Tài liệu Xây dựng hệ thống cảnh báo tình trạng giao thông trên nền tảng web

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KHOA HỌC & KỸ THUẬT MÁY TÍNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HỆ THỐNG CẢNH BÁO TÌNH TRẠNG GIAO THÔNG TRÊN NỀN TẢNG WEB NGÀNH: KHOA HỌC MÁY TÍNH HỘI ĐỒNG: KHOA HỌC MÁY TÍNH 7 GVPB: PGS.TS. Trần Minh Quang ThS. Mai Tấn Hà ThS. Nguyễn Thị Ái Thảo SVTH 1 : SVTH 2 : SVTH 3 : Phạm Tấn Đại – 1710929 Nguyễn Nhật Minh – 1712179 Nguyễn Lê Hoàng Hiệu – 1711355 GVHD: TP. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2021 ĈҤI HӐC QUӔC GIA TP.HCM ---------75ѬӠ1*ĈҤI HӐC BÁCH KHOA KHOA:KH & KT Máy tính ____ BӜ MÔN:KH HӋ thӕng thông tin CӜNG HÒA Xà HӜI CHӪ 1*+Ƭ$9,ӊT NAM Ĉӝc lұp - Tӵ do - Hҥnh phúc NHIӊM VӨ LUҰN ÁN TӔT NGHIӊP Chú ý: Sinh viên ph̫i dán tͥ này vào trang nh̭t cͯa b̫n thuy͇t trình Phҥm TҩQĈҥi NguyӉn Nhұt Minh NguyӉn Lê Hoàng HiӋu MSSV: 1710929 MSSV: 1712179 MSSV: 1711355 ĈҫXÿӅ luұn án: Xây dӵng hӋ thӕng cҧnh báo tình trҥng giao thông trên nӅn tҧng web. 2. NhiӋm vө (yêu cҫu vӅ nӝi dung và sӕ liӋXEDQÿҫu): - 7uPKLӇXFiFKӋWKӕQJFҧQKEiRJLDRWK{QJKLӋQFyQKѭ%.VPDUWWUDIILF*RRJOHPDSKӋ WKӕQJWK{QJWLQJLDRWK{QJFӫD6ӣ*79773+&0 - 3KkQWtFKKӋWKӕQJFҧQKEiRQWҳFJLDRWK{QJGӵDYjRGӳOLӋXWӯFӝQJÿӗQJ8WUDIILFÿiQK JLiFiFѭXQKѭӧFÿLӇPFӫDKӋWKӕQJKLӋQWҥLWӯÿySKiWWULӇQWKrPFiFFKӭFQăQJYjWӕLѭX KyDKӋWKӕQJ&өWKӇ, FiFJLҧLWKXұWWuPÿѭӡQJWuPÿѭӡQJÿӝQJÿiQKFKӍPөFWӕLѭXKyD WUX\YҩQÿӇWKXJLҧPWKӡLJLDQÿiSӭQJFӫDKӋWKӕQJFҫQÿѭӧF[k\GӵQJYjSKiWWULӇQ - ÈSGөQJNKDLSKi GӳOLӋXKӑFPi\$,ÿӇGӵÿRiQÿiQKJLiWuQKWUҥQJJLDRWK{QJ - 7KӱQJKLӋPYjÿiQKJLiJLҧLSKiSÿӅ[XҩW 3. Ngày giao nhiӋm vө luұn án: 01/03/2021 4. Ngày hoàn thành nhiӋm vө: 01/08/2021 5. Hӑ tên giҧQJYLrQKѭӟng dүn: PhҫQKѭӟng dүn: PGS. TS. Trҫn 0LQK4XDQJKѭӟng dүn chính ThS. Mai TҩQ+jÿӗQJKѭӟng dүn Nӝi dung và yêu cҫX/971ÿmÿѭӧc thông qua Bӝ môn. Ngày 01 tháng 03 QăP2021 CHӪ NHIӊM BӜ MÔN GIҦ1*9,Ç1+ѬӞNG DҮN CHÍNH (Ký và ghi rõ h͕ tên) (Ký và ghi rõ h͕ tên) PGS. TS. Trҫn Minh Quang PḪN DÀNH CHO KHOA, B͠ MÔN: 1Jѭӡi duyӋt (chҩPVѫEӝ):________________________ ĈѫQYӏ: _______________________________________ Ngày bҧo vӋ: __________________________________ ĈLӇm tәng kӃt: _________________________________ 1ѫLOѭXWUӳ luұn án: _____________________________ PGS. TS. Trҫn Minh Quang 75ѬӠ1*ĈҤI HӐC BÁCH KHOA KHOA KH & KT MÁY TÍNH CӜNG HÒA Xà HӜI CHӪ 1*+Ƭ$9,ӊT NAM Ĉӝc lұp - Tӵ do - Hҥnh phúc ---------------------------Ngày 10 tháng 08 QăP 2021 PHIӂU CHҨM BҦO Vӊ LVTN 'jQKFKRQJ˱ͥLK˱ͣng d̳n/ph̫n bi͏n) 1. Hӑ và tên SV: Phҥm TҩQĈҥi NguyӉn Nhұt Minh NguyӉn Lê Hoàng HiӋu MSSV: 1710929 MSSV: 1712179 MSSV: 1711355 Ngành (chuyên ngành): Khoa hӑc Máy tính ĈӅ tài: Xây dӵng hӋ thӕng cҧnh báo tình trҥng giao thông trên nӅn tҧng web. 3. Hӑ WrQQJѭӡi Kѭӟng dүn: PGS.TS. Trҫn Minh Quang 4. Tәng quát vӅ bҧn thuyӃt minh: Sӕ trang: 131 Sӕ FKѭѫQJ 9 Sӕ bҧng sӕ liӋu: Sӕ hình vӁ: Sӕ tài liӋu tham khҧo: 70 Phҫn mӅm tính toán: HiӋn vұt (sҧn phҭm): 5. Tәng quát vӅ các bҧn vӁ: - Sӕ bҧn vӁ: Bҧn A1: Bҧn A2: Khә khác: - Sӕ bҧn vӁ vӁ tay Sӕ bҧn vӁ trên máy tính: 6. NhӳQJѭXÿLӇm chính cӫa LVTN - ĈmQJKLrQFӭu kӻ Oѭӥng hӋ thӕng hiӋn có, các giҧi pháp liên quan, tӯ ÿyÿӅ xuҩt, cҧi tiӃn chӭc QăQJKLӋu suҩt cӫa hӋ thӕng - ĈӅ xuҩt và hiӋn thӵc các giҧi pháp nhҵPJLDWăQJKLӋu suҩt cӫDEjLWRiQWuPÿѭӡng, nâng cao tӕFÿӝ hiӇn thӏ tình trҥng giao thông lên bҧQÿӗ sӕ cӫa ӭng dөng web và ӭng dөQJGLÿӝng - ĈӅ xuҩt giҧi pháp cұp nhұWFѫFKӃ thu thұp, tính toán dӳ liӋu giao thông - Các giҧLSKiSÿӅ xuҩWÿmÿѭӧFÿiQKJLiNӻ Oѭӥng bҵng dӳ liӋu thӵc tӃ và dӳ liӋu mô phӓng - ĈmQӝp mӝt bài báo vào hӝi nghӏ quӕc tӃ uy tín SigSpatial2021, xӃp hҥng B trong danh mөc xӃp hҥng cӫa ERA. 7. Nhӳng thiӃu sót chính cӫa LVTN - Giҧi thuұWWuPÿѭӡng vүn còn có thӇ ÿѭӧc phát triӇn, tiӃp tөc nâng cao hiӋu suҩt. - Dӳ liӋu bҧQÿӗ cӫa OSM vүn còn mӝt sӕ chӛ thiӃu sót. ĈӅ nghӏĈѭӧc bҧo vӋ ; Bә VXQJWKrPÿӇ bҧo vӋ † .K{QJÿѭӧc bҧo vӋ † 9. 3 câu hӓi SV phҧi trҧ lӡLWUѭӟc HӝLÿӗng: ĈiQKJLiFKXQJEҵng chӳ: giӓi, khá, TB): Giӓi; ĈLӇm: 10/10 Ký tên (ghi rõ hӑ tên) PGS.TS. Trҫn Minh Quang 75ѬӠ1*ĈҤ,+Ӑ&%È&+.