương lĩnh và Điều lệ của Viện Kỹsư Điện và Điện tử (IEEE) . Cơ sở của Hội ITSS (Thông cáo báo chí công bố Hộiđồng ITS mới) đã được thiết lập trong năm 1999. Mục đích của Hội là tập hợp cộngđồng các nhà khoa học và kỹ sư đang tham gia vào các lĩnh vực ITS và để thúc đẩy vịthế chuyên nghiệp của các thành viên và các chi nhánh.

Sự phát triển mới của hệ thống giao thông thông minh được mở ra bởi chươngtrình chính sách giao thông chung của EU trong những năm 2001-2010. Ngoài ra, Ủyban Châu Âu đã bắt đầu các cuộc đàm phán để đạt được sự đồng thuận về việc giớithiệu một hệ thống gọi khẩn cấp cho tất cả các xe mới trong năm 2010 (thời hạn mới lànăm 2014).

Vấn đề công nghệ thông tin- viễn thông trong ngành vân tải xuất hiện trong các ấnphẩm của Ba Lan vào giữa những năm chín mươi. Trong năm 1997, nhiều nỗ lực đãthực hiện để xác định phạm vi khái niệm và các lĩnh vực ứng dụng của công nghệthông tin- viễn thông trong ngành vân tải, cuối cùng vấn đề này cũng đã được mô tả làmột nhánh hoạt động kỹ thuật nhằm tích hợp công nghệ thông tin và công nghệ viễnthông vào trong lĩnh vực giao thông. Vào ngày 19 tháng ba năm 2007 tại tòa án quậnKatowice, Hội công nghệ thông tin- viễn thông trong ngành vận tải Ba lan đã đăng ký(PATT). Đó là một tổ chức mới tập hợp các thành viên đến từ các môi trường khácnhau như từ trường đại học, viện nghiên cứu, quốc gia và công ty tư nhân kinh doanhvận tải, có cùng chung mục tiêu thông qua các hoạt động trong Hiệp hội để tuyêntruyền công nghệ thông tin- viễn thông trong ngành vân tải và các lĩnh vực ứng dụngcủa ITS cho giới khách hàng đa dạng. Ngày 31 tháng 5 năm 2007 thỏa thuận giữaPATT và Hiệp hội các hệ thống giao thông thông minh Slovakia đã đư ợc ký kết liênquan đến việc thiết lập các quan hệ song phương và quan hệ đối tác giữa hai bêntrongviệc phát triển hệ thống giao thông thông minh trong các nước tham gia ký kết.Trong năm 2008, PATT đã trở thành thành viên của Hội ERTICO-ITS Châu Âu, cơquan chủ quản mạng lưới các Hiệp hội ITS quốc gia.

Vào ngày 26 tháng 4 năm 2007 cuộc họp của các nhà sáng lập Hiệp hội hệ thốnggiao thông thông minh Ba Lan đã tiến hành. Mục tiêu của Hiệp hội là hình thành mộtquan hệ đối tác kiến thức để thúc đẩy các giải pháp ITS, và là một phương tiện để nângcao hiệu quả vận tải và an toàn đi đối với việc bảo vệ môi trường tự nhiên. Hội ITS BaLan hợp tác với các tổ chức tương tự ở châu Âu và trên toàn thế giới.

15

1.1.3. Sơ lược tình hình phát triển ITS ở các nước.

Ngay từ những năm 60 của thế kỷ 20, người Mỹ đã bắt đầu nghiên cứu lĩnh vựcITS, sau đó Châu Âu và Nhật cũng bắt tay vào nghiên cứu. Qua vài chục năm pháttriển, Mỹ, Châu Âu, Nhật đã hình thành 3 luồng nghiên cứu ITS trên thế giới. Hiệnnay đã có một số quốc gia và khu vực đã bắt tay nghiên cứu và có quy mô nhất định,như Australia, Hàn quốc, Singapore, Trung quốc, Hồng Kông. Có thể nói, hiện naytoàn cầu đã hình thành một công nghiệp ITS, khó có thể xác định mức độ phát triể n,quy mô phát triển và tốc độ phát triển của từng nước là ít hay nhiều, Tiêu chí "Đảmbảo an toàn, nâng cao hiệu suất, bảo vệ môi trường, tiết kiệm năng lượng" là khái niệmmục tiêu của ITS đang dần hình thành. Dưới đây là giới thiệu sơ bộ quá trình phát triểnhệ thống ITS của Mỹ, Nhật, Châu Âu và Trung Quốc.a. Quá trình phát triển ITS của Mỹ

Cuối những năm 60 của thế kỷ 20, Mỹ bắt đầu nghiên cứu nhánh đầu của hệ thốngITS đó là hệ thống dẫn đường điện tử (Electronic Route Guidance System, ERGS).Đây chính là nhánh sớm nhất trên thế giới về triển khai nghiên cứu ITS, mặc dù ngườinghiên cứu lúc đó không ý thức về ITS, mà lúc đó cũng không có khái niệm ITS. Lúcđầu việc nghiên cứu, thử nghiệm do các bang và thành phố tiến hành khác nhau.

Cuối những năm 80, bộ phận nhiên cứu của bang California đã nghiên cứu thànhcông hệ thống tìm đường cho người lái (Path Finder), đồng thời 1987 rất nhiều nhànghiên cứu ITS đã thành lập một tổ chức phi chính thức Mobiliti 2000, Mobiliti 2000đã thành công trong việc tập trung viêc sử dụng sự tâp trung của toàn quốc nghiên cứucác nhánh của ITS. Năm 1989, dưới nỗ lực của Mobiliti 2000 một loạt văn kiện liênquan tới IVHS đã được thông qua.

Tháng 8/1990, Mỹ thành lập tổ chức hệ thống xe-đường thông minh hoá(Intelligent Vehicle- Road Society of America), IVHS AMERICA là một hiệp hội cốvấn cho bộ giao thông Mỹ (USDOT), thành viên tổ chức và các uỷ viên công nghệ dochính phủ liên bang, chính quyền bang, đại biểu chính quyền địa phương cùng cácchuyên gia nghiên cứu và doanh nghiệp đảm nhiệm. Nhiệm vụ chủ yếu của IVHS làhướng tới giao thông cung cấp nội dung xác định mục tiêu, mục đích, yêu cầu, kếhoạch và tiến hành phát triển của các lĩnh vực liên quan tới IVHS. Năm 1994, đổi làITS AMERICA (Intelligent Transportation Society of America). Năm 2001, quốc hộiMỹ đã thông qua dự luật hiệu quả giao thông mặt đất (ISTEA, Intermodal SurfaceTransportation Efficiency Act), kỳ vọng dựa vào công nghệ cao tiên tiến và phối hợpgiao thông hợp lý nâng cao hiệu quả của mạng giao thông. Nội dung chủ yếu củaISTEA là thực hiện hệ thống giao thông thông minh, nhằm giúp bộ giao thông thựchiện nhiệm vụ phát triển công tác ITS trên toàn quốc, trong 6 năm chính phủ sẽ chi660 triệu USD cho việc nghiên cứu ITS. Từ đây về sau, nghiên cứu ITS của Mỹ từphương thức nghiên cứu riêng từng bang, địa phương được thống nhất trên toàn quốc.Do vậy, Cục Đường bộ liên bang thành lập 3 trung tâm nghiên cứu ITS trên toàn quốc,kinh phí hoạt động của trung tâm do liên bang và địa phương cùng đóng góp. Đầu năm1996, Bộ Giao thông liên bang có yêu cầu mới với việc phát triển ITS “thành lập hệthống cơ sở giao thông thông minh có tính toàn quốc (ITI) để tiết kiệm thời gian giaothông, giảm nhỏ sự cố thương vong, nâng cao chất lượng người dân toàn quốc", quy

16

định cụ thể quản lý thông tin giao thông, cấp cứu tình huống khẩn cấp, thông tin lữhành... tổng cộng 9 hệ thống con đóng vai trò kết cấu cơ bản của kế hoạch, nêu rõ mụctiêu phát triển tới 2001. Năm 1997 lại hoàn thiện “Dự luậ t Hiệu quả giao thông mặt đấttổng hợp” thành “Luậ t Giao thông tổng hợp” ISTEA II, đối với việc ứng dụng côngnghệ tiên tiến như thế nào để nâng cao hiệu năng của mạng đường bộ đã có quy địnhtương ứng. Năm 1998, ban hành “Dự luật cân đối giao thông hướng tới thế kỷ 21”TEA-21 (the Transportation Equity Act for the 21 Century), TEA-21 và ISTEA là haidự luật thể hiện tính thống nhất cao độ của cơ quan lập pháp trong kế hoạch đầu tư,phát triển của IVHS/ITS. Tháng 1 năm 1996, Bộ trưởng bộ Giao thông Mỹ, ông Penatuyên bố mục tiêu tới 2006 trên toàn quốc sẽ c ó 75 thành phố trang bị hệ thống ITStổng hợp, năm 1997 bộ trưởng mới Slater cũng nhắc lại mục tiêu này, thậm chí cònthêm 3 trung tâm thành 78 trung tâm.

Năm 2001, sự kiện khủng bố “11/9” xảy ra khiến giới giao thông Mỹ quan tâmnhiều hơn đến vấn đề giải tỏa, đảm bảo giao thông trong tình huống xảy ra khủng bốvà thảm họa. Các mục tiêu được chú ý là các sân bay, cảng hàng không, đường thuỷ,nhà máy hạt nhân, nhà máy điện, đập nước, cầu, hầm và đường ống khí đốt cũng nhưcác sự kiện lớn như Olympic. Do đó xuất hiện nhu cầu cần cân bằng giữa an ninh giaothông với hiệu quả của mạng giao thông, trên cơ sở đó, tháng 1/2002 chính phủ Mỹ ratuyên bố “nước Mỹ mười năm kế hoạch thực hiện I TS” gấp rút đẩy mạnh nghiên cứuvà phát triển ITS.b. Quá trình phát triển ITS tại Nhật Bản

Năm 1973, Bộ Giao thông công thương Nhật đầu tư 8 tỷ yên nhằm xây dựng hệthống điều khiển tổng hợp ô tô (CACS, Comprehensive Automobile Control System).Trọng điểm của CACS là hệ phát triển và giám sát, một dạng hệ thống c hỉ tiêu phươngtiện có thể kiểm soát động khi hoạt động trên đường. Qua nghiên cứu, từ 1977 tớitháng 6/1978, tại Tokyo đã có hơn 90 điểm giao cắt bố trí thiết bị tự động với 1330 xeđược trang bị thiết bị tự động nhận dạng mặt đường. Quy mô thử nghiệm và khoảngthời gian lúc này trên thế giới được coi là sớm và lớn đối với ITS. Vào nửa đầu nhữngnăm 80 của thế kỉ 20, CACS tiếp tục đi sâu và ứng dụng thành quả nghiên cứu đượ c.Sau gần 10 năm chuẩn bị, sở cảnh sát tiến hành thành lập hiệp hội kỹ thuật quản lýgiao thông Nhật JTMTA (Japanese Traffic Management Technology Association), phụtrách nghiên cứu phát triển hệ thống điều khiển và thông tin cho xe cơ giới ATICS(Automobile Traffic Information and Control System), bao gồm nghiên cứu điều khiểntín hiệu giao thông, cung cấp thu thập thông tin giao thông, ngân hàng dữ liệu giaothông. Đồng thời Bộ xây dựng và Bộ giao thông công thương tiến hành thêm mộtbước nghiên cứu hệ thống thông tin xe -xe và đường-xe.

Nửa sau những năm 80 của thế kỷ 20, các hoạt động nghiên cứu hệ thống giaothông thông minh phát triển rất nhanh. Tiêu biểu là hệ thống thông tin đường -xe do BộXây dựng nghiên cứu RACS (Road/Automobile Co mmunication System), Hiệp hội kỹthuật quản lý giao thông (JTMTA) có hệ thống thông tin và truyền tin xe cơ giới ti êntiến AMTICS (Advance Mobile Traffic Information and Communication Systems).

Bước vào những năm 90 chính phủ, giới công nghiệp và các nhà khoa học bướcvào nghiên cứu phát triển trên cơ sở giai đoạn thực hiện ITS. Bộ Vận tải, Cảnh sát

17

quốc gia, Bộ Giao thông - Công thương, Bộ Bưu chính, Bộ Xây dựng triển khai mộtloạt các nhánh mới, thúc đẩy việc phát triển ứng dụng ITS. Các nhánh bao gồm:

+ Hệ thống truyền tin và thông tin xe cơ giới VICS (Vehicle Information andCommunication System);

+ Hệ thống quản lý giao thông thông dụng UTMS (Universal TrafficManagement System);

+ Hệ thống xe thông minh cao cấp SSVS (Super Smart Vehicle System);

+ Xe hơi an toàn tiên tiến ASV (Advanced Safety Vehicle);

+ Hệ thống giao thông đường bộ tiên tiến ARTS (Advance Road TrafficSystems).

Với các hoạt động này, Nhật đã thực hiện nhiều bước nghiên cứu, phát triển cụ thểvề hệ thống ITS. Năm 1994, Nhật đã thành lập Hiệp hội thúc đẩy thông minh hóaphương tiện giao thông đường bộ VERTIS, thay thế cơ cấu chính sách nhà nước trướcđó (NPA) tiến hành chỉ đạo các hoạt động ITS, tương tự ITS America và ERTICO củaChâu Âu. Tháng 6/1995, Nhật chính thức thông qua “Phương châm cơ bản thúc đẩycao độ xã hội thông tin”. Tháng 8, đề ra biện pháp cơ bản “tăng cường sử dụng thôngtin tin tức cho xe cơ giới, giao thông và đường bộ”. Biện pháp này do sở cảnh sát, Bộxây dựng, Bộ giao thông công thương, Bộ bưu chính liên kết xây dựng. Nội dung xâydựng trên cơ sở 11 sách lược thúc đẩy và 9 phương diện, tổng cộng 20 dịch vụ ngườidùng cần phát triển. Tháng 7/1996, chính phủ Nhật đã ch ỉ định kế hoạch “thúc đẩy quyhoạch tổng thể hệ thống giao thông thông minh Nhật”. Năm 1998, Bộ Xây dựng đãxây dựng kế hoạch phát triển 5 năm mục tiêu nâng cao chất lượng đời sống và thúcđẩy phát triển kinh tế, tổng kinh phí thực hiện 78 ngàn tỷ Yên Nhật (khoảng 650 tỷUSD) dùng cho cải tạo và xây dựng giao thông. Để đẩy mạnh ứng dụng thành quảnghiên cứu ITS, thực hiện đa nguyên hóa ITS, Nhật xác định kế hoạch đường thô ngminh (Smartway) và xe thông minh (Smartcar/AVS). Tiến trình thực hiện đường thôngminh là:

+ Năm 1999 bắt đầu kết hợp học tập, sản xuất, quản lí mở đầu công tác,+ Năm 2000 chính thức đề xuất đưa hệ thống đường hỗ trợ lái xe vào thử nghiệmnghiệm thu AHS (Advance cruise-assist Highway System);

+ Năm 2001 hoàn chỉnh tiêu chuẩn đường bộ thông minh liên quan;

+ Năm 2002 về cơ bản áp dụng đường bộ thông minh trên các tuyến chủ yếu toànquốc.

