Luận văn thạc sĩ: Xây dựng mô hình hệ thống xe buýt trường học trên cơ sở bài toán phân luồng giao thông

Chia sẻ: Sdfas Vfdtg | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

Thêm vào BST

Báo xấu

121
lượt xem 22
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Xây dựng mô hình hệ thống xe buýt trường học trên cơ sở bài toán phân luồng giao thông phục vụ cho việc đi lại của học sinh THCS trên địa bàn thành phố Đà Nẵng.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn thạc sĩ: Xây dựng mô hình hệ thống xe buýt trường học trên cơ sở bài toán phân luồng giao thông

Công trình ñư c hoàn thành t i B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Đ I H C ĐÀ N NG Đ I H C ĐÀ N NG Ngư i hư ng d n khoa h c: PGS. TS. Võ Trung Hùng LÊ H NG DŨNG Ph n bi n 1: PGS. TS. Tăng T n Chi n XÂY D NG MÔ HÌNH H TH NG XE BUÝT TRƯ NG H C TRÊN CƠ S BÀI TOÁN PHÂN LU NG GIAO THÔNG Ph n bi n 2: PGS. TS. Lê M nh Th nh Lu n văn ñư c b o v t i H i ñ ng ch m Lu n văn t t nghi p Chuyên ngành: KHOA H C MÁY TÍNH th c sĩ k thu t h p t i Đ i h c Đà N ng vào ngày 16 tháng 6 Mã s : 60.48.01 năm 2012. TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ K THU T Có th tìm hi u lu n văn t i: • Trung tâm Thông tin - H c li u, Đ i h c Đà N ng • Trung tâm H c li u, Đ i h c Đà N ng Đà N ng - Năm 2012
1 2 M Đ U ñón các em h c sinh trung h c cơ s (THCS) c a các b c ph huynh c n ñư c gi m thi u. Đ ng trên phương di n các b c ph huynh h c 1. Lý do ch n ñ tài sinh th y thành ph nên có ch trương xây d ng h th ng GTCC Trên th gi i các nhà quy ho ch ñô th ñang n l c phát tri n dành riêng cho c p h c này ñ ñ m b o an toàn, an ninh cho h c h th ng giao thông công c ng (GTCC) ñ c nh tranh v i phương sinh, gi m thi u ñư c th i gian ñưa ñón các em cũng như gi m thi u ti n giao thông cá nhân. các qu c gia ñang phát tri n, phương ti n các phương ti n giao thông cá nhân, gi m lưu lư ng xe tham gia giao giao thông cá nhân ti p t c gia tăng th ph n và t o thêm s c ép c nh thông trong gi cao ñi m và gi m lư ng khí th i ñ c h i gây ô nhi m tranh lên GTCC. T i M , GTCC ch chi m 1,8% th trư ng v n môi trư ng. chuy n năm 1995, so v i năm 1977 là 2,4% và năm 1983 là 2,2%. Xu t phát t lý do ñó, tôi ñã ch n th c hi n ñ tài: “Xây d ng M c cho hàng ch c t USD ñ u tư vào xây d ng h th ng ñư ng s t mô hình h th ng xe buýt trư ng h c trên cơ s bài toán phân lu ng m i và chi phí v n hành ñư c tr giá ñ n 75%, ho t ñ ng kinh doanh giao thông”. c a GTCC v n không m y kh i s c. S suy gi m vai trò c a GTCC 2. M c ñích nghiên c u là m t h i chuông c nh báo cho các thành ph l n vì quá ph thu c Xây d ng h th ng các tuy n xe buýt ph c v cho vi c ñi l i vào phương ti n giao thông cá nhân. Nguyên nhân c a s suy gi m c a h c sinh THCS trên ñ a bàn thành ph Đà N ng. ng d ng bài b t ngu n t r t nhi u y u t : vi c tăng thu nh p, gi m giá thành toán phân lu ng, tìm lu ng c c ñ i ñ mô hình hóa bài toán phân phương ti n và chi phí ñ u ñ d n ñ n tăng kh năng s h u phương lu ng giao thông lên ñ th . Cài ñ t thu t toán cho bài toán phân ti n giao thông cá nhân và gi m nhu c u s d ng GTCC. lu ng giao thông. Đánh giá k t qu ñ t ñư c c a ñ tài. Tuy nhiên, c n ph i tìm ra ñư c gi i pháp cân b ng gi a 3. Đ i tư ng và ph m vi nghiên c u phương ti n GTCC và phương ti n giao thông cá nhân ñô th . Đi n Đ ñ t ñư c m c ñích trên chúng tôi xác ñ nh ñ i tư ng và hình là Singapore và Copenhagen, hai thành ph này ñã thay ñ i mô ph m vi nghiên c u như sau. Đ i tư ng nghiên c u c a ñ tài g m: hình ñô th ñ phù h p v i hình th c GTCC vì nguyên nhân khan các lo i hình giao thông