Phân tích mô phỏng ảnh hưởng của người sang đường lên dòng giao thông

Trần Vũ Tự... Phân tích mô phỏng ảnh hưởng của người sang đường lên dòng giao thông 
 12 
PHÂN TÍCH MÔ PHỎNG ẢNH HƯỞNG CỦA NGƯỜI SANG ĐƯỜNG 
LÊN DÒNG GIAO THÔNG 
Trần Vũ Tự(1), Võ Trọng Bộ(1), Nguyễn Huỳnh Tấn Tài(2) 
(1) rường ại học Sư phạm Kỹ Thuật TP.HCM 
(2) rường ại Học Thủ Dầu Một 
Ngày nhận 29/12/2016; Chấp nhận đăng 29/01/2017; Email: tutv@hcmute.edu.vn 
Tóm tắt 
Bài báo xây dựng mô hình mô phỏng trong Netlogo để mô phỏng sự ảnh hưởng của 
người qua đường ảnh hưởng lên dòng giao thông xe máy trong điều kiện giao thông Việt 
Nam. Thông qua những số liệu quan sát thực tế, bài báo đã xây dựng mô hình đơn giản thể 
hiện sự tương tác giữa xe cộ khi tham gia giao thông. Bằng việc phân tích trong mô hình 
mô phỏng, bài nghiên cứu kết luận sự ảnh hưởng của người đi đường lên vận tốc của dòng 
giao thông là đáng kể, với sự chênh lệch giữa vận tốc lớn nhất và nhỏ nhất trong dòng giao 
thông lên đến 94% khi có sự ảnh hưởng của người băng qua đường. rong khi đó, sự ảnh 
hưởng này như không đáng kể khi không có sự ảnh hưởng của người băng qua đường. 
Từ khóa: người đi bộ, giao thông, xe máy, mô phỏng, Netlogo 
Abstract 
SIMULATION BASED ANALYSIS OF THE EFFECTS OF CROSSING 
PEDESTRIANS ON TRAFFIC FLOW 
The paper focuses on developing a simuation model in Netlogo to evaluate the effect 
of crossign pedestrians on the traffic perforance in motorcycle-dominated streets of 
Vietnam. By analyzing real data from the study sites, the paper developed a simple model 
showing the interaction among vehicles when traveling in traffic flows. Through simulation 
models, the paper concludes that the effect of crossing pedestrians on the traffic flow 
velocity is significant, in which the difference between minimum flow speeds and maximum 
flow speeds can reach to by 94%, meanwhile this difference is trivial in the case of no 
crossing pedestrians. 
1. Giới thiệu chung 
Người đi bộ băng ngang qua đường không những ảnh hưởng đến sự lưu thông cục bộ của 
dòng giao thông mà còn liên quan đến khía cạnh an toàn giao thông trong môi trường xe gắn máy 
như ở Việt Nam. Ngoài các vị trí có vạch sang đường để qua, người đi bộ thường có thói quen 
băng qua đường tại các vị trí không có vạch sang đường. Hành vi này xuất phát từ lý do người đi 
đường muốn đi tắt cho nhanh để sang bên kia đường, đã ảnh hưởng không những đến an toàn 
giao thông mà còn ảnh hưởng đến tốc độ lưu thông của dòng xe trên đường. 
Theo một nghiên cứu gần đây [10] về tai nạn giao thông ở quận Bình Tân (TP Hồ Chí 
Minh), tỷ lệ tai nạn do người bộ hành qua đường chiếm tỷ lệ không nhỏ (lên đến 13%) trong 
tổng số vụ tai nạn. Chi tiết được minh họa như trong hình 2. 
Tạp chí Khoa học ại học Thủ Dầu Một Số 1(32)-2017 
 13 
Qua đường tại vị trí có vạch Băng ngang qua đường tại vị trí không vạch 
Hình 1. Người đi bộ băng qua đường 
Hình 2. Một số nguyên nhân 
gây tai nạn ở quận Bình Tân 
(TP.HCM) [10] 
Liên quan đến những nghiên cứu liên quan đến người đi bộ, có một vài nghiên cứu gần 
đây đáng được chú ý [4, 5, 9]. Tuy nhiên, tính chất dòng người qua đường ở Việt Nam cũng 
khá khác so với nơi khác trên thế giới do đặc thù dòng xe máy cũng như ý thức giao thông của 
người Việt. Hơn nữa, vì vị trí xảy ra việc băng ngang đường của người đi bộ xảy ra ở bất cứ vị 
trí nào người đi bộ muốn, việc dự tính, dự đoán chính xác các thuộc tính liên quan đến dòng 
giao thông trong điều kiện Việt Nam sẽ gặp khó khăn. Do đó, nghiên cứu cho việc ảnh hưởng 
của người đi bộ lên dòng giao thông ở Việt Nam là cần thiết. 
