Chương 5: Khai thác và quản lý đường cao tốc

Chia sẻ: Lê Thị Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:32

Thêm vào BST

Báo xấu

115
lượt xem 28
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu trình bày các nội dung: Đường cao tốc và định hướng phát triển hệ thống đường cao tốc của Việt Nam, các khái niệm và định nghĩa, các chương trình quản lý đường cao tốc, kiểm soát và đánh giá thực hiện, cải tạo đường, cải thiện hệ thống vận hành khai thác đường, quản lý làn xe, quản lý sự cố tai nạn giao thông và sự kiện khẩn cấp.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Chương 5: Khai thác và quản lý đường cao tốc

CHƯƠNG 5 - KHAI THÁC VÀ QUẢN LÝ ĐƯỜNG CAO TỐC 5.1 - Đường cao tốc và định hướng phát triển hệ thống đường cao tốc của Việt Nam 5.1.1 - Vai trò của hệ thống đường cao tốc trong mạng lưới đường bộ Hệ thống đường cao tốc ở các quốc gia phát triển đóng vai trò quan trọng trong hệ thống mạng lưới đường bộ do khả năng có thể đáp ứng được nhu cầu của xã hội phát triển về độ cơ động, tính kết nối, mức độ thuận tiện, an toàn và an ninh. Hệ thống mạng lưới đường cao tốc khi được phát triển hoàn thiện trong mạng lưới đường nói cung sẽ tạo một cơ sở cho giao thông an toàn, tin cậy và bền vững, ít bị phụ thuộc vào điều kiện thay đổi của môi trường, khí hậu. Hệ thống đường cao tốc tuy không chiếm tỉ lệ lớn về số km đường nhưng thông thường, khi phát triển hoàn thiện có thể đảm nhận được lượng vận chuyển khá lớn. Ví dụ, mạng lưới đường cao tốc đô thị tại Hoa Kỳ chỉ chiếm khoảng 2.4% tổng chiều dài của mạng lưới các đường đô thị, nhưng đảm nhận đến khoảng 20% nhu cầu giao thông. Người ta ví các đường cao tốc như hệ xương sống của hệ thống giao thông vận tải, và cần có mức độ phục vụ cao để dòng giao thông được thông suốt và an toàn. Áp lực đối với hệ thống giao thông vận tải ngày càng tăng cùng với sự phát triển của nền kinh tế xã hội và sự gia tăng dân số. Nhu cầu đi lại ngày càng tăng làm cho điều kiện các dòng giao thông luôn ở trạng thái không ổn định, ách tắc giao thông gia tăng, chậm trễ xảy ra với tần suất cao hơn và thời gian chậm trễ dài hơn, xung đột nhiều và phức tạp hơn giữa các dòng xe làm giảm an toàn. Để giải quyết các nhu cầu vận tải ngày càng tăng, việc phát triển mạng lưới đường cao tốc hạn chế xung đột, có khả năng thông qua lớn, đảm bảo giao thông liên tục, thông suốt đảm bảo lượng vận tải chủ yếu là một tất yếu đối với các quốc gia. Một hệ thống giao thông vận tải hiệu quả cần có ba hợp phần: - Xây dựng các công trình hạ tầng giao thông vận tải cần thiết - Bảo trì hệ thống các công trình hạ tầng (như là bảo dưỡng và xây dựng lại), và - Duy trì năng lực khai thác của hệ thống công trình bằng quản lý khai thác hàng ngày. Khai thác và quản lý đường cao tốc là thực hiện các chính sách, chiến lược và các công nghệ để cải thiện các đặc trưng khai thác của đường. Mục tiêu của các chương trình quản lý đường cao tốc là giảm thiểu ách tắc và các ảnh hưởng của ách tắc giao thông (như là, chậm trễ đối với người sử dụng đường, sự bất tiện, mất an toàn và ô nhiễm môi trường không khí,...), cải thiện an toàn, tăng cường tính linh hoạt và cung cấp các dịch vụ hoạt động cần thiết trong các trường hợp khẩn cấp. 5.1.2 - Tầm quan trọng của công tác khai thác và quản lý hệ thống đường cao tốc Khai thác và quản lý đường cao tốc giúp cho mạng lưới đường cao tốc luôn được thông suốt và an toàn, đảm bảo chất lượng giao thông, bao gồm: - Tính cơ động: khả năng đi lại giữa các vị trí sử dụng tiếp cận đa phương thức - Tính tiếp cận: khả năng mỗi cá nhân khi tham gia giao thông có thể giải quyết được các hoạt động kinh tế, xã hội trọn vẹn - Độ tin cậy, khả năng có thể dự báo: khả năng có thể dự báo cho những tay đổi có thể ảnh hưởng đến mục đích của chuyến đi, thể hiện ở tính ổn định (ít có khả năng thay đổi), và sự có sẵn và đầy đủ của hệ thống thông tin. Về mặt lý thuyết, các vấn đề về ách tắc giao thông, an toàn, tính cơ động, khả năng tiếp cận có thể giải quyết bằng việc tăng khả năng thông qua của đường (như là tăng số làn xe, xây dựng thêm kết cấu công trình mới) và xây dựng lại các công trình (như mở rộng làn xe, mở rộng lề, cải tuyến. Tuy nhiên, các giải pháp này trong nhiều trường hợp, khi cân nhắc lợi ích kinh tế và khả năng nguồn vốn, có thể sẽ không thực hiện được. -1-
Một chương trình khai thác và quản lý mạng lưới đường bộ nói chung và đường cao tốc nói riêng, với mục đích để đường cao tốc luôn đảm bảo giao thông với chất lượng dòng tốt nhất, cung cấp một dịch vụ vận chuyển tin cậy, ổn định, an toàn với hệ thống thông tin cập nhật và luôn được dự báo trước cho người sử đụng đường. Về mặt công nghệ, hệ thống giao thông thông minh ITS (Intelligent Transport System) thiết lập môi trường để công tác quản lý và khai thác đường cao tốc có bước phát triển tiến bộ vượt bậc. Các ưu điểm của hệ thống là công nghệ theo dõi, truyền - xử lý số liệu và truyền phát thông tin. Hệ thống ITS cho phép xác định một cách kịp thời các tình huống có khả năng gây ra các ách tắc, các điều kiện không an toàn, giảm tính cơ động,... và sau đó thực hiện các chiến lược và các kế hoạch thích hợp để giải quyết các tình huống và xác định được thời hạn giải quyết và dự tính các ảnh hưởng của chúng đến giao thông trên đường. Các áp dụng công nghệ mới đem lại các ảnh hưởng tích cực đối với công tác khai thác đường cao tốc đem đến các lợi ích như là tăng cường an toàn giao thông, cải thiện chất lượng dòng xe và giảm chậm trễ giao thông. Số liệu theo dõi về chi phí và lợi ích trong việc áp dụng hệ thống ITS năm 2003 tại Hoa Kỳ như sau: Các chỉ tiêu đánh giá hệ thống Giá trị đánh giá Thời gian đi lại Giảm từ 20% đến 48% Tốc độ Tăng từ 16% đến 62% Khả năng thông qua của đường cao tốc Tăng từ 17% đến 25% Tai nạn giao thông Giảm từ 15% đến 50% Tiêu thụ nhiên liệu Giảm 41% tại các cùng ách tắc giao thông Khí thải Giảm lượng khí thài HC hàng năm: 1400 tấn Giảm lượng khí thải NOX hàng năm: 1200 tấn 5.1.3 - Định hướng phát triển hệ thống đường cao tốc tại Việt Nam Đường cao tốc hiện có tại Việt Nam chiếm tỉ lệ rất nhỏ, trong những năm gần đây, mới chỉ có một số tuyến được xây dựng: Láng - Hoà Lạc (30 km), Pháp Vân - Cầu Giẽ (30 km), Cầu Giẽ - Ninh Bình (54 km), và Trung Lương - Thành phố Hồ Chí Minh (70 km). Một số tuyến đang trong quá trình xây dựng và hoàn thành: Hà Nội – Hải Phòng (105 km) , Nội Bài – Lào Cai (285 km), Hà Nội – Thái Nguyên (61 km), Thành phố Hồ Chí Minh – Long Thành – Dầu Giây (55 km), Trung Lương – Cần Thơ (95 km). Quy hoạch mạng lưới đường cao tốc Việt Nam được dự kiến theo 3 giai giai đoạn: ngắn hạn (đến năm 2015), trung hạn (2015 – 2025) và dài hạn (từ 2026), với tổng chiều dài là 2,614 km bao gồm cả các tuyến đường đã hoàn thành là với định hướng phát triển tuyến cao tốc theo chiều dọc từ Bắc đến Nam; hệ thống đường cao tốc khu vực phía Bắc; hệ thống đường cao tốc khu vực miền Trung và Tây Nguyên, hệ thống đường cao tốc khu vực phía Nam. Quy hoạch trung hạn đến năm 2025 với hai cụm hệ thống là đường cao tốc phía Bắc, và hệ thống đường cao tốc miền Trung – Nam Bộ. Chi tiết cho chiều dài và dự kiến theo qui hoạch được cụ thể cho từng cụm hệ thống được cho trong bảng 5.1 sau đây: Bảng 5.1 – Quy hoạch hệ thống đường cao tốc Việt Nam đến năm 2025 Chiều dài (km) Tên đường Quy hoạch Quy hoạch TT Đã hoàn ngắn hạn trung hạn thành (2015) (2025) Hệ thống đường cao tốc khu vực phía I 114 724 333 Bắc -2-