+2$ KHOA KH & KT MÁY TÍNH &Ӝ1*+Ñ$;­+Ӝ,&+Ӫ1*+Ƭ$9,ӊ71$0 ĈӝFOұS- 7ӵGR- +ҥQKSK~F ---------------------------Ngày 3 tháng 8 QăP 2021 3+,ӂ8&+Ҩ0%Ҧ29ӊ/971 'jQKFKRQJ˱ͥLK˱ͣQJG̳QSK̫QEL͏Q 1. +ӑYjWrQ691: Ph̩m Ṱn Ĉ̩i (1710929) +ӑYjWrQ69Nguy͍n Nh̵t Minh (1712179) +ӑYjWrQ69Nguy͍n Lê Hojng Hi͏u (1711355) Ngành (chuyên ngành): .KRDKӑF0i\7tQK ĈӅWjL Xây d͹ng h͏ th͙ng c̫nh bio tunh tr̩ng giao thông trên n͉n web. +ӑWrQQJѭӡLSKҧQELӋQ: 1JX\ӉQ7KӏÈL7KҧR 7әQJTXiWYӅEҧQWKX\ӃWPLQK 7әQJTXiWYӅFiFEҧQYӁ 1KӳQJѭXÿLӇPFKtQKFӫD/971 - NhyPVLQKYLrQÿm nә lӵc tum hiӇu hӋ thӕng Utraffic hiӋn cy ÿӇ tiӃp tөc phit triӇQÿyng gyp nhҵm hojn thiӋn hӋ thӕng. Hojn thjQKÿѭӧc cic mөFWLrXÿӅ ra nhҵm khҳc phөc nhӳng hҥn chӃ ÿm khҧo siWÿѭӧc cӫa hӋ thӕng hiӋn cy: cҧi thiӋn chӭFQăQJWuPÿѭӡng, nâng cao tӕFÿӝ hiӇn thӏ tunh trҥng giao thông lên bҧQÿӗ, cҧi thiӋn qui trunh thu thұp vj OѭXWUӳ dӳ liӋu, bә sung thêm ttQKQăQJFKRQKj quҧn trӏ dӳ liӋu. - NhyPVLQKYLrQÿm cy sӱ dөng mӝt sӕ nguӗn dӳ liӋXÿӇ ÿinh gii hiӋu suҩt cӫa hӋ thӕng mӝt cich r} rjng. - D mөFWLrXÿӅ ra khi nhiӅu, nhym siQKYLrQÿm biӃt cich tum hiӇu, phân ttch cic bji toin vj ÿӅ xuҩt bji toin ph hӧp. - Bio ciRÿѭӧc viӃt kƭ Oѭӥng, hӧp lêĈm viӃWÿѭӧc bji bio khoa hӑc liên quan tӟi mӝt trong nhӳQJÿӅ xuҩt cӫa nhym: cҧi thiӋn chӭFQăQg tuPÿѭӡng. 1KӳQJWKLӃXVyWFKtQKFӫD/971 - Mөc tiêu vj khӕLOѭӧng công viӋc nhyPÿӅ ra rҩt nhiӅu, vj cich trunh bjy djn trҧi không tұp WUXQJFKѭDWKұt sӵ ljm nәi bұWOrQÿѭӧc nhӳQJÿyng gyp cӫa nhym. Nhym nên trunh bjy r} nhӳng phҫQÿm thӯa kӃ vj nhӳng phҫQÿѭӧc nhym cҧi thiӋn. - PhҫQÿinh gii hӋ thӕng, nhym chӍ mӟi so sinh vӟi hӋ thӕng VѫNKDLEDQÿҫXÿѭӧc xây dӵng WUѭӟFÿy, chӭ FKѭDFy sӵ so sinh vӟi nhӳng hӋ thӕQJWKѭѫQJPҥi cy sҹn. - Mӝt sӕ chӭF QăQJ Kӛ trӧ QJѭӡi dQJ FKѭD WKӵc sӵ thân thiӋn (vt dө: chӭF QăQJ FKR SKpp QJѭӡi dng cұp nhұt dӳ liӋu giao thông) - Trong phҫn kӃt luұn, bên cҥnh nhӳng kӃt quҧ ÿҥWÿѭӧFѭXÿLӇm cӫa luұQYăQQKym nên bә sung nhӳQJQKѭӧFÿLӇm vӅ mһt kƭ thuұt so vӟi nhӳng ӭng dөQJÿm cy trong thӵc tӃ. ĈӅQJKӏĈѭӧFEҧRYӋ7 %әVXQJWKrPÿӇEҧRYӋ† FkXKӓL69SKҧLWUҧOӡLWUѭӟF+ӝLÿӗQJ ĈiQKJLiFKXQJEҵQJFKӳJLӓLNKi7% Giӓi .K{QJÿѭӧFEҧRYӋ† ĈLӇP10 /10 .êWrQJKLU}KӑWrQ 7K61JX\ӉQ7KӏÈL7KҧR LỜI CAM ĐOAN Chúng tôi xin cam đoan đề tài “Xây dựng hệ thống cảnh báo tình trạng giao thông trên nền tảng Web” là công trình nghiên cứu của riêng chúng tôi dưới sự hướng dẫn của thầy giáo PGS. TS Trần Minh Quang. Các kiến thức, thông tin, công trình nghiên cứu khác được chúng tôi tham khảo sẽ được ghi chú một cách rõ ràng ở phần Tài liệu tham khảo. Chúng tôi xin chịu trách nhiệm về tính trung thực của nội dung trong đề tài của chúng tôi. TP.Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2021 Nhóm nghiên cứu 1 LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện và hoàn thành Luận văn tốt nghiệp, chúng tôi đã luôn nhận được sự quan tâm, hỗ trợ của quý thầy cô khoa Khoa học và Kỹ thuật Máy tính, Ban giám hiệu trường Đại học Bách Khoa Hồ Chí Minh. Lời đầu tiên, chúng tôi xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ban giám hiệu, quý thầy cô trong những năm tháng qua đã luôn dìu dắt, truyền dạy những kiến thức không những chuyên môn mà còn là tác phong, đạo đức của người kỹ sư Bách Khoa. Từ sự chỉ dạy đó giúp chúng tôi có một nền tảng kiến thức vững chắc để không chỉ có thể hoàn thành tốt Luận văn tốt nghiệp mà còn là hành trang quý báu cho hành trình bước vào đời. Đặc biệt, chúng tôi xin gửi lời tri ân chân thành đến thầy giáo PGS. TS Trần Minh Quang và ThS. Mai Tấn Hà đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ chúng tôi trong quá trình thực hiện Luận văn tốt nghiệp. Sau cùng, chúng tôi kính chúc Thầy Trần Minh Quang và quý Thầy Cô trong Khoa Khoa Học & Kỹ Thuật Máy Tính thật dồi dào sức khỏe, niềm vui để tiếp tục thực hiện sứ mệnh cao đẹp của mình là truyền đạt kiến thức cho các thế hệ mai sau. Chúng tôi xin chân thành cảm ơn! TP.Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2021 Nhóm nghiên cứu 2 TÓM TẮT ĐỀ TÀI Đề tài nghiên cứu "Phát triển hệ thống cảnh báo tình trạng giao thông ở TP Hồ Chí Minh trên nền tảng Web" gồm các nội dung sau: • Chương 1: Giới thiệu tổng quan, đưa ra một số giải pháp giải quyết vấn đề và nêu ra mục tiêu của đề tài. • Chương 2: Tìm hiểu những nghiên cứu liên quan đến nội dung đề tài. • Chương 3: Phân tích tổng quan hệ thống hiện tại bao gồm kiến trúc hệ thống, cấu trúc cơ sở dữ liệu, kiến trúc server và các API, cấu trúc và công nghệ được sử dụng trong ứng dụng web. • Chương 4: Khảo sát, đánh giá hiệu năng hệ thống dựa trên độ hiệu quả thực thi của các API. • Chương 5: Hiện thực tối ưu hóa truy vấn và tải dữ liệu về tình trạng giao thông lên bản đồ, phân tích cấu trúc của bản đồ, tổ chức lưu trữ dữ liệu về tình trạng giao thông, đánh giá kết quả thực hiện được, cải thiện hiển thị dữ liệu trên ứng dụng di động. • Chương 6: Thực hiện tối ưu hóa việc tìm đường, phân tích ưu điểm, nhược điểm của các giải thuật được sử dụng trong hệ thống hiện tại, đề xuất phương pháp mới giúp cải thiện tốc độ thực thi, đánh giá độ hiệu quả của phương pháp mới. • Chương 7: Thực hiện bổ sung dữ liệu cho hệ thống, bao gồm dữ liệu về segment, dữ liệu về tình trạng giao thông, và đặc biệt là tích hợp dữ liệu về tình trạng giao thông từ trung tâm VOH. • Chương 8: Thực