Chúng tôi xây dựng một chương trình mô phỏng trong Netlogo để mô phỏng sự ảnh 
hưởng của người sang đường lên dòng giao thông trong dòng giao thông hỗn hợp của Việt 
Nam. Trên cơ sở của chương trình mô phỏng đã phát triển, bài báo phân tích sự ảnh hưởng của 
người sang đường với các viễn cảnh khác nhau về lưu lượng giao thông cũng như số người 
sang đường trong nhóm. 
2. Phát triển chương trình mô phỏng trong Netlogo 
2.1. Giả thiết mô hình tương tác 
Sự ảnh hưởng lên thời gian đi lại gây ra bởi người đi bộ băng qua đường tác động lên xe 
hơi và xe máy trong dòng giao thông khác nhau do những sự khác nhau về kích thước, đặc tính 
của từng loại xe. Trong bài nghiên cứu này, tác giả tiến hành phân tích trên hai loại xe đó là xe 
máy và xe hơi. Theo khảo sát thực, một khi có người hoặc nhóm người băng ngang đường, xe 
trong dòng giao thông sẽ phản ứng theo ba kiểu hành vi điển hình. Đó là sẽ giảm tốc để chờ 
Trần Vũ Tự... Phân tích mô phỏng ảnh hưởng của người sang đường lên dòng giao thông 
 14 
tránh người đi bộ băng qua đường; hoặc là sẽ tăng tốc để vượt lên trước tránh người qua đường; 
hoặc là chuyển làn (hướng đi) để tiến lên và tránh người đi đường. Hành vi thứ ba liên quan đến 
chuyển làn để tránh người qua đường có những nhân tố phức tạp, nên sẽ được bỏ qua trong 
phạm vi nghiên cứu của nghiên cứu này. 
Nghiên cứu này tập trung chủ yếu vào hai trường hợp đầu tiên đó là giảm tốc và tăng tốc 
để tránh người băng qua đường. Khu vực nhận dạng của xe hơi và xe máy được giả thiết dạng 
hình nón với bán kính R và góc mở α cho các loại xe hơi và xe gắn máy được xác định từ 
những quan sát thực tế. Một khi có sự xuất hiện của xe hay người đi bộ trong khu vực nhận biết 
này, xe hơi, xe máy, các xe này sẽ phản ứng bằng cách tăng giảm vận tốc theo quy luật xe theo 
làn và xe chuyển làn đơn giản như hình 3. 
S
S1 d
1
2
3
Hình 3. ương tác giữa xe và người băng qua đường 
360.
.
i
i
i
S
R
(1) 
 Trong đó: 
 Ri: Bán kính nhận biết(m) 
 Si: Vùng ảnh hưởng i (m
2) 
 αi : Góc quan sát i (degree 
Hình 4. Vùng nhận biết của phương tiện 
2.2. Thuật toán của chương trình mô phỏng 
NetLogo là một môi trường lập trình mô phỏng lại tự nhiên và các hiện tượng xã hội 
được đưa ra bởi Uri Wilensky năm 1998, 1999 [12, 13]. Đây là môi trường phù hợp cho việc 
mô hình hóa các hệ thống phức tạp. Người lập trình có thể đưa ra hàng trăm hoặc hàng nghìn 
các chỉ dẫn cho các “tác tử” hoạt động độc lập, giúp cho việc nghiên cứu mối liên kết giữa các 
hành vi từ mức thấp đến cao của các cá thể và nổi bật sự tương tác giữa chúng. Ứng dụng 
Người 
qua 
đường 
Xe 
trong 
dòng 
giao 
thông 
αi 
Tạp chí Khoa học ại học Thủ Dầu Một Số 1(32)-2017 
 15 
Netlogo vào mô phỏng sự ảnh hưởng của người đi bộ băng qua đường lên dòng giao thông Việt 
Nam đã mang lại những kết quả bước đầu. 
Giao diện trong Netlogo Phát triển code trong Netlogo 
Hình 5. Các mô hình giả thiết trong nghiên cứu này 
Hình 6. Các mô hình giả thiết trong nghiên cứu này 
N 
N 
Bắt đầu 
Bước i 
Hết thời gian mô phỏng? 
Kết thúc 
Y 
N 
Bước i +1 
Tăng tốc 
N Giảm tốc 
Chuyển sang làn 
chậm 
Kiểm tra khoảng trống phái 
trước 
Y 
Kiểm tra ngưỡng chuyển 
làn 
Y 
Có thể chuyển sang làn nhanh? 
