GIS TRONG QUẢN LÝ KHAI THÁC TÀI SẢN
ĐƯỜNG BỘ, ÁP DỤNG TRONG HỆ THỐNG
QUẢN LÝ KHAI THÁC MẶT ĐƯỜNG VIỆT NAM

NGUYỄN VĂN ĐĂNG
KHOA CẦU ĐƯỜNG – ĐH KIẾN TRÚC ĐÀ NẴNG
566 NÚI THÀNH, ĐÀ NẴNG

ĐÀ NẴNG , 2016


SƯ CẦN THIẾT VÀ MỤC TIÊU

MỞ ĐẦU

 SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Chiều dài (km)
(2/2016)

18.744
23.520
49.823
151.187
8.492
6.434

22.660
23.729
53.964
202.705
6.911

Q U Ố C LỘ

2010

T Ỉ N H L Ộ

2016

H U Y Ệ N LỘ

Tăng
trưởng
(%)
20,9
0,9
8,3
34,1
7,4

Đ Ư Ờ N G X Ã Đ Ư Ờ N G Đ Ô
T H Ị

300.000 km
đường bộ +
Mạng lưới
đường cao
tốc đặt ra
nhiều thách
thức cho cơ

quan quản
lý khai thác.

6.911

6.434

0

8.492

202.705

nguồn: Tổng cục đường bộ. />
151.187

49.823

23.729

22.66

18.744

23.52

Quốc lộ
Đường tỉnh
Đường huyện
Đường xã

Đường đô thị
Đường chuyên dùng

1
2
3
4
5
6

53.964

Loại đường

STT

Chiều dài (km)
2010

Đ Ư Ờ N G
C H U YÊ N
D Ụ N G

GIS

 Khoảng 60% vốn rót về tổng cục đường bộ năm 2016 là dành cho công tác
quản lý bảo trì, sửa chữa. [nguồn: Tổng cục đường bộ. /> MỤC TIÊU
 Đề xuất khung ứng dụng GIS trong quản lý khai thác đường ở Việt Nam
 Các yêu cầu dữ liệu đầu vào, đầu ra
 Kiến nghị quy mô và lộ trình áp dụng



MỞ ĐẦU

CẤU TRÚC
MỞ ĐẦU
TỔNG QUAN

GIS BASED TAM

XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ KHAI THÁC
MẶT ĐƯỜNG Ở VIỆT NAM - VPMS

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ


TỔNG QUAN

QUẢN LÝ KHAI THÁC TÀI SẢN ĐƯỜNG BỘ

SỰ CẦN THIẾT CỦA CÔNG TÁC QUẢN LÝ KHAI THÁC TÀI SẢN ĐƯỜNG BỘ.

NỘI DUNG CÔNG TÁC QUẢN LÝ KHAI THÁC TÀI SẢN ĐƯỜNG BỘ
QL phương tiện

 Không một tuyến đường nào tồn tại lâu dài dù được xây
dựng với chất lượng cao nếu không được bảo dưỡng,
bão trì hợp lý.
 Theo K.Levik, ở Oslo Nauy vì không xây dựng lớp ngăn
nước 0,6 triệu USD mà một vài năm sau đó phải xây

dựng lại cầu với chi phí 15 triệu USD.
 Các nước hạ Sahara, trong 3 thập kỷ sử dụng 150 tỷ
USD để xây dựng đường sá nhưng do không có chiến
lược bảo trì phù hợp 1/3 trong số đó bị hư hỏng (50 tỷ
USD)

QL vận tải

QUẢN LÝ
KHAI THÁC
TÀI SẢN
ĐƯỜNG BỘ

 Nhiều nghiên cứu cho thấy nếu việc bảo dưỡng bão trì bị
lơ là thì chi phí bỏ ra để sửa chữa có thể gấp 5 đến 6 lần

QL thể chế
Quản lý bảo trì công trình

Bảo trì phòng ngừa

Kiểm tra

 Nghiên cứu của Levik, sử dụng 12 tỷ USD trong công tác
bảo trì giúp tiết kiệm được 40 tỷ USD.

Quản lý giao thông

QL ATGT


Bảo trì sửa chữa

Bảo dưỡng

giám sát

Sửa chữa

Sữa chữa

định kỳ

đột xuất

Sửa chữa

Sửa chữa

Sửa chữa

nhỏ

vừa

lớn


TỔNG QUAN

HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEM)

LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN VÀ KHÁI NIỆM VỀ GIS.

•

Roger Tomlinson được cho là cha đẻ của thuật ngữ
GIS năm 1968.

•

Thực chất khái niệm về GIS đã được sử dụng từ đầu
thế kỷ 19 do nhà địa lý học người Pháp Charles
Picquet, John Snow mô tả đợt dịch tả trên mỗi nghìn
dân bằng cách dùng bản đồ.