hiện các tính năng mới cho hệ thống, cải thiện hệ thống cũ, cải thiện về giao diện, trải nghiệm người dùng. Các tính năng mới bao gồm hệ thống admin quản lý, cập nhật tình trạng giao thông một cách trực tiếp; tính năng lấy dữ liệu về tình trạng giao thông cho các bên liên quan muốn sử dụng dữ liệu, hiện thực các API mới để phục vụ cho các tính năng mới và các tính năng cải thiện website. • Chương 9: Tổng kết các công việc đã thực hiện được, phân tích những kết quả và các vấn đề còn tồn tại, đưa ra các định hướng phát triển cho đề tài. • Chương 10: Phụ lục của đề tài. 3 Mục lục 1 Giới thiệu 1.1 Giới thiệu tổng quan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2 Một số giải pháp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3 Mục tiêu của đề tài . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 11 12 14 2 Những nghiên cứu liên quan 15 3 Tổng quan hệ thống 3.1 Cấu trúc hệ thống . . . . . . . . . 3.2 Database Server . . . . . . . . . . 3.3 API Server . . . . . . . . . . . . . 3.3.1 Các công nghệ sử dụng . . 3.3.2 Thiết kế API . . . . . . . 3.3.3 Định dạng trả về của API 3.4 Ứng dụng Web . . . . . . . . . . . 3.4.1 ReactJs . . . . . . . . . . . 3.4.2 Redux và Redux Toolkit . 3.4.3 OpenStreetMap . . . . . . 3.4.4 Leaflet và React Leaflet . . . . . . . . . . . . 20 20 21 22 22 24 24 25 25 26 27 27 . . . . . 28 28 28 28 29 29 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Khảo sát hệ thống 4.1 Tổng quan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2 Đánh giá hiệu suất các API được hiện thực bởi 4.2.1 Tìm hiểu hướng thực hiện . . . . . . . . 4.2.2 Môi trường đánh giá . . . . . . . . . . . 4.2.3 Kết quả đánh giá . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . server . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Tối ưu hóa truy vấn và hiển thị dữ liệu về tình trạng giao thông lên bản đồ 5.1 Cách tổ chức dữ liệu địa lý và tình trạng giao thông trong MongoDB 5.1.1 Cấu trúc bản đồ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1.2 Tổ chức lưu trữ dữ liệu về tình trạng giao thông . . . . . . . 5.2 Chức năng hiển thị dữ liệu tình trạng giao thông lên bản đồ . . . . 5.2.1 Mô tả tổng quan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2.2 Cache dữ liệu tình trạng giao thông để tăng tốc độ truy vấn 5.2.3 Tối ưu hóa truy vấn dữ liệu tình trạng giao thông . . . . . . 5.2.4 Đánh giá kết quả thực hiện . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 33 33 33 36 41 41 41 44 49 5.3 Cải thiện việc hiển thị dữ liệu trên ứng dụng di động . . . . . . . . 6 Vấn đề tối ưu hóa tìm đường 6.1 Giải thuật tìm đường hiện tại . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.1.1 Giải thuật A-star . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.1.2 Giải thuật Yen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.1.3 Phân tích phương pháp tìm đường hiện tại . . . . . . . . 6.2 Đề xuất phương pháp tìm đường mới . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2.1 Các bước chính trong giải thuật Yen . . . . . . . . . . . . 6.2.2 Tổ chức cấu trúc dữ liệu cho segment . . . . . . . . . . . 6.2.3 Điểm hạn chế của giải thuật Yen và cách khắc phục . . . 6.2.4 Đề xuất phương pháp tìm đường mới cải thiện giải thuật 6.3 Đánh giá kết quả thực hiện . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.3.1 Môi trường đánh giá . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.3.2 Kết quả đánh giá . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.3.3 Kết luận . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Bổ sung dữ liệu 7.1 Bổ sung dữ liệu cho Segment . . . . . 7.1.1 Đặt vấn đề . . . . . . . . . . . . 7.1.2 Giải pháp bổ sung dữ liệu . . . 7.2 Thêm dữ liệu cho Traffic Status . . . . 7.2.1 Đặt vấn đề . . . . . . . . . . . . 7.2.2 Giải pháp . . . . . . . . . . . . 7.3 Tích hợp dữ liệu tình trạng giao thông 7.3.1 Ý tưởng . . . . . . . . . . . . . 7.3.2 Hiện thực . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . từ VOH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 58 . . 58 . . 58 . . 63 . . 64 . . 65 . . 65 . . 65 . . 67 Yen 68 . . 76 . . 76 . . 76 . . 81 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 82 82 82 84 84 85 86 86 87 8 Cập nhật hệ thống 91 8.1 Gửi báo cáo tình trạng giao thông trên ứng dụng web . . . . . . . . 91 8.1.1 Mô tả sơ lược . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 8.1.2 Các hạn chế của tính năng hiện tại . . . . . . . . . . . . . . . 92 8.1.3 Các cập nhật mới dành cho tính năng . . . . . . . . . . . . . 94 8.2 Cập nhật tình trạng giao thông dành cho admin của hệ thống . . . 