Bài toán giao thông taxi - bus Hà Nội.

- NGUYỄN CHÍ THANH BÀI TOÁN GIAO THÔNG TAXI – BUS HÀ NỘI Chuyên ngành : Công nghệ thông tin LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ THÔNG TIN NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC : TS.
- ĐỖ PHAN THUẬN Hà Nội – Năm 2014 Bài toán giao thông taxi – bus Hà Nội 3 LỜI CAM ĐOAN Tôi – Nguyễn Chí Thanh - Cam kết luận văn này là công trình nghiên cứu của bản thân tôi dƣới sự hƣớng dẫn của TS.
- Bài toán giao thông taxi – bus Hà Nội 4 LỜI CẢM ƠN Trước hết, tôi xin gửi lời cảm ơn trân trọng nhất tới TS.
- Đỗ Phan Thuận, bộ môn Khoa học máy tính, Viện Công nghệ thông tin và Truyền thông, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, người đã hướng dẫn, tận tình chỉ bảo và hỗ trợ tôi trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp.
- Tôi xin gửi lời cám ơn tới các thầy cô trong Viện Công nghệ thông tin và Truyền thông cùng toàn thể các thầy cô trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã cùng giúp đỡ, hỗ trợ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện luận văn này Hà Nội, ngày 22 tháng 03 năm 2014 Học viên: Nguyễn Chí Thanh Bài toán giao thông taxi – bus Hà Nội 5 MỤC LỤC MỤC LỤC.
- 9 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG GIAO THÔNG TAXI BUS HÀ NỘI.
- 10 1.1 Khảo sát và đánh giá thực trạng hệ thống hiện tại.
- 10 1.2 Mục tiêu cho hệ thống mới.
- 22 2.1 Giới thiệu bài toán.
- Các biến thể của bài toán VRP.
- 27 2.4 Bài toán giao thông taxi – bus Hà nội.
- 32 CHƢƠNG 3: PHÂN TÍCH HỆ THỐNG.
- 36 3.1 Phân tích về chức năng.
- 36 3.1.1 Biểu đồ phân cấp chức năng.
- 36 3.1.2 Đặc tả các chức năng lá.
- 39 3.2.1 Biểu đồ luồng dữ liệu mức khung cảnh.
- 39 3.2.2 Biểu đồ luồng dữ liệu mức đỉnh.
- 39 3.2.3 Biểu đồ luồng dữ liệu mức dƣới đỉnh.
- 40 CHƢƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG.
- 46 4.1.1 Hoàn chỉnh các DFD hệ thống.
- 46 4.1.2 Kiến trúc hệ thống.
- 50 4.2 Thiết kế dữ liệu.
- 59 4.4 Thiết kế báo cáo.
- 60 CHƢƠNG 5: CÀI ĐẶT THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG.
- Cài đặt hệ thống thử nghiệm.
- 64 Bài toán giao thông taxi – bus Hà Nội 6 5.1.2.1 Giải thuật phân nhóm khách hàng trƣớc của Fisher và Jakuma.
- 65 5.2 Một số hình ảnh của hệ thống.
- 68 6.3 Hƣớng phát triển.
- 69 Bài toán giao thông taxi – bus Hà Nội 7 DANHMỤC HÌNHVẼ Hình 1.
- Mô hình quản lý phƣơng tiện giao thông bằng GPS.
- Giao diện hệ thống thực tế gpsgiaothong.vn.
- Báo cáo hoạt động của xe trên hệ thống thực tế.
- Theo dõi lộ trình xe trên hệ thống thực tế.
- Tìm kiếm thông tin của xe trong hệ thống thực tế.
- Biểu đồ phân cấp chức năng.
- Biểu đồ luồng dữ liệu mức khung cảnh.
- Biểu đồ luồng dữ liệu mức đỉnh.
- Biểu đồ luồng dữ liệu chức năng quản lý khách hàng.
- Biểu đồ luồng dữ liệu chức năng quản lý bản đồ.