•

CÁC KHẢ NĂNG CỦA GIS VÀ ỨNG DỤNG Ở VIỆT NAM
Các khả năng GIS

Tiền xử
lý và thao
tác với
dữ liệu

Quản lý
dữ liệu

Phân tích
dữ liệu


Trình
diễn dữ
liệu

GIS phát triển mạnh trong những năm cuối thế kỷ 20:
Mapinfo, ArcGIS, CAD…

Thu thập, lưu giữ,
điều khiển, phân
tích, quản lý và
trình diễn tất cả
các loại dữ liệu về
không gian và địa
lý trên bề mặt quả
đất.

 Trung tâm công nghệ thông tin địa lý DITAGIS
thuộc trường ĐH Bách Khoa TP HCM
 Hội nghị GIS thường niên (GIS Conference) tổ
chức từ năm 2009.

 Esri VietNam thành lập từ 1/2008
 Trong lĩnh vực giao thông chưa được ứng dụng
nhiều


TỔNG QUAN

GISCIENCE & GIS-T
GISCIENCE : GEOGRAPHIC INFORMATION SCIENCE


GIS-T: GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEM IN TRANSPORTATION
GIS-T

Khoa học máy tính

Các ngành khoa học khác

“GIS không còn là một hệ thống hỗ trợ con người đơn
thuần mà là một ngành khoa học mới trên cơ sở của các
ngành khoa học khác”.
Goodchild 1992; Mark 2003; Strobl et all 2012

GIS trong
QL cơ sở hạ
tầng

GIS & ITS

Mối liên hệ của GIS
với hệ thống ITS

Trắc địa, viễn thám

GIS trong
Kỹ thuật GT

Quản lý khai thác tài
sản đường bộ


Xác suất thống kê

GIS trong
QHGT

Phân tích an toàn GT
Phân tích LOS,
Khả năng thông hành

GIScience

Tìm đường ngắn nhất
Phân tích mạng lưới
Phân tích nhu cầu

Địa lý và bản đồ

Toán học


GIS BASE TAM

HỆ THỐNG QUẢN LÝ TÀI SẢN ĐƯỜNG BỘ (TRANSPORTATION ASSET MANAGEMENT)
Đầu tư và vận hành

QUÁ TRÌNH VẬN HÀNH CỦA HỆ THỐNG TAM

Lợi ích mang lại

3269.8


SỰ CẦN THIẾT CỦA TAM

Vốn đầu tư
Mục tiêu của cơ quan quản lý

V Ậ N T Ả I H À N G H Ó A G I A O T H Ô N G N G O À I Đ Ô G I A O T H Ô N G T R O N G Đ Ô
T H Ị
T H Ị

Nguồn: nghiên cứu của Blanchard (1996) ở Canada
Đơn vị : Triệu USD (giá năm 1996)

 Florida DOT: NPV =1,0 ÷ 2,8 triệu USD từ 1996-2001
 King County DOT: NPV = 775 triệu USD từ 1992 -2010
 Iowa & CalTrans: BCR =21,4 năm 2011
Ứng dụng GIS trong công tác quản lý khai thác hệ
thống đường bộ nước ta là vấn đề tất yếu cần phải làm
trong thời gian sắp

TRANSPORTATION
ASSET MANAGEMENT

951.9

174.1

107.1

115.9


144

Người sử dụng
Phân tích các kịch bản

GIS
&
ITS

Quyết định sử dụng các nguồn
lực
Thông tin đến các bên liên quan

Đánh giá và phản hồi


Nguồn nhân lực, lực lượng chức năng
Hàng hóa

Phương
tiện

Hành khách

Chất
lượng GT

Đăng kiểm


ATGT

LOS, KNTH, LLXC

Tải
trọng

Ùn tắc giao thông

Quản lý bảo trì
công trình

Nhu cầu giao
thông

Tai nan, điểm đen
giao thông

Trạm cân di động

Công trình
phục vụ

Trạm cân cố đinh

Thông tin liên lạc

Depot sửa chửa

Kết cấu trên

đường

Trạm thu phí

Trạm dừng nghỉ

Các công trình an
toàn giao thông

Tường chắn,
tường cách âm

Đường

Cống và ht thoát
nước

Cầu
(BMS)

Lề đường

Kết cấu áo đường
(PMS)

GIS BASE TAM

KIẾN NGHỊ CẤU TRÚC QUẢN LÝ HỆ THỐNG QUẢN LÝ TÀI SẢN ĐƯỜNG BỘ VIỆT NAM
VTAMS
Quản lý giao

thông

Vận tải


VPMS

XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ KHAI THÁC MẶT ĐƯỜNG Ở VIỆT NAM
VIETNAM PAVEMENT MANAGEMENT SYSTEM - VPMS
INPUT