công c ng b ng xe buýt, sơ ñ ñư ng ñi c a hi m ñ t ñai, b o t n các không gian m bên c nh vi c khuy n khích thành ph Đà N ng và nhu c u ñi l i c a c p h c THCS. Ph m vi phát tri n ñô th và giao thông b n v ng. nghiên c u ñư c gi i h n trong thành ph Đà N ng. nư c ta xe buýt hi n nay ñóng m t vai trò quan tr ng trong 4. Phương pháp nghiên c u vi c di chuy n h ng ngày c a ngư i dân thành ph . Đây là m t Nghiên c u lý thuy t v m t s thu t toán trên ñ th : ñ th phương ti n v n t i hành khách công c ng v a kinh t v a thân thi n liên thông, bài toán lu ng c c ñ i trong m ng, bi u di n bài toán trên v i môi trư ng, góp ph n tích c c vào vi c h n ch n n k t xe trong ñ th . thành ph . Cùng v i s phát tri n nhanh c a nư c ta, th i gian ñưa
3 4 Kh o sát, phân tích d li u t nhi u ngu n khác nhau. T k t CHƯƠNG 1: CƠ S LÝ THUY T Đ TH qu phân tích ti n hành xây d ng các gi i pháp và ng d ng trong h Chương này gi i thi u ñ i cương v lý thuy t ñ th , ñư ng ñi, th ng xe buýt ñưa ñón h c sinh THCS, cu i cùng ch y th nghi m chu trình, ñ th liên thông, các thu t toán tìm ki m trên ñ th , tìm và lưu tr các k t qu ñ t ñư c. ki m theo chi u r ng và theo chi u sâu, các thu t toán tìm ñư ng ñi 5. Ý nghĩa khoa h c và th c ti n c a lu n văn ng n nh t, thu t toán Ford - Fulkerson tìm lu ng c c ñ i trong m ng Ý nghĩa khoa h c: Tri n khai vi c ng d ng công ngh thông làm cơ s tính toán, xây d ng các tuy n xe buýt ph c v ñưa, ñón các tin trong vi c gi i quy t ñư c các bài toán v lu ng c c ñ i, l a ch n em h c sinh trung h c cơ s trên ñ a bàn thành ph Đà N ng. ñư ng ñi ng n nh t, t t nh t, t ñó xây d ng l trình cho các tuy n xe 1.1. Đ NH NGHĨA VÀ PHÂN LO I buýt trư ng h c. 1.1.1. Đ nh nghĩa ñ th , ñư ng ñi, chu trình, ñ th liên thông Ý nghĩa th c ti n: T o ra h th ng GTCC riêng bi t cho các 1.1.1.1. Đ nh nghĩa ñ th em h c sinh THCS bên c nh h th ng GTCC truy n th ng, ñ gi m Đ th (graph) là m t mô hình toán h c ñư c ng d ng trong b t th i gian ñưa ñón con em c a các b c ph huynh, gi m thi u lưu nhi u lĩnh v c khoa h c, k thu t. lư ng phương ti n giao thông cá nhân trên ñư ng ph . Gi i quy t 1.1.1.2. Đư ng ñi và chu trình ñư c các v n ñ xã h i: như n n k t xe, ti t ki m nhiên li u, an toàn Gi s G = (V, E) là m t ñ th . hơn khi tham gia giao thông và gi m ñư c lư ng khí th i gây ô Đ nh nghĩa 1.6: Đư ng ñi trong ñ th là m t dãy các ñ nh: nhi m môi trư ng. sao cho, m i ñ nh trong dãy (không k 6. B c c lu n văn ñ nh ñ u tiên) k v i ñ nh trư c nó b ng m t c nh nào ñó, nghĩa là: N i dung chính c a lu n văn ñư c chia thành 3 chương. Trong ∀ i = 2, 3,..., k-1, k : (xi-1, xi) ∈ E. chương 1, trình bày nh ng ki n th c t ng quan bao g m gi i thi u v Ta nói r ng ñư ng ñi này ñi t ñ nh ñ u x1 ñ n ñ nh cu i xk. S cơ s lý thuy t ñ th , các thu t toán trên ñ th . Chương 2, phân tích c nh c a ñư ng ñi ñư c g i là ñ dài c a ñư ng ñi ñó. hi n tr ng GTCC hi n nay trên ñ a bàn thành ph Đà N ng, v n ñ 1.1.1.3. Đ th liên thông ñưa ñón h c sinh THCS và ñưa ra gi i pháp lu ng c c ñ i ng d ng N u gi a hai ñi m b t kỳ c a m t ñ th ñ u có th thi t l p trong h th ng xe buýt trư ng h c. Chương 3, xây d ng ng d ng m t ñư ng ñi t ñ nh này ñ n ñ nh kia, ñ th ñư c coi là liên thông; các tuy n c a h th ng xe xuýt trư ng h c mà c th là các trư ng n u không, ñ th ñư c coi là không liên thông. M t ñ th ñư c coi THCS trên ñ a bàn hai qu n trung tâm c a thành ph Đà N ng là là hoàn toàn không liên thông n u không có ñư ng ñi gi a hai ñ nh qu n H i Châu và Thanh Khê. b t kỳ trong ñ th . Đây ch là m t cái tên khác ñ miêu t m t ñ th r ng ho c m t t p ñ c l p.