Kế hoạch Smartcar ARV là trang bị hệ thống đạo hàng, dẫn đường trên xe, thiết bịthông tin thời gian xe, trang bị lái tự động... để nắm rõ tình trạng giao thông chạy xetrên đường, chọn tuyến đường tối ưu, thực hiện lái tự đông hoặc nửa tự động. Đặc biệt,sự cố thảm họa động đất và sóng thần tại khu vực Đông Bắc Nhật (Fukushima) vàotháng 3/2011 đã thể hiện rõ nét hiệu quả của hệ thống ITS. Thông qua các thông tintổng hợp từ các hệ thống thu thập thông tin giao thông của các đoạn, tuyến đường màcơ quan điều hành giao thông đã nhanh chóng xây dựng các lộ trình cứu hộ hiệu quảtrên mạng lưới đường bộ đã bị tàn phá nặng nề, nhờ đó đã góp phần đẩy nhanh côngtác cứu hộ, giảm nhỏ đáng kể thiệt hại về mọi mặt. Nhật Bản cũng phát triển rất thành

18

công công nghệ thu phí điện tử không dừng xe ETC (Electronic Toll Collection), tớicuối 2002, Nhật đã có 900 trạm . Trang bị thiết bị VICS cho 3 triệu 170 ngàn xe, cungcấp dịch vụ VICS cho 32 khu vực trên toàn quốc.c. Quá trình phát triển ITS của Châu Âu

Nhánh ITS sớm nhất của Châu Âu được tiến hành sơ bộ vào những năm 70 của thếkỷ 20 là kết quả hợp tác khoa học và kỹ thuật của một số nước châu Âu COST30(Cooperation in the field of Scientific and Technical Reseach), quy hoạch thống nhấttrên phạm vi toàn Châu Âu thực hiện vào cuối những năm 80. Năm 1986, Giới sảnxuất xe hơi Tây Âu đã tổ chức chương trình PROMETH EUS (Program for a EuropeanTraffic with Highest Efficiency and Unprecedented Safety - Giao thông châu Âu antoàn và hiệu quả nhất). Chương trình này dự tính thực hiện phát triển trong 8 năm làmột bộ phận của chương trình liên hợp EUREKA bao gồm năm mục tiêu phát triển: antoàn, kinh tế, hiệu suất, tiện ích và bảo vệ môi trường. Trên khía cạnh tổng thể, trọngtâm của PROMETHEUS là cải tiến phương tiện, tức chú trọng thông minh hóa xe cộ.Kết quả của chương trình này đãđược báo cáo tại hội nghị ITS thế gi ới năm 1994 tạiParis, từ đó các tiêu chí của chương trình được hoàn thành.

Năm 1988, các thành viên Liên minh châu Âu đã khởi động chương trình đườngbộ chuyên dụng an toàn xe cộ của châu Âu DRIVE (Dedicate Road Infrastructue forVehicle Safety in Europe) nhằm tăng cường thực hiện an toàn giao thông đường bộ,nâng cao hiệu suất vận tải, giảm nhỏ ảnh hưởng xe cộ với môi trường. Chương trìnhnày khác PROMETHEUS là PROMETHEUS do các tổ chức công nghiệp thực hiệncòn DRIVE do nhà nước chỉ đạo nghiên cứu phát t riển, chú trọng nghiên cứu thôngminh hóa cơ sở đường bộ. Từ 1988-1991 tiến hành chương trình DRIVE-I, chủ yếunghiên cứu cơ sở và công tác tiêu chuẩn hóa theo 4 phương diện chính: Xây dựng môhình và các vấn đề tương tự; phân tích tính an toàn và hành vi con người; điều khiểngiao thông; các vấn đề khác. Từ 1992-1994 triển khai nghiên cứu DRIVE-II tập trungvào 6 phương diện:

+ Quản lý nhu cầu đi lại (Demand Management);

+ Thông tin xuất hành và giao thông (Traffic and Travel Information);

+ Quản lý giao thông đô thị tích hợp (Integrated Inter Urban Traffic Management);

+ Hỗ trợ lái xe và Lái xe hợp tác (Drive Assistance and Cooperative Driving);

+ Quản lý đoàn xe và hóa vận (Freight and Fleet Management);+ Quản lý giao thông công cộng (Public Transport Management).

Liên minh Châu Âu hàng năm chi cho việc thực hiện chương trình 120 triệu Euro.Từ 1994-1998 triển khai DRIVE-III, cũng có tên Telematics for Transport, nó là mộtbộ phận trong 4 chương trình kiến trúc của Liên minh Châu Âu, chương trình này xoayquanh việc tiến hành nghiên cứu phương thức vận tải phức hợp đường bộ, đườngkhông, đường sắt và đường thủy; cố gắng thực hiên mạng thông tin số vô tuyến giaothông trên phạm vi toàn châu Âu. Năm 1995, chương trình vận tải cơ động Châu ÂuPROMOTE (Program for Mobility in Transportation in Europe) bắt đầu thực hiện.PROMOTE không phải là suy diễn đơn giản của PROMETHEUS, trọng tâm phát triểncủa nó là thông tin di động từ xe cộ tới hệ thống quản lý giao thông và hệ thống an

19

toàn, tham gia thực hiện không chỉ hãng chế tạo xe mà còn cả các công ty điện tử vàbộ phận quản lý đường bộ.

Trên phương diện thực hiện hệ thống giao thông thông minh, Liên minh châu Âuđã thu được tiến triển thực chất, từ các nhánh mạng giao thông (TEN -T) đã tính toántới thực hiện các trọng điểm liên quan ITS. So với việc xây dựng cơ sở thực hiện phầncứng, hệ thống quản lý giao thông và hệ thống thông tin giao thông giảm đáng kể đầutư bắt buộc, nhưng với hệ thống giao thông tổng thể châu Âu lại có ảnh hưởng quantrọng. Từ 1995-1999 các nhánh trong TEN-T được chi 340 triệu Euro cho các phươngthức vận tải liên quan tới các nhánh ITS, trong đóđể nghiên cứu tính khả thi, liên minhchâu Âu đóng góp 50% kinh phí; để thực hiện 10%, trong giai đoạn đầu của chươngtrình, nhánh thông minh hóa thông tin dịch vụ người dùng và đường bộ được đầu tư 90triệu Euro. Giai đoạn 2 (2000-2006), liên minh tiếp tục cung cấp tài chính cho cácnhánh ITS.

d. Quá trình phát triển ITS của Trung QuốcTừ đầu những năm 70 của thế kỷ 20, Trung Quốc đã bắt đầu phát triển ITS, lúc đó

gọi là công trình giao thông. Viện nghiên cứu khoa học Bộ Giao thông đường bộ vàCục Cảnh sát Bắc kinh hợp tác, lần đầu tiên Trung Quốc tiến hành thử nghiệm tínhtoán điều khiển tín hiệu giao thông. Từ đầu những năm 80 đã coi trọng vận dụng côngnghệ cao phát triển hệ thống giao thông vận tải: quản lý giao thông đô thị, phát triểnrộng rãi điều tra giao thông đô thị, quy hoạch, xử lý đồng thời bắt đầu tiến hành nghiêncứu công nghệ điều khiển giao thông đô thị.

Mở đầu những năm 90, một số trường đại học và viện nghiên cứu đã bắt đầunghiên cứu thử nghiệm công nghệ điều khiển giao thông đô thị, các nghiên cứu nàychủ yếu học lý luận và ý tưởng từ hệ thống điều khiển tín hiệu tiên tiến của các nướcphát triển như Mỹ, Anh, Úc như TRANSIT; SCOOT, SCATS. Từ đó thí điểm tại cácthành phố Bắc Kinh, Thượng Hải, Nam Kinh. Đồng thời Bắc Kinh, Thượng Hải,Thẩm Dương và Hàng Châu lần lượt nhập hệ thống điều khiển của Anh và Úc nhưSCOOT và SCATS.

Đầu 1996, Bộ Khoa học Công nghệ tiến hành một loạt các hoạt động hợp tác vàgiao lưu trên lĩnh vực ITS, thúc đẩy nghiên cứu và phát triển ITS trong nước . Ngânsách trọng điểm quốc gia Trung Quốc trong năm 1996 được dùng để nghiên cứu hệthống ITS. Năm 1997-1998, Trung Quốc và liên minh Châu Âu hợp tác cung cấpthông tin, trao đổi kinh nghiệm và tổ chức các hội nghị ITS ở Bắ c Kinh và Brussels,những cuộc trao đổi rất bổ ích cho việc nắm rõ tác dụng của ITS trong giới kỹ thuật vàcác giới liên quan khác của Trung Quốc.

Trong thời kỳ đổi mới “95”, Bộ Giao thông Trung Quốc đề ra “tăng cường pháttriển và nghiên cứ u ITS Trung Quốc”, kết hợp thành quả quốc tế và Trung Quốc, phângiai đoạn triển khai hệ thống điều khiển giao thông, hệ thống thông tin lái xe, điều độphương tiện với hệ thống đạo hàng, hệ thống an toàn phương tiện cùng quản l ý thu phítổng cộng 5 mục tiêu lớn cần triển khai nghiên cứu, công trình hóa và tập hợp hệthống, trên cơ sở này áp dụng thành thục thành tựu khoa học công nghệ vào việc cungcấp sản phẩm và công nghệ. Trong giai đoạn này rất nhi ều chuyên gia đã quan tâm tớithành quả nghiên cứu kiến trúc hệ thống của nước ngoài, tự tiến hành nghiên cứu phân

20

tầng không trùng lặp để góp ý triển khai nghiên cứu kiến trúc hệ thống củ a ITS TrungQuốc .

Sau khi trưng tập ý kiến, năm 1999, Bộ Khoa học Công nghệ xác định nội dungtăng cường các nhánh khoa học công nghệ liên quan và cho phép trung tâm nghiên cứucông nghệ ITS quốc gia thuộc Sở Khoa học công nghệ đường bộ, Bộ Giao thông chủtrì nghiên cứu, tập trung hơn 100 chuyên gia từ các trường đại học, viện, nhà máy vàbộ phận liên quan tham gia nghiên cứu các nhánh liên quan ITS. Tới cuối năm 2000việc nghiên cứu các nhánh được hoàn thành, qua tiếp thu ý kiến và chỉnh sửa trên mọiphương diện, tháng 9/2001 chính thức được kiểm định và nghiệm thu.

Trong thời kỳ “15” Bộ Khoa học Công nghệ phát động thực hiện chương trình“15” nhánh khoa học công nghệ trọng điểm, lớn nhất là “Hệ thống giao thông thôngminh điển hình và triển khai”. Nhánh này thông qua triển khai công nghệ then chốt,xây dựng môi trường và ứng dung mẫu, giải quyết trọng điểm điều khiển giao thông,tập hợp thông tin dịch vụ, thông tin cự li ngắn chuyên dụng, đường bộ thông minh vàcác tiêu chuẩn quy phạm...nghiên cứu mô thức và công nghệ phát triển ITS phù hợpđặc điểm Trung Quốc, vì sự phát triển của ITS Trung Quốc, đặt cơ sở ứng dụng vàcông nghiệp hóa, thúc đẩy công nghiệp chế tạo và phục vụ phát triển, tiếp cận côngnghệ cao cải tạo nhà máy truyền thống, thông qua thông tin hóa đẩy nhanh tiến trìnhcông nghiệp hóa. Tháng 9/2006, Bộ khoa học công nghệ tổ chức thực hiện chươngtrình công nghệ “1015” trong đó “Mẫu ứng dụng tập hợp công nghệ ITS quốc gia” làchương trình quan trọng, trọng điểm của chương trình là nghiên cứu bố cục cung cấpdịch vụ giao thông vận tải nhân tính hóa, phát triển công nghệ thông minh hóa hệthống giao thông và công nghệ giao thông vận tải an toàn cao, kết hợp phục vụ thế vânhội Bắc Kinh 2008, hội chợ Thượ ng Hải 2010 và Á vận hội Quảng Châu, dựa trên cáccông trình lớn mạng đường cao tốc thu phí không dừng TQ và dị ch vụ cùng hệ thốngvận tải Logistic....Từ đó thực hiện tổng hợp ứng dụng xây dựng công nghệ ITS, hìnhthành hệ thống tiêu chuẩ n quy phạm và hệ thống đánh giá, nâng cao năng lực sáng tạocông nghệ, góp phần phát triển công nghiệp, thúc đẩy hình thành hệ th ống mới.

1.1.4. Tổng quan về lợi thế của ITS

Nhìn chung, các lĩnh vực ứng dung hệ thống giao thông thông minh có thể baogồm: hoạt động của xe cộ, máy bay và tàu thủy, phòng chống tai nạn và an toàn, thanhtoán và định giá điện tử, quản lý các tình huống khẩn cấp, quản lý đường cao tốc, quảnlý sự cố, quản lý thông tin, vận chuyển hàng hóa đa phương thức, quản lý thời tiếtđường, khai thác và bảo trì đường bộ, quản lý vận chuyển quá cảnh, thông tin du lịch.

ITS cung cấp dịch vụ cho mọi người sử dụng công lập và tư nhân. Người sử dụngcác lĩnh vực ứng dụng hoặc dịch vụ ITS bao gồm cả khách du lịch, người đi đường dễbị tổn thương, người sử dụng cơ sở hạ tầng giao thông đường bộ và các nhà vận hành,quản lý đội tàu và các nhà khai thác các dịch vụ cấp cứu.