1 Pháp Vân - Cầu Giẽ 30 2 Cầu Giẽ - Ninh Bình 54 3 Láng - Hòa Lạc 30 4 Ninh Bình - Thanh Hoá 63 5 Thanh Hoá - Vinh 170 6 Hà Nội - Hải Phòng 105 7 Nội Bài - Lâm Thao 65 8 Hà Nội - Thái Nguyên 61 9 Lâm Thao - Lào Cai 220 10 Hải Phòng - Quảng Ninh 40 11 Lạng Sơn - Bắc Giang - Bắc Ninh 118 12 Nội Bài - Mai Dịch 23 13 Bắc Ninh - Hạ Long 110 14 Ninh Bình - Hải Phòng 82 Hệ thống đường cao tốc khu vực phía II 70 794 579 Trung bộ và Nam bộ 1 TP Hồ Chí Minh - Trung Lương 70 2 Dầu Giây - Ninh Thuận 240 3 Ninh Thuận - Nha Trang 79 4 Đà Nẵng - Quảng Ngãi 140 5 TP Hồ Chí Minh - Long Thành 25 6 Long Thành - Dầu Giây 30 7 Trung Lương - Cần Thơ 95 8 Biên Hoà - Bà Rịa 58 9 TP Hồ Chí Minh - Thủ Dầu Một 25 10 Thủ Dầu Một - Chơn Thành 45 11 Bến Lức - Nhơn Trạch - Long Thành 57 12 La Sơn - Đà Nẵng 70 13 Quảng Ngãi - Nha Trang 332 14 Tân Thành - Rạch Giá 125 15 Tp Hồ Chí Minh - Mộc Bài 52 TỔNG CỘNG 184 1518 912 Quy mô của một số tuyến đường trong quy hoạch được thể hiện sau đây: Đường cao tốc Đà Nẵng - Quảng Ngãi dự kiến được xây dựng theo tiêu chuẩn đường ô tô cao tốc loại A, vận tốc thiết kế 120km/h. Phần đường nối với quốc lộ 1A được thiết kế theo tiêu chuẩn đường cấp III đồng bằng với vận tốc thiết kế 80 km/h. Qui mô đường - Chiều rộng nền đường: 26 m - Bề rộng mặt đường: 14.5 m - Cấu tạo trắc ngang: 4 làn xe x 3.75 m + dải phân cách giữa 2 m + dải dừng xe khẩn cấp 2x3 m + dải an toàn 2 x 0.75 m -3-
Hình 5.1 - Đường cao tốc Đà Nẵng - Quảng Ngãi Đường cao tốc Bến Lức - Long Thành có điểm đầu là điểm giao giữa đường cao tốc thành phố Hồ Chí Minh – Trung Lương và dự án đường Vành đai 3 (tại khoảng Km12+100 – lý trình đường cao tốc thành phố Hồ Chí Minh – Trung Lương), điểm cuối dự án là điểm giao với dự án đường cao tốc Biên Hòa – Vũng Tàu. Dự án có tổng chiều dài 57,8 Km, trong đó: + Đoạn thuộc địa phận tỉnh Long An : 2,7 Km + Đoạn thuộc địa phận thành phố Hồ Chí Minh: 26,4 Km + Đoạn thuộc địa phận tỉnh Đồng Nai: 28,7 Km Đường được thiết kế để xây dựng phân kỳ theo hai giai đoạn: + Giai đoạn I: 04 làn xe với tổng chiều rộng nền đường: 27.5 m + Giai đoạn II (hoàn chỉnh): 08 làn xe với tổng chiều rộng nền đường: 42,5 m + Cấp thiết kế của đường: Đường cao tốc loại A; Tốc độ thiết kế: 120km/h ; + Cấp động đất: cấp 7 (theo thang MSK-64). Các công trình trên tuyến Gồm 02 cầu lớn là Cầu Bình Khánh (cầu dây văng vượt sông Soài Rạp), cầu Phước Khánh (cầu dây văng vượt sông Lòng Tàu) tĩnh cao 55m, tĩnh ngang tối thiểu 242m; 09 cầu vượt sông khác; 02 Cầu cạn qua khu dân cư; 03 cầu cạn kết hợp vượt sông rạch; 03 cầu vượt tuyến chính nút giao; 09 cống chui dân sinh. Hệ thống quản lý khai thác bao gồm 06 trạm thu phí; 01 trung tâm điều hành; 02 trạm điều hành; 02 trạm dịch vụ. Lắp đặt hệ thống giao thông thông minh trên toàn tuyến và hệ thống chiếu sáng, tường chống ồn. -4-
Hình 5.2 - Đường cao tốc Bến Lức - Long Thành Đường cao tốc Hà Nội - Lào Cai nằm trong hành lang đường bộ Côn Minh - Hải Phòng, có điểm đầu nối với đường vành đai III trên đường Bắc Thăng Long - Nội Bài và đường cao tốc Hà Nội - Hạ Long. Tuyến đi qua Hà Nội và các tỉnh Vĩnh Phúc, Phú Thọ, Yên Bái, Lào Cai, kết thúc tại huyện Bát Xát, nối với đường cao tốc Côn Minh - Hà Khẩu. Đoạn cao tốc từ Nội Bài đến Yên Bái thiết kế theo tiêu chuẩn đường ôtô cao tốc sáu làn xe với chiều rộng nền đường 34,5m, vận tốc thiết kế 100km/h. Đoạn từ Yên Bái đến Lào Cai thiết kế theo tiêu chuẩn đường ôtô cao tốc bốn làn xe, với chiều rộng nền đường 24m, vận tốc thiết kế 80km/h. Công trình đường cao tốc Hà Nội - Lào Cai được bố trí đầy đủ hệ thống công trình phụ trợ phù hợp với tiêu chuẩn đường cao tốc: hệ thống đường gom, nút giao cắt khác mức, công trình bảo đảm an toàn giao thông, đèn chiếu sáng, trạm điện thoại với mật độ 3km/trạm, trạm dừng đỗ xe dọc đường (13 trạm), trạm dịch vụ. Đường cao tốc Hà Nội - Hải phòng đang được xây dựng với tổng chiều dài 105.5 km, tốc độ thiết kế 120 km/h. Đường được xây dựng với 6 làn xe + 02 làn dừng xe khẩn cấp với chiểu rộng là 33 m. Chiều rộng trung bình của nền đường khoảng 100m. Các công trình trên đường bao gồm 06 nút giao khác mức; 09 cầu lớn; 21 cầu trung; 22 cầu vượt; 124 cầu vượt và hầm bộ hành. Cấu tạo một nút giao khác mức trên đường được thể hiện ở hình 5.3. Hình 5.3 - Cấu tạo một nút khác mức trên đường cao tốc Hà Nội - Hải Phòng Hình 5.4 là bản đồ tuyến đường cao tốc Hà Nội - Hải phòng và sơ họa tuyến dự án. -5-
Hình 5.4 - Bản đồ và sơ họa tuyến đường cao tốc Hà Nội - Hải Phòng 5.2 - Các khái niệm và định nghĩa Đường cao tốc Sổ tay năng lực thông hành đường bộ Highway Capacity Manual (HCM) định nghĩa đường cao tốc là đường có dải phân cách các làn đi ngược chiều, có kiểm soát toàn bộ các đường tiếp cận và có ít nhất hai làn xe riêng biệt cho mỗi hướng. Đường cao tốc đảm bảo dòng giao thông thông suốt (không bị gián đoạn trong toàn bộ thời gian). Các làn xe ngược chiều được phân tách bằng dải phân cách với các cấu tạo khác nhau tùy thuộc quỹ đất dành cho đường. Các điều kiện khai thác trên đường cao tốc chủ yếu phụ thuộc vào mỗi quan hệ tương hỗ giữa các lái xe và các xe trong dòng xe, giữa lái xe và các xe với điều kiện hình học của đường. Hướng dẫn AASHTO (AASHTO “Green Book”) định nghĩa đường cao tốc là các trục giao thông chính được kiểm soát toàn bộ các đường tiếp cận. Các đường cao tốc có mức độ phục vụ và tính an toàn cao, đủ để một lưu lượng xe lớn chạy với tốc độ cao. Để kiểm soát toàn bộ các tiếp cận, hướng dẫn qui định thiết kế giao cắt khác mức đối với toàn bộ các tuyến đường các cấp khác. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng thông qua và chất lượng khai thác của đường cao tốc bao gồm: Các yếu tố bình đồ  Bán kính đường cong bằng (Độ cong)  Siêu cao Các yếu tố trắc dọc  Độ dốc dọc  Chiều dài đoạn dốc  Đường cong đứng - đường cong lõm và đường cong lồi Mặt cắt ngang  Số làn xe  Chiều rộng làn xe  Tĩnh không ngang - Loại lề đường và chiều rộng lề - Loại dải phân cách và chiều rộng dải phân cách - Tĩnh không đến chướng ngại vật Các yếu tố khác  Mật độ các giao cắt khác mức  Các nhánh nối và các giao cắt nhánh nối  Các đoạn trộn dòng Ách tắc giao thông Các khái niệm cơ bản về dòng xe -6-
