MỤC LỤC


I. GIỚI THIỆU VỀ CƠNG NGHỆ ITS
1. Giớí thiệu về hệ thống giao thông thông minh.

I.

Hệ thống Giao thông Thông minh (lntelligent Transport System - ITS) là việc ứng

dụng kỹ thuật công nghệ, bao gồm các thiết bị cảm biến, điều khiển, điện tử, tin học và
viễn thông trong lĩnh vực giao thông để điều hành và quản lý hệ thống giao thông vận tải.

II.

ITS là công nghệ mới phát triển trên thế giới, được sử dụng để giải quyết các

vấn đề của giao thông đường bộ, bao gồm tai nạn và ùn tắc giao thông. ITS sử
dụng các tiến bộ của công nghệ thông tin và viễn thông để liên kết giữa con người,
hệ thống đường giao thông và phương tiện giao thông lưu thông trên đường thành
một mạng lưới thông tin và viễn thông phục vụ cho việc lưu thông tối ưu trên
đường cao tốc.
2. Các thành phần của hệ thống ITS

III.

ITS bao gồm: Con người, phương tiện tham gia giao thông, cơ sở hạ tầng

giao thông, các ứng dụng tiên tiên về CNTT và viễn thông là các thành phần
chính của hệ thống, được liên kết chặt chẽ với nhau.

IV.

V.
VI.
3. Mục tiêu của hệ thống ITS

VII. Mục tiêu của ITS giúp hoàn thiện kết cấu hạ tầng đường bộ, hiện đại hóa các
trạm thu phí và trạm cân điện tử, giảm tai nạn, giảm ùn tắc giao thông, giảm ô
nhiễm môi trường, quản lý các đường giao thông chính và điều tiết các luồng giao
thông, tạo ra hệ thống thơng tin cho người đi đường, phổ cập văn hóa giao thơng, hỗ
trợ điều hành giao thơng, góp phần sản xuất các thiết bị giao thông thông minh,
giảm ô nhiễm môi trường, hỗ trợ người tham gia giao thông.


II.ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ ITS TRONG QUẢN LÝ ĐƯỜNG CAO TỐC Ở VIỆT
NAM

1. Thực trạng đường cao tốc ở Việt Nam
VIII.

Trong 10 năm (2011- 2020), Việt Nam đã xây dựng khoảng 1.074km

đường bộ cao tốc, đưa tổng chiều dài cao tốc đang khai thác lên 1.163km.

IX.

Hệ thống đường cao tốc ở nước ta là hệ thống mới được đưa vào sử dụng,

ứng dụng nhiều công nghệ tiên tiến hiện đại, với mục tiêu nhanh chóng hình thành

mạng đường bộ cao tốc quốc gia, bảo đảm kết nối các trung tâm kinh tế trọng
điểm, các cửa khẩu chính, các đầu mối giao thơng quan trọng có nhu cầu vận tải
lớn, tốc độ cao.


X.

D

o vậy việc quản lý, giám sát hệ thống đường cao tốc ở nước ta đang là một trong

những vấn đề được đặt ra.


2. Phương thức vận hành
XI. Các cảm biến sẽ được lắp đặt trên mặt đường để thu thập các thông tin về luồng
giao thơng, khí hậu, thời tiết,…các thơng tin này được hệ thống máy tính phân tích và
xử lý, sau đó cung cấp trở lại cho tài xế về tình hình giao thơng trên đường (tai nạn, ùn
tắc giao thông, thời tiết…) để tài xế chọn giải pháp giao thông tối ưu, giúp hạn chế tối
đa tai nạn và ùn tắc giao thông, đảm bảo thời gian đi lại ngắn nhất và an toàn nhất cho
các phương tiện đang lưu thông trên đường.

XII.
XIII.

XIV.


XV.


XVI.
XVII.

Hệ thống quản lý giao thông thông minh ITS gồm 3 giai đoạn

chính là thu thơng tin, xử lý thơng tin, đưa thông tin đến người tham gia
giao thông.

XVIII.

2.1 Thu thập thông tin

XIX.