100 8.2.1 Sơ lược về tính năng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 8.2.2 Hiện thực việc tương tác với bản đồ . . . . . . . . . . . . . . 100 8.2.3 Hiện thực việc cập nhật tình trạng giao thông . . . . . . . . 104 8.3 Xây dựng tính năng Public Data cho người dùng . . . . . . . . . . . 107 8.3.1 Sơ lược về tính năng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 8.3.2 Hiện thực việc tương tác với bản đồ . . . . . . . . . . . . . . 107 8.3.3 Hiện thực việc lấy dữ liệu về tình trạng giao thông . . . . . 108 8.4 Cải thiện hệ thống website . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 8.4.1 Hiển thị thông tin về tình trạng giao thông từ trung tâm VOH114 8.4.2 Thêm tính năng mới cho quá trình tìm đường . . . . . . . . 116 5 9 Kết 9.1 9.2 9.3 luận 118 Tổng kết các công việc đã thực hiện được trong luận văn . . . . . . 118 Một số hạn chế . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 Hướng phát triển . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 10 Phụ lục của đề tài 10.1 Bài báo khoa học . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.2 Các API hiện thực từ giai đoạn đề cương luận văn . . . . 10.2.1 API tính quãng đường người dùng đi được . . . . 10.2.2 API về thông tin ứng dụng . . . . . . . . . . . . . 10.2.3 Chức năng tiếp nhận, phản hồi ý kiến người dùng 10.3 API được hiện thực từ các nhóm nghiên cứu trước đây . 10.4 Xây dựng trang Home cho hệ thống Utraffic . . . . . . . 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 126 126 126 128 129 131 131 Danh sách bảng 3.1 3.2 Danh sách trạng thái kết quả . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Định nghĩa danh sách lỗi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 25 4.1 Khảo sát thời gian phản hồi API lấy tình trạng giao thông hệ thống hiện tại . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Khảo sát thời gian phản hồi API tìm đường trong hệ thống hiện tại 30 31 4.2 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 Các nguồn dữ liệu về tình trạng giao thông trong hệ thống . . . . . Các khung giờ trong bộ dữ liệu nền . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Thời gian thực hiện các tác vụ trong việc lấy tình trạng giao thông trong hệ thống cũ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bán kính vùng tìm kiếm ứng với mức độ thu phóng của bản đồ . . Tương quan giữa giá trị của zoom_level và street_level . . . . . . . Thời gian thực hiện việc lấy tình trạng giao thông bằng phương pháp lấy dữ liệu theo khu vực hình chữ nhật . . . . . . . . . . . . . Khảo sát thời gian phản hồi API lấy tình trạng giao thông theo khu vực hình chữ nhật . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . API và thời gian phản hồi theo phương pháp cũ . . . . . . . . . . . API và thời gian phản hồi theo phương pháp mới . . . . . . . . . . Vận tốc trung bình trong các khung thời gian khác nhau của dữ liệu nền . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Danh sách các con đường đại diện được sử dụng trong khảo sát . . Thời gian phản hồi việc định tuyến của hai cách tiếp cận với tiêu chí khoảng cách . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chiều dài con đường thứ hai tìm được của hai cách tiếp cận với tiêu chí khoảng cách . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Thời gian phản hồi định tuyến của hai cách tiếp cận với tiêu chí thời gian di chuyển . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Thời gian ước tính để đi hết con đường thứ hai của hai cách tiếp cận với tiêu chí thời gian di chuyển . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 37 39 44 45 48 52 54 56 57 61 76 77 77 77 78 Danh sách hình vẽ 1.1 Ùn tắc giao thông tại Thành phố Hồ Chí Minh . . . . . . . . . . . . 12 2.1 2.2 2.3 2.4 Xem hình ảnh giao thông qua camera của SGTVT TP. HCM . Vị trí các camera trên ứng dụng của SGTVT TP.HCM . . . . UTraffic Website . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . UTraffic Mobile App . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 16 18 19 3.1 3.2 3.3 Lược đồ kiến trúc hệ thống . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Quản lý API server của hệ thống Utraffic với PM2 . . . . . . . . . . Lifecycle trong ReactJS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 23 26 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 ERD của cơ sở dữ liệu bản đồ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Biểu đồ thể hiện số lượng segment ứng với các loại đường . . . . . . ERD của cơ sở dữ liệu về tình trạng giao thông . . . . . . . . . . . . Minh họa vùng lấy dữ liệu tình trạng giao thông trong hệ thống cũ Minh họa việc lấy tọa độ của bản đồ . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tình trạng giao thông ở mức zoom 15 của phương pháp lấy dữ liệu theo khu vực hình tròn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tình trạng giao thông ở mức zoom 14 của phương pháp lấy dữ liệu theo khu vực hình tròn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tình trạng giao thông ở mức zoom là 15 của phương pháp lấy dữ liệu theo khu vực hình chữ nhật . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tình trạng giao thông ở mức zoom là 14 của phương pháp lấy dữ liệu theo khu vực hình chữ nhật . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . So sánh thời gian tác vụ tìm tập segment của API lấy tình trạng giao thông . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . So sánh tổng thời gian phản hồi của API lấy lấy tình trạng giao thông So sánh tổng số segment trả về của API lấy tình trạng giao thông . Màn hình ứng dụng được đo thời gian phản hồi . . . . . . . . . . . . 33 35 38 46 47 Cấu trúc dữ liệu của Hashmap sử dụng trong việc tìm đường . . . . Kết quả của hạn chế trong lý thuyết mô phỏng . . . . . . . . . . . . Kết quả của hạn chế trong thực tế . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Các segment kế tiếp nhau trong bản đồ . . . . . . . . . . . . . . . . Minh hoạ bước cải tiến thứ hai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Minh hoạ bước cải tiến thứ hai trong thực tế . . . . . . . . . . . . . Minh hoạ cơ sở lý thuyết của bước cải tiến thứ hai . . . . . . . . . . So sánh độ dài của con đường thứ hai giữa hai cách tiếp cận với tiêu chí khoảng cách . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 67 67 69 71 71 72 5.7 5.8 5.9 5.10 5.11 5.12 5.13 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 8 . . . . . . . . 50 50 51 51 52 53 53 55 79 6.9 So sánh thời gian phản hồi định tuyến giữa hai phương pháp với tiêu chí khoảng cách . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.10 So sánh thời gian di chuyển của con đường thứ hai giữa hai cách tiếp cận với tiêu chí thời gian . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.11 So sánh thời gian phản hồi định tuyến giữa hai phương pháp với tiêu chí thời gian . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 84 84 85 86 86 8.1 8.2 Form báo cáo dữ liệu giao thông của hệ thống cũ . . . . . . . . . . . Ảnh minh họa vị trí cảnh báo tình trạng giao thông hiển thị không đúng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ảnh minh họa dữ liệu đoạn đường người dùng gửi không chính xác Ảnh minh họa việc không thể gửi báo cáo cho nhiều đoạn đường . . Form báo cáo dữ liệu giao thông sau khi được cập nhật giao diện . Quá trình gửi báo cáo dữ liệu giao thông của người dùng . . . . . . Ảnh minh họa vị trí cảnh báo tình trạng giao thông sau khi được cập nhật . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ảnh minh họa dữ liệu giao thông người dùng gửi đi được hệ thống ghi nhận sau khi được cập nhật . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Hộp thoại hỗ trợ tương tác của người dùng với đoạn đường trên bản đồ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ảnh minh họa việc chọn nhiều đoạn đường để gửi báo cáo . . . . . Ảnh minh họa hộp thoại cho từng đoạn đường trong chế độ chọn nhiều đoạn đường . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ảnh minh họa báo cáo được hệ thống ghi nhận trong chế độ chọn nhiều đoạn đường . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ảnh minh họa cho bản đồ chính với một khu vực hình chữ nhật được lựa chọn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ảnh minh họa cho phần thiết lập đối với bản đồ . . . . . . . . . . . Ảnh minh họa cho vị trí chọn là khu vực hình tròn . . . . . . . . . . Ảnh minh họa cho vị trí chọn là đoạn đường . . . . . . . . . . . . . Ảnh minh họa cho form điền thông tin giao thông của admin . . . . Ảnh minh họa cho việc chọn khu vực lấy dữ liệu hình chữ nhật . . Ảnh minh họa chọn khoảng thời gian để lấy dữ liệu giao thông . . . Dữ liệu về tình trạng giao thông dưới định dạng JSON . . . . . . . Dữ liệu về tình trạng giao thông dưới định dạng XML . . . . . . . . Tải file xlsx lưu dữ liệu tình trạng giao thông . . . . . . . . . . . . . Dữ liệu về tình trạng giao thông được lưu ở file XLSX . . . . . . . . Ảnh minh họa thông tin tình trạng giao thông từ trung tâm VOH . 