Hệ thống giao thông thông minh ITS tích hợp công nghệ viễn thông, điện tử vàcông nghệ thông tin với kỹ thuật giao thông để lập kế hoạch, thiết kế, khai thác, bảo trìvà quản lý các hệ thống giao thông. Việc ứng dụng công nghệ thông tin và thông tinliên lạc cho ngành vận tải đường bộ và giao diện của nó với các phương thức vận tải

21

khác sẽ đóng góp đáng kể cho việc cải thiện hiệu suất, hiệu quả của môi trường, baogồm cả hiệu quả năng lượng, sự an toàn và an ninh của vận tải đường bộ, kể cả việcvận chuyển hàng nguy hiểm, an ninh công cộng và vân chuyển hành khách và vận tảihàng hóa, đồng thời đảm bảo các chức năng của thị trường nội địa cũng như mức độtăng khả năng cạnh tranh và việc làm.

Kết luận rút ra từ nhiều năm theo dõi, đánh giá việc thực hiện tại Mỹ và Canadacho thấy: việc sử dụng ITS đã giúp giảm các khoản tiền phân bổ cho cơ sở hạ tầnggiao thông thậm chí tói 30 - 35% trong khi vẫn giữ nguyên các chức năng tương tựcủa hệ thống.

1.2. Tình hình ứng dụng ITS nói chung và cho đường ô tô cao tốc nói riêng trên thếgiới.

Sau nhiều năm đi vào cuộc sống, việc ứng dụng của ITS đã ở mức độ rộng, Đốivới các quốc gia / thành phố đang phát triển, ITS được xem như là một trong các giảipháp phát triển giao thông bền vững.

Để tiện cho việc hoạch định chính sách cho các quốc gia này, nhiều nghiên cứu đãthống nhất liệt kê những nhóm dịch vụ ưu tiên cho người sử dụng của ITS đối với cácnước đang phát triển như Việt Nam (trong đó có nhiều loại dịch vụ và ứng dụng trongmỗi nhóm) cho giao thông đô thị và cho đường ô tô cao tốc như sau:

a. Thông tin cho hành khách: để trợ giúp hành khách đưa ra những quyết định tốthơn về chuyến đi vì họ biết được mức độ thoải mái khi đi xe bus hay tàu và được cungcấp thông tin tỉ mỉ về dự kiến thời gian đến nơi và nguyên nhân của sự trì hoã n, nếucó;

b. Quản lý nhu cầu giao thông (và vận tải) để giảm việc đi lại của xe cơ giới hóavà ưu tiên cho xe bus, các phương tiện thô sơ (Non Motorized Vehicle - NMV) vàngười đi bộ;

c. Quản lý vận tải hàng hóa để tăng hiệu quả của việc vận chuyển hàng hóa vàgiảm tác động của vận tải hàng hóa đến cộng đồng ;

d. Quản lý giao thông công cộng theo hướng đa phương thức để đảm bảo làmđúng theo lịch trình, để giảm thấp nhất tác động của sự tắc nghẽn cũng như đông đúctrong quá trình hoạt động và để đạt được hiệu quả trong việc sử dụng nhân viên và tàinguyên;

e. Thanh toán điện tử trong việc bán vé giao thông đa phương thứ c (ví như vé tíchhợp sử dụng thẻ thôngminh và trạm thu phí, kế hoạch chia sẻ ô tô và xe đạp nhưngcũng bao gồm ứng dụng thu phí ùn tắc để nâng cao hiệu quả và sự thoải mái, thuậntiện);

f. An toàn và an ninh bao gồm cả công tác quản lý trường hợp khẩn cấp.Dưới đây là những ứng dụng phổ biến của một số dịch vụ trong nhóm dịch vụ đã

được xác định ở trên kèm theo miêu tả một chút về mục đích và cách thức làm việc.

a. Nhóm dịch vụ “Thông tin hành khách”

22

+ Thông tin thực đa chức năng (giao thông đô thị, đường ô tô liên tỉnh, cao tốc)

Hình 1.2.1. Thông tin đa chức năng

Mục đích: Trợ giúp du khách đưa ra những lựa chọn thông minh và làm cho giaothông công cộng đáng để chọn hơn. Nơi áp dụng: Hồng Kông, Brisbane, London vàBerlin

Nguyên lý làm việc: Thông tin từ nhiều hệ thống giao thông công cộng được traođổi với nhau. Chia sẻ lộ trình và thời gian được sử dụng để lên kế hoạch cho cácchuyến đi qua nhiều loại hình vận tải. Thông tin thời gian thực được chia sẻ ở cácđiểm kết nối và được hiển thị cho hành khách. Mỗi hệ thống có thể thu thập thông tinkhác nhau bằng các công nghệ khác nhau nhưng thông tin được chia sẻ theo mộtphương thức chung.

+ Thông tin thời gian thực (giao thông đô thị)

Hình 1.2.2. Thông tin thời gian thực

Mục đích: Thông tin hành khách thời gian thực được thiết kế để tăng mức sử dụnggiao thông côngcộng bằng cách tăng sự tin cậy của dịch vụ. Nơi áp dụng: Singapore,Brisbane, Strasbourg, London và nhiều thành phố khác .

Nguyên lí làm việc: Xe bus sử dụng GPS và đồng hồ công tơ mét để xác định vị trícủa chúng dọc theo chuyến đi. Thông tin về vị trí được truyền trở lại một hệ thống xử

23

lý trung tâm có sử dụng kết nối không dây ví dụ như GPRS. Hệ thống trung tâm sửdụng vị trí hiện tại của xe bus và vị trí nó muốn đến và tính toán xem xe bus đó sẽ đếnsớm hay muộn bao nhiêu. Khoảng sớm hay muộn đó được sử dụng để cập nhật dựđoán lúc nào xe sẽ tới những trạm khác dọc tuyến đường. Thời gian tới nơi được hiểnthị trên các tín hiệu tin nhắn thay đổi ở các trạm dừng, và có thể được gửi trực tiếp tớihành khách thông qua SMS hay mạng Internet. Để trợ giúp những chuyến xe busmuộn, việc đếm thời gian của tín hiệu kiểm soát giao thông có thể được điều chỉnhtheo thời gian thực cho phép 1 chiếc xe bus có thể có thời gian đèn xanh lâu hơn.

+ Hệ thống thông tin hành khách tiên tiến (APIS) (giao thông đô thị, đường ô tô liêntỉnh, cao tốc)

Hình 1.2.3. Hệ thống thông tin hành khách tiên tiến

Mục đích: mục đích của APIS là tác động tới hành vi của người lái bằng việc cungcấp thông tin về thời gian chuyến đi theo các lựa chọn tuyến đường. Sử dụng thông tinnày, người lái xe có thể tránh những nơi tắc nghẽn nặng, giảm ách tắc và giúp sử dụnghiệu quả hơn năng lực của các nhánh đường còn lại. Nơi áp dụng: Nhật Bản, châu Âu,Mĩ, một phần của châu Á.

Nguyên lí hoạt động: Dòng phương tiện trên các nhánh đường được xác định bằngviệc sử dụng những vòng kín (ví như cái được sử dụng trong hệ thống kiểm soát tínhiệu giao thông) và thăm dò các phương tiện với thiết bị đầu vào GPS (Nơi áp dụng xebus, taxi hay là một đội phương tiệ n). Hồ sơ di chuyển được phát triển trong thời gianthực và lái xe được khuyên về mức độ ùn tắc trước khi họ đi vào một tuyến đường nàođó. Thông tin được hiển thị theo nhiều dạng bao gồm tín hiệu tin nhắn thay đổi bên

đường, dẫn trực tiếp tới lái xe thông qua công nghệ mạng không dây hoặc là tới lái xethông qua SMS hoặc Internet.

b. Nhóm dịch vụ “Quản lý giao thông và phương tiện”

24

+ Thu phí ùn tắc (giao thông đô thị)

Hình 1.2.4. Thu phí ùn tắc (giao thông đô thị)

Mục đích: Một trạm thu phí sẽ được ứng dụng trên một khu vực để giảm nhu cầuđi lại bằng phương tiện giao thông và giảm ùn tắc. Giao thông công cộng được ưu tiênsử dụng những làn đường miễn phí. Nơi áp dụng: Stockholm, London, Singapore.Công nghệ tương tự cũng đang được sử dụng rộng rãi ở nhiều thành phố của Ý và NaUy.

Nguyên lí làm việc: Người lái xe có ý định đi vào khu vực thu phí nào đó sẽ phảithanh toán trước một khoản phí qua điện thoại, có thể sử dụng Internet hoặc điện thoạidi động và tin nhắn SMS. Khi một phương tiện đi vào và đi xung quanh khu vực ùn tắcthì biển số xe sẽ bị đọc bởi một hoặc nhiều camera. Nếu người chủ tài khoản có liênquan đến chiếc xe đó thì phải trả phí sau đó tài khoản sẽ bị ghi nợ trên mục vào. Nế ukhông có tiền trong tài khoản, thì việc xử phạt sẽ được ban hành.

+ Trung tâm kiểm soát phương tiện (giao thông đô thị, đường ô tô liên tỉnh, cao tốc)

Hình 1.2.5. Trung tâm kiểm soát phương tiện

Mục đích: Cung cấp một nơi tập trung kiểm soát và theo dõi để quản lý hệ thốnggiao thông trong thành phố và giảm chi phí của tai nạn trên đường và của hệ thốngphương tiện giao thông. Nơi áp dụng: Bắc Kinh, London, Madrid, Sydney, Singapore.

25

Nguyên lí làm việc: Trung tâm thường được sử dụng cho việc kiểm soát tín hiệugiao thông, trung tâm kiểm soát giờ còn là một trung tâm phối hợp cho việc di chuyểncủa phươ ng tiện và dữ liệu đi đường. Trung tâm có thể là nhiều cơ quan về đường bộ,giao thông, giao thông công cộng, cảnh sát, các dịch vụ khẩn cấp, tất cả sử dụng mộttrung tâm. Một trung tâm kiểm soát hợp nhất hoặc có thể thành lập một số trung tâmchuyên trách với dữ liệu liên kết với nhau. Một trung tâm kiểm soát hợp nhất sẽ chiasẻ dữ liệu thông tin và kiểm soát từ nhiều hệ thống GPS bao gồm hệ thống kiểm soátphương tiện được lưu trữ trong máy tính được bổ sung bởi CCTV, thông tin được nhậntừ quần chúng trong các sự cố, hệ thống thông tin hành khách thời gi an thực (RTPI),hệ thống quản lý giao thông công cộng và vận hành, APIS và camera CCTV sở hữubởi cảnh sát, phương tiện giao thông, đường có trạm thu phí và các cơ quan khác.Nhân viên phòng kiểm soát phối hợp trường hợp khẩn cấp được y êu cầu và các dịchvụ giao thông để quản lí sự cố, dòng phương tiện và an toàn. Tín hiệu tin nhắn thay đổicó thể được sử dụng cùng với sóng vô tuyến của các chương trình phát thanh truyềnhình và các hình thức thông tin đại chúng khác để giữ nơi công cộng hoạt động trơntru.

+ Quản lý vận tải hàng hóa (đường ô tô)

Hình 1.2.6. Quản lý vận tải hàng hóa

Mục đích: Nâng cao hiệu quả vận hành của đoàn xe . Nơi áp dụng: Anh, Mỹ, Nhật,Áo, Đức, Thụy Sĩ,và Úc.

Nguyên lí làm việc: Phương tiện xác định vị trí của chúng bằng cách sử dụng tínhiệu GPS. Những tín hiệu này được gửi lại bộ phận quản lý xe dưới dạng ký hiệu trênbản đồ. Chương trình phần mềm sẽ lập kế hoạch tuyến đi cho phép chiếc xe tải được đilệch hướng so với dự kiến lúc đầu bằng những hướng dẫn điện tử được gửi lại ngườilái xe. Lịch sử vị trí chi tiết có thể được lưu lại phục vụ cho những phân tích sau này.Hệ thống máy tính có thể giám sát tình trạng của phương tiện và báo cáo để giữ lại nếubất kì sự kiện cụ thể nào đó xả y ra.

c. Nhóm dịch vụ “Thanh toán điện tử”

+ Thanh toán điện tử (giao thông đô thị, công cộng)

26

Hình 1.2.7. Thanh toán điện tử

Mục đích: Thẻ thông minh được sử dụng như là một cách chi trả điện tử. Nhữngchiếc thẻ này có thể được n ạp tiền ở các điểm thanh toán (các ngân hàng, cửa hàngnhỏ) hoặc thậm chí qua Internet và sau đó sử dụng để chi trả cho hàng hóa và dịch vụ.Nơi áp dụng: London, Bangkok, Ấn Độ.

Nguyên lí làm việc: Bằng việc kết hợp 1 chiếc thẻ thông minh với các chức năngkhác nhau như là mua vé phương tiện công cộng hay rộng hơn là chấp nhận thanh toánthẻ. Hệ thống thanh toán điện tử khác có thể sử dụng điện thoại di động để mua bán.Tiền mua hàng sẽ dồn lại trên hóa đơn điện thoại. Người bán hàng sẽ nhận được tiềntừ công ti điện thoại.+ Trạm thu phí điện tử (đường ô tô liên tỉnh, cao tốc)

Hình 1.2.8. Trạm thu phí

Mục đích: Trạm thu phí điện tử (ETC) cung cấp sự tiện lợi hơn cho việc thanhtoán, yêu cầu dừng lại ít hơn,giảm chi phí vận hành hệ thống trạm thu phí và hạn chế ítnhất việc thất thu do tham nhũng khi so sánh với hệ thống thu phí thông thường. Nơiáp dụng: CityLink, Melbourne, đường cao tốc ở Malaysia, và các đường thu phíởBrasil.

