Ứng dụng GPS và GIS trong công tác quản lý xe buýt trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh

Science & Technology Development, Vol 15, No.M1 2012 Trang 46 =NG D+NG GPS VÀ GIS TRONG CÔNG TÁC QUN LÝ XE BUÝT TRÊN ĐCA BÀN THÀNH PHD H CHÍ MINH Lê Văn Trung Trung Tâm Đa Tin Hc – Khu Công Ngh
Phn Mm, ĐHQG-HCM TÓM TT: Trong nh ng năm g%n ñây, công tác qun lý xe buýt bao gm l$p biu ñ hot ñng theo trm, quy hoch tuyn xe phù hp,... là nhim v quan tr"ng c!a các cơ quan qun lý giao thông công cng.Công tác này ñòi hi nhiu thông tin c%n thit ñ th
c thi nh ng quyt ñ#nh trong cung c p d#ch v công cng như ñiu hành và giám sát xe buýt v$n hành theo ñúng l trình quy ñ#nh. Tuy nhiên, nh ng ng dng th
c t GIS và GPS trong công tác qun lý xe buýt trên ñ#a bàn thành ph H Chí Minh vn còn nhiu hn ch và ñang  bưc phát trin ban ñ%u. Đ6c bit là vn chưa có gii pháp hiu qu trong ng dng công ngh tích hp GPS và GIS phc v công tác quy hoch và qun lý xe buýt. Bài báo nh&m gii thiu gii pháp xây d
ng h thng tích hp GPS và GIS phù hp cho công tác giám sát xe buýt ñ tit kim kinh phí và nâng cao ch t lưng d#ch v qun lý v$n ti hành khách công cng. T khóa: ng dng GPS và GIS, qun lý xe buýt. 1. ĐT V N Đ Phát tri&n vn ti hành khách công cng (VTHKCC) b'ng xe buýt là mt ñòi hi bc thit ca thành ph nh'm ñáp ng nhu cu ñi li ca ngưi dân, tránh ách t"c giao thông, ô nhim môi trưng và ñm bo an toàn giao thông. Mc dù S Giao thông Công Chính ñã có bưc ñi và l trình thích hp trong vi
c phát tri&n xe buýt, thu hút ngưi dân chuy&n hình thc ñi li b'ng phương ti
n cá nhân (ñc bi
t là xe g"n máy) sang phương ti
n công cng và ñang hoàn thi
n mng lưi xe buýt theo quy hoch. Nhưng thc t hi
n nay cho thy mt s bt cp n-y sinh trong quá trình ñiu hành hot ñng ca h
th ng xe buýt, nh hưng không t t ñn các hot ñng kinh t và sinh hot hàng ngày ca cng ñ ng dân cư thành ph . C th& là Trung tâm Qun lý và Điu hành Vn ti Hành Khách Công Cng ñang qun lý trên 100 tuyn xe buýt thc hi
n vn chuy&n trên 15.000 chuyn xe m(i ngày. Đ& giám sát tài x không b chuyn, b trm, phóng nhanh chy -u, dng ñ( không ñúng trm ñ& ñón và tr khách, chy sai l trình, Trung tâm ñã phi b trí hàng trăm nhân viên ñiu hành ti các v trí ñu cu i bn, ñây ch! là gii pháp tình th, không hi
u qu kinh t trên quan ñi&m phát tri&n h
th ng xe buýt bn v)ng và chưa góp phn ci thi
n dch v xe buýt nh'm kh"c phc các tình trng ñã xy ra nêu trên. Ngoài ra, vn ñ hoch ñnh mng lưi các tuyn xe buýt, trm dng, s lưng và loi hình xe ng vi tng tuyn, sao cho tránh ách t"c giao thông, gim tr giá và nâng cao năng lc công tác ñiu hành là ñòi hi bc thit. Đ& góp phn to ra h
th ng qun lý khách quan v tình hình xe buýt hot ñng trên tuyn, gii quyt vn ñ trùng tuyn, b trí loi hình TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 15, SOÁ M1 2012 Trang 47 xe phù hp ng vi b rng ñưng, to gii pháp nhanh trong thay ñ%i s lưng xe trong các tình hu ng ñc bi
t, cũng như n"m b"t nhanh tình hình lưu thông, các s c ñang xy ra trên ñưng,Bài báo nh'm gii thi
u gii pháp qun lý và ñiu hành hot ñng xe buýt da trên công ngh