Dữ liệu
thuộc tính

GIS

Dữ liệu
không gian

Dữ liệu
khác

Geocoding & Geoprocessing

Điều kiện đường

Các dự án ưu tiên
bảo trì

Nhu cầu vốn


Kế hoạch bảo trì

Dự báo khả năng
bảo trì còn lại

Truyền thông

OUTPUT

Kiến nghị hệ thống quản lý khai thác mặt đường ở Việt Nam – VPMS


VPMS

XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ KHAI THÁC MẶT ĐƯỜNG Ở VIỆT NAM
VIETNAM PAVEMENT MANAGEMENT SYSTEM - VPMS
Input

Dữ liệu sử dụng

 Dữ liệu quy hoạch
 Chương trình bão
dưỡng
 Vốn bão dưỡng
 Phân tích vòng đời
 Các báo cáo đã thực
hiện
 Tính toán thiết kế kết
cấu


Dữ liệu thuộc tính

Dữ liệu điều kiện xe chạy









Độ nhám
Độ bằng phẳng
Hằn lún vệt bánh xe
Nứt (dọc, ngang…)
Ổ gà, miếng vá
Làn sóng, trồi trượt
Chảy nhựa

Cường độ mặt đường

 Mô đuyn đàn hồi tĩnh
 Mô đuyn đàn hồi động

Tải trọng và môi trường








Lưu lượng xe chạy
Tải trọng trục xe
Tốc độ xe chạy
Điều kiện môi trường
Điều kiện thoát nước..


VPMS

XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ KHAI THÁC MẶT ĐƯỜNG Ở VIỆT NAM
VIETNAM PAVEMENT MANAGEMENT SYSTEM - VPMS
Input

Dữ liệu không gian

Thông tin địa
lý (tọa độ địa
lý, GPS)

Hình học đường
(đường cong,
đường thẳng, độ
dốc, độ cao,
khoảng cách

Dữ liệu khác


Địa hình

Landsat

Hình ảnh
thực địa

Video


VPMS

XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ KHAI THÁC MẶT ĐƯỜNG Ở VIỆT NAM
VIETNAM PAVEMENT MANAGEMENT SYSTEM - VPMS
Process - GIS

Geocoding

Geoprocessing

là sự kết nối giữa dữ liệu thuộc tính
và dữ liệu địa lý trong GIS

công cụ giúp tự động hóa quá trình
thực thi, xử lý số liệu trong GIS

Input
Data set


Geoprocessing
Tool

New
Data set


VPMS

XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ KHAI THÁC MẶT ĐƯỜNG Ở VIỆT NAM
VIETNAM PAVEMENT MANAGEMENT SYSTEM - VPMS
Đánh giá điều kiện đường

Output

Chỉ số phục vụ mặt đường PSI

Chỉ số tình trạng mặt đường PCI
PCI

Đánh giá

Biện pháp sửa chửa

100

Rất tốt

Không cần


85

Tốt

Bảo dưỡng thường xuyên

Khá

Sửa chữa nhỏ

70
55

Trung bình

n

Xấu
25

0

Chất lượng khai thác
Không thể đi được
Có 85% người sử dụng không chấp nhận
Có 55% người sử dụng không chấp nhận
Có 12% người sử dụng không chấp nhận
Đường mới làm xong
Chất lượng hoàn hảo


Sửa chữa nhỏ hoặc vừa

40

10

PSI
0
2
2,5
3,0
4,2 - 4,5
5

Rất xấu
Hỏng

Sửa chữa vừa hoặc lớn
Sửa chữa lớn hoặc cải tạo
Hỏng

PCI  C  . a(Ti , S f ; Dif ).F (t , d )
i 1

PSI  5, 0  a  log R  b  RD 2  c C  P


VPMS

XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ KHAI THÁC MẶT ĐƯỜNG Ở VIỆT NAM

VIETNAM PAVEMENT MANAGEMENT SYSTEM - VPMS

Loại tầng mặt áo đường
(1)
Bê tông nhựa
Đá dăm trộn nhựa
Thấm nhập nhựa
Đá dăm
Cấp phối
Bê tông xi măng

Thời điểm bảo trì và dự báo tuổi thọ còn lại của mặt đường
Khoảng thời
gian (năm)
Trung
Đại tu
tu
(2)
(3)
15
5
12
4
10
4
5
3
5
3
25

8

Tỷ lệ chi phí sửa chửa so với
vốn xây dựng ban đầu (%)
Thường
Đại tu
Trung tu
xuyên
(4)
(5)
(6)
42,0
5,1
0,55
48,7
7,9
0,98
49,6
8,7
1,92
53,1
9,0
1,60
55,0
10,0
1,80
34,2
4,1
0,32