91 8.9 8.10 8.11 8.12 8.13 8.14 8.15 8.16 8.17 8.18 8.19 8.20 8.21 8.22 8.23 8.24 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 Số lượng segment thiếu dữ liệu về street_name Cập nhật segment id 3427 . . . . . . . . . . . . Cập nhật segment id 6310 . . . . . . . . . . . . Nguồn GPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nguồn AD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Các nguồn tin trong ngày từ VOH . . . . . . . 8.8 . . . . . . 80 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7 . . . . . . 79 92 93 94 94 95 96 96 97 98 98 99 101 101 102 103 104 108 109 111 112 112 113 115 8.25 Ảnh minh họa thông tin kết quả tìm đường . . . . . . . . . . . . . . 116 8.26 Ảnh minh họa thông tin kết quả tìm đường trên bản đồ . . . . . . . 117 8.27 Ảnh minh họa đảo chiều quá trình tìm đường . . . . . . . . . . . . . 117 10 Chương 1 Giới thiệu 1.1 Giới thiệu tổng quan Ngày nay, song hành cùng với cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư (CMCN 4.0) đang thúc đẩy sự phát triển kinh tế, xã hội của các quốc gia trên thế giới [1] là vấn đề gia tăng dân số. Tình trạng mật độ dân số đông đúc ở các thành phố lớn đặc biệt là tại các nước đang phát triển đã không còn quá xa lạ với chúng ta. Hệ lụy của tình trạng này là xã hội nảy sinh ra nhiều vấn đề như ô nhiễm môi trường, thất nghiệp, trộm cắp, quá tải bệnh viện, trường học... [2]. Trong số đó vấn đề liên quan đến ùn tắc giao thông đang là một vấn đề cấp bách và cần được quan tâm. Nếu không có cách giải quyết và khắc phục, ùn tắc giao thông có thể gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống con người và làm cho nền kinh tế thiệt hại nặng nề [3]. Ùn tắc giao thông thường xảy ra ở các đô thị lớn và mức độ nghiêm trọng sẽ tỉ lệ thuận với mật độ dân số ở các thành phố này. Hệ lụy của ùn tắc giao thông có thể kể đến như là khiến cho thời gian di chuyển của chúng ta tăng lên, tiêu tốn nhiều nhiên liệu hơn, tuổi thọ của các phương tiện giao thông bị suy giảm, tăng chi phí đi lại, tăng lượng khí thải và tiếng ồn, giảm sự cơ động của giao thông đô thị, làm ảnh hưởng đến các hoạt động kinh doanh của các doanh nghiệp cũng như cá nhân... Nhìn chung ùn tắc giao thông đã và đang ảnh hưởng tiêu cực đến nhiều mặt của đời sống xã hội và gây thiệt hại nặng nề cho nền kinh tế. Ở Việt Nam, theo tính toán, mỗi năm TP.HCM thiệt hại khoảng 1,2 triệu giờ công lao động, 1,3 tỷ USD/năm do ùn tắc giao thông và 2,3 tỷ USD do ô nhiễm môi trường từ các phương tiện cơ giới [4], một con số thiệt hại vô cùng to lớn. Hơn thế nữa, hệ thống cơ sở hạ tầng giao thông của TP.HCM hiện nay được xem là vừa thiếu lại vừa yếu so với vai trò của một đầu tàu kinh tế của cả nước. Tỷ lệ đất dành cho giao thông chỉ trên dưới 8% (trong khi yêu cầu cần thiết là từ 24-26%, và theo quy định của pháp luật là từ 16-26%). Tổng chiều dài các tuyến đường và cầu của TP.HCM chỉ khoảng 2km/1km2 (trong khi tiêu chuẩn là 10-13km/1km2 ) [5]. Hình 1.1 mô tả cảnh xe máy, ô tô, xe chở hàng và một số loại phương tiện khác bị kẹt cứng trong một điểm ùn tắc giao thông tại TP.HCM. Việc giải quyết vấn đề ùn tắc giao thông vẫn là một vấn đề nan giải với các quốc gia nói chung và Việt Nam nói riêng. Hiện nay vẫn có rất ít quốc gia giải quyết một cách triệt để vấn đề này. Vì vậy việc nghiên cứu các giải pháp để giảm 11 ùn tắc giao thông vẫn luôn là ưu tiên được đặt lên hàng đầu. Hình 1.1: Ùn tắc giao thông tại Thành phố Hồ Chí Minh. [Nguồn: baogiaothong.vn] 1.2 Một số giải pháp Hiện nay, giải quyết ùn tắc giao thông là công việc được ưu tiên hàng đầu, vì thế có rất nhiều giải pháp được đề xuất bởi các nhà nghiên cứu nhằm giải quyết vấn đề này. Có thể kể đến một số giải pháp tiêu biểu sau đây: Thứ nhất, làm giảm mật độ dân số ở các thành phố lớn có đông dân bằng cách phân bổ lại các khu công nghiệp, nhà máy, xí nghiệp, trường học, bệnh viện, các tổ chức hành chính... ra các vùng lân cận xung quanh có mật độ dân số thấp hơn. Nhìn chung, giải pháp này không những có thể giảm ùn tắc đáng kể mà còn có thể giải quyết một số vấn đề khác như ô nhiễm môi trường, quá tải trường học, bệnh viện, thiếu việc làm... Tuy nhiên, giải pháp này để thực hiện được cần phải mất rất nhiều thời gian và phải thực hiện từng bước từng bước. Thứ hai, đó là đầu tư phát triển hệ thống giao thông công cộng (xe buýt, tàu điện...) và khuyến khích mọi người sử dụng thay vì sử dụng phương tiện cá nhân. Tuy nhiên, đối với một đất nước đang phát triển như Việt Nam rất khó triển khai phương án này bởi nó cần rất nhiều chi phí và thời gian để thực hiện. Hơn thế nữa, việc thuyết phục được người dân thay đổi ý thức để sử dụng phương tiện công cộng cũng rất khó bởi tâm lý người Việt vẫn thích sử dụng phương tiện cá nhân hơn. Hiện nay chỉ có một số nước phát triển trên thế giới như Nhật Bản, Singapore triển khai