Y 
Chuyển sang làn nhanh 
Trần Vũ Tự... Phân tích mô phỏng ảnh hưởng của người sang đường lên dòng giao thông 
 16 
3. Kết quả 
3.1. Xây dựng mô hình từ số liệu thực tế 
Xem xét cho 1 vị rí nghiên cứu với thành phần các phương tiện như trong hình 7, bán 
kính và góc ảnh hưởng của xe được xác định như trong bảng ước ượng như sau: 
Hình 7. Thành phần xe cộ lưu thông tại vị trí nghiên cứu 
 Kết quả ước lượng trong SPSS: 
0.470 39.802i iV (2) 
( 0.47 ) ( 3.59 ) 
 15.47 266.2i iR V (3) 
( -1.86 ) ( 2.87 ) 
3.2. Kết quả mô phỏng 
Kết quả mô phỏng được xuất từ Netlogo như sau: 
Tạp chí Khoa học ại học Thủ Dầu Một Số 1(32)-2017 
 17 
a/ Giao diện trong Netlogo 
b/ Không có người đi bộ 
c/ Có người đi bộ 
d/ So sánh vận tốc dòng giao thông 
Hình 8. Kết quả mô phỏng trong Netlogo 
Dựa vào kết quả mô phỏng, ta có thể thấy sự ảnh hưởng của người đi đường lên vận tốc 
của dòng giao thông là đáng kể. Cụ thể sự chênh lệch giữa vận tốc lớn nhất và nhỏ nhất trong 
dòng giao thông không có người qua đường hầu như không đáng kể, trong khi sự chênh lệc này 
thì đáng kể trong trường hợp có người băng qua đường, lên đến 94%. Vận tốc dòng giao thông 
giảm bình quân 27% nếu một nhóm gồm 4 người qua đường so với vận tốc dòng khi không có 
người qua đường trong mô hình mô phỏng này. 
4. Kết luận 
Kết quả mô phỏng cho thấy, sự ảnh hưởng của người đi đường lên vận tốc của dòng giao 
thông là đáng kể với sự chênh lệch giữa vận tốc lớn nhất và nhỏ nhất trong dòng giao thông 
không có người qua đường hầu như không đáng kể, trong khi sự chênh lệch này thì đáng kể 
trong trường hợp có người băng qua đường, lên đến 94%. 
Việc ứng dụng Netlogo vào mô phỏng hành vi băng qua đường là phương tiện hữu hiệu 
trong điều kiện Việt Nam, công cụ này có thể dùng để phân tích các vấn đề liên quan đến tai 
nạn giao thông khi có người đi bộ băng qua đường. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Ben-Akiva, Moshe & Lerman, Steven R. (1985), Discrete choice analysis: Theory and 
Application to Travel demand, London, England: The MIT Press. 
[2] May, A. D. (1990), Traffic flow fundamentals, New Jersey: Prentice Hall. 
Người qua 
đường 
43% 
42% 
15% 
Time (step) 
T
ỷ
 t
rọ
n
g
 v
ận
 t
ố
c 
Chênh lệch 
giữa vận tốc lớn 
nhất và nhỏ nhất 
là không đáng kể 
Chênh lệch giữa 
vận tốc lớn nhất và nhỏ 
nhất là đáng kể, 94% 
Trần Vũ Tự... Phân tích mô phỏng ảnh hưởng của người sang đường lên dòng giao thông 
 18 
[3] Chandra, S. (2004), Capactity Estimation Procedure for Two-Lane Roads under Mixed Traffic 
Conditions, Indian Roads Congress, 151-152. 
[4] Schroeder, B. J. (2008), A Behavior-Based Methodology for Evaluating Pedestrian - Vehicle 
Interaction at Crosswalks, PhD Thesis, Raleigh, North Carolina. 
[5] Meneguzzer, C. & Rossi, R. (2011), Evaluating the impact of pedestrian crossings on 
roundabout entry capacity, Euro Working Group on Transportation 14th. 
[6] Nguyen, C. Y. & Sano, K. (2011), Estimating Capacity and Vehicle Equivalent Unit by 
Motorcycles at Road Segments in Urban Road, Journal of Transportation Engineering, 
American Society of Civil Engineers. 
[7] Gao, L., Liu, M., & Feng, J. (2012), Delay Modeling of Ped-Veh System Based on Pedestrian 
Crossing at Signalized Intersection, 8th International Conference on Traffic and Transportation 
Studies, 43, 530–53. 
[8] Minh, C. C., (2007) Analysis of motorcycle behaviour at Midblocks and Signalized 
intersections, Ph.D thesis, Nagaoka University of Technology, Japan. 
[9] Tran Vu TU and Sano, K. (2014), Simulation based analysis of scramble crossings at 
signalized intersections, Special Issue: Advances in traffic theory and modeling, International 
Journal of Transportation, Vol. 2, No. 2, pp. 1-14. 
[10] Nguyễn Hồ Trung, Các yếu tố gây tai nạn giao thông đường bộ: Nghiên cứu điển hình khu vực 
quận Bình Tân (TP Hồ Chí Minh), luận văn thạc sĩ, 2014. 
[11] Mai, T. T., Estimation of capacity decrease & delay caused by mid-block crossing pedestrian, 
Master thesis, 2012. 
[12] Wilensky, U. (1998), NetLogo Traffic 2 Lanes model. 
 Center for Connected Learning and 
Computer-Based Modeling, Northwestern University, Evanston, IL. 
[13] Wilensky, U. (1999), NetLogo. Center for Connected 
Learning and Computer-Based Modeling, Northwestern University, Evanston, IL.