tích hp GPS và GIS. 2. TENG QUAN V CÔNG TÁC QUN LÝ XE BUÝT Công tác qun lý hot ñng ca h
th ng xe buýt bao g m các công vi
c chính như sau: • Qun lý ñy ñ s lưng, cht lưng, chng loi xe buýt, ñ xut hưng ñ%i mi và phát tri&n. • Giám sát hot ñng xe buýt: tng ngày, th ng kê tình hình vn ti hành khách, vi phm,... • Phân tích s li
u báo cáo th ng kê ñ& hoch ñnh các ñnh hưng phát tri&n, qui hoch,... • Thit k và xây dng các tuyn mi, ñiu ch!nh các tuyn xe buýt nâng cao hi
u qu hot ñng,... Công tác này ñòi hi các ñơn v qun lý phi x lý s lưng rt ln các thông tin và d) li
u có liên quan. Công ngh
GIS và GPS ñã ñưc ng dng ñ& nâng cao hi
u qu công tác qun lý xe buýt, c th& như  9n ñ (Pradeep Singh Kharola et al., 2003), qun lý và giám sát xe buýt  thành ph Thưng Hi, Trung Qu c (Qing-Jie Kong, Yikai Chen, and Yuncai Liu, 2009),... Ngoài ra, ñ& nâng cao cht lưng phc v ca h
th ng xe buýt, công ngh
RFID (Radio Frequency IDentification) ñã ñưc áp dng ñ& ki&m soát tài x xe buýt xut phát hay dng ñ( ñúng gi theo tng trm (Ben ammar hatem et al., 2010). Tuy nhiên, ti TP.HCM vi
c vn chuy&n trên 15.000 chuyn xe buýt m(i ngày ñưc qun lý bi Trung tâm Qun lý và Điu hành VTHKCC vn còn áp dng bi
n pháp th công, chưa có gii pháp liên kt vi các Doanh nghi
p vn ti và Hp tác xã xe buýt là ñơn v ph trách trc tip phương ti
n vn chuy&n và mi tác nghi
p ca tng tài x, tip viên. Trong qun lý và ñiu hành hot ñng ca xe buýt, Trung tâm cn phi có ñi ki&m tra trên tuyn và nhân viên ñiu hành các bn ñu cu i ñ& giám sát hot ñng ca tài x và tip viên xe buýt: kim tra tài x chy ñúng biu ñ gi , chy ñúng l trình, không b khách ho6c dng ñ7 không ñúng trm,... Nh)ng hn ch trong phương pháp qun lý hi
n ti như: • Tình hình vn chuy&n hoàn toàn da vào thông tin ch quan ca nhân viên tác nghi
p. • Cht lưng phc v ca h
th ng xe buýt chưa th& ñưc giám sát ñy ñ như: xe chy không ñúng l trình, dng ñ( không ñúng trm, phanh gp, không bt máy lnh,... • Khi m rng mng lưi tuyn tương lai, ñòi hi cn nhiu nhân lc hơn n)a ñ& ñm bo hot ñng và ki&m soát cht lưng ca h
th ng xe buýt. • Chưa có h
th ng thông tin liên lc gi)a tài x và Trung tâm ñ& ñiu ph i, thay ñ%i l trình trong các tình hu ng ñc bi
t, cũng như tài x không th& thông tin cho Trung tâm bit tình hình lưu thông, các s c ñang xy ra trên ñưng,... Science & Technology Development, Vol 15, No.M1 2012 Trang 48 3. GII PHÁP Đ XU T 3.1. SF dBng Module di ñ/ng gn trên xe buýt (BlackBox g"n trên xe) Module di ñng trang b trên xe g m nhiu thành phn: các thit b, cm bin thu thp d) li
u, các thit b hi&n th cung cp thông tin hay cnh báo, thit b báo tin kh-n cp và b tp trung d) li
u (data logger) giao tip vi trung tâm ñiu hành. Các thit b ñnh v và cm bin s0 t ñng thu thp thông tin và lưu tr)  b nh, b ñiu khi&n tp trung d) li
u s0 truy xut b nh khi nhn các yêu cu t trung tâm ñiu hành ñ& gi d) li