thành công phương án này và giảm được đáng kể ùn tắc giao 12 thông cũng như là ô nhiễm môi trường. Thứ ba, nâng cấp cơ sở hạ tầng giao thông hiện tại, có thể thể đến như nâng cấp đường xá, xây dựng cầu vượt... Tuy nhiên phương án này cũng tỏ ra ít khả thi bởi chi phí thực hiện cũng khá cao và hiện tại diện tích đất để dành cho quy hoạch các cơ sở hạ tầng giao thông trong thành phố cũng không còn nhiều. Hơn thế nữa, với xu thế sử dụng phương tiện cá nhân ngày một gia tăng như hiện nay thì không thể ước lượng được việc nâng cấp cơ sở hạ tầng giao thông đến mức nào mới có thể đáp ứng được nhu cầu giao thông hiện tại. Thứ tư, dựa vào sức mạnh của khoa học công nghệ đang phát triển trong thời đại 4.0, đặc biệt là ngành công nghệ thông tin để thu thập dữ liệu, theo dõi và phân tích tình trạng giao thông trong thành phố và đưa ra các cảnh báo về ùn tắc giao thông, từ đó có thể điều tiết mật độ giao thông của các tuyến đường để hạn chế ùn tắc. Ba hướng nghiên cứu đầu cần quá nhiều chi phí, thời gian và cần có sự can thiệp của nhà nước và chính phủ để thực hiện. Do vậy, trong phạm vi đề tài này, chúng tôi sẽ chỉ tập trung vào hướng thứ tư là dựa vào sức mạnh của khoa học công nghệ, đặc biệt là ngành công nghệ thông tin để làm giảm ùn tắc giao thông. Hiện tại, với phạm vi trong nước thì đã có một số nghiên cứu theo hướng này được thực hiện, có thể kể đến một số ứng dụng tiêu biểu sau đây: • Ứng dụng Thông tin giao thông thành phố Hồ Chí Minh của Sở giao thông vận tải TP.HCM [6]: đây là ứng dụng cho phép người dùng xem tình trạng giao thông của các tuyến đường dựa vào màu sắc trên bản đồ hoặc thông qua hình ảnh thực tế của thành phố Hồ Chí Minh. Các hình ảnh trên ứng dụng khai thác trực tiếp từ hệ thống camera giám lắp đặt ở các tuyến đường trong thành phố. • Các kênh giao thông của Đài tiếng nói nhân dân TP.HCM - VOH [7] và Đài tiếng nói Việt Nam - VOV [8]: các kênh radio chuyên cung cấp thông tin về tình trạng và sự cố giao thông khu vực TP.HCM nói riêng và cả nước Việt Nam nói chung. Thông tin giao thông sẽ được cung cấp bởi đội ngũ cộng tác viên hoặc là chủ phương tiện đang tham gia giao thông. • Hệ thống giao thông thông minh Utraffic [9]: Đây là đề tài nghiên cứu được thực hiện bởi PGS. TS Trần Minh Quang cùng nhóm nghiên cứu trường Đại học Bách Khoa TP. Hồ Chí Minh. Mục tiêu chính của đề tài là nghiên cứu, đề xuất giải pháp tích hợp và phân tích dữ liệu từ cộng đồng trong đánh giá tình trạng giao thông đô thị ở thành phố Hồ Chí Minh, qua đó góp phần giải quyết bài toán UTGT và hỗ trợ nhà quản lý trong việc quản lý thông tin giao thông đô thị (Utraffic) một cách hiệu quả. Các ứng dụng trên đã có những đóng góp quan trọng trong việc giảm ùn tắc giao thông ở TP.HCM. Đặc biệt đối với hệ thống giao thông thông minh Utraffic với cơ chế thu thập được dữ liệu giao thông từ cộng đồng từ nhiều nguồn khác nhau. Dựa trên dữ liệu thu thập được hệ thống sẽ phân tích, đánh giá và đưa ra cảnh báo tình trạng giao thông đến người dùng thông qua việc hiển thị tình trạng giao thông lên bản đồ. Ngoài ra Utraffic cũng hỗ trợ trong việc tìm đường theo khoảng cách địa lý hoặc theo thời gian ngắn nhất dựa vào tình trạng giao thông 13 và một số chức năng khác. Tuy nhiên trong quá trình triển khai và sử dụng trong thực tế thì hệ thống này vẫn còn tồn tại một số điểm cần phải cải thiện để hoạt động tốt hơn. 1.3 Mục tiêu của đề tài Với những phân tích ở trên, mục tiêu của chúng tôi trong đề tài này là tiếp nhận hệ thống cảnh báo tình trạng giao thông ở TP.HCM (Utraffic) đã được phát triển bởi các nhóm nghiên cứu trước đó nhằm phân tích, đánh giá để tìm ra các mặt hạn chế của hệ thống hiện tại. Từ đó, cải thiện các hạn chế này đồng thời phát triển thêm một số tính năng mới cho hệ thống. Qua quá trình tìm hiểu, phân tích, chúng tôi có thể tóm tắt một số hạn chế của hệ thống Utraffic hiện tại như sau: • Chức năng tìm đường vẫn còn chậm và kết quả trả về vẫn có một số trường hợp không chính xác. • Cơ chế thu thập, lưu trữ, tính toán dữ liệu giao thông từ nhiều nguồn vẫn chưa được hiện thực tốt. • Chức năng hiển thị tình trạng giao thông lên bản đồ của ứng dụng web và ứng dụng mobile vẫn còn chậm. • Giao diện của ứng dụng web của hệ thống hơi khó sử dụng và vẫn còn tồn tại một số lỗi, có thể kể đến như lỗi tương tác khi người dùng chọn vị trí để gửi báo cáo tình trạng giao thông. Trong phạm vi đề tài này, chúng tôi sẽ thực hiện các công việc để khắc phục các hạn chế kể trên và phát triển thêm một số tính năng mới cho hệ thống. Những đóng góp chính của chúng tôi có thể liệt kê như sau: • Cải thiện độ chính xác của