Cường độ dòng xe là số xe qua một mặt cắt ngang của đường trong một đơn vị thời gian Tốc độ dòng xe là quãng đường xe đi được trong một đơn vị thời gian, có thể thể hiện qua tốc độ dòng xe trung bình thời gian và tốc độ dòng trung bình khoảng cách. Mật độ dòng xe là số xe có mặt trên một đơn vị chiều dài đường Quan hệ cơ bản giữa các đại lượng trong dòng xe được thể hiện trong hình 5.5 Hình 5.5 - Mối quan hệ giữa các đại lượng cơ bản trong đường cong Các phân tích cơ bản từ hình 5.5 - Cường độ dòng xe có thể bằng 0 ở hai trạng thái dòng. Trạng thái thứ nhất, như mật độ dòng xe rất nhỏ, nghĩa là không có xe chạy trên đường, sẽ không có xe nào đi qua một mặt cắt ngang đường trong một đơn vị thời gian. Ở trạng thái thứ hai, khi mà mật độ xe trên đường rất đông, tất cả các xe đều dừng lại, sẽ cũng không có xe nào có thể đi qua mặt cắt ngang đường trong một đơn vị thời gian. - Ở giữa hai điểm cực này, các đặc tính động của dòng xe sẽ có ảnh hưởng lớn nhất. Cường độ dòng xe tăng lên, mật độ dòng cũng tăng lên, nhiều xe trên đường hơn, tốc độ dòng xe sẽ giảm đi do ảnh hưởng tương hỗ giữa các xe tăng lên. Khái niệm cơ bản về ách tắc giao thông Báo cáo nghiên cứu của Chương trình nghiên cứu Đường bộ Quốc gia (National Cooperative Highway Research Program - NCHRP) số 398 với chủ đề “Định lượng ách tắc giao thông” đã xác định bốn thành phần có ảnh hưởng tương hỗ trong hệ thống đường bộ có ách tắc: + Thời lượng ách tắc - khoảng thời gian ách tắc ảnh hưởng đến hệ thống giao thông + Phạm vi ách tắc - số người và xe cộ bị ảnh hưởng bời ách tắc và phân bố địa lý ách tắc + Mức độ ách tắc - độ nghiêm trọng của ách tắc (với các thông số liên quan như là số người x số giờ ách tắc, tốc độ trung bình,...) + Độ tin cậy liên quan đến sự biến đổi của ba thành phần về thời lượng ách tắc, phạm vi ách tắc và mức độ ách tắc. -7-
Thời gian mất mát có thể được xem là cơ sở để định lượng cho cho ách tắc giao thông. Tuy nhiên, chậm trễ để người sử dụng đường có thể chấp nhận được có thể thay đổi tùy thuộc với từng thành phố cũng như vào vị trí của khu vực trong thành phố và thậm chí theo thời điểm khác nhau trong ngày. Có một phương pháp có thể được sử dụng để giải quyết vấn đề này nghĩa là để xác định hai định lượng, là ách tắc và ách tắc không thể chấp nhận được - Ách tắc giao thông được thể hiện là thời gian đi lại hay chậm trễ vượt quá mức thông thường trong điều kiện giao thông tự do hay trong điều kiện dòng ít xe. - Ách tắc không thể chấp nhận được là thời gian đi lại hay chậm trễ quá ngưỡng có thể chấp nhận. Ngưỡng có thể chấp nhận có thể thay đổi bởi loại hình vận tải, phương tiện giao thông, vị trí địa lý, thời gian trong ngày. Ách tắc không thể chấp nhận cần được đưa vào tính toán yêu cầu cho mỗi hình thức vận tải. Ách tắc có thể phân loại thành ách tắc thường xuyên và ách tắc bất thường. Ách tắc thường xuyên xảy ra khi yêu cầu tăng lên vượt quá năng lực hiện có của đường, thường liên quan đến giờ cao điểm, khi nhu cầu đi lại đạt đến khả năng thông qua của đường cao tốc, dòng giao thông trở nên không ổn định, tắc nghẽn gián đoạn. Hiện mạng lưới đường cao tốc của Việt Nam đang trong giai đoạn bắt đầu được đầu tư xây dựng, chưa có số liệu cụ thể về giờ cao điểm và lưu lượng giờ cao điểm trên các tuyến cao tốc. Tuy nhiên, ví dụ sau đây (hình 5.6) cho lưu lượng giao thông theo dõi trên Quốc lộ 5 theo giờ trong ngày hiện nay có thể xem như mô phỏng cho đường cao tốc Hà Nội - Hải Phòng khi đưa vào khai thác và đồng thời đại diện cho các tuyến đường cao tốc tại Việt Nam. Ách tắc bất thường bắt nguồn từ việc giảm khả năng thông qua trong khi nhu cầu giao thông không có biến động. Loại hình ách tắc này thường do đóng tạm thời một hoặc nhiều hơn một làn xe. Tốc độ và cường độ dòng được khôi phục vi làn xe được mở trở lại và khôi phục toàn bộ năng lực. Năng lực phục vụ có thể bị giảm do các hiện tượng thời tiết và các sự kiện có thể xảy ra gần khi vực đường. Hình 5.6 - Lưu lượng giao thông theo giờ trong ngày - Quốc lộ 5 An toàn giao thông Va chạm trên đường cao tốc là sự kiện hiếm xảy ra, ngẫu nhiên và thường do nhiều yếu tố ảnh hưởng khi một hay một số người mắc sai lầm khi giải quyết các tình huống giao thông trong những bối cảnh môi trường giao thông nhất định. Các va chạm thường có thể phản ánh yếu điểm của một -8-
hay một số hợp phần trong hệ thống môi trường đường bộ - xe - người lái xe. Vì vậy, kiểm soát các kinh nghiệm tổng kết được từ các va chạm, xung đột giao thông và sử dụng các thông tin này để xác định, lập kế hoạch, thực hiện và đánh giá các hoạt động giao thông đúng đắn đối với đường cao tốc là hết sức cần thiết. Có nhiều cách tiếp cận để cải thiện an toàn giao thông và giảm thiểu va chạm trên đường, với hầu hết trong số đó dựa trên các phạm vi quản lý và khai thác đường cao tốc, như là cưỡng chế thực hiện luật cài dây an toàn, lắp đặt thiết bị chống va chạm trên xe, chỉnh yếu tố hình học của tuyến,..., nhưng các giải pháp khác, như là cải thiện tín hiệu và chiếu sáng, cải thiện độ nhám của mặt đường, làm thêm lề đường và các làn phụ, và dỡ bỏ các chướng ngại vật,... cũng chính là các hoạt động trong khai thác. Như đã được ghi chú ở trên, mục tiêu chính của quản lý và khai thác đường cao tốc là giảm ách tắc giao thông, mà giảm ách tắc giao thông chính là giải pháp để kiểm soát an toàn. Nhưng ách tắc ảnh hưởng đến an taonf đường bộ như thế nào? Theo lý thuyết cơ bản về mối quan hệ ảnh hưởng tương hỗ, ách tắc giao thông dẫn đến việc tăng mật độ xe cộ và làm tăng khả năng xung đột. Ách tắc cũng làm giảm tốc độ của xe, và nếu có sự va chạm thì lực va chạm sẽ nhỏ làm giảm mức độ nghiêm trọng của tai nạn. Một trường hợp điển hình của mô hình này là khái niệm va chạm thứ cấp - các va chạm xảy ra do các điều kiện phát sinh từ một tai nạn khác, khi mà các xe đâm liên hoàn khi một xe dừng đột ngột. Chi tiết về quan hệ giữa ách tắc giao thông và an toàn giao thông khó được phân tích một cách rõ ràng, trừ độ nghiêm trọng của va chạm giảm đi liên quan đến tốc độ thấp hơn trong điều kiện tốc độ chậm. Dựa trên các nghiên cứu hữu hạn đã thực hiện, một số kết luận mang tính chất dự kiến được đưa ra: + Khả năng xảy ra tai nạn (như là tỉ lệ va chạm trên số km lưu hành của xe) có thể tăng lên khi ách tắc giao thông tăng lên. + Có một bộ phận thấp hơn các va chạm của xe đơn chiếc, như là xe bị trượt, lộn trên đường hay va chạm với các vật cố định,... trong các điều kiện giao thông tắc nghẽn và tỉ lệ cao hơn các xe va chạm với nhau. + Mức độ nghiêm trọng của va chạm thấp hơn trong điều kiện giao thông tắc nghẽn do tốc độ cảu các xe thấp tại thời điểm va chạm. Nói chung, có thể giả thiết rằng bất kỳ việc cải thiện khai thác nào có thể giảm được ách tắc giao thông