Nguyên lí làm việc: Nhiều hệ thống sử dụng thẻ điện tử (thẻ ghi) giao tiếp sóngngắn chuyên dùng (DSRC). Người lái xe phải trả trước bằng tài khoản còn giá trị hoặc

27

bằng thẻ thông minh hoặc là ở hệ thống trung tâm. Khi một chiếc xe đi dọc một conđường thì tấm thẻ được đọc bởi khung dàn đọc thẻ. Tấm thẻ mà quá hạn thì hệ thốngsẽ ghi nợ vào tài khoản cá nhân cho quãng đường đã đi vào thời gian đó trong ngày.Những hệ thống khác sử dụng cách nhận diện số thẻ tự động (APNR) để đọc biển sốxe. Số của chiếc xe được nối với trung tâm dữ liệu và tài khoản người sử dụng bị trừđi. Mức giá sẽ phụ thuộc vào khoảng thời gian trong ngày. Nếu không có tiền trong tàikhoản hoặc không có tấm thẻ nào phù hợp hoặc không có số đăng kí, thì camera sẽnhận diện và đọc biển số xe và một giấy phạt sẽ được gửi đến.

d. Nhóm dịch vụ “An toàn và an ninh

+ Hệ thống kiểm soát an toàn (giao thông đô thị, đường ô tô liên tỉnh, cao tốc)

Hình 1.2.9. Hệ thống kiểm soát an toàn

Mục đích: Hệ thống kiểm soát an toàn được thiết kế để giảm số tại nạn thông quaviệc cảnh báo lái xe về điều kiện của đường. Nơi áp dụng: Châu Âu, Nhật Bản, TrungQuốc, và Mỹ.

Nguyên lí làm việc: Hệ thống sử dụng một loạt cảm biến được đặt bên đường đểxác định điều kiện môi trường. Các dữ liệu cảm biến được thông tin tới thiếu bị xử lýtrung tâm và thường là sử dụng mạng thông tin không dây. Hệ thống trung tâm sẽquyết định việc gửi cảnh báo, làn xe nào tiếp tục được sử dụng hay tốc độ giới hạn làbao nhiêu dựa trên luật kinh doanh và các tín hiệu tin nhắn và tín hiệu thay đổi tốc độsẽ được sử dụng để chuyển thông tin này tới lái xe. CCTV camera được sử dụng đểbuộc người lái xe phải tuân theo giới hạn tốc độ và giúp việc xác nhận điều kiện giaothông và môi trường. Các thiết bị giám sát gió, tuyết, sương mù và chuyển động củaphương tiện. Sau đó, hệ thống trung tâm sẽ thiết lập vận tốc đi trên đường thích hợpvới điều kiện, tín hiệu thay đổi tốc độ hiển thị tốc độ hiện tại và camera tốc độ tự độngđiều chỉnh để bắt buộc người lái phải tuân theo tốc độ được hiển thị đó.

28

+ Hệ thống camera giám sát (CCTV) (giao thông đô thị, đường ô tô liên tỉnh, cao tốc)

Hình 1.2.10. Hệ thống Camera giám sát (CCTV)

Mục đích: Kiểm soát các địa điểm tập trung (trạm thu phí, trạm xe bus và sân gavà các khu vực công công cộng khác) để có thể trợ giúp và phản ứng lại các trườnghợp khẩn cấp nếu cần. Rất hữu ích khi không có nhân viên nào ở trạm xe bus hay sânga. Nơi áp dụng: Châu Âu, Trung Quốc, Mỹ, Úc, Malaysia, Thái Lan, Hồng Kong,Singapore.

Nguyên lí làm việc: Nhân viên phòng điều khiển trung tâm sử dụng hệ thốngcamera và cá thiết bị liên lạc tiên tiến để giám sát các khu vực công cộng. Nhân viêntrung tâm kiểm soát liên lạc với cảnh sát và các dịch vụ khẩn cấp thông qua các thiết bịtiên tiến. Nhân viên phòng điều khiển có thể đưa ra thông báo và h ỏi nếu hành kháchcần trợ giúp. Thông thường, một chiếc điện thoại khẩn cấp được cung cấp để giúphành khách có thể thực yêu cầu trợ giúp .

+ Hệ thống điện thoại khẩn cấp - eCall trên xe ô tô (giao thông đô thị, đường ô tô liêntỉnh, cao tốc)

Hình 1.2.11. Hệ thống điện thoại khẩn cấp – eCall trên xe ô tô

Mục đích: Hệ thống điện thoại khẩn cấp trên xe ô tô. Hệ thống đảm bảo an toànnày sẽ tự động quay số điện thoại trung tâm ứng cứu khẩn cấp duy nhất là 112 trongtrường hợp có sự cố giao thông nghiêm trọng xảy. Theo tính toán, hệ thống eCall có

29

thể cứu sống 2500 mạng sống mỗi năm khi được triển khai hoàn chỉnh và giảm bớt cácvụ tai nạn nghiêm trọng lên tới hơn 15% các trường hợp do giảm được thời gian thôngtin sự cố tới được dịch vụ điện thoại khẩn cấp. Đây là hệ thống được ưu tiên trong Kếhoạch hành động về các hệ thống giao thông thông minh ITS của Châu Âu. Nơi ápdụng: Toàn châu Âu, đã có 20 nước đồng thuận triển khai hệ thống này.

Nguyên lí làm việc: eCall quay số 112 duy nhất trên toàn Châu Âu một cách tựđộng trong trường hợp có sự cố nghiêm trọng xảy ra và truyền thông tin về vị trí chínhxác của nơi xảy ra tai nạn và các thông tin cốt yếu khác tới dịch vụ điện thoại khẩn cấpgần nhất. Để triển khai đầy đủ hệ thống eCall, các nước thành viên phải đảm bảo rằngcác trung tâm dịch vụ điện thoại khẩn cấp được trang các thiết bị để xử lý các cuộc gọivà mọi xe mới phải được trang bị công nghệ eCall.

1.3. Tình hình giao thông đường bộ hiện nay tại Việt Nam và xác định mục tiêu đốivới việc ứng dụng ITS.

1.3.1. Giao thông đường bộ: liên tục phát triển nhưng còn nhiều bất cập

1.3.1.1. Liên tục phát triển

Trải qua nhiều năm xây dựng, giao thông đương bộ Việt Nam đã phát triển vớimột hệ thống Quốc Lộ (xem Phụ lục 1), đường đô thị, nông thôn và đang từng bướcxây dựng hệ thống đường cao tốc (Phụ lục 2). Toàn bộ các tuyến đường Quốc lộ củaViệt Nam được cho là có tổng chiều dài khoảng 17.300 km 4, với gần 85% đã trángnhựa. Ngoài các đường quốc lộ còn có các đường tỉnh lộ, nối các huy ện trong tỉnh,huyện lộ nối các xã trong huyện.Các tuyến tỉnh lộ có tổng chiều dài khoảng 27.700km, với hơn 50% đã tráng nhựa.

Phương tiện giao thông tăng nhanh chóng, đặc biệt là phương tiện đi lại cá nhân,(xem bảng 1.3.1), tuy nhiên, không có số liệu về số lượng xe lưu thông, mà chỉ có sốlượng xe đã đăng ký. Nghiên cứu (Duc N.H et al, 2013) chỉ ra rằng có sự chênh lệchrất rõ: chỉ khoảng 70-80% số đăng ký là có lưu thông trên đường. Cụ thể, đến hết2011, đăng ký là 33.925.839 xe máy, nhưng chỉ có 24.662.680 (72.70%) lưu thông.

4Ước cho năm 2012

30

Bảng 1.3.1. Hạ tầng đường bộ

Hạng mụcTổng

sốTrungương

Địaphương

Tổngsố

Trungương

Địaphương Tổng số Trung

ươngĐịa

phương

2010 2009 2008

Đường bộ(Km)

188,744 15,370 173,374 180,549 15,065 165,484 171,392 14,611 156,781

Nhựa và bêtông nhựa 93,535 15,085 78,450 87,941 14,768 73,173 80,108 14,430 65,678

Đá 7,044 7,044 8,898 8,898 8,325 8,325

Cấp phối 34,879 285 34,594 37,060 297 36,763 37,356 181 37,175

Đường đất 53,286 53,286 46,650 46,650 45,603 45,603

Cầu

Số lượng(Cái)

28,574 2,991 25,583 24,102 3,151 20,951 28,937 3,051 25,886

Chiều dài (m) 966,401 153,436 812,965 759,261 159,051 600,210 746,977 153,730 593,247

Nguồn: “GSO, 2013”

31

Bảng 1.3.2. Số lượng phương tiện cơ giới đường bộ đã đăng ký

Năm Ô tô Xe máy Cộng

1991 256,898 1,522,184 1,779,082

1992 270,036 1,704,225 1,974,261

1993 292,899 2,427,163 2,720,062

1994 330,000 3,000,000 3,330,000

1995 340,779 3,578,156 3,918,935

1996 386,976 4,208,247 4,595,223

1997 417,768 4,827,218 5,244,986

1998 443,000 5,200,000 5,643,000

1999 456,000 5,600,000 6,056,000

2000 486,000 6,478,000 6,964,000

2001 532,681 8,395,835 8,928,516

2002 607,401 10,273,000 10,880,401

2003 675,000 11,379,000 12,054,000

2004 774,824 13,375,992 14,150,816

2005 891,104 16,086,644 16,977,748

2006 965,455 18,406,385 19,371,840

2007 1,106,617 21,721,282 22,827,899

2008 1,351,080 25,273,088 26,624,168

2009 1,535,087 29,967,000 31,502,087

2010 1,694,575 31,155,154 32,849,729

2011 1,882,972 33,925,661 35,808,633

2012 2,004,730 36,331,479 38,336,209

2013 (8 tháng đầu) 2,095,346 37,892,781 39,988,127

Ghi chú: số xe lưu thông chỉ khoảng 70-80%, theo “Duc N.H. 2013”.Nguồn: Nhóm nghiên cứu tổng hợp từ các báo cáo của UBATGTQG

Thống kê chính thức cho thấy trung bình vận tải đường bộ chiếm tỷ trọng cao nhấtvà tăng 10-20%, trong khi các phương thức vận tải khác có tăng, có giảm (bảng 1.3.3).

32

Bảng 1.3.3. Vận tải đường bộ(Nguồn “GSO, 2013”)

Khối lương vận chuyển hành khách Khối lương luân chuyển hành khách

Khối lương vận chuyển hàng hóa Khối lương luân chuyển hàng hóa

33

1.3.1.2. Nhưng còn nhiều bất cập, một các nguyên nhân là do không có thông tin/ dữliệu thực và kịp thời

Có nhiều vấn đề giao thông đường bộ đang cần được giải quyết. Giao thông đô thịtại Việt Nam đang là một bức xúc lớn của xã hội, một bài toán đau đầu cho giới hoạchđịnh chính sách, và cũng là một rào cản quan trọng trong quá trình đô thị hoá và pháttriển kinh tế của đất nước. Có thể nêu vắn tắt với một số vấn đề sau, đặc biệt là vấn đềtai nạn giao thông và ùn tắc giao thông.

a. Tai nạn giao thông

Bảng 1.3.4. Tai nạn giao thông đường bộ

Toàn bộ TNGT TNGT từ nghiêm trọng trở lên

Số vụ Số ngườichết

Số bịthương Số vụ Số người

chếtSố bị

thương Số vụ Số ngườichết

Số bịthương

1992

NA

8.165 2.755 9.040

1993 11.678 4.350 12.590 43.0% 57.9% 39.3%

1994 13.118 4.533 13.056 12.3% 4.2% 3.7%

1995 15.376 5.430 16.920 17.2% 19.8% 29.6%

1996 19.075 5.581 21.556 24.1% 2.8% 27.4%

1997 19.159 5.680 21.905 0.4% 1.8% 1.6%

1998 19.975 6.067 22.723 4.3% 6.8% 3.7%

1999 20.733 6.670 23.911 3.8% 9.9% 5.2%

2000 22.468 7.500 25.400 8.4% 12.4% 6.2%

2001 25.040 10.477 29.188 11.4% 39.7% 14.9%

2002 27.134 12.800 30.999 8.4% 22.2% 6.2%

2003 19.852 11.319 20.400 -26.8% -11.6% -34.2%

2004 16.911 11.739 15.142 -14.8% 3.7% -25.8%

2005 14.141 11.184 11.760 -16.4% -4.7% -22.3%

2006 14.161 12.373 11.097 0.1% 10.6% -5.6%

2007 13.985 12.800 10.266 -1.2% 3.5% -7.5%

2008 12.163 11.318 7.885 -13.0% -11.6% -23.2%

2009 11.785 11.094 7.559 -3.1% -2.0% -4.1%

2010 48.301 11.060 51.958 16.4% -0.3% 36.3%

2011 44.202 11.239 48.363 -5.0% -0.7% -2.2%

2012 35.820 9.540 38.170 -16.9% -13.1% -23.4%

2013* 19.286 6.183 19.323

Ghi chú: Năm 2013 tính đến hết tháng 8

Nguồn: Nhóm nghiên cứu tổng hợp từ các báo cáo của UBATGTQG

Mặc dù có nhiều cố gắng, nhưng tai nạn giao thông vẫn chưa được kiềm chế vữngchắc, nhiều tai nạn nghiêm trọng vẫn xảy ra và số người tử vong vẫn ở mức cao. Một

34

nghiên cứu thực hiện năm 2008 đã chỉ ra rằng có tồn tại một chu kỳ 5 năm trong lịchsử an toàn giao thông Việt Nam: từ 1992, theo đó, cứ 5 năm một lần, tai nạn giaothông lại trở nên nghiêm trọng tới mức phải có những nỗ lực bảo đảm trật tự an toàngiao thông ở một mức độ cao hơn một cách đang kể (Duc N.H. et al, 2009). Theo kếtluận này, năm 2012 sẽ là một năm như vậy. Và điều này đã được xác nhận với việcChính phủ coi năm 2012 là năm An toàn giao thông.

b. Nạn ùn tắc giao thông

Tại các thành phố lớn trong nước, cho dù là 7 giờ sáng hay 5 giờ chiều, người lưuthông trên các con đường lớn, nhỏ tại các đô thị đông dân như Hà Nội, TP Hồ ChíMinh đều chịu chung một số phận kẹt xe. Đó là một cảnh tượng quen mắt hàng ngàyvới cư dân thành thị, một đề tài tốn hao biết bao bút mực của báo chí, một thực trạng.