5 6 1.1.2. M t s d ng ñ th ñ c bi t toán tìm thành ph n liên thông c a ñ th , thu t toán tìm ñư ng ñi 1.1.2.1. Đ th ñ y ñ c a hai ñ nh. Đ th ñ y ñ n ñ nh, ký hi u b i Kn, là ñơn ñ th vô hư ng 1.2.1.1. Thu t toán tìm ki m theo chi u sâu mà gi a hai ñ nh b t kỳ c a nó luôn có c nh n i. 1.2.1.2. Thu t toán tìm ki m theo chi u r ng 1.1.2.2. Đ th vòng 1.2.1.3. Bài toán tìm thành ph n liên thông c a ñ th Đ th vòng Cn, n≥3, g m n ñ nh v1, v2,....vn và các c nh (v1, Cho m t ñ th G=(V.E). Hãy cho bi t s thành ph n liên v2), (v2, v3)... (vn-1, vn), (vn, v1). thông c a ñ th và m i thành ph n liên thông g m nh ng ñ nh nào. 1.1.2.3. Đ th bánh xe Như ta ñã bi t, các th t c DFS(u) và BFS(u) cho phép vi ng thăm Đ th Wn thu ñư c t Cn b ng cách b sung vào m t ñ nh m i t t c các ñ nh có cùng thành ph n liên thông v i u nên s thành ph n n i v i t t c các ñ nh c a Cn. liên thông c a ñ th chính là s l n g i th t c trên. 1.1.2.4. Đ th l p phương 1.2.1.4. Bài toán tìm ñư ng ñi gi a hai ñ nh c a ñ th n Đ th l p phương n ñ nh Qn là ñ th v i các ñ nh bi u di n 2 xâu Cho ñ th G=(V,E). V i hai ñ nh s và t là hai ñ nh nào ñó c a nh phân ñ dài n. Hai ñ nh c a nó g i là k nhau n u như hai xâu ñ th . Hãy tìm ñư ng ñi t s ñ n t. nh phân tương ng ch khác nhau 1 bit cho th y Qn v i n=1,2,3 Do th t c DFS(s) và BFS(s) s thăm l n lư t các ñ nh liên 1.1.2.5. Đ th hai phía thông v i u nên sau khi th c hi n xong th t c thì có hai kh năng: Đơn ñ th G=(V, E) ñư c g i là hai phía n u như t p ñ nh V - N u Daxet[t] = True thì có nghĩa: T n t i m t ñư ng ñi t c a nó có th phân ho ch thành hai t p X và Y sao cho m i c nh c a ñ nh s t i ñ nh t. ñ th ch n i m t ñ nh nào ñó trong X v i m t ñ nh nào ñó trong Y. - Ngư c l i, thì không có ñư ng ñi n i gi a s và t. Khi ñó ta s s d ng ký hi u G=(X∪Y, E) ñ ch ñ th hai phía v i V n ñ còn l i c a bài toán là: N u t n t i ñư ng ñi n i ñ nh s t p ñ nh X∪Y. và ñ nh t thì làm cách nào ñ vi t ñư c hành trình (g m th t các 1.1.2.6. Đ th ph ng ñ nh) t s ñ n t. Đ th ñư c g i là ñ th ph ng n u ta có th v nó trên m t 1.2.2. M ng, lu ng trong m ng ph ng sao cho các c nh c a nó không c t nhau ngoài ñ nh. Cách v 1.2.2.1. M ng lu ng như v y s ñư c g i là bi u di n ph ng c a ñ th . M ng lu ng là m t ñ th có hư ng, trong ñó m i c nh có m t 1.2. CÁC THU T TOÁN CƠ B N TRÊN Đ TH ñ thông qua và m t giá tr lu ng. Lư ng lu ng trên m i c nh không 1.2.1. Thu t toán tìm ki m trên ñ th ñư c vư t quá ñ thông qua c a c nh ñó. Lư ng lu ng ñi vào m t Gi i thi u m t s thu t toán tìm ki m trên ñ th : thu t toán ñ nh ph i b ng lư ng lu ng ñi ra kh i nó, tr khi ñó là ñ nh ngu n tìm ki m theo chi u sâu, thu t toán tìm ki m theo chi u r ng, thu t (có nhi u lư ng lu ng ñi ra hơn), hay ñ nh ñích (có nhi u lư ng
7 8 lu ng ñi vào hơn). M ng lu ng có th dùng ñ mô hình hóa h th ng 1.2.3.3. Thu t toán Floyd ñư ng giao thông, dòng ch y c a ch t l ng trong ng, dòng ñi n Thu t toán tìm ñ dài ñư ng ñi ng n nh t gi a m i c p ñ nh trong m ch, hay b t kỳ các bài toán nào tương t khi có s di chuy n trong ñ th có hư ng liên thông có tr ng s (không b t bu c ≥ 0). trong m t m ng các nút. 1.2.3.4. Thu t toán tìm lu ng c c ñ i (Ford-Fulkerson) 1.2.2.2. Bài toán lu ng c c ñ i trong m ng + Đ u vào. M ng G v i ngu n a, ñích z, kh năng thông qua C T n t i m t ñư ng ñi t ngu n (nút b t ñ u) ñ n ñi m x (nút = (cij), (i,j)∈G. cu i), v i ñi u ki n t t c các cung trên ñư ng ñi ñó v n còn kh Ký hi u a = v0, ... , vn = z. năng thông qua, thì ta s g i ñi m t lu ng d c theo ñư ng ñi ñó. Sau + Đ u ra. Lu ng c c ñ i F = (fij), (i,j)∈G ñó chúng ta tìm m t ñư ng ñi khác, và ti p t c như v y. M t ñư ng + Các bư c. ñi còn kh năng thông qua là m t ñư ng ñi có kh năng m r ng Kh i t o lu ng xu t phát: fij := 0 ∀(i,j) ∈G thêm hay m t ñư ng ñi mà lu ng qua ñó còn kh năng tăng thêm g i Đ t nhãn cho ngu n: Cho ngu n a mang nhãn a(, ∞) t t là ñư ng tăng. Ki m tra nhãn c a ñích: N u ñích z có nhãn, sang bư c (6). 1.2.3. Các thu t toán tìm ñư ng ñi ng n nh t Ngư c l i sang bư c (4). 