u thu thp v trung tâm hoc hi&n th thông tin cho hành khách hoc gi cnh báo ñn tài x xe buýt, ... Hình 1. Mô hình module di ñng g"n trên xe buýt Mô hình Module di ñng ñm nhn các chc năng sau: - Cung c p thông tin khi nh$n ñưc yêu c%u t Trung tâm ñiu hành: bao g m v trí ca xe buýt, t c ñ di chuy&n, (thit b thu GPS) và xác ñnh trng thái vn ti ca xe (thông tin t các cm bin) - Cung c p thông tin cho hành khách: l trình di chuy&n ca xe buýt, thông tin các trm dng và bn ñ(, giá vé, tài x và nhân viên phc v trên xe, ... - Gi tín hiu báo khn v trung tâm trong các trư ng hp có s
c c%n giúp ñ8. Các thành phn ca module di ñng bao g m: o B/ thu phát vô tuy2n: trao ñ%i d) li
u, âm thanh vi trung tâm. S dng mng vô tuyn b ñàm (radio trunking), hot ñng  tn s UHF hoc VHF. o Thi2t b thu GPS: thưng là các chip GPS receiver, có chc năng x lý tín hi
u v
tinh thu ñưc qua anten, tính toán ta ñ ñnh v ca máy thu. Đu ra ca chip GPS thưng DATALOGGER Bng thông tin panic Báo kh-n Cm bin t c ñ SENSORS INTERFACE GPS receiver chip Đc th: nhân viên GPS satellite Radio trunking Ngu n Cm bin hot ñng máy lnh Cm bin ñóng m ca TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 15, SOÁ M1 2012 Trang 49 ñưc tích hp vào datalogger kt n i vi thit b ñu cu i vô tuyn và ñưc truyn v trung tâm ñiu hành. Đ& có th& tăng ñ chính xác ñnh v trong các h
th ng AVLS, thit b thu GPS có th& áp dng tích hp phương pháp ñnh v ñng thi gian thc RTK (Real Time Kinematic) và ñnh v vi sai DGPS (Different Global Positioning System). Tuy nhiên, trong trưng hp DGPS, chip GPS phi có kh năng thu và x lý tín hi
u DGPS và h
th ng phi trang b b thu GPS chính xác cao ñ& tính toán s li
u hi
u ch!nh vi sai. DGPS có th& nâng cao ñ chính xác ñnh v lên t 5 – 10 ln. Trong trưng hp ñnh v trong khu vc ñô th, rt nhiu yu t nh hưng ñn ñ chính xác ñnh v, s dng ñnh v DGPS ñm bo ng dng có ñưc ñ chính xác cao hơn. o Các cm bi2n hG tr qun lý các thông tin yêu c;u trên xe buýt: bao g m s xe, tên tài x và tip viên ñang vn hành ñưc lưu li thông qua ID; to ñ v trí xe ñưc ghi nhn theo thi gian thc s0 ñưc th& hi
n trên bn ñ cho phép xác ñnh xe vi phm t c ñ, b chuyn, b trm, hay chy sai l trình trên tng tuyn ñưng. Ngoài ra, b cm bin v ñóng m ca xe và tình hình s dng máy lnh trên xe cũng ñưc ghi nhn 3.2.Mô hình H. th ng thông tin qun lý xe buýt H
th ng ñưc xây dng trên cơ s tích hp công ngh
GPS và GIS, sao cho thông tin v tình trng hot ñng ca xe buýt ñưc phân tích và hi&n th trc quan, các d) li
u ñưc ki&m tra, lưu tr) nhanh và chính xác nh'm ñáp ng các yêu cu qun lý và ñiu hành h
th ng xe buýt hot ñng theo thi gian thc. Hình 2. Mô hình h
th ng qun lý xe buýt ti TP.HCM TRUNG TÂM ĐI U HÀNH INTERNET BÃI XE CƠ SH QUN LÝ QUN LÝ Science & Technology Development, Vol 15, No.M1 2012 Trang 50 a) H( tr công tác qun lý ti Trung tâm ñiu hành H
th ng GIS ñưc xây dng ti Trung tâm vi phn mm chuyên dng phc v công tác qun lý ñiu hành xe buýt có các chc năng chính như sau: • Cho phép hi&n th v trí các xe buýt trc quan trên nn bn ñ s . • To các báo cáo v trưng hp vi phm cu xe buýt. • Cnh báo tài x xe buýt tc thi trong trưng hp có sai phm. • Cung cp thông tin phc v hành khách xe buýt. Cơ s d) li
u GIS ñưc t% chc, lưu tr) và qun lý trong mt h
qun tr cơ s d) li