c. Mặt trái của đô thị hóa

Sự phát triển của xã hội và quá trình đô thị hoá kéo theo nó nhiều ‘hệ quả mặt trái’khó tránh khỏi, mà ùn tắc đô thị đang đựơc xem là bài toán nan giải hàng đầu. Giaothông đô thị rối ren không chỉ gây nhiều thiệt hại về mặt kinh tế, phản ảnh cảnh quanhay thực trạng văn minh thành phố, mà đáng quan ngại hơn cả, đó là một trong nhữngnguyên nhân làm tăng ô nhiễm môi trường trầm trọng . Nhiều cuộc quan trắc chấtlượng môi trường không khí tại Hà Nội đề u cho kết quả dưới chuẩn quốc tế gấp rấtnhiều lần mà nguyên nhân chủ yếu là do lựơng xe quá tải gây nê n. Điều này, ảnhhưởng đến sức khoẻ người dân, đồng thời gây tổn thất nặng nề cho nền kinh tế xã hội.

d. Mật độ dân số, xe cộ cao

Thực tế cho thấy Việt Nam hiện là một trong những nước có mật độ dân số dàyđặc, cao gấp nhiều lần so với tiêu chuẩn. Trong đó, Hà Nội vàTP Hồ Chí Minh lànhững thành phố tập trung đông dân nhất, với mật độ tham gia giao thông quá tả i.Theo thống kê, số xe máy đăng ký chính thức tại khu vực thủ đô hiện trên 2 triệu và tạiSài thành là hơn 3 triệu. Đó là chưa kể đến lựơng xe lưu động, hoặc chưa đăng ký,cùng với hàng trăm ngàn xe ô tô. Trong khi đó, quỹ đất dành cho giao thông đô thị lạiquá thấp. Tổng chiều dài đường phố ở các quận-huyện tại Sài Gòn chỉ hơn 2 ngàn câysố; và tính chung cả khu vực nội lẫn ngoại thành Hà Nội có tổng cộng chỉ trên 1 ngànkm đường. Mạng lưới giao thông phân bố không đều. Diện tích mặt đường chật hẹp.Kết cấu cơ sở hạ tầng cầu-đường đã nghèo nàn, lại xuống cấp. Hệ thống giao thôngtĩnh như bãi đậu, trạm dừng vừa thiếu, vừa không đạt chuẩn.

e. Vai trò của chính quyền và người dân

Song, sẽ là thiếu sót nếu chúng ta chỉ đề cập tới những nguyên nhân khách quanmà bỏ quên rất nhiều yếu tố chủ quan khiến cho mặt bằng giao thông thành thị tại ViệtNam ngày càng quá tải và bế tắc.Trong số này, phải kể đến ý thức người dân chưa caovà sự quản lý của nhà nước còn nhiều vấn đề tồn tại.

1.3.1.3. ITS và sức mạnh của thông tin: Giải pháp?

Cũng giống như tình hình lưu thông của phương tiện cơ giới, một trong những yếuđiểm trầm trọng trong cả 5 nhóm vấn đề là không có thông tin / dữ liệu chuẩn xác và

35

kịp thời cho cả người sử dụng lẫn các cấp quản lý. Vì vậy, các biện pháp đề ra cũngnhư ứng xử của người liên quan không thể chuẩn xác, hiệu quả thấp. Thu thập, lưu trữvà xử lý thông tin thời gian thực lại là sức mạnh của ITS. Chính công nghệ giao thôngthông minh giúp ta khắc phục điểm yếu về thông tin / dữ liệu này. Đó là cơ sở cho cácứng dụng của ITS.

1.3.2. Tình hình phát triển ITS tại Việt Nam: xác định mục tiêu ứng dụng

1.3.2.1. Tình hình phát triển ITS tại Việt Nam

+ Nghiên cứu lý thuyêt sơ khai;

+ Những áp dụng đầu tiên trong GTĐT: Trung tâm Điều khiển giao thông Hà Nội;

+ Những áp dụng đầu tiên trên quốc lộ: Hệ thống Giám sát giao thông Pháp Vân -Cầu Giẽ;

+ Những công nghệ ITS đã và đang dự kiến triển khai: một số bài học.

a. Nghiên cứu lý thuyết sơ khai

Ngay từ năm 1997-98, các cán bộ Viện Khoa học và Công nghệ Giao thông vận tảibắt đầu tiếp xúc với ITS qua việc dự một số Hội nghị ITS thế giới (World ITSCongress) và Asia-Pacific ITS. Trên cơ sở đó, năm 1999, một đề tài cấp Bộ GTVT“Nghiên cứu áp dụng giao thông trí tuệ trong GTVT” đã được giao cho Viện với quyếtđịnh số 651/1999/QĐ-BGTVT ngày 17/03/1999 (xem hình 1.3.1). Đề tài có mục tiêu:

+ Tiếp cận sự phát triển ITS của thế giới để theo sát sự phát triển này;

+ Phát hiện những công nghệ ITS, những thành tựu trung gian áp dụng được choViệt Nam.

Nhóm nghiên cứu đã nêu ra ba lĩnh vực có thể và cần được áp dụng công nghệ ITStrong những năm đầu của thập kỷ 2010 là:

+ Quản lý dòng xe lưu thông qua các Trung tâm Điều khiển giao thông đô thị(ATMS- Advanced Trafic management System);

+ Thu phí (Toll collection) trên quốc lộ;

+ Giám sát giao thông trên quốc lộ.

36

Hình 1.3.1. Đề tài cấp bộ năm 1999 về Giao thông trí tuệ (ITS)

37

b. Những áp dụng đầu tiên trong giao thông đô thị: Trung tâm Điều khiển giao thôngHà Nội

Trung tâm Điều khiển giao thông Hà Nội với hệ thống SAGEM điều khiển đènTHGT do Chính phủ Pháp tài trợ chính thức đưa vào hoạt động từ năm 2000, do Cộnghoà Pháp tài trợ, với các thiết bị của hãng SAGEM. Có thể nói đây là ứng dụng đầutiên của công nghệ ITS ở Việt Nam. Đánh giá qua hơn 10 năm đi vào khai thác sửdụng hệ thống đèn THGT SAGEM đã từng bư ớc phát huy hiệu quả cao là cấu phầnquan trọng trong tổ chức giao thông của thành phố. Nhưng hệ thống cũng bộc lộ nhiềuhạn chế không đáp ứng được yêu cầu công tác chỉ huy giao thông hiện tại.

Hộp 1.3.1. Trung tâm Điều khiển giao thông Hà Nội: Ứng dụng ITS đầu tiên

Cấu trúc hệ thống bao gồm 3 thành phần chính:1. Hệ thống ngoại vi: Các tủ điều khiển ngoại vi và hệ thống THGT đặt tại các nút giao thông. Các tủđiều khiển ngoại vi tại các nút giao thông có thể hoạt động theo chế độ đồng bộ theo tín hiệu điềukhiển được truyền từ trung tâm hoặc chuyển sang chế độ tự chạy độc lập khi không có tín hiệu điềukhiển.2. Hệ thống điều khiển trung tâm: được đặt tại Trung tâm điều khiển và giám sát tín hiệu giao thôngthành phố Hà Nội 58 Trần Hưng Đạo.

+ Các thiết bị tại trung tâm điều khiển bao gồm: Hệ thống module kết nối và điều khiển tập trung,Hệ thống máy chủ (server) và các máy tính trạm điều khiển (Work station), Phần mềm điều khiển,01 bản đồ số cho phép mô phỏng trạng thái hoạt động của mạng lưới các trạm điều khiển đầu xa.+ Hệ thống sử dụng Phần mềm điều khiển SYSMART, chạy trên nền hệ điều hành Windows NT

Server. Phần mềm có chức năng cho phép giám sát và điều khiển các tủ điều khiển tại các nút chiatheo các phân vùng quản lý của các đội cảnh sát giao thông. (số nút sử dụng tủ được chia thành cácphân vùng). điều khiển mỗi phân vùng là một chương trình con, các chương trình chỉ hiển thị giámsát và điều khiển các nút tại phân vùng mình quản lý, các chương trình này hoàn toàn tương thíchvà có thể đổi vị trí cho nhau. Chương trình cũng cho phép tính toán thiết lập điều khiển các nút đèngiao thông theo tuyến làn sóng xanh, hoặc có thể điều khiển các thông số đơn lẻ cho từng nút. Phầnmềm điều khiển trung tâm đã cũ lạc hậu không được cài đặt chạy trên phần cứng đồng bộ nên mộtsố chức năng không hoạt động hoặc không chạy đúng theo thiết kế.

3. Hệ thống truyền dẫn tín hiệu: Tín hiệu giám sát và điều khiển được truyền tải thông qua hệ thốngcáp đồng.Tình hình thiết bị sau 10 năm sử dụng (năm 2010)1. Thiết bị ngoại vi- Hệ thống đã đưa vào sử dụng hơn 10 năm đặc biệt là 35 nút đèn THGT: tủ điều khiển, cột đèn , các

cụm đèn tín hiệu, cáp điều khiển được lắp đặt (giai đoạn I) từ năm 1996 đã xuống cấp và hư hỏngnhiều gây ảnh hưởng lớn đến công tác điều hành và chỉ huy giao thông .

- Sử dụng công nghệ đèn sợi đốt tiêu tốn điện năng, tuổi thọ thấp, tủ điều khiển thiế t bị hư hỏngnhiều đặc biệt là các thiết bị: cạc nguồn, modem kết nối. Tính năng của tủ còn hạn chế điều khiểntối đa được 16 nhóm tín hiệu, phần mềm điều khiển của tủ mới chỉ cho phép lập trình thiết lập chukỳ cố định, không có chức năng điều khiển thích nghi và một số tính năng khác như: dùng làm nútbấm đi bộ, vv....

- 70 nút đèn THGT lắp đặt giai đoạn II sử dụng công nghệ mới hơn lắp đặt từ năm 1999, sử dụngloại đèn sợi đốt, cột đèn tín hiệu bằng sắt.

2. Thiết bị hệ thống trung tâmTủ điều khiển trung tâm bao gồm 7 module có dung lượng cho phép có thể kết nối và điều khiển được112 tủ trạm điều khiển đầu xa (Mỗi module cho phép quản lý điều khiển được 16 nút).

38

Hệ thống máy chủ và máy tính trạm điều khiển có cấu hình thấp và cũng đã hư hỏng một số. Cụ th ể:01 Máy chủ: gốc đã bị hỏng, hiện đang dùng máy chủ dự phòng,

03 máy tính trạm điều khiển được thiết lập cấu hình mạng ngang hàng đồng cấp, đồng bộ phần mềmđiều khiển và dữ liệu. Máy tính trạm điều khiển thuộc thế hệ PC 486, cấu hình: Ổ đĩa cứng hệ thốngdung lượng 40 GB, 128MB RAM. Hiện tại đã có 02 chiếc bị hỏng, chỉ còn sử dụng đư ợc 01 chiếc.

c. Những áp dụng đầu tiên trên quốc lộ: Hệ thống Giám sát giao thông Pháp Vân -Cầu Giẽ.

Dự án thí điểm xây dựng hệ thống giám sát giao thông bằng hình ảnh trên tuyếnPháp Vân- Cầu Giẽ từ 2007 do Tập đoàn Hải Châu tự bảo đảm kinh phí với mục đíchchứng tỏ rằng có thể làm chủ và dùng công nghệ ITS để giám sát giao thông (Hình1.3.2).

Nguồn: Tập đoàn Hải Châu

Hình 1.3.2. Hệ thống giám sát giao thông bằng hình ảnh trên tuyến Pháp Vân- Cầu Giẽ

Hộp 1.3.2. Giám sát trật tự an toàn giao thông bằng hình ảnh của Hải Châu

Tập đoàn Hải Châu Việt Nam (doanh nghiệp tư nhân thànhlập năm 1992), từ 2007, đã xây dựng và được các cơ qu anliên quan cho thực hiện dự án thí điểm “Giám sát trật tự antoàn giao thông đường bộ bằng hình ảnh trên quốc lộ 1đoạn Pháp Vân – Ninh Bình"

Các hạng mục của Dự án bao gồm:a. Lắp đặt hệ thống các camera bao gồm các chức năng:+ Camera giám sát toàn cảnh được lắp đặt tại các điểmphức tạp về TTATGT để theo dõi tình hình lưu lượngphương tiện trên đường, tai nạn giao thông để chủ động xửlý tình hình khi có nguy cơ ùn tắc giao thông.

+ Camera ghi nhận hình ảnh (ngày và đêm) phương tiện đi không đúng ph ần đường, không chấp hành hiệulệnh của đèn tín hiệu giao thông; thường xuyên thay đổi vị trí lắp đặt kết hợp với lắp đặt mô hình máy đo tốcđộ, camera tại các vị trí phức tạp về tình hình TTATGT, nhằm tạo ý thức tự giác chấp hành pháp luật đối

39

với người tham gia giao thông.

+ Lắp đặt máy đo tốc độ multaradar và máy đo tốc độ lazer lắp trên xe ôtô để di động ghi nhận hình ảnh cácphương tiện chạy quá tốc độ quy định trên tuyến.

+ Camera nhận dạng biển kiểm soát phương tiện được lắp đặt tại các làn xe của Tr ạm thu phí Nam Cầu Giẽ,tích hợp với hệ thống dữ liệu của xe vi phạm. Khi phương tiện vi phạm qua Trạm thu phí hệ thốngcameranhận dạng và ra lệnh cho các thiết bị báo động (còi, đèn) để Cảnh sát giao thông biết yêu cầu phương tiện đivào đường cưỡng bức và tiến hành xử lý theo quy định.b. Lắp đặt cân tải trọng, tự động cân tải trọng các phương tiện khi đi qua các làn xe của Trạm thu phí NamCầu Giẽ.

c. Thiết kế phần mềm “Hệ thống đảm bảo ATGT đường bộ" tích hợp với các thiết bị kỹ thuật nghiệp vụ đểlưu hình ảnh, dữ liệu phương tiện vi phạm TTATGT phục vụ cho việc xử lý vi phạm hành chính và công tácnghiệp vụ khác.

d. Đầu tư, phối hợp với các đơn vị chức năng có liên quan để xây dựng hệ thống đường truyền công nghệ vệtinh VINASAT, đường truyền cáp quang (megawan), hệ thống thu phát tín hiệu sóng vô tuyến để truyềnhình ảnh phương tiện vi phạm về Trung tâm chỉ huy Cục CSGT đường bộ - đường sắt 112 Lê Duẩn, Trungtâm chỉ huy 112 Trần Hưng Đạo, Trung tâm giám sát, xử lý TTATGT Trạm thu phí Nam Cầu Giẽ và Vănphòng Ủy ban ATGT Quốc gia.e. Đầu tư lắp đặt hệ thống giám sát TTATGT tại Trung tâm chỉ huy 112 Trần Hưng Đạo của Cục CSGTđường bộ - đường sắt.f. Đầu tư lắp đặt hệ thống giám sát TTATGT tại Trung tâm chỉ huy, giám sát và xử lý các phương tiện viphạm TTATGT tại Trạm thu phí Nam Cầu Giẽ.

