Luận án Tiến sĩ: Tối ưu tìm đường hệ thống giao thông công cộng Hà Nội của Phạm Trung Dũng

1 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan bài luận văn này là sự nghiên cứu của bản thân (ngoài phần tham khảo đã được trích rõ) cùng với sự hướng dẫn của PGS.TS Nguyễn Long Giang và TS Lê Xuân Tuấn. Tôi xin chịu trách nhiệm hoàn toàn nếu xảy ra sai phạm. Tác giả luận văn Phạm Trung Dũng luan an 2 LỜI CẢM ƠN Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS Nguyễn Long Giang và TS Lê Xuân Tuấn – người trực tiếp hướng dẫn khóa luận đã luôn dành nhiều thời gian, công sức hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện nghiên cứu và hoàn thành đề tài nghiên cứu khoa học. Tôi xin trân trọng cám ơn Viện Công nghệ thông tin và Học viện Khoa học & Công nghệ giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu luận văn.

Tuy có nhiều cố gắng, nhưng trong đề tài nghiên cứu khoa học này không tránh khỏi những thiếu sót. Em kính mong các chuyên gia, những người quan tâm đến đề tài, đồng nghiệp tiếp tục có những ý kiến đóng góp, giúp đỡ để đề tài được hoàn thiện hơn. Một lần nữa em xin chân thành cám ơn! Hà Nội, 26 tháng 5 năm 2020 Tác giả luan an 3 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN. 3 DANH MỤC HÌNH VẼ.

5 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT. TỔNG QUAN VỀ GIAO THÔNG CÔNG CỘNG HÀ NỘI. CƠ SỞ HẠ TẦNG GIAO THÔNG CÔNG CỘNG HÀ NỘI. Xe buýt nhanh.

Đường sắt đô thị. CÁC TUYẾN VÀ ĐIỂM DỪNG. PHÂN TÍCH TÌM GIẢI THUẬT TÌM ĐƯỜNG TỐI ƯU. CÁC THUẬT TOÁN TÌM ĐƯỜNG TỐI ƯU PHỔ BIỂN.

Thuật toán Dijkstra. Thuật toán Bellman-Ford. Thuật toán Floyd-Warshall. THUẬT TOÁN TÌM ĐƯỜNG TỐI ƯU GIAO THÔNG CÔNG CỘNG TRÊN THIẾT BỊ DI ĐỘNG.

Đồ thị mô phỏng hệ thống giao thông công cộng Hà Nội. Giải thuật tìm đường. Độ phức tạp của giải thuật. XÂY DỰNG ỨNG DỤNG TRÊN THIẾT BỊ DI ĐỘNG.

PHÂN TÍCH THIẾT KẾ ỨNG DỰNG .1 Bản đặc tả chức năng ứng dụng: .2 Sơ đồ luồng hoạt động của ứng dụng: .4 Thiết kế giao diện:. XÂY DỰNG ỨNG DỤNG TRÊN NỀN TẢNG ANDROID. Nền tảng Android. Công cụ Android Studio.

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu SQLite. Bản đồ Google Map và API Google Maps. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO.

52 luan an 5 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1 Bản đồ quy hoạch đường sắt đô thị Hà Nội. 10 Hình 2 Mạng lưới điểm dừng của hệ thống giao thông công cộng Hà Nội. 12 Hình 3 Bản đồ tuyến xe buýt Hà Nội. 14 Hình 4 Xác định các điểm dừng tại điểm đến và điểm đi.

23 Hình 5 Xác định góc của một tuyến xe. 23 Hình 6 Mô tả đường đi khi đi bằng một tuyến xe. 24 Hình 7 Mô tả cách tìm đường đi bằng hai tuyến xe. 25 Hình 8 Sơ đồ luồng tìm lộ trình đi xe của ứng dụng.

28 Hình 9 Cơ sở dữ liệu của điểm dừng. 30 Hình 10 Cơ sở dữ liệu của các tuyến xe. 31 Hình 11 Thiết kế trang chủ của ứng dụng. 32 Hình 12 Thiết kế giao diện nhập điện chỉ đến và đi.

32 luan an 6 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT STT Từ viết tắt Cụm từ đầy đủ 1. BRT Bus Rapid Transit 2. ODA Official Development Assistance 3. CPU Central Processing Unit 4.