Mục tiêu: “Đúng nơi, đúng
biện pháp và đúng thời điểm”
Giải
pháp

Output

22TCN 211-93

Sử dụng đường cong suy giảm
khả năng phục vụ


VPMS

XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ KHAI THÁC MẶT ĐƯỜNG Ở VIỆT NAM
VIETNAM PAVEMENT MANAGEMENT SYSTEM - VPMS
Output

Thời điểm bảo trì và dự báo tuổi thọ còn lại của mặt đường

 Đường cong suy giảm khả năng phục vụ
phụ thuộc vào kết cấu mặt đường, chất
lượng xây dựng ban đầu, điều kiện thoát
nước, số lượng và trọng lượng trục xe, và
chiến lược duy tu bảo trì.
 Đường cong suy giảm khả năng phục vụ
có tính vùng miền vì vậy phải nghiên cứu
xây dựng riêng dựa trên các dữ liệu thu
thập được trên thực tế.


Dạng đường cong suy giảm khả năng phục vụ. Nguồn : Dennis Polhill


VPMS

XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ KHAI THÁC MẶT ĐƯỜNG Ở VIỆT NAM
VIETNAM PAVEMENT MANAGEMENT SYSTEM - VPMS
Output

Thời điểm bảo trì và dự báo tuổi thọ còn lại của mặt đường

Ví dụ cách làm của cơ quan quản lý đường bộ tiểu ban Oregon [Hoa Kỳ]. Nguồn : Oregon DOT


VPMS

XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ KHAI THÁC MẶT ĐƯỜNG Ở VIỆT NAM
VIETNAM PAVEMENT MANAGEMENT SYSTEM - VPMS
Kiến nghị các dự án ưu tiên, nhu cầu vốn và kế hoạch bảo trì

Output

Nguồn
vốn

Các dự
án cần
bảo trì


Chương
trình bảo trì
đã thực hiện

- Không đơn thuần chỉ
là phân tích chi phí
xây dựng ban đầu

Chương trình
bảo trì đã thực
hiện

- Thời gian phân tích
lấy từ 20-30 năm

Các kế hoạch bảo trì

Các kế hoạch bảo trì

Phân tích
HQKT

Các dự
án cần
bảo trì

No

Yes
Chọn kế hoạch bảo trì

Trường hợp nguồn vốn được được xác định trước

Phân tích
HQKT

Phân tích HQKT:

No

Yes
Chọn kế hoạch bảo trì và
xác định nhu cầu vốn
Trường hợp nguồn được được xác định trước

- NPV, IRR, BCR cần
được sử dụng để
phân tích.
- Mô hình phân tích có
thể sử dụng mô hình
HDM4 của ngân hàng
thế giới WB.


VPMS

XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ KHAI THÁC MẶT ĐƯỜNG Ở VIỆT NAM
VIETNAM PAVEMENT MANAGEMENT SYSTEM - VPMS
Output

Thông tin đến các bên liên quan


Mục tiêu:
Bộ
GTVT
Tổng cục
đưởng bộ

Các khu quản lý
đường bộ
Các công ty sửa chữa
đường bộ

Người sử dụng đường

- Minh bạch hóa

- Giúp người dân lên
kế hoạch đi lại (nếu cần)


VPMS

KIẾN NGHỊ LỘ TRÌNH XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ KHAI THÁC MẶT ĐƯỜNG Ở VIỆT NAM
VIETNAM PAVEMENT MANAGEMENT SYSTEM - VPMS
Yêu
cầu
đầu
vào
của
VPMS

Thời gian:
Yêu
cầu
đẩu
ra
của
VPMS
Quy
mô

 Độ bằng phẳng
 Độ nhám
 Các hư hỏng mặt đường
 Mô đuyn đàn hồi tĩnh
Giai đoạn 1 (4 năm)

 Gồm các số liệu giai đoạn 1

 Tương tự giai đoạn 2

 Mô đuyn đàn hồi động FWD, RWD

 Cập nhật các phương pháp
khảo sát thu thập số liệu động
của các nước trên thế giới

 Tự động hóa khảo sát số liệu
Giai đoạn 2 (3 năm)

Giai đoạn 3 (3 năm)


 PCI, PSI

 PCI, PSI

 Như giai đoạn 2

 Lên kế hoạch bảo trì

 Đánh giá dự án ưu tiên và lên kế
hoạch bảo trì

 Đường cong suy giảm khả năng
phục vụ

 Nhu cầu vốn

 Dự báo khả năng vận hành còn
lại của mạng lưới

 Nhu cầu vốn
 Thông tin đến các bên liên
quan

Project

 Thông tin đến các bên liên quan

Network


Network


THANK YOU FOR YOUR ATTENTION!
ANY QUESTION?