Tại cuộc họp sơ kết ngày 17/9/2008 do Phó Thủ tướng Chính phủ Hoàng Trung Hải chủ trì, Dự án đã

được đánh giá rất cao về tính khả thi, phù hợp với yêu cầu đổi mới công nghệ trong công tác tuần tra kiểm soátTTATGT, tăng cường cưỡng chế thực hiện pháp luật TTATGT, tạo lập được ý thức tự giác chấp hành của ngườitham gia giao thông, giảm thiểu 40% tai nạn giao thông trên cả 3 tiêu chí, không xảy ra tai nạn đặc biệt nghiêmtrọng và ùn tắc giao thông. Đây là cơ sở thực tiễn đ ể đề ra chủ trương giám sát TTATGT bằng hình ảnh mộtcách rộng rãi.

Năm 2008, Tập đoàn Hải Châu Việt Nam đã tặng toàn bộ Hệ thống giám sát TTATGT đường bộ bằnghình ảnh trên tuyến Pháp Vân - Ninh Bình, QL1 cho Bộ Công an. Đến nay, Dự án đang tiếp tục được thực hiệntheo chỉ đạo của Thủ tướng Chính phủ tại văn bản số 6222/VPCP -KTN ngày 22/9/2008 và Kế hoạch số134/BCA-KH(C11) ngày 03/10/2008 của Bộ Công an. Tập đoàn Hải Châu Việt Nam tiếp tục hỗ trợ vận hành,bảo trì thêm một thời gian nữa.

d. Những công nghệ ITS đã và đang dự kiến triển khai: có những kết quả chưa tốt vàmột số bài học

Sau thời gian tìm hiểu, những năm gần đây, việc áp dụng công nghệ ITS bắt đầukhởi sắc. Đã và đang có nhiều dự kiến, trong đó tập trung vào những xu hướng sau:

- Trung tâm điều khiển giao thông (ATMS - Advanced Trafic ManagementSystem);

- Giám sát vi phạm giao thông;

- Thẻ thông minh;

- Quản lý giao thông trên đường ô tô.

+ Trung tâm điều khiển giao thông (ATMS - Advanced Trafic Management System):cần nhưng chưa xây dựng thành công

Sau áp dụng thành công ở Hà Nội như nêu trên, bây giờ không còn nghi ngờ vềcông nghệ ATMS này nữa. Tại Thành phố Hồ Chí Minh, Trung tâm Điều khiển giaothông bước đầu được lắp đặt với CCTV theo dõi giao thông. Sau nhiều năm khai thácđã đến lúc cần đầu tư bài bản hơn. Đây là một trong những dự án trọng điểm của thành

40

phố, là giải pháp đột phá của TP HCM để kéo giảm ùn tắc giao thông. Dự án sẽ đượctriển khai theo hình thức phân kỳ t rong 3 giai đoạn, thời gian dự kiến trong 5 năm(2012-2017), tổng kinh phí 187 triệu vốn ODA có hoàn lại (xem Hộp 1.3.3).

Hà Nội cũng đã một lần nâng cấp Trung tâm điều khiển giao thông bằng vốn vayNgân hàng thế giới, nhưng hiệu quả thấp, không tương thích với hệ thống sẵn có, gâylãng phí lớn. Vì vậy, năm 2010, trước tình trạng gia tăng khá nhanh của lưu lượngphương tiện giao thông trên địa bàn thành phố hiện nay, UBND TP Hà Nội phê duyệtdự án đầu tư cải tạo nâng cấp Trung tâm điều khiển tín hiệu giao thông và thiết bịngoại vi (giai đoạn I). Theo đó, Hà Nội sẽ chi hơn 231,5 tỷ đồng (trong 2 năm 2011 và2012) để nâng cấp Trung tâm điều hành đèn tín hiệu giao thông. Việc nâng cấp Trungtâm điều hành đèn tín hiệu giao thông này nhằm bảo đảm công tác điều hành hệ thốngđèn tín hiệu giao thông của thành phố, tiến tới tự động điều khiển chu kỳ đèn giaothông phù hợp với lưu lượng phương tiện từng thời điểm. Tuy nhiên, đến nay dự ánvẫn dừng chân tại chỗ, chưa tiến triển gì (2013).

Hộp 1.3.3. Hệ thống Điều khiển giao thông tại Thành phố Hồ Chí Minh

Toàn thành phố có hơn 1.400 giao lộ, trong đó khoảng 590 giao lộ có đèn tín hiệu giao thông.Hiện, thành phố tồn tại 2 hệ thống đèn hoạt động độc lập gồm: 400 đè n tín hiệu giao thông do các KhuQuản lý giao thông đô thị quản lý và 159 đèn do Công an thành phố quản lý, khai thác thông quaTrung tâm điều khiển tín hiệu giao thông. Hiện tại 159 đèn do Công an thành phố quản lý đều gặp trụctrặc. Cụ thể, trong 159 đèn có 48 chốt được lắp đặt từ năm 1998 (đưa vào khai thác năm 2000) bằngnguồn vốn vay ODA của Chính phủ Pháp hiện “đắp chiếu” vì bị mất tần số, còn 111 chốt đèn lắp đặttừ năm 2002 (đưa vào khai thác tháng 6/2005) bằng vốn vay của Ngân hàng Thế giới cũng hư hỏng vìbị các đơn vị thi công đào đường làm đứt hệ thống cáp nối từ chốt đèn về trung tâm điều khiển. Bêncạnh đó, khả năng nhận biết, thu thập lưu lượng xe của đầu dò không chính xác, dẫn đến chu kỳ đènkhông phù hợp với tình hình thực tế. Hiện nay, hầu như các cơ quan liên quan đề thống nhất rằng, vớitình trạng kẹt xe ngày càng nghiêm trọng như ở TP HCM, việc xây dựng trung tâm điều hành giaothông hiện đại là rất cần thiết. Việc kiểm soát, phân luồng giao thông tại các giao lộ (đặc biệt vào giờcao điểm) sẽ dễ dàng hơn.

Hiện nay, Trung tâm Điều khiển giao thông (do Công an TP.HCM quản lý) đã được đầu tư cáchđây hàng chục năm bằng công nghệ cũ, lạc hậu và không đồng bộ, không đáp ứng việc điều khiển giaothông ở TP.HCM. Cuối năm 2011, UBND TP đã chỉ đạo đầu tư một trung tâm điều khiển giao thôngmới nhằm mục đích ứng dụng công nghệ để tích hợp quản lý, điều khiển các hệ thống đèn tín hiệugiao thông, hệ thống camera quan sát và biển quảng cáo điện tử, phục vụ công tác quản lý giao thông.Trong tương lai, trung tâm này sẽ là đầu mối tiếp nhận thông tin từ các trung tâm điều khiển của hệthống metro (TP có tám tuyến metro), hệ thống xe buýt, các bãi đậu xe ngầm và các trung tâm điềukhiển đường cao tốc TP.HCM - Trung Lương (TP.HCM, Long An và Tiền Giang), trung tâm điềukhiển đường cao tốc TP.HCM - Long Thành - Dầu Giây (TP.HCM - Đồng Nai đang thi công) để phụcvụ công tác quản lý điều hành giao thông chung cho thành phố.

Ngoài chức năng tích hợp thông tin, phân tích tính toán, trung tâm còn có chức năng thông tincho người dân thông qua các loại hình như website, các ứng dụng trên smartphone, bảng thông tingiao thông điện tử thông qua VOV (đài phát thanh VN về giao thông) hoặc VOH (đài phát thanh

TP.HCM về giao thông), thông tin cho người đi xe buýt tại các điểm đầu, cuối bến, trạm dừng nhàchờ...

Sau khi được đưa vào hoạt động, toàn bộ dữ liệu hình ảnh tại các giao lộ sẽ được truyền về trungtâm điều hành giao thông. Việc phân tích hình ảnh qua bộ nhớ ghi hình sẽ được cơ quan chức năng xửlý và điề u tiết trực tiếp hệ thống đèn tín hiệu tại các giao lộ, thay cho việc cảnh sát giao thông phải túctrực để quan sát bấm đèn điều tiết.

41

+ Giám sát vi phạm giao thông với hệ thống CCTV: cả trên đường đô thị, quốc lộ vàđường cao tốc: xây dựng được, nhưng duy trì, bảo quản khó

Thành công của dự án thí điểm Pháp Vân - Cầu Giẽ khiến một loạt dự án giám sátgiao thông bằng hệ thống CCTV đã hoặc đang xem xét triển khai. Thành phố Hồ ChíMinh đã lắp đặt và đưa vào hoạt đ ộng camera ghi hình tại một số giao lộ trung tâmthành phố để thuận tiện cho việc điều tiết và ghi hình phạt nguội. Tuy nhiên, các chốtnày được vận hành và điều khiển độc lập, không liên kết thành một hệ thống. Do đócông tác quản lý, tổ chức phân luồng giao thông, chống ùn tắc trên địa bàn chưa đượcđồng bộ. Xu hướng chung để giải quyết là kết nối vào Trung tâm Điều khiển giaothông.

Trên Quốc lộ 1, từ vốn vay Ngân hàng thế giới, gói thầu B7 dự án VRSP đã muasăm lắp đạt hệ thống Camera giám sát đoạn Hà Nội - Vinh và TP HCM-Cần Thơ. Trêncác đoạn còn lại, đã có nhà đầu tư muốn tham gia xây dựng và vận hành hệ thốngtương tự.

Điểm yếu trong các dự án nói trên là sau khi xây dựng, đưa vào khai thác, đơn vịsư dụng không đủ năng lực kỹ thuật vận hành, duy trì, bảo quản các thiết bị điện tử.Trong dự án thí điểm Pháp Vân - Cầu Giẽ, nhà đầu tư đã có cả một hệ thống chuyêngia phần cứng và phần mềm để xử lý mọi vấn đề kỹ thuật. Trong các dự án vốn nhànước sau này, đơn vị sử dụng không có được điều này dẫn đến việc khai thác đạt hiệuquả thấp.

Một hiện tượng đánh buồn nữa là hệ thống ITS trên một số đoạn đường cao tốckhông phát huy được tác dụng, vì nhiều lý do khác nhau: chưa xây dựng, hoàn thiệnđồng bộ; thiếu cơ chế phối hợp với lực lượng chức năn g; lái xe chưa quen với các thiếtbị trên đường 5…

+ Thẻ thông minh: cần và sắp đủ điều kiên sử dụng, nhưng dễ có nhiều loại thẻ khôngtương thích với nhau

Hiện nay, với sự phát triển của hệ thống giao thông công cộng sang các hình thứckhác ngoài xe bus (metro, MRT, BRT…), việc đưa vào sử dụng thẻ thông minh là cầnthiết. Tuyến đường sắt đô thị Cát Linh - Hà Đông (Ban Quản lý dự án đường sắt- Cụcđường sắt) đã được Bộ GTVT cho phép sử dụng tiêu chuẩn công nghệ của Nhật chothẻ thông minh. Nhật Bản cũng đang giúp Hà Nội trong phạm vị dự án “Cải thiện giaothông công cộng” thí điểm sử dụng thẻ thông minh cho xe bus và giúp Thành phố HồChí Minh tương tự. Việc quyết định tiểu chuẩn kỹ thuật nào ở hai thành phố này sẽ doỦy ban Nhân dân thành phố quyết định và không có gì đảm bảo sự tương thích giữacác loại thẻ này. Ở các nước, thông thường một loại thẻ thông minh có thể dùng chungcho tất cả các phương tiện giao thông công cộng (và cả một số dịch vụ khác nữa) vàdùng chung cho nhiều thành phố.Tuy nhiên, điều này không có gì chắc chắn trong điềukiện Việt Nam, khi có quá nhiều đầu mối có thẩm quyền phê duyệt tiêu chuẩn côngnghệ thẻ.

5 Tình hình thực tế liên quan đến việc Thu phí tự động, xin xem chương 5.

42

Hộp 1.3.4. Dự án thí điểm thẻ thông minh do Nhật Bản tài trợ ở Hà Nội

a. Hoạt động chínhThí điểm hệ thống vé điện tử thông minh (thẻ vé IC) cho hệ thống vận tải hành khách công cộng băngxe buýt.

b. Mục tiêu dự án thí điểm1. Sử dụng hiệu quả vé điện tử;

2. Nâng cao chất lượng dịch vụ trong vận tải hành khách công cộng ;

3. Nắm bắt nhu cầu của hành khách đi xe buýt.c. Yêu cầu của việc triển khai hệ thống thẻ vé IC

- Đảm bảo tính kết nối của hệ thống vé và hệ thống giao thông công cộng trong thành phố baogồm xe buýt, đường sắt nhẹ, BRT và các phương tiện giao thông công cộng khác.

- Xây dựng cơ sở dữ liệu thông tin hành khách để vận hành và nâng cao chất lượng dịch vụ.- Xây dựng cơ chế phát hành, điều khiển, giám sát và thanh tra vé điện tử, phân bổ doanh thu

kinh doanh cho nhà cung cấp các dịch vụ vận tải hành khách công cộng theo mô hình đi ều phối mạnglưới.

- Đảm bảo tính kết nối của hệ thống vé và hệ thống giao thông công cộng trong thành phố baogồm xe buýt, đường sắt nhẹ, BRT và các phương tiện giao thông công cộng khác.

- Tiêu chuẩn công nghệ vé điện tử: Hệ thống áp dụng tiêu chuẩn vé điện tử do Ủy Ban Nhân dânThành phố Hà Nội lựa chọn.d. Quy mô của dự án

1. Thay đổi vé tháng xe buýt thành vé điện tử (dự kiến khoảng 300 nghìn chiếc)2. Tiến hành lắp đặt trang thiết bị (máy đọc thẻ) của các xe buýt đang hoạt động trên tuyến số 6.