1.2.3.1. Phát bi u bài toán Xác ñ nh ñ nh ñánh d u: Trong s các ñ nh mang nhãn và chưa Cho ñ th có tr ng s G=(V,E). Ký hi u w(i,j) là tr ng s c a ñư c ñánh d u ch n ñ nh vi v i ch s i nh nh t. N u không t n t i c nh (i,j). Đ dài ñư ng ñi µ = v0→v1→v2→... →vn-1→vn là t ng các ñ nh như v y, k t thúc, lu ng F là c c ñ i. Ngư c l i gán v := vi và tr ng s ñánh d u ñ nh v. n Đ t nhãn các ñ nh chưa có nhãn, k ñ nh v: Gi s (α, ∆) là L(µ) = ∑w(vi−1, vi ) nhãn c a ñ nh v. Xét các cung có d ng (v,w), (w,v) theo th t (v,v0), i=1 (v0,v), (v,v1), (v1,v), ..., trong ñó w chưa ñư c mang nhãn. Cho hai ñ nh a, z c a ñ th . Bài toán ñ t ra là tìm ñư ng ñi V i cung d ng (v,w), n u fvw < cvw, ñ t nhãn ñ nh w là (v, ng n nh t t a ñ n z. min{∆, cvw - fvw}), n u fvw = cvw, không ñ t nhãn ñ nh w. 1.2.3.2. Thu t toán Dijkstra V i cung d ng (w,v), n u fwv > 0, ñ t nhãn ñ nh w là (v, Thu t toán tìm ñư ng ñi ng n nh t t ñ nh a ñ n ñ nh z trong min{∆, fwv}), n u fwv = 0, không ñ t nhãn ñ nh w. ñ th liên thông có tr ng s . Tr ng s c a c nh (i,j) là w(i,j) > 0 và Sang bư c (3). ñ nh x s mang nhãn L(x). Khi k t thúc thu t toán L(z) chính là chi u Hi u ch nh lu ng: Gi s (β,δ) là nhãn c a ñích z. Đ t: w0 := z, dài ng n nh t t a ñ n z . w1 := β
9 10 N u nhãn c a wi là (β',∆'), thì ñ t wi+1 := β'. Ti p t c quá trình - xij = 1, n u b trí ti u ban i làm vi c phòng j. cho ñ n khi wk = a. Đ n ñây ta nh n ñư c ñư ng ñi P t a ñ n z - xij = 0, n u ngư c l i. P = (a= wk, wk-1, ... , w1, w0= z) V i i=1, 2,...,m ; j=1, 2,...,n, khi ñó d th y mô hình toán h c cho Ký hi u δ là nhãn th hai nh nh t c a các ñ nh trên P. bài toán ñ t ra chính là bài toán (1)-(2), trong ñó pi =1, i=1, 2,...,m. Ta hi u ch nh lu ng f trên P như sau: 1.4. T NG K T CHƯƠNG 1 Trong chương này ñã trình bày v lý thuy t ñ th : Chu trình, ñ th liên thông, các thu t toán tìm ki m trên ñ th , tìm ki m theo chi u r ng và theo chi u sâu, các thu t toán tìm ñư ng ñi ng n nh t và thu t toán Ford - Fulkerson tìm lu ng c c ñ i trong m ng. M t s Sau ñó xoá t t c nhãn c a các ñ nh trên P và quay l i bư c (2). ng d ng trong th c t c a thu t toán Ford – Fulkerson như t ch c Đ nh lý 2. N u các giá tr thông qua cij là s nguyên, thì sau m ng v n chuy n bưu chính, bài toán l p l ch cho h i ngh . D a trên m t s bư c h u h n quá trình gi i k t thúc. c s lý thuy t và th c ti n trên ta xây d ng tuy n xe buýt trong n i H qu . N u giá tr thông qua cij là s h u t v i m i (i,j) ∈ E, ñô ñ ph c v v n chuy n ñưa ñón h c sinh c p trung h c cơ s . thì sau m t s bư c h u h n quá trình gi i k t thúc. Trong chương 2 s gi i thi u v gi i pháp ng d ng lu ng c c 1.3. M T S NG D NG LÝ THUY T Đ TH ñ i trong qui ho ch h th ng xe buýt trư ng h c. TRONG TH C T 1.3.1. ng d ng lý thuy t ñ th trong t ch c m ng v n chuy n bưu chính 1.3.2. Bài toán ñám cư i vùng quê 1.3.3. Bài toán l p l ch cho h i ngh M t h i ngh có m ti u ban, m i ti u ban c n sinh ho t trong m t ngày t i phòng h p phù h p v i nó. Có n phòng h p dành cho vi c sinh ho t c a các ti u ban. Bi t: - aij = 1, n u phòng h p i là thích h p v i ti u ban j - aij = 0, n u ngư c l i V i i = 1, 2,...,m, j = 1, 2,..., n. Hãy b trí các phòng h p cho các ti u ban sao cho h i ngh k t thúc sau ít ngày làm vi c nh t. Đưa vào các bi n s :
11 12 2.1.2. Các tuy n xe buýt hi n t i trên ñ a bàn thành ph Đà N ng CHƯƠNG 2: GI I PHÁP NG D NG LU NG C C Theo s li u c a s giao thông v n t i thành ph Đà N ng, Đ I TRONG QUY HO CH H TH NG XE BUÝT hi n nay trên ñ a bàn thành ph và vùng ph c n có các tuy n xe buýt TRƯ NG H C sau: Tuy n s 1: Đà N ng - H i An và ngư c l i Trong chương này s phân tích hi n tr ng v h th ng xe buýt Tuy n s 2: Kim Liên – Ch Hàn và ngư c l i trên ñ a bàn thành ph Đà N ng và h th ng xe buýt ñưa ñón h c Tuy n s 3: Đà N ng – Đ i L c sinh c a m t s trư ng ph thông hi n nay. Th ng kê và phân tích Tuy n s 4: Đà N ng – Tam Kỳ các s li u v m t v trí ñ a lý, ñư ng ñi hi n t i, chi phí v n chuy n Tuy n s 5: Đà N ng - M Sơn và th i gian v n chuy n. Sau ñó ñ ra gi i pháp m i, tri n khai các 2.1.3. T i sao c n có h th ng xe buýt riêng cho h c sinh gi i pháp m i, ñ th hóa v trí ñ a lý và chuy n hóa sơ ñ v d ng ký