- Biểu đồ luồng dữ liệu chức năng quản lý xe.
- Biểu đồ luồng dữ liệu chức năng định tuyến xe.
- Biểu đồ luồng dữ liệu chức năng báo cáo.
- Biểu đồ luồng hệ thống của chức năng quản lý khách hàng.
- Biểu đồ luồng hệ thống của chức năng quản lý bản đồ.
- Biểu đồ luồng hệ thống của chức năng quản lý xe.
- Biểu đồ luồng hệ thống chức năng của điều phối xe.
- Biểu đồ luồng hệ thống của chức năng bảo báo.
- Giao diện báo cáo của hệ thống.
- Giao diện hệ thống thử nghiệm.
- Hiển thị thông tin điều xe.
- 67 Bài toán giao thông taxi – bus Hà Nội 8 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.
- Thống kê số lƣợng Taxi đang hoạt động kinh doanh ở Hà nội hiện nay 12 Bảng 2.
- Bảng in báo cáo.
- 60 Bài toán giao thông taxi – bus Hà Nội 9 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Chú giải VTHKCC Vận tải hành khách công cộng VRP Bài toán định tuyến xe (Vehicle Routing Problem) DFD Biểu đồ luồng dữ liệu (Data Flow Diagram) CSDL Cơ sở dữ liệu GPS Hệ thống định vị toàn cầu (Global Positioning System) GPRS Dịch vụ truyền tin qua sóng radio (General Packet Radio Service) SMS Dịch vụ thông báo tin ngắn (Short Message Services) GIS Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System) Bài toán giao thông taxi – bus Hà Nội 10 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG GIAO THÔNG TAXI BUS HÀ NỘI 1.1 Khảo sát và đánh giá thực trạng hệ thống hiện tại Hà Nội hiện nay với tổng diện tích 922,8km2cùng với diện tích rất lớn đƣợc sáp nhập từ tỉnh Hà Tây (cũ) trong đó nội thành là trên 70km2, gồm 9 Quận nội thành cũ, quận Hà Đông, Bắc Từ Liêm, Nam Từ Liêm (mới) cùng thị xã Sơn Tây và nhiều huyện ngoại thành khác.
- Dân số Hà Nội hiện nay khoảng trên 3,5 triệu ngƣời, ngoài ra thƣờng xuyên còn có một lƣợng khách vãng lai và cƣ dân tại các tỉnh xung quanh tập trung về Hà Nội làm ăn sinh sống đƣa dân số lên trên 4,2 triệu ngƣời.
- Với tốc độ tăng trƣởng kinh tế bình quân 9,7% năm Hà Nội đang là một trung tâm chính trị, kinh tế, văn hoá lớn xứng đáng Thủ đô của cả nƣớc.
- Hơn nữa, lƣợng khách Quốc tế du lịch, công tác, thƣơng mại… vào Việt Nam ngày càng tăng nhanh và số khách đến Hà Nội cũng không ngừng phát triển.
- Nhu cầu phát triển Du lịch ngày càng tăng của cả nƣớc và xu thế hội nhập về hoạt động kinh doanh du lịch trong khu vực cũng nhƣ trên thị trƣờng thế giới.
- Vận chuyển hành khách là một dịch vụ cấu thành trong sản phẩm du lịch mà hoạt động du lịch không thể thiếu đƣợc.
- Ngoài ra, trên địa bàn Thành phố Hà Nội có hơn 200 Giấy phép đầu tƣ, hàng trăm văn phòng đại diện và Chi nhánh Ngân hàng nƣớc ngoài.
- Tỷ lệ gia tăng hàng năm của số khách sạn và văn phòng đại diện trong các năm vừa qua tại Thành phố Hà Nội khoảng 8% năm.
- Tuy nhiên có một vấn đề đang làm cho không những chỉ riêng Hà Nội mà cả các thành phố của các nƣớc đang phát triển cũng phải quan tâm: đó là do kinh tế tăng trƣởng với tốc độ nhanh làm cho cơ sở hạ tầng không phát triển theo kịp.