Các cảm biến sẽ được lắp đặt trên mặt đường, xe cộ, các nút giao

thơng, cơng trình phụ trợ để thu thập các thông tin về luồng giao thơng, xe cộ
,tình trạng tuyến đường, khí hậu, thời tiết,…các thơng tin này được hệ thống máy
tính phân tích và xử lý, và đưa thông tin đến người tham gia giao thơng, nhằm
đảm bảo tính trung thực, nhanh gon, chính xác , khi thu thập thông tin trên đường


cao tốc, các cảm biến được liên kêt với nhau thông qua hệ thống mạng cap quang
và hệ thống thông tin vệ tinh

- Có 8 phương thức thu thập thơng tin chính trên đường cao tốc bao gồm:


•


Hệ thống camera

•

Hệ thống thu phí tự động

•

Hệ thống GPS

•

Hệ thống kiểm sốt an tồn

•

Hệ thống theo dõi thời tiết

•

Hệ thống đếm xe tự động

•

Hệ thống cân tải trọng

•

Hệ thống biển báo và thông báo trên đường


XX.
XXI.

Thứ nhất: Hệ thống camera giám sát (Mắt thần)

XXII.

Các camera được lắp đặt trên các tuyến đường cao tốc để theo dõi

tuyến đường, các phương tiện lưu thông, các điểm ùn tắc, tai nạn giao thơng, tại
các trạm thu phí, trạm cân điện tử, các nối vào ra của đường cao tốc...

XXIII.

Các camera được thiết kế chịu được điều kiện thời tiết khắc nhiệt, có

thể hoạt động liên tục 24/24 trong mọi điều kiện thời tiết, các camera có thể nhận
biết phương tiện, theo dõi và giám sát phương tiện lưu thông trên đường.

XXIV.

Mỗi camera được lắp đặt cách nhau từ 1 đến 2 km để đảm bảo khả

năng nhận biết và theo dõi phương tiện giao thơng, các hệ thống camera có hệ


thống điện dự phịng nếu hệ thống cung cấp chính bị hư hại, hệ thống truyền dẫn
thông tin bằng cáp quang đảm bảo thông tin luôn được thông suốt.

XXV.


Hệ thống camera trên các tuyến cao tốc được đầu tư đồng bộ, hiện đại,

có độ phân giải cao, khả năng giám sát với độ chính xác cao; hình ảnh ghi nhận
được qua hệ thống giám sát đảm bảo các yếu tố pháp lý và nghiệp vụ làm căn cứ
để xử lý các hành vi vi phạm, đảm bảo công khai minh bạch.

XXVI.
XXVII.
XXVIII.

Mọi vi phạm giao thông đều được ghi và thống kê lại chính xác.

Cụ thể trên cao tốc Hà Nội – Lào Cai , tuyến cao tốc này có 110

camera giám sát được lắp đặt trên 87 điểm giám sát trên tồn tuyến. Khi có lái xe vi
phạm, thiết bị sẽ chụp ảnh, gửi về thiết bị cầm tay của chúng tôi. Tổ công tác sẽ
thông báo vi phạm cho lái xe khi họ đi qua trạm soát vé, thực hiện việc xử phạt.


XXIX.

Thứ 2: Hệ thống thu phí tự động

XXX.

Dịch vụ thu phí tự động đường bộ được áp dụng cơng nghệ RFID

(Radio Frequency Identification) sử dụng sóng radio để nhận diện tự động phương
tiện xe cơ giới. Công nghệ RFID là công nghệ mới nhất được sử dụng phổ biến

trên thế giới trong lĩnh vực nhận diện điện tử và đã khẳng định được vị thế số 1
trong lĩnh vực thu phí tự động.

-

Mơ hình hoạt động
1. Phương tiện cần được gắn thẻ thu phí và một tài khoản kích hoạt.
2. Khi xe đi qua trạm thu phí thì đầu đọc được bố trí xung quanh trạm sẽ đọc
mã số này và truyền về PC/PLC. Sau đó, mã số sẽ được PC so sánh với mã
số đã có sẵn trong cơ sở dữ liệu của máy tính.
3. Tiếp theo, tồn bộ thông tin về xe mang chip nhớ tương ứng được Visual
Basic đọc về máy tính và hiển thị lên giao diện HMI. Chương trình lúc này
sẽ tự động đối chiếu các thông tin về xe và kiểm tra tài khoản của chủ xe.
4. Nếu các thông tin hợp lệ, chương trình Visual Basic sẽ tự động trừ số tiền
qua trạm của xe tương ứng đồng thời nhắn vào điện thoại đăng ký của chủ
phương tiện để kiểm soát. Như vậy, xe qua trạm sẽ bỏ qua được giai đoạn
mua và sốt vé. Nếu thẻ khơng hợp lệ, sẽ khơng áp dụng cho thu phí tự
động mà chuyển sang thu phí thủ cơng.

-

Lợi ích

XXXI.
XXXII.


XXXIII.

XXXIV.

XXXV.
•

Đối với nhà nước: xây dựng được cơ sở dữ liệu quốc gia về giao thơng.

•

Đối với nhà đầu tư BOT: tiết kiệm chi phí xây dựng, nhân sự và in giấy vé như trước
đây, hạn chế hao hụt ngân quỹ.

•

Đối với chủ phương tiện: tiết kiệm được thời gian, nhiên liệu và tăng tuổi thọ cho
xe.


•

Đối với xã hội: giảm ùn tắc, ô nhiễm môi trường, giảm thiểu tai nạn (ít nhất 20%),
giảm thanh tốn bằng tiền mặt

XXXVI.


XXXVII.

Thứ 3: Hệ thống quản lý sự kiện

XXXVIII.


Hệ

thống

quản lý sự kiện cho phép thu thập và theo dõi tình trạng và diễn biến của các sự
kiện diễn ra trên từng vị trí của đường cao tốc: Tình trạng giao thơng (có ùn tắc
hoặc tắc nghẽn); Tai nạn, sự cố (xe, đường); Thời tiết xấu (mưa to, gió mạnh,
sương mù,…);

XXXIX.

Cấu

trúc

thiết kế và hoạt động của hệ thống quản lý sự kiện gồm:

-

Các sự kiện được thiết lập và lưu trữ trong một thiết bị máy chủ quản lý
CSDL sự kiện đặt tại Trung tâm QLĐHGT.

-

Các sự kiện được nhập và cập nhật thủ công trên phần mềm bởi người vận
hành dựa trên thông tin được thu thập từ các nguồn khác nhau.

-

Máy chủ quản lý sự kiện được cấu hình để thực hiện thu thập tự động dữ

liệu sự kiện từ các hệ thống thành phần khác gồm: Tình trạng ùn tắc được
phát hiện bởi hệ thống dò xe; Các điều kiện thời tiết xấu được phát hiện bởi
hệ thống thông tin thời tiết; Các sự cố được phát hiện bởi hệ thống dị xe
bằng hình ảnh,…..

XL.
XLI. Thứ 4: Hệ thống cung cấp thông tin giao thông
-

Phân loại thông tin được cung cấp:

•

Thơng tin cần biết khi lái xe.


•

Thông tin trong các thời điểm đặc thù: xế chiều, sáng sớm, đêm (thời
điểm lái xe dễ buồn ngủ), lúc cao điểm giao thông để đưa ra những thông
tin nhắc nhở điều khiển xe an tồn.

-

•

Thơng tin về trạng thái đường.

•


Thơng tin về tình hình thời tiết.

Các phương tiện cung cấp thơng tin:

•

Biển báo thơng tin điện tử (VMS) được lắp đặt tại các điểm vào, trước lối
ra và/hoặc trên tuyến chính của đường cao tốc;

•

Đài thơng tin giao thơng FM được phủ sóng tại khu vực có tuyến đường
cao tốc;

•

Loa phát thanh lắp đặt tại các cổng trạm thu phí, nhà trạm dịch vụ trên
đường cao tốc,….

XLII.
XLIII.

Thứ 5: Hệ thống theo dõi thời tiết

XLIV.

Bao gồm các cảm biến thời tiết nhằm theo dõi tình trạng thời tiết gần

đường hoặc khu vực xung quanh, đánh giá môi trường giao thông trên đường cao
tốc.


• Nếu phát hiện điều kiện thời tiết nguy hiểm, cảnh báo được phát đến trung
tâm điều hành, và thông báo qua hệ thống VMS và một số kênh khác tới
người điều khiển phương tiện..

• Chức năng chính: đo nhiệt độ, hướng gió, tốc độ gió, lượng mưa.


XLV.

Thứ 6: Hệ thống đếm xe tự động

XLVI.