Do s lư ng h c sinh ñ l n và có nhu c u ñi l i b ng h th ng hi u, ng d ng các ký hi u v a chuy n hóa vào thu t toán Ford– giao thông riêng. Gi m m t ñ giao thông b ng các phương ti n giao Fulkerson tìm lu ng c c ñ i trong m ng. thông cá nhân trong gi cao ñi m d n ñ n gi m thi u v n ñ k t xe. 2.1. PHÂN TÍCH HI N TR NG Đ tin c y cao, an toàn, an ninh t t và ít tai n n hơn các lo i giao 2.1.1. Xu hư ng phát tri n v n t i hành khách công c ng thông b ng phương ti n giao thông cá nhân. Xét v m t b o v môi Đô th hoá là m t xu hư ng t t y u c a quá trình công nghi p trư ng thì h th ng xe buýt ch y b ng năng lư ng khí thiên nhiên hoá hi n ñ i hoá ñ t nư c. Đ i v i các nư c ñang phát tri n quá trình nén (CNG) r t ít gây ô nhi m môi trư ng vì lư ng khí th i CO và No ñô th hoá di n ra h t s c m nh m trong ñó có Vi t Nam. Xu hư ng r t ít. V m t tiêu hao nhiên li u và kinh t thì chi phí nhiên li u cho ñô th hoá ngày càng gia tăng s d n ñ n nh ng s c ép l n v nhi u xe s d ng năng lư ng CNG giá thành th p hơn 35 ñ n 40% xe ch y m t trong ñó có giao thông v n t i ñô th . Hi n t i Vi t Nam, giao b ng xăng. V th i gian, ph huynh không ph i t n th i gian ñưa ñón thông v n t i ñã ñang là m t yêu c u b c bách, m t thách th c l n mà các em s t ñi h c ñư c. ñ i v i các ñô th . 2.1.4. S lư ng h c sinh các trư ng THCS trên ñ a bàn thành H th ng xe buýt công c ng hi n có chưa ñư c ph bi n, ch ph Đà N ng y u v n chuy n công c ng. Đ gi m b t phương ti n cá nhân và m t Sau ñây là m t s th ng kê v s lư ng h c sinh và ñ a ñi m ñ xe c tham gia giao thông, gi m ñư c th i gian ph i ñưa ñón các c a các trư ng THCS trên thành ph Đà N ng. Các b ng s li u do em h c sinh, gi m thi u r i ro. C n xây d ng thêm h th ng xe buýt S Giáo D c và Đào T o thành ph Đà N ng cung c p d a theo danh ñ ph c v ñưa ñón nh ng em h c sinh THCS. sách nh p h c năm h c 2011-2012.
13 14 2.1.4.1. Qu n H i Châu Xác ñ nh ñi m Xác ñ nh l Xác ñ nh ñi m Ki m tra s ñ u cu i trình tuy n ñ d c ñư ng phù h p 2.1.4.2. Qu n Thanh Khê 2.1.4.3. Qu n C m L 2.1.4.4. Qu n Ngũ Hành Sơn Hình 2.1. Quy trình xây d ng các tuy n xe buýt 2.1.4.5. Qu n Sơn Trà 2.2.4. Xác ñ nh các ñi m ñ u cu i c a tuy n 2.1.4.6. Huy n Hòa Vang Đi m ñ u và ñi m cu i c a tuy n ñóng vai trò quan tr ng cho 2.1.5. Đ xu t gi i pháp xây d ng h th ng xe buýt ho t ñ ng c a tuy n. Ngoài ch c năng chung ñ h c sinh lên xu ng, Xây d ng thêm m t h th ng xe buýt ch dành riêng cho vi c b trí ñ xe còn có ch c năng ñ m b o quay tr ñ u xe d dàng, ñi u ñưa ñón các em h c sinh THCS s mang l i ñ tin c y cao v an toàn, ph i xe ki m tra hành trình ch y xe và ñ m b o không c n tr giao an ninh hơn. Ch ñư c nhi u h c sinh, gi m di n tích chi m m t thông. Thư ng ñư c b trí nh ng nơi có lưu lư ng h c sinh t p ñư ng c a các phương ti n cá nhân tham gia giao thông, chi phí v n trung cao ñ d dàng cho vi c di chuy n. hành r , t o ñi u ki n cho vi c s d ng “nhiên li u xanh” góp ph n Sau khi kh o sát và căn c vào các y u t trên tôi th y r ng có ch ng ô nhi m môi trư ng. Thông tin tuyên truy n ñ ph huynh h c th l a ch n ñi m ñ u và ñi m cu i như sau: sinh ch p nh n cho con em s d ng xe buýt và giá vé phù h p. Đi m ñ u: B n xe Trung tâm – Đi m cu i: Nguy n T t Thành. 2.2. Đ XU T GI I PHÁP Đi m ñ u: Hà Huy T p (n i dài) – Đi m cu i: Nguy n H u 2.2.1. Danh sách các trư ng s d ng h th ng xe buýt trư ng h c Th . 2.2.2. Sơ ñ v m t ñ a lý Đi m ñ u: Nguy n T t Thành – Đi m cu i: Nguy n H u Th . D a trên ñ a ch c a các trư ng ta ñánh d u ñư c các v trí Đi m ñ u: Trung tâm tri n lãm – Đi m cu i: Siêu th Đà N ng. c a trư ng lên b ng ñ b ng ñ google maps 2.2.5. Xác ñ nh l trình tuy n 2.2.3. Quy trình xây d ng các tuy n xe buýt L trình tuy n ph i ñ m b o cho hành khách ñi l i theo các Vi c xây d ng thi t k m t tuy n xe buýt bao g m r t nhi u hư ng chính m t cách liên t c không ph i chuy n tuy n, hay s l n n i dung và nhi u phương pháp khác nhau, trong m i phương pháp chuy n tuy n là t i thi u. l i có ưu như c ñi m khác nhau cho nên ñòi h i c n có s h p lí N i li n các khu trung tâm thu hút hành khách v i c ly ñi l i trong vi c l a ch n xây d ng m i tuy n xe buýt. Hi n nay vi c xây bình quân c a hành khách là nh nh t. d ng tuy n xe buýt Vi t Nam ch y u là theo phương pháp kinh Đ m b o thu n ti n cho hành khách khi chuy n tuy n ho c khi nghi m và tuỳ theo t ng ñ tài có th l a ch n nh ng phương pháp chuy n phương th c v n t i (tính liên thông). khác nhau. Nó ñư c ti n hành theo trình t sau. Sơ ñ xây ñ ng tuy n xe buýt:
15 16 Đ tho mãn các yêu c u trên, thông thư ng khi xác ñ nh h c sinh c a m t s trư ng ph thông hi n nay. Th ng kê và phân ñư ng ñi c a tuy n ph i căn c vào m t s ch tiêu ñ c trưng khi xây tích ñư c các s li u th c t v m t: V trí ñ a lý, ñư ng ñi, chi phí d ng tuy n: v n chuy n và th i gian v n chuy n. + Chi u dài tuy n. Trong chương ti p theo, trình bày cách xây d ng ng d ng l + Kh i lư ng v n chuy n trên tuy n. trình tuy n xe buýt trư ng h c. + Kho ng th i gian v n chuy n trên tuy n. CHƯƠNG 3: XÂY D NG NG D NG ĐI U TI T + S phân b khách theo hành trình. H TH NG XE BUÝT TRƯ NG H C 2.2.5.1. L trình tuy n 1 Trong chương này chúng tôi xây d ng các tuy n xe buýt 2.2.5.2. L trình tuy n 2 trư ng h c d a trên nhu c u ñi l i c a c p h c THCS, qua quan tr c 2.2.5.3. L trình tuy n 3 các tuy n ñư ng, các ch s v s phân b h c sinh trên tuy n, áp 2.2.5.4. L trình tuy n 4 d ng thu t toán Ford - Fulkerson tìm lu ng c c ñ i trong m ng làm 2.2.5.5. L trình tuy n 5 cơ s tính toán, xây d ng các tuy n xe buýt ph c v ñưa, ñón các em 2.2.6. B trí các ñi m d ng d c ñư ng h c sinh trung h c cơ s trên ñ a bàn thành ph Đà N ng nh m m c Các ñi m d ng ñ d c ñư ng c a tuy n s ñư c b trí t i các ñích xây d ng các tuy n c n thi t ñ ch ñư c nhi u h c sinh nh t, v trí có s thu hút l n ñ i v i hành khách, hành khách lên xu ng gi m ñư c lư ng xe cá nhân, gi m ùn t c giao thông trong gi cao nhi u thu n l i cho vi c chuy n tuy n c a hành khách t tuy n này ñi m. H c sinh có th l a ch n tuy n xe và th i gian phù h p t nhà sang tuy n khác. ñ n trư ng và ngư c l i. Các ñi m ñ này ph i b trí ñ m b o an toàn v n hành cho 3.1. KI N TRÚC T NG TH C A H TH NG phương ti n v n hành và ngư i ñi l i, nh hư ng ít nh t ñ n các 3.1.1. Ki n trúc t ng th phương ti n ñi l i trên ñư ng. Thành ph Đã N ng là thành ph phát tri n và ñông dân c a S lư ng các ñi m d ng ñư c tính b ng công th c sau: Vi t Nam, v i cơ s h t ng giao thông thông thoáng, thu n ti n. Do N = L / l0 - 1. ñó vi c phát tri n h th ng xe buýt r t thu n l i nh có h th ng Trong ñó: L : Chi u dài tuy n. ñư ng xá ñư c qui ho ch m t cách t ng th và an toàn cho vi c ñi b L0: Kho ng cách gi a các ñi m ñ . c a nh ng ngư i ñi xe buýt, nghĩa là ngư i ta có th ñi b trên v a hè N : S lư ng các ñi m ñ . ñ ñ n b n xe buýt ho c t b n xe buýt v nhà. 2.3. T NG K T CHƯƠNG 2 Trong chương này ñã phân tích ñư c hi n tr ng v h th ng xe buýt trên ñ a bàn thành ph Đà N ng và h th ng xe buýt ñưa ñón
17 18 b t ñ u – b n xe trung tâm thành ph , ñi ñ n trư ng Phan Đình Phùng” ñ minh h a. V i ño n ñư ng ñi này, th c hi n chuy n sang mô hình ñ th và áp d ng gi i thu t lu ng c c ñ i ñ xây d ng ñư ng ñi. Trong ñó: - Đi m xu t phát: b t ñ u – b n xe trung tâm thành ph - Đi m ñích: trư ng Phan Đình Phùng T ñi m xu t phát ñ n ñi m ñích, xe buýt ph i ñi qua các tr m d ng ñư c xây d ng trên các con ñư ng. M i tr m d ng là m t ñ nh trên ñ th . - Các c nh trên ñ th là ñư ng ñi n i gi a các ñ nh. - Tr ng s c a ñ th ñư c tính toán d a trên các y u t : s lư ng h c sinh phân b trên các tuy n, các cung ñư ng thư ng xuyên x y ra k t xe, các cung ñư ng có m t ñ giao thông cao, ñ dài Hình 3.1. Mô hình t ng quan các tuy n xe buýt trong h th ng ñư ng ñi. M c ñ ưu tiên c a tr ng s theo th t t l n t i nh như 3.1.2. Các thành ph n c a h th ng sau: s lư ng h c sinh phân b trên các tuy n ưu tiên trư c; các cung Các thành ph n c a h th ng bao g m nh ng bãi ñ xe t i các ñư ng thư ng x y ra k t xe; ñư ng có m t ñ giao thông cao; ñ dài tr m ñ u cu i c a tuy n, các tr m ñ trên tuy n, lo i xe s d ng ñư ng ñi. trong h th ng. Các cung ñư ng thông qua các ñi m d ng ñ ñón h c B ng 3.1. B ng th ng kê các tr ng s sinh, các