- Nội thành Hà Nội có hơn 400 đƣờng phố với tổng chiều dài hơn 300km.
- Nhƣng mạng lƣới đƣờng Bài toán giao thông taxi – bus Hà Nội 11 phân bố không đều, chất lƣợng thấp, đƣờng hẹp đã ảnh hƣởng rất lớn đến hoạt động giao thông mà đặc biệt là giao thông công cộng.
- Qua nghiên cứu xu hƣớng phát triển “vận tải hành khách công cộng” (VTHKCC) ở các thành phố của các nƣớc phát triển cũng nhƣ đang phát triển đều có chung một quan điểm đó là: đối với một thành phố có số dân trên 4 triệu ngƣời nhƣ Hà Nội hiện nay, để giải quyết đƣợc nhu cầu đi lại thì nhất thiết phải có 2 hệ thống VTHKCC chủ yếu: đó là Tàu điện ngầm và xe Buýt công cộng.
- Nhƣng hiện nay Hà Nội chƣa có tàu điện ngầm mà nếu có thì cũng phải trong tƣơng lai 10-15 năm nữa.
- Bởi vậy hệ thống VTHKCC hiện nay chủ yếu vẫn dựa vào 1.000 xe buýt các loại và khoảng 2.650 xe Taxi.
- Xe Buýt Hà Nội hiện nay đang ngày một mở rộng các tuyến, chất lƣợng phục vụ về cơ bản đã đƣợc nâng cao nhƣng vẫn còn rất nhiều hạn chế, không tiện lợi đối với hầu hết ngƣời dân tham gia sử dụng phƣơng tiện vận tải công cộng.
- Số đƣờng phố có thể bố trí xe Buýt chạy qua chiếm 60% nhƣng tập trung chủ yếu vào các tuyến đƣờng chính, khả năng phát triển mạng lƣới xe buýt phủ khắp Hà Nội là không thể thực hiện đƣợc.
- Do vậy các phƣơng tiện vận tải công cộng nhƣ MINIBUS, Taxi đang có xu hƣớng phát triển mạnh.
- Giao thông taxi phục vụ cho các đối tƣợng có nhu cầu đi lại với yêu cầu cao về thời gian và chất lƣợng phục vụ: nhanh chóng, an toàn, tiện nghi và vận chuyển hành khách tại các tuyến đƣờng hẹp mà xe bus không thể vào đƣợc.
- Đối tƣợng chủ yếu sử Bài toán giao thông taxi – bus Hà Nội 12 dụng taxi là cán bộ, công chức nhà nƣớc, khách du lịch, các doanh nghiệp vừa và nhỏ, các thƣơng gia và một bộ phận dân cƣ có thu nhập trung bình trở lên.
- Theo số liệu thống kê của Sở Giao thông vận tải Hà nội, hiện nay Hà nội có 114 doanh nghiệp đƣợc cấp phép và đang hoạt động kinh doanh vận tải bằng taxi với hơn 15.000 phƣơng tiện.
- Dƣới đây là một số hãng taxi đang hoạt động (xem bảng 1) Bảng 1.
- Thống kê số lƣợng Taxi đang hoạt động kinh doanh ở Hà nộihiện nay STT Đơn vị Số xe 1 Công ty xe Du lịch Hà nội 250 2 Công ty cổ phần Taxi Hà nội 250 3 Công ty Vận tải Du lịch Hà nội 40 4 Cty TNHH PTCN và TM 100 5 Cty cổ phần Mai linh Thủ đô 105 6 Cty Hƣơng lúa 50 7 Cty CP Mai linh Hà nội 120 8 Cty Thƣơng mại Hƣơng Nam 30 9 Cty TNHH VT-TM-DL Sài Gòn 80 10 Cty TNHH Triệu Quốc Đạt 50 11 Cty CP Thanh Nga 80 12 Cty CP Đại Phúc 50 13 Cty TNHH Thanh Xuân 30 14 Cty TNHH Hoàng Hợp 30 15 Cty TNHH Thành Hƣng 70 16 Cty dịch vụ hàng không Nội bài 80 17 Taxi Thăng Long 60 18 Cty TNHH Tân Hoàng Minh 120 19 Cty CP đầu tƣ & TM Vistar 130 Bài toán giao thông taxi – bus Hà Nội 13 20 Taxi VIC 70 21 Taxi Long Biên 80 22 Taxi Hùng Vƣơng 90 23 Taxi Phù Đổng 80 24 Taxi Vạn Xuân 100 25 Taxi Ba Sao 90 26 Taxi Mỹ Đình 80 Ngoài ra,toàn thành phố còn có khoảng 1200 xe ô tô tƣ nhân tham gia vận chuyển khách theo hình thức: thuê chuyển, thuê tháng, hợp đồng vận chuyển khách du lịch,…trên cơ sở thỏa thuận.