ADT Android Development Tools 5. IDE Integrated Development Environment 6. SDK Software Development Kit 7. API Application Programming Interface 8.

SQL Structured Query Language 9. GPS Global Positioning System luan an 7 MỞ ĐẦU Thành phố Hà Nội là một trong những thành phố có số dân và mật độ dân cư cao của cả nước. Các phương tiện giao thông cá nhân ngày một nhiều gây áp lực rất lớn lên hạ tầng giao thông. Để giải quyết vấn đề này thành phố đang đầu tư lớn và khuyến kích người dân sử dụng vào hệ thống giao thông công cộng.

Một vài năm gần đây người dân đã ngày càng tiếp xúc nhiều với giao thông công cộng, nhưng để biết hết thông tin về điểm dừng, tuyến bus, tuyến tàu điện, đặc biệt là xác định được đường đi tối ưu là khó. Hiện nay đã có một vài ứng dụng trên di động hỗ trợ người dùng nhưng có một vài nhược điểm, đó là không cập nhật dữ liệu một cách liện tục, không hỗ trợ sử dụng offline, giao diện không thân thiện khó sử dụng. Từ những điều trên tôi đã nghiên cứu để hoàn thiện luận văn “Tối ưu tìm đường hệ thống giao thông công cộng Hà Nội” cung cấp thông tin hệ thống giao thông công cộng và chỉ đường đi tối ưu, hỗ trợ sử dụng offline luan an 8 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ GIAO THÔNG CÔNG CỘNG HÀ NỘI 1.

CƠ SỞ HẠ TẦNG GIAO THÔNG CÔNG CỘNG HÀ NỘI Theo xu thế phát triển chung của thế giới, Hà Nội đang phải đối mặt với những vấn đề về giao thông đô thị như sự gia tăng của phương tiện cá nhân, áp lực về cơ sở hạ tầng và nhu cầu đi lại của người dân ngày càng cao, hình ảnh các phương tiện nêm kín mặt đường vào các giờ cao điểm không còn là chuyện mới. Đi cùng với đó nhiều vấn đề văn hóa xã hội khác như tình trạng ô nhiễm môi trường do khói bụi từ các phương tiện giao thông, ảnh hưởng đến tốc độ tăng trưởng kinh tế. Nhận thức rõ áp lực của phát triển dịch vụ vận tải đối với phát triển đô thị, thành phố Hà Nội nhiều năm nay đã xác định phát triển giao thông công cộng là giải pháp tối ưu và được ưu tiên phát triển để giải quyết tình trạng trên. Hiện nay Hà Nội đang phát triển các loại hình giao thông công cộng sau: 1.

Xe buýt Tại Hà Nội, xe buýt là phương tiện giao thông công cộng chủ yếu với hơn 100 tuyến được vận hành bởi Tổng công ty Vận tải Hà Nội cùng một số công ty khác. Các tuyến xe buýt được phân bố phủ khắp khu vực trung tâm Hà Nội, đồng thời kết nối với các huyện ngoại thành cũng như các tỉnh kế cận. Thời gian xe buýt hoạt động từ 4h30 - 23h15, tần suất là 5–60 phút/chuyến tùy vào số lượng khách sử dụng, trung bình tần suất các tuyến là 10–20 phút/chuyến. Xe buýt hoạt động tất cả các ngày trong tuần kể cả những ngày lễ tết sự đi lại của người dân khu vực nội thành Hà Nội và các vùng lân cận.

Xe buýt áp dụng vé lượt cho 1 lần đi. Giá vé lượt dành các tuyến có cự li dưới 25 km là 7.000 đồng/lượt, từ 25 – 30 km là 8.000 đồng/lượt, và 30 km trở lên là 9. Riêng đối với tuyến 86 giá vé là 35.000 đồng/lượt và tuyến 68 là 40. Xe buýt nhanh Xe buýt nhanh Hà Nội, hay Hanoi BRT, là một loại hình giao thông công cộng tại Hà Nội do Xí nghiệp xe buýt nhanh Hà Nội vận hành.