cung ñư ng thư ng x y ra k t xe ho c m t ñ giao thông cao, các cung ñư ng ch y qua vùng ñông dân cư và có s lư ng h c S lư ng h c K t M t ñ giao Đ sinh phân b nhi u. sinh phân b xe thông cao dài 3.2. TH NGHI M H TH NG (ngư i) (Km) 3.2.1. Mô t bài toán Tôn Đ c Th ng 32 2 4 1 Chúng ta th y, m i ño n ñư ng ñi c a xe buýt có ñi m b t ñ u Đi n Biên Ph 50 0 6 1,5 và ñi m ñích ñ n. Đ xây d ng tuy n xe buýt, chúng ta s mô hình Tr n Cao Vân 235 1 2 4 hóa vi c xây d ng tuy n xe buýt trên m t ño n c th . Các ño n còn Ông Ích Khiêm 75 1 2 2 l i áp d ng tương t . ñây, chúng ta ch n ño n “xu t phát t tr m Nguy n T t Thành 20 0 4 0,5
19 20 Gi i thích: Các tr ng s t nh ñ n l n th hi n m t ñ giao T k t qu trên, ta xây d ng tuy n xe buýt tương ng: ñi m thông t th p ñ n cao, m c ñ k t xe t ít t i nhi u. xu t phát, b n xe trung tâm tr m d ng ñón khách t i ngã ba Hu 3.2.2. Mô hình bài toán tr m d ng ñón khách t i ngã tư Thanh Khê–Tr n Cao Vân D a vào phân tích trên ta có mô hình ñ th cho bài toán như trư ng THCS Phan Đình Phùng. sau: 3.2.5. Phân tích các ch tiêu kinh t 4 3 2 5 3.2.5.1. Xác ñ nh nhu c u v n ñ u tư phương ti n Xu hư ng hi n nay c a hành khách là mu n ñi trên nh ng xe 1 1 thoáng mát, có ñ an toàn cao, trên xe không quá ñông ngư i, xe 2 2 ch y b ng nhiên li u khí nén thiên nhiên (CNG) ít gây ô nhi m môi 5 4 trư ng. Vì lí do trên và cũng qua kh o sát th c t cơ s h t ng trên 3 7 tuy n, ñ xu t dùng lo i xe buýt trung bình 80 ch , lo i xe ch y b ng khí nén thiên nhiên CNG, ít t n chi phí nhiên li u, gi m lư ng khí Hình 3.2. Mô hình các tuy n ñư ng lên ñ th th i gây ô nhi m môi. Giá c a lo i xe này là: 2.400.000.000VNĐ/xe. Trong ñó các ñ nh ñ th ñư c mô t như sau: V y t ng chi phí ñ u tư cho phương ti n ho t ñ ng trên tuy n: Vpt = - Đ nh (1): Đi m xu t phát, b n xe trung tâm 2.400.000.000 * 10 = 24.000.000.000 VNĐ. - Đ nh (2): Tr m d ng ñón khách t i ngã ba Hu 3.2.5.2. Nhu c u v n ñ u tư cơ s h t ng - Đ nh (3): Tr m d ng ñón khách t i Hà Huy T p Nhu c u ñ u tư xây d ng cơ b n - Đ nh (4): Tr m d ng ñón khách t i ngã tư Thanh Khê – Tr n + Khu bãi ñ xe Cao Vân + Khu b o dư ng s a ch a. - Đ nh (5): Trư ng Phan Đình Phùng + Khu văn phòng. Tr ng s các ñ nh ñư c thi t l p d a vào B ng 3.1. trên. 3.2.6. Đánh giá hi u qu c a d án 3.2.3. Thu t toán lu ng c c ñ i 3.2.6.1. Chi phí v n hành tuy n Mã ngu n thu t toán tìm lu ng c c ñ i trong m ng xem ph Đ nh m c chi phí v n hành tuy n ti n lương lao ñ ng tham gia l c A. trên tuy n: 3.2.4. K t qu th nghi m B ng 3.2. B ng chi phí ti n lương LĐ tr c ti p Áp d ng gi i thu t trên ñ th ta thu ñư c giá tr lu ng c c ñ i TT Lo i lao ñ ng S Lương Lương năm lư ng tháng là 9. Tương ng v i ñư ng ñi trên ñ th : 1 2 4 5. 1 Lái xe 10 74.401.000 892.812.000 2 Ph xe 10 41.161.000 493.932.000
21 22 3 Giám sát 2 6.412.000 76.944.000 3.2.6.3. Hi u qu kinh t , xã h i và môi trư ng c a d án 4 Th b o dư ng 2 6.180.000 74.160.000 H u h t các nhà khoa h c, các nhà qu n lý và m i ngư i dân 5 Lao ñ ng qu n lí 3 7.763.000 93.156.000 ñ u hi u và kh ng ñ nh VTHKCC b ng xe buýt mang l i m t l i ích T ng 27 135.917.000 1.631.004.000 kinh t xã h i r t l n. Tuy nhiên, cho ñ n nay t t c m i c g ng V y chi phí ti n lương trong 1 năm là: 1.631.004.000 VNĐ. nh m lư ng hóa nh ng giá tr l i ích này cũng m i ch d ng l i 3.2.6.2. Doanh thu m c ñ xác l p ñư c nh ng công th c th c nghi m, phù h p v i M i h c sinh ñăng ký ñi xe buýt ñư c tính như sau: nh ng ñi u ki n riêng bi t, ñ c trưng c a t ng ñô th . Vé h c kỳ: M i h c kỳ 19 tu n, m i tu n 5 bu i, m i bu i hai Phát tri n lĩnh v c VTHKCC góp ph n: lư t ñi xe (ñi và v ), m i lư t ñi xe có cư c 5.000 ñ ng. - Gi m t c ngh n giao thông. Vé năm h c: M i năm h c có 37 tu n và ñư c gi m 20% so - Gi m thi u ô nhi m môi trư ng. v i vé h c kỳ ta có b ng sau: - Nâng cao an toàn giao thông ñô th . B ng 3.3. Các hình th c vé 3.2.6.4. Đánh giá hi u qu phương án Lo i vé Vé h c kỳ Vé năm V y có th nói r ng vi c ñưa ñón h c sinh THCS b ng xe buýt Đ i tư ng là gi i pháp h u hi u nh t trong vi c gi i quy t nh ng v n ñ nan H c sinh 950.000 1.520.000 