- Mỗi hãng taxi có một tổng đài callcenter cho khách hàng gọi lên và yêu cầu xe, một đội ngũ nhân viên điều phối xe và đội xe.
- Để phục vụ khách hàng tại các khu vực khác nhau một cách nhanh chóng, mỗi hãng xe có một số các điểm đỗ xe, tập kết tại các vị trí trong thành phố.
- Tài xế khi bắt đầu công việc sẽ đƣợc nhận xe và chạy theo ca Hoạt động của hệ thống hiện tại Khi khách hàng có nhu cầu di chuyển trong thành phố, khách hàng gọi lên tổng đài yêu cầu xe đến đón và cung cấp thông tin, tổng đài tiếp nhận yêu cầu của khách hàng và thông báo cho khách hàng chờ, thông báo bằng bộ đàm cho các xe ở gần khách hàng đến đón khách.
- Thông tin về khách hàng mới đƣợc thông báo với các tài xế của hãng thông qua bộ đàm, tổng đài không chỉ định và biết đƣợc xe nào đến đón khách, dẫn tới hiện tƣợng các tài xế tranh giành khách.
- Tại một thời điểm, nhiều xe có thể cùng chạy đến một chỗ để đón khách, gây lãng phí trong khi nơi có khách cần lại Bài toán giao thông taxi – bus Hà Nội 14 không có xe đến đón.
- Chƣa kể đến việc các tài xế phóng nhanh trên đƣờng đón khách, có thể mang lại đe dọa về an toàn giao thông.
- Do việc điều phối không đƣợc chuẩn bị trƣớc, dẫn tới hiện tƣợng khách hàng phải chờ taxi (hoặc không chờ đƣợc có thể bắt taxi của hãng khác), và cả trƣờng hợp tài xế taxi phải chờ khách hàng, gây tổn thất kinh tế đối với khách hàng và doanh nghiệp.
- Theo dõi hành trình xe chủ yếu qua các báo cáo của tài xế, hoặc qua phƣơng tiện checkpoint không thực sự chính xác.
- Với phƣơng pháp dùng thiết bị liên lạc radio thƣờng đƣợc áp dụng trên xe taxi, hệ thống này chỉ có thể xác định vị trí xe và lộ trình xe thông qua báo cáo của ngƣời lái, nên ngƣời điều hành khó xác minh đƣợc độ tin cậy của thông tin, cũng nhƣ khó bao quát đƣợc mật độ xe trong từng khu vực.
- 1.2 Mục tiêu cho hệ thống mới Hệ thống giao thông taxi – bus tƣơng lai phải quản lý trƣớc đƣợc hành trình đón, trả khách, các thông tin hoạt động của xe đƣợc gửi về, quản lý tốt thông tin khách hàng, điều đúng và đủ xe đến đón khách, giảm chi phí khi chạy không khách, và thời gian chờ khách, thời gian chờ của hành khách.
- Để có thể thực hiện mục tiêu trên, hệ thống phải có khả năng phân tích dữ liệu đƣờng phố, và dữ liệu xe để cung cấp các lộ trình chính xác, tính toán trƣớc các chi phí Bài toán giao thông taxi – bus Hà Nội 15 1.3 Ý tƣởng cho giải pháp mới có cân nhắc tính khả thi.