Có nhiều phương pháp khác nhau để phát hiện một đối tượng chuyển

động trong file video. Đơn giản nhất là trừ nền giữa các frame ảnh. Mặc dù
phương pháp này thực hiện nhanh nhưng độ chính xác khơng cao do khơng có
khả năng phân biệt các loại đối tượng chuyển động khác nhau để nhận biết đâu là
đối tượng thật sự cần xử lý.

XLVII.

Việc thống kê được số lượng xe ô tô từ dữ liệu video trên đường cao

tốc là một điều cần thiết cho các cấp quản lý có chiến lược phân luồng giao thơng.
và mở rộng đường thích hợp. sử dụng một phương pháp được gọi là “bộ dò ảo” để
thực hiện chức năng này. Phương pháp này dựa trên bộ lọc Kalman để dò vết đối
tượng chuyển động là xe ôtô được phát hiện ở bước trước. Tiếp theo, chọn một khu
vực hình chữ nhật được gọi là bộ dị ảo trên mỗi làn đường. Vị trí của đặt bộ dị ảo

trên khung nhìn sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác việc đếm số lượng xe. Vì vậy, để
đếm được số lượng xe, phải chọn vị trí thích hợp cho việc đặt bộ dị ảo. Sau đó tính
tốn tỉ số giữa số pixel của xe chiếm trong vùng phạm vi của mỗi bộ dò ảo và tổng
số pixel của bộ dò ảo cho từng frame ảnh

XLVIII.

Thứ 7: Hệ thống cân tải trọng

XLIX.

Hệ thống cân tải trọng tự động xe hiện đại nhất Việt Nam, hình thành trên sự

kết hợp giữa công nghệ cân trọng tải của Nhật Bản và phần mềm tính tốn của Tổng
cục Đường bộ.

L.

Hệ thống cân điện tử do JICA tài trợ với hệ thống camera hiện đại sẽ tự động chụp

lại biển kiểm soát của tất cả các xe đi qua và lập tức đọc ra 15 thông tin của xe như tên
chủ xe, khối lượng bản thân của xe, khối lượng hàng hóa được phép chở, kích thước
thành thùng...


LI.
LII. Trong khi đó, với loại hình trạm cân tải trọng cũ phải cần lực lượng thanh tra túc
trực giám sát, đo lường thành thùng, khối lượng xe Hệ thống cân sau đó sẽ tự động đo
lường, phân tích thơng số như xe nặng bao nhiêu tấn, tính tốn ra xe này có vi phạm tải
trọng khơng; vi phạm tải trọng cầu đường, tải trục bao nhiêu %,..


LIII.

.Nhờ tích hợp công nghệ thông tin hiện đại, hệ thống cân điện tử này cũng có

thể thực hiện cân tải trọng khi xe ở trạng thái dừng hoặc di chuyển ở vận tốc đến
80km/giờ và chỉ mất từ 3-10 giây, phiếu cân đã có thể được in ra, phục vụ lực lượng
chức năng trong việc ra quyết định xử phạt nguội phương tiện vi phạm.

LIV.

Việc trang bị bộ cân tải trọng xe tự động này nhằm kiểm soát xe quá tải trên

Quốc lộ 5, các xe ôtô vi phạm về tải trọng được phát hiện bằng bộ cân tải trọng này sẽ
bị xử phạt theo quy định tại Nghị định số 100/2019/NĐ-CP ngày 30.12.2019 của


Chính phủ quy định về xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực giao thơng đường
bộ và đường sắt.

LV.

Thứ 8: Hệ thống biển báo và thông báo trên đường

LVI.

Các hệ thống biển báo được lắp đặt dọc theo bên đường cao tốc, nhằm

cung cấp cho người tham gia giao thông thông tin cần thiết như, số cứu hộ, hướng
đi, lộ trình , ngã tư, ngã dẽ, điểm hay sảy ra tai nạn giao thơng, tình trạng thời tiết

trên tuyến đường....các hệ thống biển báo được kết nối với trung tâm điều hành
thông qua hệ thống thông tin, cáp quang.

LVII.
LVIII.

2.2 Xử lý thông tin

LIX.