sẽ đều làm giảm va chạm. Tuy nhiên, mức độ nghiêm trọng của va chạm nếu xảy ra sẽ cao hơn và tỉ lệ các xe tai nạn đơn chiếc (xe tự gây tai nạn) sẽ cao hơn. Như vậy, có thể thấy các vấn đề cơ bản cần giải quyết về khía cạnh an toàn giao thông cho đường cao tốc, có điều kiện khai thác tốt để tránh ách tắc, là có khoảng tĩnh không ngang lớn hơn đến các thiết bị trên đường kết hợp với các dịch vụ cứu trợ y tế khẩn cấp. Hay nói cách khác, đây chính là quan điểm định hướng hệ thống xem xét đến các một tổng thể đường cao tốc trong mối liên quan đến các yếu tố ảnh hưởng ở các khía cạnh khác nhau. Khai thác và Quản lý đường cao tốc Khai thác và quản lý đường cao tốc là thực hiện các chính sách, các chiến lược và các công nghệ để cải thiện các đặc trưng sử dụng của đường cao tốc. Các mục tiêu của các chương trình quản lý đường cao tốc bao gồm giảm thiểu ách tắc giao thông và các ảnh hưởng của ách tắc giao thông, cải thiện an toàn và kiểm soát tính cơ động chung của đường cao tốc. Tạp chí Thiên niên kỷ của Hội đồng khai thác đường cao tốc của TRB (TRB (Transport Rearch Board) Freeway Operations Committee’s Millennium Paper) định nghĩa: “ Khai thác đường cao tốc, trong khái niệm chung nhất, là một chương trình nhằm giải quyết ách tắc và các ảnh hưởng có hại của ách tắc giao thông: chậm trễ, sự bất tiện, giảm an toàn và làm ô nhiễm môi trường không khí”. Quản lý giao thông trên đường cao tốc nhằm mục đích: - Kết hợp các chiến lược, các chính sách và các hệ thống khác nhau vào cùng một chương trình tổng thể -9-
- Sử dụng công nghệ, các hệ thống phát hiện và xác định (định vị), các phương tiện truyền thông, các trung tâm điều hành giao thông, các hệ thống thông tin với lái xe và chia sẻ thông tin giữa các hệ thống với nhau. - Thực hiện sự phối hợp và liên kết hoạt động giữa các cơ quan quản lý một cách chặt chễ để cung cấp các dịch vụ khẩn cấp, khôi phục hiện trường tai nạn về điều kiện khai thác bình thường trong thời gian ngắn nhất có thể. - Triển khai và thực hiện các chiến dịch quản lý linh hoạt và đôi khi có thể gây tranh cãi, như là kiểm soát các đường kết nối và sử dụng các làn chiếm dụng lớn nhưng tạo được hiệu quả hợp lý trong khoảng thời gian cần thiết. - Hiểu nguyên nhân và mức độ của một ách tắc giao thông cụ thể xảy ra trên đường và các vấn đề về an toàn, bao gồm cả các vấn đề đang xảy ra (để giải quyết một cách chủ động) và các vấn đề có thể xảy ra trong tương lai (đề định hướng cho hoạt động tiếp theo). - Thực hiện các dịch vụ rất phổ biến và hiệu quả như là xe cứu trợ và đội tuần tra để đưa khẩn cấp các xe có sự cố ra khỏi đường cao tốc. Quản lý giao thông trên đường cao tốc có thể là toàn bộ hoặc nhiều hơn các hoạt động như đã liệt kê, với mục đích là đảm bảo mức độ phục vụ tốt đường: giảm ách tắc giao thông, cải thiện an toàn và đảm bảo tính cơ động. Một số chương trình chiến lược và các công nghệ liên quan đến khai thác và quản lý cao tốc được trình bày tóm tắt sau đây. Cải thiện các công trình hạ tầng Khai thác và quản lý đường bao tốc bao gồm cải thiện các công trình hạ tầng trên đường cao tốc một cách kinh tế nhất. Ví dụ cho các hoạt động này là làm thêm các làn xe phụ, mở rộng các đường kết nối hay một phương án tương tự để giảm thiểu các đoạn tắc cổ chai trên đường. Một số các hoạt động cải thiện công trình hạ tầng khác như là bổ sung các biến báo, vạch kẻ đường, tấm phản quang,... để tăng an toàn giao thông và tạo điều kiện thuận lợi hơn cho xe chạy, và nhiều các hình thức khác. Quản lý tai nạn giao thông Quản lý tai nạn giao thông là cách tiếp cận được thiết kế để phát hiện, phản hồi và thu dọn các xe bị nạn và hiện trường tai nạn để hoàn trả năng lực thông qua của đường một cách nhanh nhất. Các tai nạn giao thông, như là các va chạm hay các xe bị hỏng làm giảm năng lực thông qua của đường do tạo các ách tắc nhất htời và giảm an toàn giao thông. Tai nạn giao thông chiếm 40% đến 60% toàn bộ ách tắc giao thông trong các vùng đô thị. Mục tiêu cơ bản của của quản lý tai nạn giao thông là phòng hậu quả giảm năng lực thông qua khi có tai nạn và khôi phục năng lực thông qua của đường càng nhanh càng tốt, sử dụng các giải pháp quản lý và công nghệ để giảm số lượng và mức độ của các ách tắc cũng như là khả năng xảy ra các ách tắc thứ cấp. Các chương trình quản lý tai nạn giao thông thay đổi theo từng vị trí trên đường, bao gồm các công nghệ và phương tiện truyền thông để phát hiện nhanh tai nạn, xác định vị trí xảy ra tai nạn và có các phản hồi kịp thời như là các camera truyền thông; các sensor phát hiện và định vị xe; hệ thống báo khẩn cấp qua điện thoại 911; báo cáo qua truyền thông và báo cáo qua điện thoại; các hệ thống và qui trình gửi báo cáo nhanh khi có tai nạn để có giải pháp kịp thời; các đội tuần đường gồm cả xe cứu hộ; đội quản lý tai nạn chuyên nghiệp có thể đưa ra các phản ứng nhanh khi có tai nạn bao gồm cả thiết bị phù hợp với hệ thống thông tin chung. Quản lý làn xe Khái niệm quản lý làn xe bao gồm nhiều chiến lược và kỹ thuật khác nhau và được sử dụng lâu dài. Khái niệm cơ bản của quản lý làn xe là bố trí các thiết bị điều hành để làm tăng tối đa khả năng thông qua của tuyến đường có sẵn. Các khái niệm quản lý làn xe có thể bao gồm các vấn đề sau đây: - 10 -
- Các làn cho xe theo đoàn (high occupancy vehicle - HOV) - để khuyến khích nhiều người hơn sử dụng các loại hình có sức chở lớn và như vậy sẽ có nhiều người hơn sử dụng một làn xe đơn. - Làn xe vào trạm thu phí trên làn xe cho đoàn xe (high occupancy toll - HOT) - cho phép các xe mua phí để sử dụng năng lực các làn xe HOV, như vậy có thể tối đa số xe sử dụng các làn xe HOV mà không làm giảm tốc độ của các xe trên làn xe HOV, có tính đến độ tin cậy , và tạo thêm nguồn thu để xây dựng, bảo trì, khai thác và các nhu cầu khác cho làn xe HOV. - Các tuyến đường thuận nghịch - cho phép tăng sử dụng các làn xe không theo qui định thông thường khi lưu lượng giao thông trên một hướng đông hơn nhiều so với lưu lượng giao thông trên hướng ngược lại. - Thu phí ách tắc - thu qua trạm thu phí hay một loại hình thu phí khác để chuyển nhu cầu đi lại từ thời gian và tại vị trí ách tắc đến các giờ hay ngày khác hay đến các đường hay làn xe khác không bị ách tắc giao thông. - Đường (làn xe) chỉ dành riêng cho xe tải - để vừa tăng cường khả năng thông qua vừa giảm xung đột giữa xe tải và xe con, làm tăng an toàn giao thông và giảm các ảnh hưởng của xe tải nặng đến đặc trưng của xe con. - Các khu vực công trường - cung cấp đường di chuyển đủ cho dòng giao thông qua các công trình xây dựng, bảo dưỡng hay các hoạt động khác trên đường, và đảm bảo an toàn cho công nhân trên công trường và lái xe. Quản lý đường kết nối Quản lý đường kết nối là áp dụng các thiết bị điều khiển, như là đèn tín hiệu, biển báo và cổng để kiểm soát lượng xe đi vào hay rời khỏi đường cao tốc nhằm đạt được các mục tiêu khai thác đường. Hầu hết các hoạt động quản lý đường kết nối có tác dụng cải thiện dòng giao thông và an toàn giao thông, do kiểm soát số lượng xe vào và ra đường cao tốc và đảm bảo ổn định cho dòng giao thông nhập vào dường cao tốc. Bằng các giải pháp này, hoạt động quản lý kết nối giúp cân bằng nhu cầu và năng lực thông qua của đường cao tốc, duy trì điều kiện khai thác tối ưu bằng cách giảm các vấn đề có thể phát sinh do ách tắc giao thông, cải thiện an toàn giao thông cho các tuyến đường lân cận đường cao tốc và đưa ra giải pháp xử lý tiêng cho mỗi loại xe cụ thể. Các giải pháp quản lý kết nối thường được thực hiện cùng với các chương trình quản lý đường cao tốc khác để tạo ra hiệu quả khai thác và hỗ trợ thực hiện các mục tiêu chung của quản lý giao thông. Quản lý kết nối với đường cao tốc có thể được sử dụng để kiểm soát tiếp cận đối với các đường kết nối được lựa chọn, như vậy sẽ giới hạn thời lượng xe tiếp cận các đường kết nối nay có thể cấm hoàn toàn xe sử dụng đường kết nối. Các giải pháp này làm giảm đáng kể hay thậm trí loại trừ các khả năng xảy ra va chạm khi xe nhập hay rời khỏi đường kết nối, tạo dòng sẽ ổn định trên các đoạn đường có thể xảy ra va chạm. Quản lý kết nối có thể kiểm soát cách xe nhập hay tách đường cao tốc. Ví dụ, nếu có một đoàn xe nhập vào đường cao tốc sẽ gây xáo trộn cho cả dòng giao thông chính trên đường cao tốc và dòng giao thông trên các đường kết nối và làm giảm khả năng an toàn khi nhập dòng. Khi đó, sẽ xảy ra ách tắc xung quanh và tại vị trí nhập dòng giữa đường kết nối và dòng giao thông chính. Giải pháp quản lý đường kết nối trong trường hợp này có thể sử dụng để kiểm soát dòng xe đi vào đường cao tốc tạo dòng vào ổn định. Cũng tương tự như vậy, giải pháp quản lý đường kết nối có thể thực hiện tại các nút giao cắt giữa đường kết nối với các tuyến đường lân cận để quản lý dòng rời khỏi đường cao tốc. Các giải pháp này có thể làm giảm hiện tượng xếp hàng trên các tuyến kết nối mà có thể kéo dài ảnh hưởng đến đường cao tốc, giúp tăng an toàn và tính cơ động của đường cao tốc. Phổ biến thông tin Phổ biến thông tin cung cấp thông tin mà hành khách cần để có kế hoạch đi lại một cách hiệu quả trước khi khởi hành và trong quá trình thực hiện hành trình, họ sẽ sử dụng để tránh các đoạn ách tắc và điều chỉnh hành vi tham gia giao thông. Thông tin này giúp hành khách có các lựa chọn, họ có - 11 -
thể chọn tuyến đường, chọn phương tiện đi lại, chọn thời gian đi lại và thậm chí có thể chọn điểm đến. Hành khách có thể tránh được các tuyến đường không an toàn hay các tuyến đường ách tắc, ví dụ trong trường hợp có hiện tượng thời tiết bất thường. Các thông tin trước chuyến di có thể được phổ biến bằng các website công cộng, các bảng thông tin điện tử, các thiết bị truyền thông (các thiết bị hỗ trợ cá nhân, máy nhắn tin, điện thoại di động). Thông tin cho các hành khách/lái xe đang trong hành trình có thể được phổ biến qua radio, các bảng tin điện tử thay đỏi tự động (Changeable Message Signs) và các hệ thống radio hỗ trợ đường bộ (HAR). Với ưu điểm của công nghệ truyền thống không dây, các thông tin cho hành khách trên đường cũng có thể được phổ biến bằng các thiết bị sử dụng công nghệ này. Hệ thống giao thông thông minh ITS Hệ thống giao thông thông minh (ITS) là ứng dụng kết nối công nghệ điện tử, công nghệ máy tính, công nghệ truyền thông và các thiết bị phát hiện - định vị tiên tiến, làm tăng tính hiệu quả và an toàn cho hệ thống mạng lưới đường. ITS bao gồm các công nghệ để: i. quản lý và khai thác tốt hơn các tuyến đường hiện có, các tuyến giao thông công cộng và hệ thống hạ tầng đường sắt, làm giảm mức độ ách tắc và giải quyết các vấn đề về giao thông. ii. tạo điều kiện đi lại an toàn và thuận tiện hơn cho hành khách iii. chuyên chở hàng hóa hiệu quả hơn và đảm bảo an ninh Nếu được sử dụng một cách hiệu quả, hệ thống ITS sẽ mở ra một phương pháp mới cho việc quản lý, khai thác, mở rộng, cải tiến và định hình hóa việc sử dụng hệ thống giao thông. ITS đã chứng minh khả năng có thể giải quyết cơ bản quản lý khai thác đường cao tốc. Kết hợp với công nghệ ITS, hệ thống quản lý đường cao tốc (FMS) bao gồm hệ thống điện, con người, các thiết bị và các chương trình chiến lược được sử dụng để thực hiện các mục tiêu cải tiến trong khai thác mạng lưới đường cao tốc. Một số các hợp phần ITS phổ biến được mô tả như sau: - Hệ thống thiết bị giám sát và phát hiện - Các thiết bị này thu thập thông tin về dòng xe và về đặc trưng của đường cho phép người vận hành kiểm soát các điều kiện cụ thể trên đường cao tốc. Các đầu cảm biến điện từ có thể thu thập dữ liệu (lưu lượng, tốc độ và thời gian xe chạy), hay cung cấp các hình ảnh qua camera. Các số liệu được thu thập hỗ trợ các chức năng kiểm soát và phổ biến thông tin, cho phép người vận hành can thiệp một cách thích hợp. Các dữ liệu còn có thể được lưu giữ phục vụ các phân tích và đánh giá. Công nghệ cảm biến cho thể cho phép hệ thống kiểm soát đường và các điều kiện môi trường như điều kiện thời tiết và nhiệt độ mặt đường. Các thông tin về điều kiện đường và môi trường thường được sử dụng để quyết định các hoạt động cần thiết, sử dụng hiệu quả các nguồn lực dành cho bảo dưỡng sửa chữa đường. - Hệ thống máy tính và tích hợp các hệ thống - Các hệ thống quản lý đường cao tốc phụ thuộc vào hệ thống máy tính để vận hành. Việc lựa chọn nền phần cứng và các phần mềm thích hợp phục vụ các chức năng nhất định, tích hợp các phần mềm và phần cứng phụ trợ thành một hệ thống hoàn thiện, và duy trì hệ thống hoàn thiện đó để quản lý mạng lưới đường cao tốc một cách có hiệu quả - Trung tâm quản lý giao thông (TMC) - Các hệ thống máy tính và các phần mềm phù hợp, giao diện người sử dụng và người vận hành, giao diện giữa những người vận hành và các thiết bị, nhân lực hỗ trợ khác thông thường được lắp đặt và vận hành trong trung tâm quản lý giao thông, mặc dù chúng cũng có thể được vận thành thông qua mạng lưới truyền thông mà không cần một trung tâm chính thức. Trong một hệ thống điều hành, trung tâm quản lý thông tin giống như bộ não trung tâm điều hành toàn bộ các hoạt động trong khu vực. - Các hệ thống truyền thông - Việc khai thác hiệu quả toàn bộ các chức năng được đề cập ở trên cần hệ thống truyền dẫn các số liệu, các tín hiệu video và tín hiệu truyền thanh. Các hệ thống truyền thông truyền các số liệu và các tín hiệu hình ảnh, âm thanh từ hiện trường đến trung tâm quản lý giao thông, truyền các lệnh điều khiển từ trung tâm đến các thiết bị hiện trường, - 12 -
truyền số liệu giữa các cấp quản lý, đưa thông tin đến người sử dụng đường và cho phép các cá nhân sử dụng đường có thể liên hệ với nhau trong một khoảng cách nhất định. Các vấn đề về thể chế Các hợp phần của một chương trình quản lý đường cao tốc như là các chính sách, cơ chế cấp vốn, các chiến lược, các hệ thống và công nghệ, các hoạt động vận hành,... nằm trong cùng một khung thể chế. Khung thể chế bao trùm đa cấp quản lý, đa chức năng và đa phương thức, nghĩa là quyền đưa ra các quyết định về giao thông được phân bổ giữa các cấp quản lý khác nhau, như là quốc gia, vùng, các khu, các trạm riêng rẽ). Việc phối hợp hoạt động trong khung thể chế và tích hợp các công nghệ, các chương trình tốt cho khả năng toàn thể mạng lưới giao thông quốc gia được khai thác một cách an toàn và có độ tin cậy. - Tích hợp kỹ thuật cho phép các cơ quan quản lý và các trung tâm điều hành giao thông của họ sẵn sàng trao đổi, điều phối các thông tin - Tích hợp khai thác là các hoạt động như trao đổi thông tin kết hợp với việc tạo lập cơ sở dữ liệu thông tin cho người sử dụng đường, hoặc ví dụ như thay đổi tín hiệu đèn theo lượng dòng giao thông tăng do điều phối từ các đường lân cận, hay các điều chỉnh thích hợp do các sự kiện khẩn cấp xảy ra trên đường. - Tích hợp quá trình là phối hợp quá trình lập kế hoạch để xác định các hoạt động quản lý, khai thác và bảo dưỡng hiệu quả. 5.3 - Các chương trình quản lý đường cao tốc Thiết lập chương trình quản lý khai thác đường cao tốc Hình 5.7 thể hiện các hoạt động cần thiết trong việc thiết lập, kiểm soát một chương trình quản lý khai thác đường cao tốc Sơ đồ và các bước thực hiện thể hiện trong hình vẽ cần được xem như là một quá trình độc lập và riêng biệt trong quản lý khai thác đường cao tốc, bao gồm: lập kế hoạch, kỹ thuật hệ thống, cấu trúc ITS khu vực và quản lý sự cố. Sơ đồ dạng hình phễu này thể hiện hoạt động vận hành và quản lý đường cao tốc trong quá trình lập kế hoạch vận tải ở phạm vi rộng (vùng hoặc quốc gia) và môi trường thể chế. Sơ đồ bắt đầu với bước cơ bản là xác định phạm vi chiến lược, mục tiêu và các mục đích của chương trình, các chiến lực và mục tiêu được sử dụng để xác định các dịch vụ cần thiết, xây dựng nên khái niệm qui mô của công tác khai thác vận hành, sau đó xác định được các chỉ tiêu đặc trưng thực hiện. Chúng sẽ dẫn đến các quyết định liên quan đến công tác bảo trì cải tạo, đến hệ thống quản lý và hệ thống nhân lực yêu cầu. Từ các quyết định này, cơ sở cho việc thực hiện (thiết bị, hệ thống thiết bị) và các hoạt động vận hành được tiến hành. Kết quả thực hiện sau đó sẽ được đánh giá bằng hệ thống kiểm soát các chỉ tiêu thực hiện và ảnh hưởng trở lại đến quá trình lập kế hoạch và lên chương trình. - 13 -
Lập kế hoạch giao thông vận Môi trường thể chế tải quốc gia/ vùng Tầm nhìn, các chiến lược và các mục tiêu Các nhu cầu và các dịch vụ tiềm năng Khái niệm khai thác vận hành Xác định các chỉ tiêu đặc trưng thực hiện Các quyết định (hệ thống quản lý, nhân sự và các hạng mục thực hiện) Nhân viên vận hành Thiết bị Các hoạt động vận hành Các thay đổi, các cải tiến Hình 5.7 - Các hoạt động trong một chương trình khai thác, quản lý đường cao tốc Lập kế hoạch Lập kế hoạch cho công tác giao thông vận tải cho một vùng là quá trình cụ thể hóa kế hoạch tổng thể quốc gia và trên cơ sở đó xây dựng các kế hoạch dài hạn và ngắn hạn cho các cấp quản lý. Sản phẩm của bước lập kế hoạch là định hướng các dự án tương ứng với các kế hoạch được lập ứng với các kịch bản phát triển. Thay vì cho kế hoạch truyền thống chỉ tập trung vào các dự án đầu tư cơ sở hạ tầng, hệ thống ITS sẽ ngày càng được quan tâm hơn trong các kế hoạch giao thông. Chương trình khai thác và quản lý đường cao tốc cần phải là một phần tích hợp của quá trình lập kế hoạch phát triển giao thông quốc gia và giao thông vùng. Chúng bao gồm các quan điểm làm thế nào để hệ thống giao thông vùng vận hành và liên kết tốt với các hệ thống giao thông khác trong mọi điều điều kiện, khái niệm làm thế nào để hệ thống có thể được vận hành trên cơ sở của vùng và làm thế nào để có thể thực hiện các thay đổi để cải thiện các đặc trưng của hệ thống cũng như đạt được các chỉ tiêu đánh giá hệ thống. Ngoài ra, chương trình quản lý đường cao tốc (như là các công tác cải tạo, các hệ thống và các thiết bị vận hành) sẽ cung cấp thông tin để cập nhật kế hoạch giao thông và chương tình cải thiện giao thông. Mục tiêu của quá trình lập kế hoạch giao thông là đưa ra các quyết định đúng đắn cho đầu tư cho các dịch vụ giao thông và cho hệ thống giao thông khu vực sử dụng ngân sách công. Việc sử dụng chương trình vận hành và quản lý đường cao tốc để hỗ trợ cho các hoạt động lập kế hoạch là một bước quan trọng trong xu thế vận hành chủ đạo tập trung vào việc ra quyết định của các nhà hoạch định chính sách giao thông và các chuyên gia giao thông Môi trường thể chế - 14 -
Có một số các yếu tố về thể chế có ảnh hưởng đến các yêu cầu và các quyết định đối với một chương trình vận hành và quản lý đường cao tốc, bao gồm: - Tình hình chính trị - tình hình chính trị tạo nên bối cảnh thực hiện chương trình vận hành và quản lý đường cao tốc. Những người có ảnh hưởng đến tình hình chính trị thường lại chính là các nhà đầu tư và đương nhiên họ luôn mong muốn đạt được điều họ cần. Như vậy, điều quan trọng là xác định những điều họ cần là gì và họ có thể hỗ trợ đến mức nào cho điều mà họ muốn đạt được. Hơn nữa, một số người tham gia vào việc tạo lập nên tình huống chính trị có thể cũng tham gia vào quá trình ra quyết định, gây ảnh hưởng đến chương trình quản lý đường cao tốc và các dự án có liên quan. Không nên xem tình huống chính trị là trở ngại của chương trình, mà chậm chí trong nhiều trường hợp còn có thể xem là yếu tố hỗ trợ chương trình thành công. - Khả năng tiếp thu các cải tiến và đổi mới trong kinh doanh - có một số người có khả năng chấp nhận các đổi mới, các thay đổi còn một số người rất khó chấp nhận các thay đổi. Hầu hết mọi người thường ở trạng thái trung gian, nghĩa là không mong muốn thay đổi hay đổi mới cách làm việc nhưng cũng chấp nhận nếu nhận thấy thay đổi mang tính tích cực. Đây là điểm mẫu chốt cần giải quyết đối với hệ thống thể chế để nhận được sự đồng thuận trong những bước đột phá của quản lý khai thác đường cao tốc. - Thu hút đầu tư vào các giải pháp quản lý đường cao tốc - Cần phải công khai các thông tin về lợi nhuận trong đầu tư mà các chương trình quản lý đường cao tốc sẽ đạt được trong cộng đồng để thu hút đầu tư vào quản lý khai thác đường cao tốc. - Luật và các qui định pháp luật - Luật và các qui định pháp luật luôn là các vấn để chủ yếu. Chúng tạo lập nên các điều kiện mà các chương trình khai thác quản lý đường cao tốc phải đạt được, các giới hạn và hành lang pháp lý cho công tác vận hành quản lý đường cao tốc. Trong hệ thống thể chế quản lý khai thác đường cao tốc, có thể bao gồm các cơ quan, tổ chức sau đây: 1. Các cơ quan giao thông + Cơ quan quản lý cấp Nhà nước + Các cơ quan quản lý cấp địa phương bao gồm các bộ phận: quản lý giao thông, quản lý các công trình công cộng, quản lý phương tiện, quản lý các trạm thu phí, cầu - hầm lớn, cảng biển, cảng hàng không,... 2. Các đơn vị lập kế hoạch + Hội đồng chính phủ + Các tổ chức phụ trách lập kế hoạch đô thị + Các đơn vị phụ trách lập kế hoạch vùng 3. Các tổ chức/ đơn vị khác + Công nghệ thông tin + Qui hoạch + Truyền thông + Pháp luật, pháp chế 4. Các tổ chức kinh doanh vận tải + Kinh doanh vận tải hàng hóa và các đơn vị liên quan, ví dụ như các công ty vận tải hàng hóa và các công ty dịch vụ địa phương. - 15 -
+ Kinh doanh vận tải hành khách và các dịch vụ du lịch + Các hãng tắc xi 5. Các đơn vị có liên quan khác trong vận tải + Công ty du lịch + Sở giáo dục - hội đồng các trường học + Hội doanh nhân địa phương + Sở công thương + Trung tâm khí tượng quốc gia + Quản lý môi trường, chất lượng nước và khí thải + Quản lý đất đai + Hội/ công ty công nghệ thông tin 6. Các đơn vị/ tổ chức an toàn + Các tổ chức thi hành luật + Phòng cháy chữa cháy + Dịch vụ y tế khẩn cấp + Đội xử lý các chất độc hại + Dịch vụ báo khẩn cấp (911) Sở giáo dục - hội đồng các trường học 7. Các đơn vị/ tổ chức quản lý giao thông quá cảnh + Trung ương + Địa phương 8. Các trung tâm tổ chức hoạt động văn hóa, xã hội + Các trung tâm tổ chức sự kiện + Các dịch vụ du lịch tham quan, các đơn vị quản lý danh lam thắng cảnh 9. Người tham gia giao thông + Người tham gia giao thông trong vùng + Khách tham quan, du lịch + Khách quá cảnh. 10. Các cơ quan dịch vụ khác, dịch vụ tư nhân + Dich vụ báo cáo tình hình giao thông + Các trạm phát thanh, truyền hình địa phương + Các cơ quan quản lý nhu cầu đi lại + Công nghiệp viễn thông + Công nghệ tự động hóa + Trạm thu phí tư nhân + Các cơ sở công nghiệp khác Các quan điểm, mục tiêu và các mục đích - 16 -
Quan điểm chung liên quan đến mục tiêu dài hạn của chương trình khai thác đường cao tốc là đảm bảo dòng giao thông liên tục, tính cơ động của đường bằng một hệ thống thông tin sẵn có và hiệu quả. Quan điểm chung này thông thường được xây dựng từ dưới lên, trên cơ sở các ý kiến từ các đơn vị, tổ chức có liên quan. Quan điểm chung này ngoài việc làm cơ sở cho việc thiết lập các mục tiêu cụ thể của mỗi chương trình khai thác quản lý đường cao tốc mà còn định hướng cho thứ tự yêu tiên của các mục tiêu và của mỗi chương trình. Các nhu cầu và các dịch vụ Đây là hoạt động đầu tiên để xác định đường cao tốc nên được vận hành khai thác như thế nào trong bối cảnh hiện tại. Các nhu cầu có thể được xác định từ các cuộc thảo luận với các bên có liên quan phối hợp với phân tích và đánh giá về hệ thống thể chế, các trở ngại có thể gặp phải (nguồn vốn, năng lực đội ngũ nhân viên, kế hoạch và các thiết bị hỗ trợ). Các dịch vụ là các công việc có thể thực hiện để tăng hiệu quả, an toàn và thuận tiện cho mạng lưới đường cao tốc thông qua việc cung cấp thông tin tốt hơn, áp dụng các hệ thống quản lý tiên tiến, công nghệ mới, tăng năng lực thông qua, hướng dẫn tốt hơn cho lái xe, cải thiện các mối quan hệ trong hệ thống thể chế và kiểm soát bảo dưỡng bảo trì,... Mức ưu tiên cho các dịch vụ sẽ phụ thuộc vào quan điểm mục đích chung của chương trình và qua đánh giá của các đơn vị, tổ chức có liên quan. Khái niệm khai thác vận hành Khái niệm khai thác vận hành là tài liệu chính thức cung cấp quan điểm định hướng người sử dụng của các chương trình vận hành và quản lý đường cao tốc, được thiết kế để hỗ trợ phối hợp với các đơn vị/ tổ chức có liên quan và có được các phản hồi hữu ích. Khái niệm khai thác vận hành cần được đặt trong môi trường thể chế mà hệ thống quản lý đường cao tốc được xây dựng, vận hành và bảo trì. - Cung cấp phương pháp mô tả các nhu cầu khai thác của người sử dụng đường, không đi sâu vào các vấn đề kỹ thuật chi tiết - Cung cấp cơ chế để chứng minh các tính chất, đặc điểm của các chương trình, hệ thống vận hành và các nhu cầu khai thác của người sử dụng để người sử dụng có thể xác định được mà không cần có kiến thức kỹ thuật. - Là chỗ cho người sử dụng bày tỏ các mong muốn, quan điểm mà không yêu cầu họ phải lượng hóa hay sử dụng các tiêu chí có thể thí nghiệm được. - Cung cấp cơ chế cho những người sử dụng và các cơ quan quản lý để thể thiện các suy nghĩ của mình về các chương trình giải pháp. Trong một số trường hợp, có thể có các trở ngại về mặt kỹ thuật và thể chế, nhưng cũng có thể có các chương trình giải pháp có khả năng chấp nhận được Xác định các chỉ tiêu đặc trưng thực hiện Các chỉ tiêu đặc trưng thực hiện tạo cơ sở cho việc đánh giá các điều kiện vận hành hệ thống giao thông và xác định vị trí và mức độ nghiêm trọng của ách tắc cũng như các vấn đề khác. Các chỉ tiêu này xác lập cơ chế để định lượng vận hành mạng lưới và có thể sử dụng để đánh giá hiệu quả việc thực hiện các chương trình chiến lược quản lý đường cao tốc và giải pháp cải thiện. Một khía cạnh khác của việc xác định các chỉ tiêu đặc trưng thực hiện sẽ cung cấp và chia sẻ số liệu thực hiện hệ thống đạt được giữa người sử dụng đường và người quản lý vận hành. Các quyết định liên quan đến hệ thống Trong giai đoạn này, việc xác định sẽ ở mức độ chi tiết hơn giai đoạn Khái niệm khai thác vận hành về việc chương trình quản lý đường cao tốc cần làm gì. Giai đoạn này có thể thực hiện thông qua các chu kỳ tương hỗ để xác định, xem xét và chọn lọc các yêu cầu. Điểm mấu chốt liên quan đến giai đoạn này là đưa ra sản phẩm cuối cùng và bộ các yêu cầu được mọi người nhất trí Các giải pháp thực hiện - 17 -
Giai đoạn này bao gồm việc xác định mỗi yêu cầu trong chương trình quản lý đường cao tốc, bao gồm việc xác định các chiến lược, chính sách, hoạt động, hệ thống và các cấu phần của chúng phải phù hợp và đáp ứng các yêu cầu. Giai đoạn này có thể bao gồm một số hoạt động, như là triển khai và đánh giá các phương án (tính khả thi về kỹ thuật và về quản lý, tính tương thích về thể chế, chi phí tổng cộng, các trở ngại), và xem xét các điều kiện ảnh hưởng đến vận hành và bảo dưỡng (như là năng lực và sự sẵn có của đội ngũ nhân viên, môi trường, các thiết bị sẵn có, nhu cầu đào tạo và tài liệu). Việc đánh giá các phương án chiến lược và hệ thống cấu phần của các phương án nên được thực hiện theo các bước: dự tính lợi ích cho mỗi phương án, dự tính chi phí toàn bộ tuổi thọ của mỗi phương án, phân tích tính tương tích và lựa chọn giải pháp nào cho các giá tỉnh dự tính tiềm năng nhất. Một chương trình vận hành và khai thác đường cao tốc thường được thực hiện thông qua các dự án riêng rẽ. Qui trình thực hiện các dự án cần phải được xác định. Đầu tiên là xem xét các kế hoạch giao thông vùng, xác định các dự án quản lý đường cao tốc được sắp xếp theo thứ tự ưu tiên ngắn hạn, trung hạn và dài hạn. Mỗi dự án quản lý đường cao tốc cần được đánh giá theo tiêu chí chi phí và lợi ích và đánh giá các vấn đề về kỹ thuật và thể chế có thể có trong quá trình thực hiện. Các dự án và các đề xuất sẽ được thiết kế (chuẩn bị các kế hoạch, tiêu chuẩn, dự toán, tài liệu hợp đồng,..) sau đó được thực hiện, đưa kế hoạch vận hành và khai thác đường cao tốc thành hiện thực. Các hành động của người vận hành Việc thực hiện các hệ thống và các giải pháp vận hành khai thác đường cao tốc chính là hoạt động hàng ngày của người vận hành. Các hoạt động này sẽ đưa đến kết quả và được đánh giá bằng hệ thống kiểm soát thực hiện và đồng thời chúng sẽ ảnh hưởng đến việc thực hiện các chính sách, các mục tiêu, mục đích và ảnh hưởng trở lại đến quá trình lập kế hoạch chiến lược Chương trình vận hành và quản lý đường cao tốc là một quá trình liên tục, chịu ảnh hưởng của các thay đổi về điều kiện vận hành của địa phương, trình độ công nghệ, chế độ và các biến đổi chính trị, điều kiện cung cấp nguồn vốn. Dự trên các kết quả đánh giá, chương trình vận hành đường cao tốc có thể được mở rộng về địa lý hay về chức năng và các chiến lược/ chương trình có thể được cải tiến, cập nhật. Các dự án Các dự án là các hoạt động riêng rẽ của một chương trình vận hành quản lý đường cao tốc cùng với các chính sách, các qui trình và các hoạt động khác. Hầu hết các chương trình vận hành quản lý đường cao tốc phối hợp với công nghệ ITS, nhưng không chỉ giới hạn trong việc sử dụng công nghệ ITS. Nghĩa là nhiều dự án vận hành và quản lý đường cao tốc sẽ bao gồm việc phát triển, thiết kế, thực hện và mở rộng các hệ thống sử dụng công nghệ và các phần mềm tiên tiến. Kỹ thuật chương trình Trong báo cáo kỹ thuật “Xây dựng các hệ thống giao thông thông minh chất lượng thông qua kỹ thuật hệ thống” có định nghĩa: “ Kỹ thuật chương trình là phương pháp mà nhờ nó chúng tôi xây dựng được chất lượng cho các hệ thống phức hợp. Nó sử dụng bộ các tiện ích quản lý và kỹ thuật để phân tích các vấn đề và đề xuất cấu trúc trong phát triền hệ thống. Nó tập trung vào việc đảm bảo các yêu cầu được xác định một cách đầy đủ và đảm bảo rằng hệ thống được xây dựng thỏa mãn các yêu cầu. Nó đảm bảo rằng các hệ thống là các người máy có mức độ linh hoạt đủ để thỏa mãn các nhu cầu thay đổi trong khi khai thác hệ thống. Nó giúp quản lý các dự án đúng theo kế hoạch và chi phí dự kiến”. Kỹ thuật hệ thống giúp thực hiện bốn hoạt động chủ chốt có ảnh hưởng đến thành công của các dự án vận hành và khai thác đường cao tốc, đó là: - Xác định và đánh giá các phương án theo các tiêu chí: tính khả thỉ về mặt kỹ thuật, tính khả thi về mặt chi phí và tính khả thi về kế hoạch thực hiện. Tính khả thi về mặt kỹ thuật thể hiện việc liệu có thể xây dựng, bảo trì và vận hành một phương án hệ thống. Tính khả thi về - 18 -
chi phí xem xét liệu có thể xây dựng, bảo trì và vận hành một phương án hệ thống trong phạm vi nguồn vốn có được. Tính khả thi về mặt kế hoạch xem xét liệu có thể xây dựng dược phương án hệ thống trong khung thời gian cho phép. - Quản lý tính không chắc chắn và các rủi ro cho các hệ thống - dự kiến các tình huống có thể xảy ra trong tương lai và các giải pháp. Kỹ thuật hệ thống tập trung vào ba khía cạnh quản lý rủi ro: xác định, phân tích và giải pháp. - Thiết kế chất lượng hệ thống - Đây chính là xác định các yếu tố có thể có ảnh hưởng đến chất lượng, tính phức tạp và khả năng có thể xảy ra và giải pháp. - Kiểm soát các vấn đề quản lý có thể xảy ra Hình 5.8 - Các bước lập hệ thống theo mô hình chữ V Khái niệm vận Vận hành - hành khai thác Bảo trì Các yêu cầu chung Chấp nhận hệ thống Các yêu cầu chi tiết Thiết kế tổng Xác định các thể hệ thống con Thiết kế chi tiết Thử nghiệm - Đánh giá Thực hiện Hình 5.8 - Kỹ thuật hệ thống theo mô hình chữ V Như đã được đề cập, một trong những hoạt động chủ chốt của kỹ thuật hệ thống là quản lý rủi ro, cho phép xác định các vấn đề tiềm tàng, ảnh hưởng của chúng đối với kết quả của dự án. Phiếu câu hỏi được đề xuất trong bảng dưới đây được liệt kê cho mỗi bước trong sơ đồ mô hình chữ V sẽ có hể giúp xác định các vấn đề tiềm tàng. Các bước thực hiện Các câu hỏi chính Phân tích nhu cầu - Các vấn đề của hiện trạng vận hành và khai thác đường cao tốc là gì? - Các yêu cầu mà dự án ITS cần đáp ứng? - Đã xác định được các nhu cầu một cách rõ ràng và mang tính chất tổng hợp chưa? - Các tổ chức, cá nhân liên quan đến dự án ITS có nắm được mục tiêu và các tiêu chí của dự án không? Khái niệm vận hành - Khái niệm vận hành có phù hợp với công trình không? khai thác - Đã xác định được những người sử dụng hệ thống ITS chưa? - Người sử dụng sẽ tương tác với hệ thống ITS như thế nào? - Khái niệm vận hành khai thác này khác với tình trạng hiện tại như thế - 19 -
nào? - Những người sử dụng có hiểu được vai trò của hệ thống ITS hay không? - Đã phối hợp với các cơ quan sẽ bị ảnh hưởng bởi hệ thống ITS hay chưa? Các yêu cầu - Các chức năng cụ thể của dự án ITS là gì? - Mỗi chức năng đã được xác định chi tiết chưa? - Giao diện của toàn bộ hệ thống đã được xác định chưa? - Giao diện của toàn bộ hệ thống đã được xác định một cách rõ ràng hay chưa? - Đặc trưng có thể lượng hóa của hệ thống đã xác định được chưa? - Các yêu cầu đã được xem xét bởi tất cả các tổ chức/ cá nhân có liên quan hay chưa? - Các yêu cầu của hệ thống sẵn có đã được xem xét hay chưa? - Các yêu cầu về độ tin cậy và khả năng có thể bảo trì đã được xem xét hay chưa? - Yêu cầu nào cần phải lấy ý kiến của người sử dụng chương trình và người sử dụng đường? - Nhu cầu về an ninh của hệ thống đã được xem xét chưa? Cấu trúc hệ thống Các cấu phần của ITS là gì? Hệ thống ITS này phù hợp với hệ thống ITS của khu vực như thế nào? Cấu trúc hệ thống hiện tại (khu vực hay dự án) có dựa trên cấu trúc ITS quốc gia hay không? Phân bổ các yêu cầu • Yêu cầu thuộc cấu phần nào ? • Sự phân bổ các yêu cầu cho các cấu phần hệ thống có hợp lý hay không? • Đã phân bổ xong chưa? • Có yêu cầu phân bổ lại hay không? Thiết kế chi tiết • Các chi tiết đã thỏa mãn yêu cầu hay chưa? • Có khả năng xây dựng được cấu phần hay không? • Các giao diện có thành công hay không? • Các chi tiết đã được chứng minh bằng tài liệu chưa ? • Các yêu cầu đã được xác định cho các chi tiết chưa? Thực hiện (bao gồm • Kế hoạch tổng thể xây dựng hệ thống ITS? tích hợp hệ thống) • Kế hoạch chung và phân giai đoạn theo năng lực? • Dự án ITS có thể hoàn thành trong phạm vi thời gian và ngân sách theo kế hoạch? • Các yếu tố con người đã được xem xét chưa? • Khả năng có thể bảo trì của hệ thống đã được đánh giá chưa? • Các hợp phần và năng lực hiện có có được sử dụng hay tích hợp hay chưa? Thừ nghiệm • Làm thế nào để biết thử nghiệm thành công hay không? • Tất cả các chức năng quan trọng được đánh giá thông qua thử nghiệm - 20 -