u bao g m các thành phn không gian và thuc tính ca các ñ i tưng: o Không gian: s dng nn ña hình t+ l
1/2000 to các lp chuyên ñ th& hi
n tuyn xe buýt, bn xe, trm dng, nhà ch, bãi xe, cơ s qun lý,.. o Thu/c tính:
Hot ñng ca tuyn xe: ñơn v qun lý, các loi giá vé, thi gian b"t ñu, thi gian kt thúc, thi gian gin cách gi)a hai xe cho tng trưng hp bình thưng hoc cao ñi&m, thông tin v l trình.
Đc ñi&m ca xe buýt: loi xe, s gh, công sut, ngày sn xut, chu kỳ bo hành, bo dư,ng, ...
Nhân s vn hành h
th ng xe buýt: mã nhân viên, tên h, năm sinh, quê quán, ngày hp ñ ng, b'ng lái, ch ñ lương b%ng, ch ñ ưu ñãi, ... Hình 3. Thông tin ñưc cung cp bi h
th ng qun lý xe buýt - Phân tích thông kê d) li
u: hot ñng ca các xe buýt ñưc thu thp t ñng t các xe buýt (ghi nhn bi BlackBox g"n trên xe) và ñưc t% chc lưu tr) theo thi gian vào cơ s d) li
u ca h
th ng hoc ñưc hi&n th phc v công tác giám sát trc tip. Ngu n d) li
u này cũng s0 ñưc t%ng kt, th ng kê theo các tiêu chí qun lý theo tun, tháng hoc quý. T ñó, Trung tâm có th& d dàng lưu tr) d) li
u giám sát, truy xut thông tin, cp nht và xut các TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 15, SOÁ M1 2012 Trang 51 báo cáo phc v công tác qun lý các tuyn xe buýt, qun lý cơ s h tng mng lưi xe buýt, t%ng hp hi
u qu hot ñng hay các s c x-y ra trên tng tuyn. Hình 4. Báo cáo hot ñng xe buýt ñưc h( tr nhanh bi h
th ng qun lý b) H( tr công tác qun lý ti các cơ s và bãi xe Thông qua mng Internet, các cơ s qun lý (doanh nghi
p vn ti, Hp tác xã) hay các bãi xe có th& kt n i vi h
th ng GIS ca Trung tâm ñ&: • Truy vn không gian và tìm kim thông tin thuc tính ca các ñ i tưng cũng như tình trng hot ñng ca các xe buýt trc thuc cơ s. • Cp nht d) li
u hot ñng vn ti cp cơ s theo chu kỳ hàng ngày, hàng tun. • In n các báo cáo, bng bi&u t%ng hp, th ng kê: liên quan trc tip ñn phương ti
n vn chuy&n, nhân s vn hành h
th ng xe buýt, hot ñng ca h
th ng xe buýt, sai phm ca tài x xe buýt,.. • Thit lp và vn hành thi gian bi&u bo hành, bo dư,ng phương ti
n vn chuy&n. Hình 5. Giám sát hot ñng xe buýt ñưc h( tr bi h
th ng c) Phân ph i thông tin qua WEB Science & Technology Development, Vol 15, No.M1 2012 Trang 52 Website ca Trung tâm ñiu hành không ch! cung cp các thông tin hot ñng qun lý ñiu hành vn ti hành khách công cng, mà còn ng dng WebGIS trong vi
c cung cp thông tin cho ngưi dân v tình hình hot ñng ca các tuyn xe buýt, trao ñ%i thông tin liên quan ñn dch v vn ti hành khách công cng,... Hình 6. WebGIS cung cp thông tin liên quan ñn dch v xe buýt 4. KT LUN ;ng dng GPS và GIS cho phép qun lý toàn b d) li
u không gian và thuc tính ca các tuyn xe buýt theo thi gian thc, to ra kh năng ñiu ph i hot ñng và chia s: d) li
u (ñưc ghi nhn bi BlackBox) ñ ng b gi)a Trung tâm ñiu hành vi các cơ s qun lý. Áp dng h
th ng ñ xut ñ& phc v công tác qun lý và ñiu hành xe buýt trên ña bàn thành ph H Chí Minh s0 tit ki
m nhiu thi gian và kinh phí trong qun lý như: tit ki
m nhân lc giám sát, rút ng"n ñưc thi gian tìm kim và x lý thông tin, nâng cao hi
u qu hot ñng và dch v ca mng lưi xe buýt, giám sát ñưc vi