3. Lắp đặt các máy gia hạn thẻ để thay đổi, gia hạn vé điện tử.e. Nội dung thực hiện

- Chuyển tất cả vé tháng xe buýt từ vé giấy sang vé điện tử.- Lắp đặt tất cả thiết bị in vé điện tử tại 2 vị trí in vé.- Lắp đặt thiết bị gia hạn vé điện tử cho điểm gia hạn.- Lắp đặt thiết bị đọc/ghi vé điện tử cho 26 xe buýt trên tuyến số 6.

- Xây dựng hệ thống phần mềm điều hành, quy trình vận hành điều khiển và điều khiển thông tintừ hệ thống vé điện tử.f. Thời gian thực hiện

- Từ giữa quý I đến giữa quý III năm 2014 (khoảng 6 tháng)g. Kinh phí

- Khoảng 1 triệu USD do JICA (Nhật Bản) tài trợ

+ Quản lý đường ô tô (quốc lộ, đại lộ, đường liên tỉnh, đường cao tốc)

Đã và đang có nhiều dự kiến như vậy. Chẳng hạn như:

- Việc chuẩn bị thí điểm quản lý giao thông thông minh tại đại lộ Thăng Long:Ngày 26/8/2013, Sở GTVT Hà Nội cho biết các thành phần cơ bản của hệ thống giaothông thông minh tại đại lộ Thăng Long gồm: Hệ thống đếm và phân loại phương tiệngiao thông tự động; hệ thống camera giám sát; hệ thống bảng báo hiệu tự động cungcấp các thông tin xác thực trên tuyến đường tới người điều khiển phương tiện; hệthống truyền dữ liệu đảm bảo kết nối toàn bộ các thiết bị trong hệ thống; trung tâm

43

điều hành là trụ sở làm việc và điều h ành hoạt động của trung tâm quản lý đường caotốc; trạm thu phí; phần mềm quản lý giao thông thông minh và hệ thống kiểm soát xequá khổ, quá tải.

- Hệ thống quản lý điều hành giao thông đoạn Cầu Giẽ - Ninh Bình: vừa khaitrương Trung tâm điều hành ngày 11/10/2013.

- Hệ thống giao thông thông minh (ITS) - Dự án xây dựng đường cao tốc Tp.HồChí Minh – Long Thành – Dầu Giây gồm Khu vực điều hành (Phòng Quản lý giám sátvà điều hành đường cao tốc Tp.HCM – Long Thành – Dầu Giây), có kiểm soát tảitrọng xe, hệ thống camera giám sát: đủ để theo dõi được toàn bộ hành trình của cácphương tiện giao thông trên tuyến, hệ thống truyền dẫn không dây.

Nhìn chung, Việt Nam đã có những thành công ban đầu rất đáng khích lệ trongviệc vận dụng ITS. Khi một số tuyến đường cao tốc được đưa vào khai thác thì việcứng dụng ITS càng phải khẩn trương, ráo riết hơn nhằm bảo đảm giao thông an toàn

tuyệt đối và nâng cao hiệu suất vận tải.

+ Một số ứng dụng khác

Trong ngành GTVT, một loại đề tài nghiên cứu khoa học đã đượ c triển khai vàbước đầu thu được kết quả khả quan. Điển hình là hệ thống thiết bị thu phí đường bộđã lắp đặt, thử nghiệm trên xa lộ An Sương - An Lạc, trạm thu phí cầu Bính - HảiPhòng và một số trạm thí điểm trên Quốc lộ 1, 14... trong chương trình hiện đại hóamạng lưới trạm thu phí của Tổng cục Đường bộ Việt Nam với công nghệ mã vạch mộtdừng có tính đến công nghệ sóng radio hoặc hồng ngoại với quy trình thu phí khôngdừng; Hệ thống thiết bị sát hạch lái xe tự động (chương trình KT - KT) đã thành côngtại Phú Thọ, Bắc Ninh, Đà Nẵng, Hà Nội và nhiều tỉnh thành trong cả nước.

Việc ứng dụng chu kỳ đèn tín hiệu giao thông "Làn sóng xanh" nhằm điều tiết tốiưu đèn đường tín hiệu tại Thủ đô Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh cũng sẽ phải nghiên cứuđể góp phần hạn chế ùn tắc phương tiện đang lưu hành, giảm thiểu tai nạn giao thông.

Việc sử dụng đài phát thanh (radio sóng ngắn) vào điều tiết giao thông cũng từngbước có hiệu quả tại Hầm đường bộ Hải Vân và Thủ đô Hà Nội. Phương pháp này nếuđược ứng dụng rộng rãi cũng sẽ góp phần hạn chế ùn tắc giao thông trong đô thị vàkhu vực trọng điểm.

Tương tự, tai nạn xe ô tô chở khách cũng là vấn đề cần quan tâm để tăng cườngbiện pháp quản lý, bảo đảm hệ số an toàn cao. Việc sử dụng hệ thống định vị vệ tinh(GPS) để xác đinh tốc độ tối đa cho phép cũng như hành trình chạy xe là hoàn toàn cóthể thực hiện cho ô tô khách và toa xe đường sắt. Thiết lập "hộp đen” gắn trên xe ô tôkhách để phục vụ công tác quản lý và bảo đảm an toàn giao thông cũng đã được khẩntrương xúc tiến. Chắc chắn rằng, thời gian tới đây các nhà quản lý GTVT đường bộ,các cơ quan chức năng và chủ doanh nghiệp vận tải sẽ phải hướng tới ITS để đạt đượcmục tiêu quản lý của mình nhằm mang lại hiệu quả kinh tế và lợi ích cho xã hội.

Hoàn thiện kết cấu hạ tầng giao thông đường bộ cũng là mục tiêu quan trọng trongviệc bảo đảm an toàn giao thông. Kết cấu hạ tầng giao thông đường bộ có vai trò hếtsức quan trọng cho việc ứng dụng ITS. Các thiết bị giám sát (camera), biển báo và đèn

44

tín hiệu cảnh báo tự động sẽ là công cụ hữu hiệu cho việc hạn chế tai nạn và điều tiết,quản lý giao thông có hiệu quả.

+ Nhiều đề tài nghiên cứu về ITS hiện nay nhưng thiếu sự phối hợp

Do nhận thức được triển vọng ứng dụng lớn của Công nghệ Giao thông thôngminh (ITS), hiên nay đang có hàng loạt đề tài nghiên cứu về ITS được thực hiện khôngchỉ do các cơ quan, đơn vị ngành GTVT, còn có nhiều đề tài do cơ quan ngoài thựchiện. Ở đây, không có sự phối hợp giữa các cơ quan /các cấp quản lý nghiên cứu khoahọc và sự trùng lặp là rõ ràng.

Bộ GTVT, với chức năng quản lý nhà nước về GTVT, đã và đang có những hoạtđộng tích cực. Có thể nêu ra năm mốc chính như sau:

1. Quy hoạch tổng thể về ITS cho đường cao tốc và liên tỉnh (2008-2009)

Sau đề tài năm 1999 nêu trên, với ảnh hưởng của dự án VITRANSS 2, “Quyhoạch tổng thể về ITS” đã được thực hiện trong Nghiên cứu VITRANSS2 vào đầu2008 nhằm hỗ trợ thực hiện ITS hiệu quả trên các tuyến đường cao tốc liên tỉnh và cácđường trục chính đô thị và đề xuất một hệ thống ITS phù hợp với việc khai thác và vậnhành hệ thống giao thông đường bộ ở Việt Nam. Quy hoạch tổng thể về ITS ở ViệtNam đưa ra những khuyến nghị về mục đích, các dịch vụ, lộ trình thực hiện, yêu cầuvề các tiêu chuẩn, kế hoạch bố trí các trung tâm/mạng lưới liên lạc và khung vận hànhcủa ITS tại Việt Nam. Do phạm vi của VITRANSS2 không bao gồm giao thông đô thị,nên các ứng dụng của ITS cho lĩnh vực quan trọng này không được đề cập đến. Điềunày đang ảnh hưởng đến triển vọng ứng dụng, và nhất là tính nhất quán và tương thíchcủa công nghê ITS sẽ áp dụng sau này.

2. Nghiên cứu hỗ trợ xây dựng tiêu chuẩn ITS và kế hoạch thực hiện thí điểm tại ViệtNam do JICA tài trợ (2010)

Hiện nay, Việt Nam chưa có chính sách và tiêu chuẩn thống nhất về ITS nóichung, và về các vấn đề như thu phí , quản lý thu phí, kiểm soá t thông tin giao thôngvà quản lý/vận hành mạng lưới truyền thông nói riêng. Do vậy, các hệ thống thiếutương thích dựa trên cơ sở các khái niệm thiết kế khác nhau đang được triển khai riênglẻ cho các đoạn đường cao tốc khác nhau. Nếu đường cao tốc cứ được tiếp tục xâydựng như vậy sẽ xảy ra sự thiếu đồng bộ, thiếu phối hợp giữa các đoạn đường liền kềdẫn đến sự lãng phí chi phí đầu tư vận hành hệ thống và sự hạn chế trong giao thôngđường bộ và sự bất tiện trong khi sử dụng đường cao tốc.

Với tình hình trên, việc xây dựng Tiêu chuẩn ITS và áp dụng các tiêu chuẩn nàyvào thực tiễn trong các dựán xây dựng đường cao tốc trở nên rất cấp thiết.

Phạm vi của Nghiên cứu xây dựng Dự thảo tiêu chuẩn về ITS sẽ tập trung vào nộidung những dịch vụ ITS sẽ được triển khai trong giai đoạn 1 (tới năm 2015), đó là 3dịch vụ ITS dành cho người sử dụng cần ưu tiên thực hiện nhưđãđề xuất tại Quy hoạchtổng thể về ITS trong Nghiên cứu VITRANSS2, và về mạng lưới liên lạc cần thiết đểthực hiện được các dịch vụ này.

- Kiểm soát/thông tin giao thông;- Thu phí không dừng;

45

- Kiểm soát xe tải nặng.Ngoài ra, kế hoạch về dự án thí điểm cũng sẽ được đề xuất với mục đích áp dụng

các tiêu chuẩn ITS dự thảo vào các dự án xây dựng đường cao tốc trong phạm vi mạnglưới đường cao tốc khu vực 3 thành phố chính là Hà Nội, Đà Nẵng và TP . Hồ ChíMinh, gồm cả những đoạn đường nối tới các đường trục chính đô thị.3. Nghiên cứu hỗ trợ triển khai dự án tích hợp ITS tại đường quốc lộ 3 và khu vực đôthị Hà Nội

Mục tiêu của Nghiên cứu l à tích hợp và đảm bảo tương thích ITS trên toàn bộ Khuvực đô thi Hà Nội đạt được các nội dung sau:

- Đánh giá Dự án Tích hợp ITS và xây dựng chi tiết kế hoạch triển khai thực hiệndự án;

- Đồng thuận trong xây dựng chi tiết kế hoạch với bên đối tác Việ t Nam.

- Tương thích ITS Quốc lộ 3 với các kết quả nghiên cứu trước và kế hoạch cụ thểđã xây dựng.

Phạm vi Dự án gồm thảo luận và đánh giá Dự án Tích hợp ITS, tập trung vào 4 hệthống sau, dựa trên các dịch vụ cho người sử dụng ITS trong Quy hoạch Tổng thể ITS.

- Hệ thống Thông tin/kiểm soát giao thông;

- Hệ thống Thu phí không dừng;

- Hệ thống Kiểm soát xe tải nặng;

- Hệ thống Thông tin liên lạc.4. Nghiên cứu xây dựng tiêu chuẩn hệ thống giao thông thông minh (2013-2014)

Do những phát triển của thực tế về đường cao tốc, Bộ GTVT xác định công tácxây dựng tiêu chuẩn ITS là “nhiệm vụ trọng tâm trong năm 2013-2014” và giao nhiệmvụ xây dưng 8 Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia, trong đó 7 quy chuẩn kỹ thuật dành chođường cao tốc (xem “Bộ GTVT, 2013”).5. Thẻ thông minh (2013)

Như đã nêu, về giao thông đô thị, Bộ cũng chấp nhận sử dụng tiêu chuẩn côngnghệ Nhật Bản về thẻ thông minh cho tuyến đường sắt đô thị – Tuyến số 1 và Tuyếnđường sắt đô thị Cát Linh - Hà Đông (Tuyến 2A) Hà Nội.

Trong khi đó, các cơ quan, địa phương khác cũng đang nghiên cứu tương tự, điểnhình là:

- Chương trình “Ứng dụng Khoa học công nghệ giảm ùn tắc giao thông giai đoạn2013-2015 tầm nhìn đến 2020” của Thành phố Hồ Chí Minh (xem “TPHCM, 2013”nhằm “Nghiên cứu thử nghiệm và đưa vào ứng dụng các giải pháp công nghệ cho hệthống giao thông thông minh nhằm nâng cao hiệu quả khai thác và phát triển hệ thốngcơ sở hạ tầng giao thông hiện hữu trên địa bàn thành phố, góp phần giải quyết tìnhtrạng ùn tắc giao thông”) trong đó đáng lưu ý là có:

Dự án “Triển khai thí điểm hệ thống quản lý giao thông thông minh”;

46

“Xây dựng và đưa vào khai thác hệ thống lưu trữ dữ liệu và các công cụ tínhtoán cho các giải pháp về giao thông thông minh”;

“Xây dựng cơ sở dữ liệu GIS về hạ tầng giao thông…”; “Hình thành Trung tâm quản lý điều hành giao thông”, “Đào tạo nguồn nhân lực phục vụ cho việc quản lý và vận hành hệ thống giao

thông thông minh ITS”; “Tăng cường hiệu quả hoạt động của hệ thống đèn tín hiệu giao thông hiện hữu,

kết nối và khai thác thông tin phục vụ triển khai hệ thống giao thông thôngminh”

Như trình bày, chương trình này phục vụ giao thông đô thị và nét đặc biệt là quantâm thích đáng đế nguồn nhân lực ITS và kết nối hệ thống hiện hữu vào hệ thống ITStương lai.