chức năng tìm đường đồng thời nâng cao tốc độ và hiệu suất trong việc tìm đường theo hai tiêu chí là khoảng cách ngắn nhất và thời gian di chuyển ngắn nhất có tính đến tình trạng giao thông. • Cải thiện việc thu thập dữ liệu giao thông từ nhiều nguồn, đồng thời cung cấp cơ chế lưu trữ, tính toán để nâng cao hiệu quả trong việc cảnh báo tình trạng giao thông đến cộng đồng. • Tìm ra giải pháp và hiện thực nhằm nâng cao tốc độ hiển thị tình trạng giao thông lên bản đồ của ứng dụng web và ứng dụng mobile. • Nâng cấp giao diện của ứng dụng web, đồng thời khắc phục một số lỗi hiện có. • Cung cấp cơ chế lấy dữ liệu thực tế về TTGT theo thời gian để nhà nghiên cứu, nhà phát triển phần mềm có thể sử dụng trong nghiên cứu và phát triển (chức năng Public Data). • Xây dựng tính năng để bổ sung một nguồn dữ liệu giao thông đáng tin cậy bằng cách cho phép nhà quản trị của hệ thống Utraffic cập nhật tình trạng giao thông. 14 Chương 2 Những nghiên cứu liên quan Tình trạng ùn tắc giao thông đang ngày một tăng lên, đây là động lực giúp cho các nhóm nghiên cứu vẫn không ngừng tìm kiếm những giải pháp khắc phục vấn đề này. Do đó các nghiên cứu nhằm cải thiện tình trạng giao thông trở thành một đề tài khá phổ biến. Hiện nay, trên thế giới các giải pháp liên quan đến việc xây dựng các hệ thống giao thông thông minh (Intelligent Transportation System - ITS) đang được tập trung nghiên cứu phát triển. Các hệ thống này tập trung vào việc giải quyết các vấn đề lớn như thu thập dữ liệu, chuyển dữ liệu thu thập được đến trung tâm xử lý, xử lý và phân tích dữ liệu tại trung tâm nhằm cung cấp thông tin về tình trạng giao thông một cách đầy đủ, kịp thời và chính xác nhằm cảnh báo các cơ quan quản lý và người dân giúp họ có thể đưa ra các biện pháp xử lý kịp thời. Có thể kể đến một số hệ thống như hệ thống ITS của bang Kansas tại Mỹ [10], hệ thống NAVITIME của Nhật Bản [11], hệ thống VICS (Vehicle Information and Communication System) [12]... Nhiều nhóm nghiên cứu chủ yếu triển khai các mạng cảm biến cố định trên các tuyến đường cần được giám sát để thu thập dữ liệu như hệ thống phát hiện phương tiện dựa vào công nghệ định danh sóng vô tuyến RFID [13, 14], hệ thống sử dụng cảm biến vòng từ (loop detector) [15, 16], hệ thống sử dụng camera giám sát [17]... Tuy nhiên, các hệ thống này vẫn còn tồn tại nhiều hạn chế về khả năng bao phủ, chi phí xây dựng, vận hành và bảo trì, đặt biệt là khi áp dụng vào các nước đang phát triển như là Việt Nam. Hơn thế nữa, đặc điểm giao thông ở mỗi quốc gia đều không giống nhau, nhất là với một đất nước có tình trạng giao thông phức tạp như Việt Nam thì việc triển khai các hệ thống này càng trở nên bất khả thi hơn. Các nghiên cứu trong nước liên quan nhằm góp phần giảm thiểu ùn tắc giao thông hiện nay cũng đang được đẩy mạnh, có thể kể đến một số hệ thống, ứng dụng tiếp theo đây. Ứng dụng thông tin giao thông thành phố Hồ Chí Minh của sở giao thông vận tải thành phố Hồ Chí Minh (SGTVT TP. HCM) [6] hoạt động trên nền tảng web và di động, cho phép người dùng xem trực tiếp hình ảnh giao thông trên các tuyến đường thông qua camera của SGTVN TP.HCM, giao diện của ứng dụng thể hiện ở hình 2.1, các vị trí bố trí lắp đặt camera trong thành phố được thể hiện ở bản đồ ở hình 2.2, ngoài ra người dùng cũng có thể xem tình trạng giao thông trực tiếp trên bản đồ thông qua màu sắc. Tuy nhiên, nhược điểm của hệ thống này là không đảm bảo được độ phủ của dữ liệu do hiện tại ở TP.HCM còn rất nhiều 15 tuyến đường chưa có camera giám sát. Yêu cầu đặt ra là SGTVT TP. HCM cần phải lắp đặt thêm rất nhiều camera cho các tuyến đường chưa có camera và các tuyến đường mới thì mới có thể tăng độ bao phủ của dữ liệu. Nhưng để thực hiện được việc này thì tốn khá nhiều thời gian và kinh phí. Hình 2.1: Xem hình ảnh giao thông qua camera của SGTVT TP. HCM. [Nguồn: giaothong.hochiminhcity.gov.vn] Hình 2.2: Vị trí các camera trên ứng dụng của SGTVT TP.HCM. [Nguồn: giaothong.hochiminhcity.gov.vn] Các kênh giao thông của Đài tiếng nói nhân dân thành phố Hồ Chí Minh VOH - 95.6Mhz [7] hay Đài truyền hình tiếng nói Việt Nam VOV - 91Mhz [8] cũng góp phần giải quyết vấn đề ùn tắc giao thông bằng cách thu thập dữ liệu từ cộng đồng. Cụ thể, người tham gia giao thông hoặc các cộng tác viên sẽ chủ động liên lạc và cung cấp thông tin về tình trạng giao thông với VOH (hoặc VOV). Từ đó, phát thanh viên của nhà đài sẽ phổ biến lại tình trạng giao thông với người dân thông qua radio và một số kênh truyền thông khác. Tuy nhiên, đối với đa số người dân thì cách này khá là khó tiếp cận. Bởi lẽ không phải ai cũng có thể động tra cứu 16