- 1.3.1 Phác họa giải pháp Theo quy định của bộ Giao thông vận tải, hầu hết các xe đã đƣợc trang bị hộp đen GPS, gửi dữ liệu hoạt động của xe về một server chung.
- Giải pháp 1: Mỗi xe trang bị một hộp đen GPS, thông tin hành trình của xe đƣợc lƣu lại tại một server chung phục vụ cho việc xem lại và phân tích kết quả, từ đó tìm ra các đƣờng đi tối ƣu cho lần sau.
- Khách hàng có thể gọi điệntrƣớc lên tổng đài và đặt lịch đón 1.3.2 Tính khả thi a.
- Giải pháp quản lý phƣơng tiện sử dụng hệ thống định vị tòan cầu Giải pháp quản lý sử dụng hệ thống định vị toàn cầu (GPS) để quản lý phƣơng tiện giao thông đang đƣợc coi là hiệu quả và đa dụng nhất hiện nay, cũng là phƣơng pháp quản lý đƣợc áp dụng rộng rãi nhất trên thế giới.
- Mô hình hoạt động cơ bản nhất của một hệ thống GPS Tracking gồm một thiết bị liên lạc đƣợc gắn trên xe, đón nhận việc thu tín hiệu vệ tinh từ hệ thống định vị toàn cầu GPS để xác định tọa độ chính xác của xe.
- Thiết bị cũng thu thập các thông tin hữu ích khác nhƣ trạng thái tắt/mở của động cơ, tốc độ vận hành, hƣớng di chuyển của xe,… Bài toán giao thông taxi – bus Hà Nội 16 Những thông tin này đƣợc chuyển về trung tâm xử lý dữ liệu thông qua mạng điện thọai GSM/CDMA hiện hành (sử dụng kết nối GPRS hoặc SMS).
- Tại đây thông tin đƣợc kết hợp với hệ thống bản đồ để xác định vị trí thực tế của xe, đồng thời có thể đƣợc xử lý và đƣa ra các báo cáo theo các yêu cầu khác nhau của các nhà quản lý.
- Thông thƣờng, các thông tin sau khi xử lý sẽ đƣợc đƣa lên mạng internet hoặc intranet để tiện cho việc quản lý nhanh chóng và chính xác.
- Mô hình quản lý phƣơng tiện giao thông bằng GPS Bài toán giao thông taxi – bus Hà Nội 17 Nhƣ vậy với tính liên tục của hệ thống định vị GPS và mạng điện thọai di động, việc quản lý có thể đƣợc thực hiện mọi lúc mọi nơi, áp dụng đƣợc với bất kỳ vật thể chuyển động nào.
- Hệ thống đã triển khai gpsgiaothong.vn Gpsgiaothong là hệ thống quản lý điều hành vận tải sử dụng hộp đen GPS kết hợp với công nghệ truyền dữ liệu không dây (GPRS) và bản đồ số (GIS) giúp quản lý phƣơng tiện và tài sản một cách dễ dàng, góp phần giải quyết hiệu quả bài toán chi phí cho cá nhân và doanh nghiệp hoạt động trong các lĩnh vực liên quan đến hoạt động vận tải.
- Địa chỉ: http://gpsgiaothong.vn Chức năng cung cấp.
- Xe ở đâu, vận tốc bao nhiêu, mức nhiên liệu, tình trạng đóng cửa, tình trạng sử dụng điều hòa, hình ảnh chụp từ xe  Xem lại lộ trình cũ của xe cùng với tất cả những thông tin chi tiết nhƣ trên  Báo cáo thời điểm xe vƣợt quá tốc độ cho phép.
- Báo cáo các thời điểm, thời gian dừng đỗ.
- Báo cáo thời điểm, thời gian, số lần xe vào/ra khỏi bến bãi, trạm dừng Một số hình ảnh về hệ thống gpsgiaothong:

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt