Tài liệu Nghiên cứu đánh giá hợp lý các giải pháp xây dựng nút giao khác mức tại thành phố hồ chí minh (tt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI BÙI XUÂN CƯỜNG NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HỢP LÝ CÁC GIẢI PHÁP XÂY DỰNG NÚT GIAO KHÁC MỨC TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình đặc biệt Mã số: 958.02.06 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Hà Nội - 2019 Luận án được hoàn thành tại: Trường Đại học Giao thông vận tải Người hướng dẫn khoa học: 1. GS.TS. Nguyễn Viết Trung 2. PGS.TS. Nguyễn Ngọc Long Phản biện 1: ……………………………………………. Phản biện 2: ……………………………………………. Phản biện 3: ……………………………………………. Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án tiến sĩ cấp Trường họp tại: Trường Đại học Giao thông vận tải vào hồi ……. giờ …..ngày …. tháng …. năm 2019 Có thể tìm luận án tại: - Thư viện Quốc gia - Trung tâm Thông tin Thư viện Trường Đại học GTVT MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Tp. Hồ Chí Minh đã trải qua hơn 300 năm hình thành - phát triển và là trung tâm đầu tàu về kinh tế, thương mại, khoa học - công nghệ, giáo dục của cả nước. Hiện nay, với hơn 10 triệu dân, mật độ dân cư đông đúc, hệ thống giao thông thường xuyên ùn tắc, chưa đáp ứng được như cầu phát triển, còn tồn tại nhiều vấn đề về quy hoạch, đầu tư xây dựng, tổ chức giao thông nói chung và đặc biệt là tại các nút giao thông trọng yếu trong đô thị. Do vậy, nhu cầu về đầu tư xây dựng các nút giao thông khác mức là rất lớn nhưng phải đáp ứng các yêu cầu về thời gian thi công nhanh, ít cản trở giao thông, đảm bảo các yêu cầu kinh tế - kỹ thuật, mỹ quan cũng như thuận tiện trong quá trình khai thác, bảo dưỡng, sửa chữa. Tuy nhiên, việc phân tích, đánh giá lựa chọn phương án đầu tư xây dựng còn mang định tính và chủ quan, chưa áp dụng các phương pháp tiên tiến trong đánh giá, nên nhiều quyết định đầu tư chưa thật sự hợp lý và hiệu quả trong đầu tư xây dựng ở Việt Nam nói chung và ở Tp. Hồ Chí Minh nói riêng. Một trong những xu hướng hiện nay trên thế giới là nghiên cứu áp dụng phương pháp phân tích thứ bậc (AHP) kết hợp phương pháp phân tích mạng lưới tiên tiến (ANP) và các phương pháp khác để xây dựng mô hình đánh giá với hệ thống tiêu chí được lượng hoá bằng phần mềm chuyên dụng. Do đó, việc áp dụng phương pháp này vào hệ thống giao thông Việt Nam đang là vấn đề thời sự được các nhà khoa học quan tâm. Đó chính là lý do mà nghiên cứu sinh chọn đề tài này để nghiên cứu. Tên đề tài luận án “Nghiên cứu đánh giá hợp lý các giải pháp xây dựng nút giao khác mức tại thành phố Hồ Chí Minh”. 2. Mục đích nghiên cứu của luận án Nghiên cứu xây dựng hệ thống tiêu chí và mô hình đánh giá các giải pháp xây dựng nút giao thông khác mức phù hợp với quy hoạch; giai đoạn đầu tư và điệu kiện đặc thù của Tp. Hồ Chí Minh. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Tiêu chí đánh giá, lựa chọn phương án đầu tư xây dựng. 1 - Phạm vi nghiên cứu: Hệ thống tiêu chí, mô hình, quy trình đánh giá giải pháp kết cấu nhịp cho xây dựng nút giao thông khác mức ở cấp độ 3 (Đánh giá lựa chọn giải pháp xây dựng nút giao khác mức) trên địa bàn Tp. Hồ Chí Minh. 4. Phương pháp nghiên cứu Các phương pháp nghiên cứu lý thuyết như: phân tích và tổng hợp lý thuyết; phương pháp sơ đồ và phương pháp thống kê toán học; Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Sử dụng kết hợp các phương pháp điều tra, phương pháp chuyên gia, phương pháp phân tích và tổng kết kinh nghiệm. 5. Ý nghĩa khoa học, thực tiễn và những đóng góp mới của luận án - Ý nghĩa khoa học của luận án: Luận án có ý nghĩa khoa học tốt trong việc đánh giá được tính hợp lý của các giải pháp công nghệ, đã xây dựng và đề xuất được mô hình đánh giá các giải pháp xây dựng nút giao khác mức tại thành phố Hồ Chí Minh theo bộ chỉ tiêu được lượng hoá, từ đó có thể đưa ra quyết định lựa chọn theo tiêu chí và mô hình đánh giá trên. - Ý nghĩa thực tiễn của luận án: Mô hình đánh giá theo bộ chỉ tiêu được lượng hoá trong luận án có ý nghĩa thực tiễn cao vì có thể sử dụng ngay và kịp thời để đánh giá một số dự án mới xây dựng nút giao khác mức tại thành phố Hồ Chí Minh cũng như những dự án cụ thể đã được xây dựng nhằm xem xét tính hợp lý của chúng. - Những đóng góp mới của luận án: + Luận án đã ứng dụng lý thuyết tiên tiến của phương pháp phân tích thứ bậc (AHP) kết hợp phương pháp phân tích mạng lưới tiên tiến (ANP) để nghiên cứu xây dựng bộ chỉ tiêu được lượng hoá trong đánh giá toàn diện và các giải pháp kết cấu công nghệ và tổ chức thi công các nút giao thông khác mức trong điều kiện cụ thể ở thành phố Hồ Chí Minh. + Luận án đã xây dựng mô hình đánh giá và lựa chọn ứng dụng phần mềm mở Super Decisions cho phép đánh giá các dự án nút giao khác mức tại Tp. Hồ Chí Minh theo ba cấp độ: 1) Đánh giá quy hoạch, lựa chọn danh sách dự án đầu tư; 2) Đánh giá lựa chọn danh mục dự án 2 trọng điểm theo giai đoạn; 3) Đánh giá chi tiết giải pháp, công nghệ của phương án thiết kế cho xây dựng nút giao khác mức. + Luận án đã ứng dụng mô hình đánh giá theo bộ tiêu chí đã xây dựng và phần mềm mở Super Decisions để đánh giá một số dự án nút giao khác mức đã thực hiện tại Tp. Hồ Chí Minh. Kết quả đánh giá bước đầu cho thấy tính hiệu quả của bộ công cụ được đề xuất. + Một số kết quả nghiên cứu của luận án có thể sử dụng làm tài liệu tham khảo trong công tác đánh giá phương án xây dựng nút giao khác mức tại Tp. Hồ Chí Minh và tại các đô thị khác có điều kiện tương tự. 6. Bố cục của luận án Bao gồm phần mở đầu, 4 chương, phần kết luận và kiến nghị như sau: Chương 1: Tổng quan. Chương 2: Nghiên cứu cơ sở lý luận đánh giá lựa chọn hợp lý các giải pháp xây dựng nút giao khác mức Chương 3: Xây dựng hệ thống tiêu chí và mô hình đánh giá lựa chọn hợp lý giải pháp xây dựng nút giao khác mức tại thành phố Hồ Chí Minh. Chương 4: Áp dụng đánh giá lựa chọn hợp lý giải pháp xây dựng nút giao khác mức cho một số dự án đã đầu tư tại thành phố Hồ Chí Minh. Kết luận và kiến nghị của luận án. 3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về điều kiện đặc thù, hiện trạng và quy hoạch các nút giao khác mức tại thành phố Hồ Chí Minh Thành phố Hồ Chí Minh có tọa độ 10°10' – 10°38' Bắc và 106°22' – 106°54' Đông, phía bắc giáp tỉnh Bình Dương, Tây Bắc giáp tỉnh Tây Ninh, Đông và Đông Bắc giáp tỉnh Đồng Nai, Đông Nam giáp tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu, Tây và Tây Nam giáp tỉnh Long An và Tiền Giang. Nằm trong vùng chuyển tiếp giữa miền Đông Nam Bộ và Tây Nam Bộ, Tp.HCM ngày nay bao gồm 19 quận và 5 huyện, tổng diện tích 2.095,06 km². Dân số chính thức (vào 1/4/2009) thành phố là 7.162.864 người (chiếm 8,34% dân số Việt Nam), mật độ trung bình 3.419 người/km²; đến năm 2019 thì dân số thành phố đạt 8.993.082 người, nếu tính những người cư trú không đăng ký thì dân số thực tế năm 2018 của thành phố này gần 14 triệu người. Giữ vai trò quan trọng trong nền kinh tế Việt Nam, Tp.HCM chiếm 21,3% tổng sản phẩm (GDP) và 29,38% tổng thu ngân sách của cả nước. Nhờ điều kiện tự nhiên thuận lợi, Tp.HCM trở thành một đầu mối giao thông quan trọng của Việt Nam và Đông Nam Á, bao gồm cả đường bộ, đường sắt, đường thủy và đường không [1], [2]. Tuy vậy, Tp.HCM đang phải đối diện với những vấn đề của một đô thị lớn có dân số tăng quá nhanh. Trong nội đô thành phố, đường bộ trở nên quá tải, thường xuyên ùn tắc. Hệ thống giao thông công cộng kém hiệu quả. Môi trường thành phố cũng đang bị ô nhiễm do phương tiện giao thông, các công trường xây dựng và công nghiệp sản xuất [1]. 1.2. Tổng quan về các công trình nghiên cứu lựa chọn giải pháp xây dựng nút giao khác mức Triết lý thiết kế - thi công và hướng nghiên cứu phát triển của công nghệ này là chế tạo sẵn các bộ phận cầu có kích thước thanh mảnh, nhẹ, bền... dễ vận chuyển và lắp ghép nhanh tại công trường; hoặc kết cấu nhịp cầu lắp sẵn hoàn toàn tại nơi khác ngoài công trường, sau đó chở cả nhịp bằng xe đặc chủng mô-đun (SPMTs) rồi lắp vào vị trí nhịp đã xây dựng mố trụ cầu [5], [6], [7]. 4 Công nghệ thi công sử dụng các cấu kiện, kết cấu lắp ghép đã trở nên phổ biến ở Mỹ và Châu Âu trong hơn 20 năm qua. Đến những năm gần đây, nhiều quốc gia đang nghiên cứu, xem xét áp dụng công nghê thi công nhằm giải quyết các vấn đề xây dựng cầu trong các đô thị. Tại Việt Nam, khoảng 15 năm gần đây, cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật và nhu cầu xây dựng công trình cầu phục vụ phát triển kinh tế xã hội, cũng có một số hồ sơ thiết kế mẫu và thiết kế bản vẽ thi công cho dự án xây dựng theo tiêu chuẩn 22 TCN 272-05; một số luận văn cao học, luận án tiến sĩ, đề tài nghiên cứu khoa học các cấp và bài báo đã bước đầu nghiên cứu ứng dụng, cải tiến, phân tích đánh giá và lựa chọn giải pháp, công nghệ hợp lý cho công trình cầu đường bộ nói chung và công trình cầu vượt, cầu cạn trong đô thị nói riêng. Theo số liệu của các dự án nút giao khác mức đã và đang xây dựng tại Tp.HCM lưu trữ tại Phòng Quản lý xây dựng của Sở Giao thông vận tải Tp.HCM [41], tổng quát dạng kết cấu chính của nút giao được tổng hợp trong luận án. Bảng 1.1. Thống kê các dạng kết cấu chính đã áp dụng cho các nút giao khác mức ở TP.HCM TT Nút giao Kết cấu nhịp Kết cấu phần dưới Hộp thép Hộp thép Mố Trụ Móng Cọc ống BTCT Thép 500 Cọc nhồi BTCT Thép 1200 1 Cộng Hòa – Hoàng Hoa Thám 2 Cây gõ 3 Hoàng Văn Thụ Trường Sơn – Cộng Hòa Dầm thép I BTCT Thép Cọc ống 500 4 Hàng Xanh Dầm thép I BTCT Thép Cọc ống 500 5 Nguyễn Tri Phương – Ba Tháng Hai – Lý Thái Tổ Hộp thép BTCT Thép Cọc ống 500 6 Ngã tư Thủ Đức Hộp thép BTCT BTCT Cọc ống 500 5 Kết cấu chắn giữ đường đầu cầu SGT và TC Móng Sàn giảm tải “U” và tường chắn “L” BTCT Sàn giảm tải “U” và tường chắn “L” BTCT Sàn giảm tải “U” và tường chắn “L” BTCT Sàn giảm tải dạng hộp Cọc ống 500 Cọc ống 300 Cọc ống 300 Móng nông TT Nút giao Kết cấu nhịp 7 Trường Sơn - đường Tân Sơn Nhất – Bình Lợi – Vành đai ngoài Hộp thép BTCT Thép Cọc ống 500 8 Nguyễn Thái Sơn – Nguyễn Kiệm Hộp thép BTCT Thép Cọc nhồi 1200 Kết cấu phần dưới Kết cấu chắn giữ đường đầu cầu BTCT Sàn giảm tải Cọc ống “U” và tường chắn “L” 300 BTCT Sàn giảm tải Cọc nhồi “U” và tường 1200 và chắn “L” móng nông BTCT Dầm BTCT BTCT Cọc nhồi hộp 1500 BTCT 9 Hầm chính dạng kín và hầm dẫn dạng chữ U bằng BTCT, các đốt Mỹ Thủy – Phần cầu hầm đặt trên móng cọc đóng BTCT 40x40cm. Hầm chính dạng kín và hầm dẫn dạng chữ U bằng BTCT, các đốt 10 Đài liệt sỹ hầm đặt trên móng cọc nhồi 1200 Mỹ Thủy – Phần cầu 1.3. Tổng quan về các phương pháp đánh giá lựa chọn giải pháp xây dựng trên thế giới Trong thực tế, rất nhiều quyết định cá nhân hoặc các quyết định của các tổ chức được đưa ra dựa trên nhiều căn cứ. Chính vì thế, mô hình đánh giá lợi ích đa chỉ tiêu (MAUT) đươc tạo ra để để hỗ trợ những người đưa ra quyết định trong quá trình đầu tư dự án. MAUT có hai loại vấn đề: vấn đề về các tiêu chí thay thế rời rạc và vấn đề về các tiêu chí tối ưu (multiple criteria discrete alternative problems and multiple criteria optimization problems). Phân tích, đánh giá các công trình khoa học có liên quan ở Việt Nam như sau: - Đề tài: “Nghiên cứu đánh giá đa chỉ tiêu các giải pháp thiết kế và thi công công trình cầu bê tông đáp ứng yêu cầu pháp triển bền vững” của PGS.TS Bùi Trọng Cầu có đưa ra cách thức thực hiện và trình tự thực hiện việc ứng dụng AHP (Analytic Hierachy Process) vào trong việc đánh giá đa chỉ tiêu các giải pháp thiết kế của công trình cầu Lại Xuân [43]. - Đề tài “Ứng dụng GIS và AHP xác định vị trí trạm dừng xe buýt nhanh: Tuyến Võ Văn Kiệt – Mai Chí Thọ, Tp. Hồ Chí Minh”, Đề tài 6 tập trung vào việc xác định những vị trí tối ưu để thành lập các trạm dừng của một tuyến buýt nhanh (BRT) - Bài báo Ứng dụng GIS và phương pháp phân tích thứ bậc (AHP) thành lập bản đồ nguy cơ trượt lở huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang, Việt Nam [45]. 1.4. Những vấn đề luận án có thể kế thừa và cần giải quyết Để nghiên cứu áp dụng kết cấu và công nghệ thi công nhanh cho khu vực Tp.HCM luận án có thể kế thừa các thành tựu của những nghiên cứu, ứng dụng trước đây ở trên thế giới và Việt Nam đó là: bằng nhiều phương pháp, các công trình nghiên cứu trước đây đã thu được những kết quả đáng kể về giải pháp kết cấu và công nghệ thi công nhanh có thể áp dụng cho xây dựng nút giao khác mức tại Tp.HCM mà luận án có thể kế thừa. Tuy nhiên để áp dụng công nghệ này vào đặc thù của Tp.HCM, cần phải nghiên cứu điều chỉnh, bổ sung và đánh giá lựa chọn cho phù hợp, giúp cho chủ đầu tư, đơn vị thẩm định có được công cụ đánh giá nhằm lựa chọn được phương án hợp lý để đầu tư xây dựng các nút giao khác mức của Tp.HCM. 1.5. Mục tiêu của luận án Nghiên cứu xây dựng hệ thống tiêu chí đánh giá nhằm lựa chọn giải pháp xây dựng phù hợp nút giao thông khác mức trên địa bàn Tp. Hồ Chí Minh phù hợp với quy hoạch, giai đoạn đầu tư và đặc thù của thành phố có mật độ giao thông cao, mặt bằng xây dựng chật hẹp, nền đất yếu; đáp ứng yêu cầu thi công nhanh, an toàn, mỹ quan, giảm ùn tắc giao thông, giảm ô nhiễm môi trường, có phương án tài chính và giá thành hợp lý, công tác bảo trì thuận tiện. Từ đó đề xuất mô hình đánh giá với hệ thống tiêu chí được lượng hóa để đánh giá lựa chọn hợp lý giải pháp xây dựng nút giao khác mức tại Tp. Hồ Chí Minh và tại các đô thị khác có cùng tính chất tương tự. 1.6. Nội dung và phương pháp nghiên cứu Sử dụng các phương pháp nghiên cứu lý thuyết như: phân tích và tổng hợp lý thuyết; phương pháp sơ đồ để nghiên cứu tổng quan và nghiên cứu cơ sở lý luận cho xây dựng hệ thống tiêu chí và mô hình hoá cấu trúc của quy trình đánh giá, lựa chọn lựa chọn hợp lý giải pháp xây dựng; 7 Sử dụng kết hợp các phương pháp điều tra, phương pháp chuyên gia, phương pháp phân tích và tổng kết kinh nghiệm để nghiên cứu thực tiễn về mô hình đánh giá lựa chọn hợp lý giải pháp xây dựng nút giao thông khác mức trên địa bàn Tp. Hồ Chí Minh. 8 CHƯƠNG 2. NGHIÊN CỨU CƠ SỞ LÝ LUẬN ĐÁNH GIÁ LỰA CHỌN HỢP LÝ CÁC GIẢI PHÁP XÂY DỰNG NÚT GIAO KHÁC MỨC 2.1. Mô hình toán học của đánh giá các giải pháp xây dựng [42] Việc đánh giá các giải pháp thiết kế nhằm lựa chọn giải pháp thiết kế tốt nhất cho các công trình xây dựng được mô tả một cách chính xác và ngắn gọn bằng mô hình toán học. C¸c gi¶i ph¸p thiÕt kÕ {A1=(Q1,C1), A2= (Q2,C2),…,An=(Qn,Cn)} C¸c m« h×nh hay phư¬ng ph¸p to¸n häc lưîng ho¸ hç trî viÖc ®¸nh gi¸ - Nhãm chuyªn gia ph©n tÝch, Nh÷ng ngưêi ra quyÕt ®Þnh, C«ng chóng. §¸nh gi¸ + ThiÕt kÕ l¹i Lùa chän ®îc gi¶i ph¸p tèt nhÊt vµ ®iÒu chØnh ®Ó lµm tèt h¬n gi¶i ph¸p ®· chän Hình 2-1. Mô hình đánh giá các giải pháp xây dựng [44] Một trong nhưng phương pháp nổi bật nhất và được ứng dụng nhiều nhất trên thế giới là phương pháp phân tích hệ thống thứ bậc - Analytic Hierarchy Process (AHP). Các bước thực hiện AHP bao gồm 6 bước chính: Bước 1: Thành lập một mô hình quyết định Bước 2: Tính toán các trọng số cho các tiêu chí Bước 3: Tính toán chỉ số ưu tiên cụ thể cho từng phương án Bước 4: Tính toán chỉ số ưu tiên chung. Bước 5: Thực hiện phân tích độ nhạy. Bước 6: Đưa ra quyết định cuối cùng. 9 Hình 2-2. Cây phân cấp AHP Phương pháp AHP vẫn còn tồn tại những yếu điểm, cụ thể là mỗi phương án đều phụ thuộc vào các chỉ tiêu và các chỉ tiêu ảnh hưởng tới mục tiêu chung, đồng thời các chỉ tiêu phải độc lập với nhau. Giả sử rằng các tiêu chí phụ thuộc vào các phương án, các chỉ tiêu ảnh hưởng tới các chỉ tiêu khác và các phương án phụ thuộc vào các phương án khác thì ta xử lý như thể nào? Ví dụ như, trong hệ thống tiêu chí đánh giá mà nhóm nghiên cứu đề xuất có tiêu chí “Đảm bảo tính thông suốt của giao thông theo luồng tuyến” và “Phù hợp với định hướng phát triển giao thông thành phố” ảnh hưởng và phụ thuộc với nhau. Thêm vào đó, trong nhiều trường hợp thực tế, các quyết định phức tạp cần có các phản hồi từ các bên. Trong các trường hợp như vậy thì phương pháp AHP không thể xử lý được. Chính vì vậy, chúng ta cần sử dụng phương pháp ANP. Phương pháp ANP là một dạng cải tiến của phương pháp AHP. Vì thế nó có những điểm mạnh của AHP và khắc phục các yếu điểm của AHP. Khi sử dụng ANP, chúng ta có thể mô hình hóa một quyết định đa chỉ tiêu trong đó các quyết định nhỏ có tính phụ thuộc và phản hồi. Từ đó, ta có thể tính toán các trọng số của các chỉ tiêu và chỉ số ưu tiên cụ thể và chung của các phương án một cách chính xác hơn. 2.2. Đề xuất mô hình và lựa chọn phần mềm phân tích đánh giá Hiện nay có nhiều phần mềm để hỗ trợ đánh giá, ra quyết định lựa 10 chọn hợp lý phương án, giải theo pháp phương pháp AHP/ANP như phần mềm Expert choice (1980, Mỹ) để giúp các tổ chức trên toàn thế giới đưa ra quyết định tốt hơn, nhanh hơn và minh bạch hơn [46]; phần mềm BPMSG (Business Performance Management Singapore, 2013) của Klaus [47],..... Tuy nhiên, các phần mềm này chỉ mới dựa trên phương pháp phân tích thứ bậc (AHP) và chưa kết hợp được phương pháp ANP. Còn phần mềm mở SuperDecisions hỗ trợ đánh giá, ra quyết định lựa chọn hợp lý các giải pháp dựa trên cả hai phương pháp phân tích thứ bậc (AHP) kết hợp phương pháp phân tích mạng lưới tiên tiến (ANP) của Thomas L. Saaty (1926–2017). Phần mềm này được sự tài trợ của Quỹ Quyết định sáng tạo (Creative Decisions Foundation, 1996, Mỹ) của gia đình Thomas L. Saaty [48]. Do vậy, luận án đề xuất chọn sử dụng phần mềm mở SuperDecisions để hỗ trợ đánh giá, ra quyết định lựa chọn hợp lý các giải pháp xây dựng nút giao khác mức. 2.3. Kết quả nghiên cứu chương Phương pháp xây dựng bộ trọng số cho bộ tiêu chí đánh giá giải pháp thi công nút giao khác mức áp dụng thuật toán AHP là một công cụ hiệu quả cho việc tính toán bộ trọng số đa tiêu chí, bằng cách giải quyết với một loạt các so sánh cặp, giúp lồng cả hai khía cạnh chủ quan và khách quan về một cách đánh giá. Ngoài ra, AHP kết hợp ANP là một kỹ thuật hữu ích để kiểm tra sự phù hợp của đánh giá chuyên gia, do đó làm giảm sự thiên vị trong quá trình ra quyết định. Xây dựng bộ trọng số cho đa tiêu chí đánh giá thi giải pháp thi công nút giao khác mức theo phương pháp thuật toán AHP kết hợp ANP còn cho phép tổng hợp sự đánh giá của nhiều chuyên gia về thứ tự ưu tiên các tiêu chí thông qua giá trị thực của bộ trọng số các tiêu chí đánh giá thi công nhanh. Luận án đề xuất chọn sử dụng phần mềm mở SuperDecisions để hỗ trợ đánh giá, ra quyết định lựa chọn hợp lý các giải pháp xây dựng nút giao khác mức dựa trên phương pháp phân tích thứ bậc (AHP) kết hợp phương pháp phân tích mạng lưới tiên tiến (ANP) của Thomas L. Saaty (1926–2017). 11 CHƯƠNG 3. XÂY DỰNG HỆ THỐNG TIÊU CHÍ VÀ MÔ HÌNH ĐÁNH GIÁ LỰA CHỌN HỢP LÝ GIẢI PHÁP XÂY DỰNG NÚT GIAO KHÁC MỨC TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 3.1. Mô hình đánh giá lựa chọn hợp lý giải pháp xây dựng các nút giao khác mức Trên cơ sở các nghiên cứu lý thuyết và thực tiễn được trình bày ở trên, luận án đề xuất mô hình “Đánh giá lựa chọn hợp lý giải pháp xây dựng nút giao khác mức”, theo đó mô hình về cơ bản có thể được thực hiện qua ba cấp độ khác nhau từ quy hoạch đến lựa chọn phương án chi tiết, cụ thể như sau: Đánh giá theo cấp độ 1: Quy hoạch, lựa chọn danh sách đầu tư Trong cấp độ này, các nút giao trên toàn thành phố sẽ được đánh giá tổng thể xem có phù hợp với quy hoạch của thành phố, chủ trương, quyết định đầu tư của Chính phủ; từ đó xác định được danh mục các nút giao sẽ được xét duyệt ở cấp tiếp theo. Đánh giá theo cấp độ 2: Lựa chọn danh mục dự án trọng điểm theo giai đoạn Ở cấp độ này, các nút giao được duyệt từ cấp một sẽ đánh giá trên hệ tiêu chí cấp 2 nhằm mục địch chọn ra được thứ tự đầu tư của các nút giao. Xem nút giao nào sẽ được trong danh mục đầu tư ngắn hạn, trung hạn và dài hạn. Từ đó phân loại ra được từng nhóm các nút giao. Đánh giá theo cấp độ 3: Đánh giá chi tiết, lựa chọn hợp lý giải pháp xây dựng Từ những nút giao đã được đánh giá ở cấp thứ 2, từng nút giao sẽ được đánh giá chi tiết về giải pháp thi công. Kết quả thu được ta có thể biết phương án nào là tối ưu nhất đối với nút giao đó. Đánh giá theo cấp 4: Điều chỉnh khi có phát sinh (cấu phần mở rộng của mô hình) - Điều chỉnh tiến độ thi công sao cho sát theo kế hoạch: khi tiến độ thi công bị chậm do một số yếu tố khách quan như thiên tai, do thi công sai lệch với thiết kế hoặc một số nguyên nhân không lường trước được thì phải có những biện pháp điều chỉnh kịp thời với tiến độ kế hoạch đã đề ra. 12 - Điều chỉnh kỹ thuật: Khi thi công sai lệch so với thiết kế, do thiên tai, va chạm giao thông,… làm hư hại công trình hoặc khi thi công thực tế có những yếu tố sai khác so với khi khảo sát lúc đầu khiến thiết kế bị sai thì cần phải có những điều chỉnh kịp thời và thích hợp để phù hợp với điều kiện của Tp.HCM, đồng thời đảm bảo tiến độ dự án. - Chi phí phát sinh: điều chỉnh phát sinh chi phí do phát sinh khối lượng và do trượt giá của vật liệu. 3.2. Hệ thống tiêu chí đánh giá Hình 3.1. Hệ thống tiêu chí đánh giá lựa chọn hợp lý các giải pháp xây dựng nút giao khác mức tại Tp.HCM 13 Bảng 3.1. Bảng thống kê đánh giá cảm tính cho hệ thống chỉ tiêu cho các phương án đầu tư tại nút giao Hàng Xanh C3 C3.1 C3.1.1 C3.1.1.1 C3.1.1.2 C3.1.1.3 C3.1.1.4 C3.1.1.5 C3.1.1.6 C3.1.2 C3.1.2.1 C3.1.2.2 C3.1.2.3 C3.1.2.4 C3.1.2.5 C3.1.2.6 C3.1.2.7 C3.1.3 C3.1.3.1 C3.1.3.2 C3.1.4 C3.1.4.1 C3.1.4.2 C3.1.4.3 C3.2 Đánh giá chi tiết, lựa chọn hợp lý giải pháp xây dựng Thiết kế kỹ thuật Chuyên gia quản lý dự án đầu tư xây dựng Chuyên gia thiết kế kỹ thuật EQL E04 Giải pháp kết cấu Sự tuân thủ các tiêu chuẩn, quy chuẩn kĩ thuật trong thiết kế Tính hợp lý của các giải pháp kết cấu nhịp Tính hợp lý của giải pháp kết cấu phần dưới Tính hợp lý của giải pháp kết cấu phần trên Tính phù hợp của giải pháp thiết kế với chủ trương đầu tư Các hệ thống công trình ngầm, cống, hệ thống dây cáp Giải pháp công nghệ Tiến bộ khoa học công nghệ Phù hợp với giải pháp công nghệ thi công và chủ trương đầu tư Sự tuân thủ các tiêu chuẩn, quy chuẩn kĩ thuật công nghệ thi công Phù hợp với giải pháp kết cấu Sự sẵn sàng của công nghệ Phù hợp với điều kiện thi công thực tế tại TP.HCM Tiến độ thi công Giải pháp thiết kế đảm bảo an toàn xây dựng Trang bị bảo hộ lao động An toàn khi sử dụng máy móc, vật liệu, hóa Giải pháp thiết kế đảm bảo vệ sinh môi trường Bụi Tiếng ồn Xử lý phế thải Chuyên gia tài chính kinh tế, kế toán, dự toán Phương án tài chính 14 E02 C3 C3.2.1 C3.2.2 C3.2.3 C3.2.3.1 C3.2.3.2 C3.3 C3.3.1 C3.3.2 C3.3.3 C3.4 Đánh giá chi tiết, lựa chọn hợp lý giải pháp xây dựng Chuyên gia quản lý dự án đầu tư xây dựng EQL Chuyên gia quy hoạch, quản lý điều hành giao thông đô thị E03 Chuyên gia quy hoạch kiến trúc đô thị E01 Tổng mức đầu tư Chi phí khai thác vận hành Đánh giá tính khả thi của dự án NPV IRR Tác động giao thông trong giai đoạn thi công Ảnh hưởng tới dân cư xung quanh Khả năng hỗ trợ của các phương án điều tiết Mức độ chiếm dụng mặt đường Đảm bảo mỹ quan đô thị C3.4.1 C3.4.1.1 C3.4.1.2 C3.4.1.3 C3.4.1.4 C3.4.1.5 C3.4.1.6 C3.4.1.7 C3.4.2 C3.4.4 Tính hài hòa thống nhất của công trình Màu sắc Kết cấu Kiểu dáng kiến trúc Chất lượng thi công Ánh sáng chiếu sáng Vật liệu thi công Thiết bị phụ trợ Tận dụng khoảng trống để trồng cây xanh Điểm nhấn mỹ quan đô thị C4 Ra quyết định trong trường hợp có điều chỉnh thay đổi C4.1 Tiến độ sát theo kế hoạch C4.2 Điều chỉnh Kỹ thuật C4.3 Tác động giao thông 15 Chuyên gia quản lý dự án đầu tư xây dựng Chuyên gia về quản lý thi công, quản lý giao thông Chuyên gia thiết kế kỹ thuật Chuyên gia quy hoạch, quản lý EQL E03 E04 E04 Đánh giá chi tiết, lựa chọn hợp lý giải pháp xây dựng C3 C4.4 Chi phí phát sinh Chuyên gia quản lý dự án đầu tư xây dựng điều hành giao thông đô thị Chuyên gia tài chính kinh tế, kế toán, dự toán 3.3. Xử lý số liệu trên nền tảng phần mềm Super Decisions Luận án đề xuất mô hình đánh giá “Rating model”. Về bản chất “Rating model” đều dựa trên thuật toán của AHP nhưng được cải biên để hỗ trợ người đánh giá trong việc đánh giá chỉ tiêu với số lượng lớn. Người đưa ra quyết định chỉ cần lựa chọn những đánh giá cảm tính được đề xuất từ trước (Scale) bởi nghiên cứu sinh và các chuyên gia. Sau đó, việc xử lý số liệu còn lại sẽ được phần mềm hỗ trợ xử lý. Việc thực hiện đánh giá qua mô hình rating model được thực hiện như sau: - Giai đoạn chuẩn bị: - Giai đoạn đánh giá: Đánh giá tiêu chí Đánh giá tiêu chí CHUYÊN GIA qua mẫu phiếu có Kết quả đánh giá Lượng hóa đánh giá Kết quả Trọng số tổng quát cho từng phương án sẵn Kết quả: Phương án