Thông tin sau khi được thu thập sẽ được gửi đến các trung tâm điều

hành giao thông, để phân tích đánh giá về tình trạng đườg, tình trạng thời tiết , mật
độ phương tiện, lưu lượng xe, sự cố giao thơng , các trạm thu phí, trạm cân điện
tử, từ đó có cái nhìn tổng quan về tuyến đường đang theo dõi , giám sát...

LX.

Tại trung tâm nhân viên điều hành có thể theo dõi trực tiếp từ hiện

trường nhờ hệ thống camera theo dõi...


LXI.

LXII.


LXIII.
LXIV.


2.3 Đưa thông tin đến người tham gia giao thông
Thông tin sau khi được xử lý sẽ được phân loại, đánh giá mức độ ưu

tiên, như tai nạn giao thông , sự cố trên đường hay tình trạng phương tiện, vi phạm
giao thơng, đường xá, thời tiết vv...từ đó thơng tin sẽ được gửi đến người tham gia
giao thông, và các nhân viên có liên quan để xử lý.


LXV.

LXVI.
LXVII.

vd: thơng báo tình trạng thời tiết thơng qua hệ thống biển báo kỹ

thuật số

•

Yêu cầu kĩ thuật khi đưa thơng tin đến người tham gia giao thơng
Nhanh chóng, chính xác, nhằm xử lý sự cố hoặc thông báo kịp thời cho
người tham gia, cũng như nhân viên điều hành, xử lý sự cố giao thông


•

Đưa thông tin bằng nhiều kênh và phương thức truyền tin đa dạng :vd
như thông báo qua radio, email, điện thoại, biển báo điện tử


•

Thơng tin cần được phân loại trước khi đưa đến với người tham gia giao
thông, hoặc nhân viên sử lý sự cố , giám sát trên đường cao tốc

•

;

Ngắn gọn và dễ hiểu


-

Yêu cầu kĩ thuật với trung tâm điều hành giao thông

LXVIII. TTDHGT là nơi tiếp nhận và xử lý thông tin từ các hệ thống cảm biến
và các hệ thống thu thập thông tin trải khắp các tuyến đường, nhằm kiểm
sốt,phối hợp và xử lý dữ liệu giao thơng.

LXIX.

Một trung tâm kiểm soát hợp nhất sẽ chia sẻ dữ liệu thơng tin và kiểm

sốt

-

Kiểm sốt phương tiện thơngqua hệ thống GPS


-

Hệ thống CCTV, kiểm sốt sự cố

-

Thơng tin được nhận từ hànhkháchtrongcác sự cố

-

Hệ thống thông tin hành khách thời gian thực (RTPI),

-

Kiểm sốt thơng tin từ các hệ thống cảm biến

-

Hiển thị và điểu khiển hệ thống giao thông(đèn tín hiệu, biển báo…)

LXX.
LXXI.

III. Khảo sát cao tốc Hà nội- Lào cai

1. Khảo sát

LXXII.

Đường cao tốc Hà Nội – Lào Cai (ký hiệu: CT.05) dài 265 km có


điểm đầu là nút giao thông giữa quốc lộ 2 và đường cao tốc Bắc Thăng Long Nội Bài (Hà Nội) và điểm cuối là xã Quang Kim (huyện Bát Xát, tỉnh Lào Cai)

LXXIII. Dự án cao tốc Hà Nội – Lào Cai do nhà thầu Hàn Quốc thi cơng
( chiếm 6/8 gói thầu) gồm: Tập đồn Posco, Keangnam,… Tổng cơng ty
Vinaconex (Việt Nam).


LXXIV.

Phần lớn đường cao tốc sẽ đi ven theo bờ sông Hồng. Tuyến này đi

qua địa bàn 5 tỉnh, thành phố là Hà Nội, Vĩnh Phúc, Phú Thọ,


LXXV.

Yên Bái

và Lào Cai, nối với đường cao tốc Côn Minh - Hà Khẩu của Trung Quốc và là một
hợp phần trong dự án phát triển cơ sở hạ tầng giao thông của Hành lang kinh tế
Côn Minh - Hà Nội - Hải Phịng.

LXXVI.

Điểm

đầu tại nút giao thơng quốc lộ 18A với quốc lộ 2 tại xã Thanh Xuân, huyện Sóc

Sơn, thành phố Hà Nội


LXXVII.
LXXVIII.
 Thống kê:

Hình ảnh đường cao tốc Hà Nội – Lào Cai