Theo quy hoạch được Thủ tướng chính phủ Việt Nam phê duyệt năm 2016, thành phố Hà Nội sẽ luan an 9 có 8 tuyến xe buýt nhanh và 3 tuyến quá độ. Tuyến xe buýt nhanh đầu tiên được đưa vào hoạt động ngày 31 tháng 12 năm 2016 là tuyển BRT01 từ bến xe Yên Nghĩa đến Cát Linh. Tới năm 2019, chưa có thêm tuyến xe buýt nhanh nào được đưa vào hoạt động. Xe buýt nhanh sẽ đi trên 2 làn đường riêng sát dải phân cách giữa của trục đường.

Làn đường này được phân cách bằng gờ cao 20 cm. Nhà chờ cho hành khách được đặt trên dải phân cách giữa. Vị trí nhà chờ sẽ ở gần ngã tư nên hành khách đi theo vạnh sơn kẻ đường tại các nút giao thông để tiếp cận xe buýt. Theo thiết kế, hành khách sẽ sử dụng vé từ, được tự động soát vé trước khi vào nhà chờ nhưng hiện tại khi đưa vào hoạt động, hành khách sẽ sử dụng vé giấy giống xe buýt thông thường.

Tuyến BRT01 sẽ chạy với tần suất 5-15 phút/chuyến, công suất vận chuyển 90 khách, có 4 cửa ra vào, tốc độ di chuyển 22 km/h. Các xe đều có hệ thống GPS, kết nối với Trung tâm điều hành để giải quyết các sự cố có thể phát sinh. Tại nút giao thông cũng có hệ thống tích hợp với đèn tín hiệu để ưu tiên xe buýt nhanh qua nút. Đường sắt đô thị Đường sắt đô thị Hà Nội là tên gọi của hệ thống đường sắt đô thị ở Hà Nội.

Hệ thống được vận hành bởi Công ty Đường sắt Hà Nội, bao gồm 8 tuyến đường sắt đô thị với tổng chiều dài khoảng 318 km, và 3 tuyến tàu điện một ray. Đây là hệ thống đường sắt đô thị đầu tiên tại Việt Nam. Theo Quy hoạch giao thông vận tải Thủ đô Hà Nội đến năm 2030, tầm nhìn năm 2050 được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt năm 2016, mạng lưới đường sắt đô thị Hà Nội bao gồm 10 tuyến, bao gồm cả các tuyến trên cao và đi ngầm. Các dự án Metro của Hà Nội được Chính phủ giao cho Bộ Giao thông Vận tải và Ủy ban nhân dân thành phố Hà Nội làm chủ đầu tư.

Tổng quan quy hoạch cụ thể năm 2016 của đường sắt đô thị Hà Nội như sau: luan an 10 Hình 1 Bản đồ quy hoạch đường sắt đô thị Hà Nội Hiện nay, Hà nội đang có 02 tuyến đường sắt đô thị đang được xây dựng đó là: Tuyến số 2A: Cát Linh - Hà Đông, hay còn gọi là Tuyến Cát Linh, có chiều dài 13,1 km, được khởi công xây dựng vào ngày 10 tháng 10 năm 2011 và do Bộ Giao thông Vận tải làm Chủ đầu tư. Toàn tuyến đi qua 12 nhà ga, trải qua ba quận Đống Đa, Thanh Xuân và Hà Đông. Tuyến đường sắt này được đầu luan an 11 tư năm 2008 bằng vốn vay ODA của Trung Quốc. Ban đầu dự án có tổng mức đầu tư 552,86 triệu USD trong đó vốn vay ODA của Trung Quốc 419 triệu USD.

Đến năm 2019, tổng mức đầu tư được điều chỉnh là 868,04 triệu USD, trong đó phần vốn vay ODA của Trung Quốc là 669,62 triệu USD. Vào tháng 10 năm 2015, tại Triển lãm Giảng Võ, Ban Quản lý dự án đường sắt đô thị Hà Nội đã trưng bày mẫu tàu điện Cát Linh - Hà Đông. Theo đó, tuyến số Cát Linh - Hà Đông sẽ có 13 đoàn tàu, mỗi đoàn tàu có 4 toa tàu. Đoàn tàu có chiều dài là 79 m, chiều cao toa tàu 3,8 m tính từ mặt ray đến đỉnh tàu, độ rộng lớn nhất toa tàu 2,8 m.

Khi vận hành đoàn tàu có tốc độ tối đa 80 km/giờ, tốc độ trung bình ≥ 35 km/giờ. Năng lực vận chuyển tối đa khoảng 28.500 hành khách/giờ/hướng.