tốt nhất đẻ thực hiện Xử lý số liệu Các đánh giá đã được số hóa Xử lý tầm quan trọng Xử lý sự phụ thuộc, ảnh bằng AHP hưởng bằng ANP Tầm quan trọng giữa các tiêu ch í với nhau IC < 0.1 Tầm quan trọng giữa các tiêu chí với nhau IC < 0.1 Tầm quan trọng của mỗi phương án với các tiêu chí phụ No No Yes Rating model Các chuyên g ia đề xuất Category, Mức độ và Thang điểm cho mức độ Yes Xử lý nhiễu Xử lý nhiễu Dữ liệu đầu vào Dữ liệu đầu vào Nhập số liệu vào phần mền Super Decisions Hình 3.2. Sơ đồ khối đánh giá lựa chọn hợp lý giải pháp xây dựng bằng phần mềm SuperDecisions 16 EQL E02 3.4. Kết quả thu được từ mô hình Sau khi thực hiện đúng quy trình đánh giá và áp dụng mô hình xử lý số liệu kết hợp giữa AHP và ANP để đánh giá phương án thi công các nút giao tại TP.HCM, luận án thu được trọng số tổng quát cho từng phương án, từ đó so sánh và rút ra được phương án tốt nhất, phù hợp nhất với từng nút giao cụ thể. 3.5. Kết quả nghiên cứu chương Trước đây, các tiêu chí đánh giá về mặt thiết kế kỹ thuật trong các phương án đánh giá lựa chọn dự án có tính độc lập, không có mối liên kết chặt chẽ với nhau. Tuy nhiên, thực tế cho thấy rằng, việc đánh giá các chỉ tiêu độc lập khó khăn so với khi có sự tương tác lẫn nhau. Vì vậy, trong mô hình này cho phép các chỉ tiêu tương tác, có mối tương quan với nhau để tạo nên thống nhất trong kết cấu. Việc đánh giá các giải pháp thiết kế thi công cũng là bài toán ra quyết định đa thuộc tính mờ nên phương pháp luận đánh giá các giải pháp thiết kế công trình đó trình bày hoàn toàn có thể áp dụng để đánh giá các giải pháp thiết kế thi công nhằm lựa chọn giải pháp tốt nhất. Do việc đánh giá các giải pháp thiết kế thi công có một số đặc điểm riêng nên việc áp dụng phương pháp đánh giá cũng có những điểm đặc thù riêng của đánh giá các giải pháp thiết kế thi công, chỉ tiêu lựa chọn giải pháp tốt nhất, các chỉ tiêu đánh giá điển hình và qui trình áp dụng phương pháp để đánh giá. 17 CHƯƠNG 4. ÁP DỤNG ĐÁNH GIÁ LỰA CHỌN HỢP LÝ GIẢI PHÁP XÂY DỰNG NÚT GIAO KHÁC MỨC CHO MỘT SỐ DỰ ÁN Đà ĐẦU TƯ TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Luận án đã thực hiện đánh giá thí điểm các các giải pháp thi công trong các dự án nút giao Hàng Xanh, Trường Sơn và Hoàng Hoa Thám tại TP.HCM. Kết quả đánh giá được thu thập trong buổi họp ngày 31/3/2018 tại Sở Giao Thông Vận Tải TP.HCM. Các ý kiến đánh giá của chuyên gia được đánh giá qua mẫu phiếu có sẵn, việc đánh giá được thực hiện trong cấp 3: Đánh giá chi tiết, lựa chọn hợp lý giải pháp xây dựng. Phương án được lựa chọn được dưa trên các tiêu chí đã được lấy ý kến đánh giá từ các chuyên gia. 4.1. Giới thiệu các giải pháp thi công của luận án Phương án 1: Dầm chữ I thông thường Phương án 2: Dầm SCP (Steel-Confined Pre-Stressed Beam) Phương án 3: Dầm thép liên hợp Phương án 4: Dầm chữ I chiều cao thấp (cánh rộng) Phương án 5: Dầm bản 4.2. Ứng dụng mô hình và phần mềm để đánh giá lựa chọn hợp lý giải pháp xây dựng nút giao khác mức tại TP. HCM Để có một đánh giá đúng đắn các giải pháp thi công công trình nút giao khác mức tại TP.HCM thì mỗi phương án cần được đánh giá đầy đủ các chỉ tiêu về kinh tế - kỹ thuật cần thiết nhất có thể. luận án đề xuất bảng chỉ tiêu đánh giá lựa chọn hợp lý giải pháp xây dựng công trình nút giao khác mức tại TP.HCM. Bảng 4.1: Bảng thang điểm so sánh mức độ ưu tiên THANG ĐIỂM SO SÁNH MỨC ĐỘ ƯU TIÊN Đánh giá Điểm 1/9 Vô cùng ít quan trọng 1/8 1/7 Rất ít quan trọng 1/6 1/5 Ít quan trọng nhiều hơn ¼ 18