- Cấp nhà nước: Như trên đã nêu, trong hệ thống ITS, nhiều bộ phận thực chất làsản phẩm của Công nghệ Thông tin; vì vậy, không có gì lạ khi trong Chương trìnhkhoa học và công nghệ trọng điểm cấp nhà nước giai đoạn 2011-2015 “Nghiên cứuứng dụng và phát triển Công nghệ Thông tin và Truyền thông” mã số KC-01 có một đềtài cấp nhà nước KC01.14/11-15: “Xây dựng cấu trúc hệ thống giao thông thông minhvà các quy chuẩn công nghệ thông tin, truyền thông, điều khiển áp dụng trong hệthống giao thông thông minh tại Việt Nam” (2012-2013) (chi tiết xem Hộp 1.3.5).Điều đáng ghi nhận là đề tài này cũng sẽ xác lập “Cấu trúc cơ bản của hệ thống giaothông thông minh dự kiến áp dụng tại Việt Nam” và đề cập đến các vấn đề tiêu chuẩn,quy chuẩn kỹ thuật liên quan tương tư như các đề tài nghiên cứu của Bộ GTVT. Cũngtương tự như vậy, đề tài KC.03.05/ 06-10 “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo các thiết bịphương tiện và hệ thống tự động kiểm tra, giám sát, điều hành phục vụ cho an toàngiao thông đường bộ” thuộc chương trình Khoa học Công nghệ cấp nhà nướcKC.03/06-10 “Nghiên cứu ứng dụng và phát triển công nghệ Tự động hóa” do trườngĐại học GTVT Hà Nội thực hiện năm 2007-2010. Đề tài cũng đề cập đến những vấnđề chung như Kiến trúc tổng thể, Tiêu chuẩn hóa… (xem “Lân L.H. et al, 2010”).

- Nhiều cơ sở đào tạo, nghiên cứu có các đề tài tập trung vào những vấn đề ITSnói chung hay một số ứng dụng chuyên biệt (Học viện Cảnh sát nhân dân, Đại họcXây dựng, Đại học GTVT,..). Đáng lưu ý là Chuyên đề “Các yêu cầu về chất lượngdịch vụ trong mạng sử dụng ITS” của Học viện Bưu chính-Viễn thông và Viện Khoahọc Kỹ thuật bưu điện trong đó tập trung vào các yêu cầu kỹ thuật cho các lớpmạng/truyền tải và lớp ứng dụng (PHY, MAC,. NET và TRA…) (xem “Vien KTBD,2009”).

47

Hộp 1.3.5. Đề tài cấp nhà nước KC.01.14/11-15 về giao thông thông minh

Tên đề tài: Xây dựng cấu trúc hệ thống giao thông thông minh và các quy chuẩn công nghệ thôngtin, truyền thông, điều khiển áp dụng trong hệ thống giao thông thông minh tại Việt NamMã số:KC.01.14/11-15Mục tiêu thực hiện:1. Xây dựng được cấu trúc cơ bản của hệ thống giao thông thông minh dự kiến áp dụng tại ViệtNam. Định nghĩa các thành phần và chuẩn giao tiếp trong hệ thố ng giao thông thông minh.2. Đặc tả yêu cầu xây dựng các ứng dụng trong hệ thống giao thông thông minh trong các giaiđoạn: ngắn hạn, trung hạn, dài hạn. Tiến hành dự thảo quy chuẩn thiết kế cho một số hệ thống đòihỏi đưa vào ứng dụng cấp bách hiện nay ở Việt Nam.3. Tiêu chuẩn hóa về dữ liệu, thông tin trao đổi, tín hiệu điều khiển, công nghệ truyền dẫn và một sốcông nghệ lõi sử dụng trong các hệ thống giao thông thông minh.4. Nghiên cứu tiêu chuẩn kỹ thuật, tính khả thi ứng dụng công nghệ RFID dùng làm định danhphương tiện (AVI) trong các hệ thống giao thông thông minh.Các sản phẩm chính:- Bốn bộ báo cáo khảo sát thực trạng giao thông và dự báo nhu cầu đầu tư xây dựng cá c hệ thốnggiao thông thông minh ở Việt Nam gồm (i) quản lý và điều hành đường cao tốc, (ii) thu phí giaothông trong đô thị, (iii) theo dõi, giám sát phương tiện giao thông và (iv) gi ám sát giao thông bằngcamera;- Một bộ báo cáo chuyên đề tổng hợp các tiêu chuẩn áp dụng trên thế giới (ISO, Mỹ, Châu Âu, NhậtBản) về giao thông thông minh;- Một bộ dự thảo tiêu chuẩn kiến trúc, các hệ thống thành phần và chuẩn giao tiếp trong hệ thốnggiao thông thông minh Việt Nam;- Ba bộ hồ sơ dự thảo quy chuẩn cấu trúc thiết kế gồm (i) hệ thống thiết bị và trung tâm giám sátđiều hành đường cao tốc, (ii) hệ thống thu phí giao thông điện tử (ETC) theo mô hình khép kín và(iii) quy chuẩn giao tiếp dữ liệu giữa các trung tâm ITS;- Bốn bộ dự thảo tiêu chuẩn kỹ thuật về CNTT&TT, điều khiển áp dụng trong hệ thống ITS gồm (i)công nghệ giám sát giao thông bằng hình ảnh camera, (ii) công nghệ dò đếm theo dõi tự độngphương tiện qua hình ảnh, (iii) công nghệ thông tin giao thông bằng bảng điện tử cỡ lớn và (iv) hạttruyền trục truyền thông và thông tin vô tuyến dùng trong giao thông thông minh;- Bộ báo cáo chuyên đề nghiên cứu khả năng ứng dụng công nghệ định danh phương tiện tự động(AVI) bằng thẻ RFID vào mục đích thu phí điện tử vớ i các cơ chế bảo mật, thanh phần thanh toánliên trạm, liên ngân hàng.Thời gian thực hiện: 01/01/2012 – 01/12/2013

+ Bài học kinh nghiệm trong triển khai ứng dụng ITS: Tầm nhìn – Nhân lực – Bảodưỡng – Tính tương thích

Như đã vắn tắt nêu trên, thưc tiễn không phải mọi triển khai ứng dụng ITS đều cóhiệu quả. Nguyên nhân không nằm ở công nghệ mà ở con người. Cụ thể như sau:

- Tầm nhìn : ITS là công nghệ cao, thường là đắt tiền, thậm chí rất đắt. Việc triểnkhai ứng dụng ITS cần chia thành từng giai đoạn, Vì vậy, các cấp chủ quản cầncó tầm nhìn dài hạn để các giai đoạn khớp với nhau, giai đoạn sau mở rộng, bổsung giai đoạn trước chứ không phải xóa bỏ. Bất cứ hệ thống công nghệ thôngtin cũng có các yêu cầu cơ bản về tính mở, tính tương thích.

- Nhân lực: Công nghệ ITS đòi hỏi có nhân lực thích hợp. Ví dụ điển hình là cáchệ thống Giám sát vi phạm trên quốc lộ do cảnh sát giao thông (CSGT) đảmnhận. CSGT có nghiệp vụ cảnh sát, nhưng thiếu nghiệp vụ về công nghệ thông

48

tin nên khi bất cứ một trục trặc nhỏ nào của hệ thống đều rất mất thời gian đ ợicán bộ chuyên môn đến xử lý. Thưc tiễn, qua thí điểm ở Cầu Giẽ - Ninh Bình,có sự phân công hợp lý giữa chuyên môn ITS và CSGT.Việc vận hành, bảoquản hệ thống do một đơn vị chuyên môn kỹ thuật đảm trách và họ đủ năng lựcxử lý ngay mọi tình huống kỹ thuật, cả về phần cứng lẫn phần mềm. Kinhnghiệm cho thấy phần mềm cần rất nhiều chỉnh sửa, đạc biệt trong những thángđầu khai thác và khi có thay đổi trong chính sách liên quan. Khi phát hiện viphạm, đơn vị này báo cho CSGT thi hành cưỡng chế. Sự phân côn g này đã giúpcho thí điểm thành công. Nhưng khi bàn giao toàn bộ cho CSGT, thì hệ thốngvận hành không tốt, nhiều trục trặc và kém hiệu quả.

- Bảo dưỡng: Thiết bị ITS là thiết bị công nghệ cao, lại đặt ở ngoài trời trongnhững điều kiện môi trường khắc nghiệt nên cần một sự kiểm tra, bảo dưỡngtốt. Thưc tế cho thấy, nhiều hỏng hóc kỹ thuật vặt xảy ra, nhưng đơn vị chủquản không biết xử lý và cứ để đắp chiếu đấy hoặc báo cáo lên trên và đợi.

- Tính tương thích: Cả ở Hà Nội và ở T hành phố Hồ Chí Minh, hai hệ thống điềukhiển đèn tín hiệu giao thông cũ và mới (vốn Ngân hàng thế giới) đều khôngkhớp được với nhau do tính tương thích không đảm bảo. Đây là ví dụ đắt giá vềviệc thiếu tiêu chuẩn kỹ thuật.

1.3.2.2. Mục tiêu ứng dụng

a. Những vấn đề chung

Những vấn đề chung trong việc ứng dụng công nghệ ITS đã được thể hiện trongbài phát biểu của Bộ trưởng Hồ Nghĩa Dũng tại Diễn đàn quốc tế về Hệ thống giaothông thông minh lần thứ 17 Busan – Hàn quốc, 25/10/2010-29/10/2010 (xem “BộGTVT, 2010”), bao gồm mục tiêu chung, lĩnh vực chủ yếu, tiêu chí và l ộ trình chungnhư sau:

+ Mục tiêu chung

Hướng tới sự phát triển bền vững của ngành giao thông vận tải thông qua việc:

i. Kiểm soát và điều kh iển giao thông một cách có hiệu quả,ii. Đảm bảo an toàn, giảm thiểu tai nạn ở Việt Nam hiện tại và trong tương lai .

+ Lĩnh vực áp dụng chủ yếu

i. Hệ thống đường ôtô cao tốc, đường ôtô liên tỉnh;

ii. Giao thông đô thị.

+ Tiêu chí

i. Hiện đại, phù hợp với đặc điểm, quy mô và lộ trình phát triển của hệ thống kếtcấu hạ tầng giao thông vận tải, đạt tiêu chuẩn kỹ thuật quốc tế, công nghệ tiêntiến, đảm bảo tính phổ cập, tính mở, khả năng kết nối liên thông, thuận tiện choviệc nâng cấp, phát triển trong tương lai;

ii. Đảm bảo khả năng thống nhất quản lý điều hành mạng lưới giao thông trongphạm vi toàn quốc đồng thời có thể tương hợp, liên thông được với các quốc giatrong khu vực;

49

iii. Kinh phí đầu tư hợp lý, thuận tiện khai thác, thân thiện môi trường, có thể tiếpnhận thiết bị từ nhiều nhà cung cấp.

+ Lộ trình

Dự kiến được tiến hành theo 3 giai đoạn trong khoảng từ 2010 đến 2030 theonguyên tắc từ việc ứng dụng các dịch vụ thiết yếu ở giai đoạn đầu đến hoàn thiện dầnở các giai đoạn tiếp sau.b. Mục tiêu ứng dụng ITS

Như đã nêu trên, tuy có hai lĩnh vực áp dụng chủ yếu, nhưng hiện nay các địnhhướng, mục tiêu và các vấn đề kỹ thuật cho hệ thống đường ôtô cao tốc, liên tỉnh đãđược xem xét, đề cập nghiên cứu nhiều hơn. Có hai nguyên nhân:

+ Do ảnh hưởng của VITRANSS2, phạm vi của dự án này chỉ liên quan đếnđường cao tốc, liên tỉnh, không bao gồm giao thông đô thị.+ Vấn đề giao thông đô thị do chính quyền địa phương chịu trách nhiệm nên mỗiđịa phương lại có những vấn đề khác nhau, cách nhìn và cách giải quyết khácnhau.

Có bảy mục tiêu ứng dụng ITS cho đường ôtô cao tốc, đường ôtô liên tỉnh doVITRANSS2 đề xuất6. Những mục tiêu này khá rộng và nhiều phần cũng là mục tiêu

việc ứng dụng ITS cho giao thông đô thị.Tổng hợp lại, có thể nêu ra 12 mục tiêu sau đây cho việc ứng dụng ITS (cả đường

ôtô cao tốc, đường ôtô liên tỉnh và giao thông đô thị).+ Tăng hiệu quả vận hành của hệ thống giao thông;+ Tối ưu hóa việc sử dụng các cơ sở hạ tầng hiện có;+ Góp phần giải quyết vấn đề ùn tắc giao thông, nhất là trong đô thị và trên quốc

lộ;+ Hỗ trợ về mặt kỹ thuật cho việc thực hiện một số chủ trương chính sách về giao

thông vận tải đang hoặc có thể sẽ thực hiện: giảm phương tiện cá nhân, phát triểngiao thông công cộng, thu phí chống ùn tắc, bán quyền mua xe ô tô;

+ Giúp giao thông thuận lợi, thông suốt và đúng giờ;+ Nâng cao sự an toàn và an ninh trong giao thông;

+ Nâng cao sự thuận tiện và tiện nghi trong giao thông;+ Nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng và giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa

thạch;+ Giảm thiểu tối đa tác động bất lợi của giao thông đối với môi trường, nhất là khí

thải và tiếng ồn;+ Tạo cơ hội phát triển các ngành công nghiệp liên quan đáp ứng việc phát triển

công nghệ ITS;

+ Sử dụng các nguồn lực kinh tế, tài chính… trong phạm vi có thể ;

6Các mục tiêu này chưa được các cấp có thẩm quyền phê duyệt nên chưa có tính pháp lệnh, mới chỉ dừng ở mứctham khảo.

50

+ Hướng tới một hệ thống giao thông bền vững.

Để đạt được các mục tiêu này, việc xây dựng, phát triển các ứn g dụng ITS cần cótính hệ thống và bài bản. Điều tiên quyết là phải có một Kiến trúc hệ thốn g và các tiêuchuẩn, quy chuẩn kỹ thuật cần thiết. Những nội dung này sẽ được đề cập trong cácchương sau.

Hệ thống giao thông thông minh cho đường cao tốc (ITS): Chương 1 Tổng quan

Documents