c sai phm trong vn ti t ñó hn ch tránh ách t"c giao thông, ô nhim môi trưng và ñm bo an toàn giao thông. Qua phân tích cho thy, gii pháp ng dng GPS và GIS s0 rt hi
u qu trong vi
c phc v t t nhu cu ñi li ca ngưi dân trong tương lai, thun li trong công tác qun lý, giám sát và quy hoch các tuyn trc chính, các tuyn buýt chy nhanh, t% chc các làn dành riêng cho xe buýt, chn tuyn ñ& s dng xe buýt hai tng, to phương thc tip n i vi mt s phương thc VTHKCC khác như tàu ñi
n ngm, xe ñi
n, monorail trong tương lai ñ& to thành mng lưi giao thông công cng hi
n ñi ñáp ng nhu cu ñi li ca ngưi dân thành ph . TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 15, SOÁ M1 2012 Trang 53 BUS MANAGEMENT AT HO CHI MINH CITY USING GPS AND GIS Le Van Trung Geomatics Center – Information Technology Park, VNU-HCM ABSTRACT: In recent years, bus management is the most important function for any public transport organization that involves scheduling and planning of routes. Management of a bus fleet needs useful information to support the decision making in the public services such as monitoring the movement of vehicles at the same time ensuring that the buses run as per the schedule. However, the practical application of GIS and GPS for bus management in Ho Chi Minh city is limited and still at an early stage of development. Particularly, measures for effective use of integrated Global Positionaing System (GPS) and GIS are not widely used in planning and managing bus network. This paper introduces the solution for choosing the appropriate model of GPS and GIS to set up an online bus tracking system of Ho Chi Minh city, in terms of not only the cost saving benefit for setting up an information management system but also to support the setup of network for information exchange. Presented in this paper is a system, which was evolved by the suggested solution in using GPS and GIS technology for tracking of its buses in order to improve the quality of HCM city’s public transportation management services. Key words: Using GPS AND GIS, bus management TÀI LI!U THAM KHO [1]. Ben Ammar Hatem, Hamam Habit. Bus Management System Using RFID in WSN. Conference on Information Systems (2010). [2]. David J. Magure, M. F. Goodchild & d. W.rhind. Geographical Information System (1991). [3]. George Taylor, Geoff Blewitt. Intelligent Positioning: GIS-GPS Unification (2006) [4]. George Mckessock, a comparison of local and wide area GNSS differential corrections disseminated using the network transport of RTCM via internet protocol (NTRIP) (2007). [5]. Thales. Maritime Vessel Monitoring Solution (2002). [6]. US Army Corps of Engineers. NAVSTA Global Positioning System Surveying (2003). [7]. Pradeep Singh Kharola, Bipin Gopalkrishna, D.C.PRAKASH. Fleet management using GIS and GPS. GIS Development (2003) [8]. Qing-Jie Kong, Yikai Chen, Yuncai Liu. A fusion-based system for road- network traffic state surveillance: a case study of shanghai. IEEE Intelligent Transportation Systems Magazine, vol. 1, no. 1, pp. 37-42, (2009).