gi i v giao thông v n t i như: ách t c giao thông, ô nhi m môi D báo năm ñ u doanh thu cho 10 xe, vé lư t tính 7.000 ñ ng, trư ng, tai n n giao thông, cũng như ñem l i l i ích kinh t chung vé tháng tính 6.000 ñ ng, vé h c kỳ tính 5.000 ñ ng, vé năm tính cho toàn xã h i. Thi t k m t tuy n xe buýt tiêu chu n trong giai b ng vé h c kỳ gi m ñi 10%. D báo xe ho t ñ ng trên tuy n trung ño n hi n nay là m t ph n trong qui ho ch chung c a thành ph , nó bình ch ñư c 75% công xu t chuyên ch c a xe (xe 80 ch ). Vé h c ñem l i hi u qu nh t ñ nh ñ i v i vi c ñưa ñón h c sinh THCS b ng kỳ chi m 50% và vé năm chi m 50%. Ta có b ng doanh thu năm như xe buýt nói riêng và giao thông v n t i ñô th nói chung. Phương án sau: thi t k tuy n b ng xe buýt tiêu chu n ñã ñem l i hi u qu sau: B ng 3.4. B ng d báo năm ñ u doanh thu Đ i v i s phát tri n h th ng xe buýt ñưa ñón h c sinh THCS TT Các ch tiêu Đơn v Thành ti n trong thành ph hi n nay, phương án thi t k các tuy n xe buýt góp 1 Doanh thu vé h c kỳ VNĐ 660.000.000 ph n hoàn thi n m ng lư i và hoà m ng chung vào m ng lư i 2 Doanh thu vé năm h c VNĐ 594.000.000 VTHKCC trong thành ph , qui ho ch m ng lư i tuy n xe buýt là 3 Doanh thu bình quân 1 chuy n xe VNĐ 1.181.000.000 vi c thi t k ra nh ng tuy n xe buýt nh m ñáp ng nhu c u ñi l i c a 4 Doanh thu 1 năm/1 xe VNĐ 2.435.000.000 h c sinh ñang ngày m t gia tăng hi n nay.
23 24 V m t kinh t : Nó không ch mang l i hi u qu kinh t trong tuy n xe buýt th c t , mô ph ng mô hình tuy n xe buýt giúp d dàng gi i h n ho t ñ ng s n su t kinh doanh c a công ty mà còn ñem l i trong công tác qu n lý. hi u qu chung cho toàn xã h i. 2. Ph m vi ng d ng + Ti t ki m nh p kh u phương ti n cá nhân. Chương trình ñư c xây d ng ch y u ñ ph c v nhu ñ u ñi l i + Ti t ki m chi phí nhiên li u, gi m t c ñ tiêu dùng nhiên c a các em h c sinh THCS b ng h th ng giao thông công c ng là xe li u. Ti t ki m chi phí xã h i. buýt. Chương trình có th phát tri n, m r ng cho các trư ng khác V m t môi trư ng - xã h i: trên ñ a bàn thành ph Đà N ng. + Khi tuy n ñi vào ho t ñ ng s gi m ñư c tiêu hao nhiên li u 3. Hư ng phát tri n do gi m lư ng khí th i và ti ng n, nâng cao s c kho cho con ngư i. Ti p t c nghiên c u nhu c u ñi l i và xây d ng l i m ng lư i + Vi c ñi l i b ng phương ti n VTHKCC trong ñô th là nét tuy n xe buýt trư ng h c cho xác v i th c t . Nghiên c u m i quan văn minh trong ñi l i c a ngư i dân trong xã h i th hi n s phát h gi a hình th c t ch c giao thông b ng xe buýt ñưa ñón h c sinh tri n c a ñô th . Nó t o nên m t n p s ng m i nét ñ c trưng trong THCS và hình th c giao thông công c ng ñ k t h p ph c v chung sinh ho t ñ i s ng thư ng ngày. trong các tuy n có m t ñ phương ti n giao thông cao. Nghiên c u 3.3. T NG K T CHƯƠNG 3 m i quan h gi a hình th c t ch c giao thông b ng xe buýt v i các Trong chương này tôi ñã xây d ng ñư c tuy n xe buýt t b n lo i hình giao thông công c ng khác. xe trung tâm ñ n trư ng THCS Phan Đình Phùng trên cơ s ng Xây d ng chương trình qui ho ch m ng lư i giao thông công d ng thu t toán Ford – Fulkerson tìm lu ng c c ñ i trong m ng. c ng ñ có th ñi u ch nh h th ng thích h p trong tình hình nhu c u K t qu ñ t ñư c: Xây d ng ñư c tuy n kh d ng ñ ñưa ñón ñi l i gia tăng và m ng lư i giao thông thư ng xuyên thay ñ i, m h c sinh. Xây d ng chương trình mô ph ng tuy n xe buýt giúp ñ nh r ng, phân lu ng l i các tuy n và h th ng ñư ng m i ñư c xây d ng tuy n ñư c tr c quan và d dàng trong công tác qu n lý hay phát ñ nâng cao hi u qu kinh t , phát tri n xã h i, ñáp ng nhu c u ñi tri n v sau. l i, an ninh, an toàn trong giao thông. K T LU N Xây d ng h th ng phân lu ng giao thông, qu n lý tuy n có th ch y ñư c trên môi trư ng m ng Internet, ñ phát tri n và tri n 1. Đánh giá k t qu khai r ng. Phát tri n h th ng theo tiêu chu n chung ñ ph c v xã Lu n văn ñã trình bày ñư c cơ s lý thuy t ñ th và m t s h i. thu t toán trên ñ th . Phân tích hi n tr ng v xe buýt công c ng trên ñ a bàn thành ph t ñó phát tri n h th ng xe buýt dành riêng cho h c sinh trung h c cơ s , tri n khai các gi i pháp, xây d ng ñư c