Nghiên cứu ảnh hưởng của ùn tắc giao thông tới mức độ tin cậy của dịch vụ buýt

ThS. An Minh Ngọc KS. Trần Thị Thu Hương Trường Đại học Giao thông vận tải  Người phản biện: TS. Nguyễn Thanh Tú TS. Đinh Thị Thanh Bình

Tóm tắt: UTGT đang dần trở thành nghiêm trọng ở các đô thị lớn Việt Nam. UTGT tác động sâu sắc tới hoạt động vận tải hành khách công cộng (VTHKCC) bằng xe buýt do hệ thống buýt hiện nay đang vận hành chung với dòng giao thông hỗn tạp nhiều xe máy. Mục đích của bài báo là xem xét định lượng ảnh hưởng của UTGT đến thời gian chuyến đi, từ đó tác động đến mức độ tin cậy của dịch vụ buýt. Thông qua việc phát triển mô hình hồi quy, thời gian chuyến đi tính trên 1km đường của xe buýt được xác lập như một hàm số của các nhân tố ảnh hưởng giả định như thời gian chuyến đi của xe máy, thời gian chuyến đi của ô tô, số lượng hành khách lên xuống... Đầu ra của mô hình được sử dụng để xác lập sự gia tăng thời gian chuyến đi của xe buýt trong giờ cao điểm so với giờ bình thường và là căn cứ để giúp các nhà quản lý cũng như các đơn vị khai thác có giải pháp quản lý phù hợp nhằm nâng cao độ tin cậy của dịch vụ VTHKCC.

Từ khóa: Ùn tắc giao thông, dịch vụ buýt.

Abstract: Almost big cities in Vietnam are facing with traffic congestion which has become much seriously. Traffic congestion imposes substantial on bus operation because buses now are operating in mixed-traffic flow with high motorcycle domination. The purpose of this paper is to quantify the additional time due to traffic congestion. A regression model is developed that estimates the bus travel time rate (in minutes per kilometer) as a function of influenced factors such as motorcycle traffic time rate, care traffic time rate, number of passengers boarding, etc,. Outcome of the model is used to estimate the increment of the bus travel time rate in free traffic flow compared to that in congested condition. These results are also used to help both transport authorities and operators to enforce the proposal solutions in order to increase bus reliability.

Keywords: Traffic jam, bus service.

1. Đặt vấn đề

Độ tin cậy, tính đúng giờ của xe buýt là một trong những minh chứng chứng tỏ dịch vụ buýt chất lượng cao và là một trong những yếu tố quyết định đến việc lựa chọn phương thức VTHKCC. Một dịch vụ buýt đảm bảo độ tin cậy cũng phần nào phản ánh hiệu quả của công tác quản lý điều hành.

Tại các đô thị có dòng giao thông đa phần là xe máy như Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh (Việt Nam), chính sách và các chiến lược hướng tới phát triển VTHKCC được các chuyên gia giao thông xem như là một bước đi đúng đắn trong việc giải quyết những vấn đề giao thông phức tạp như UTGT, TNGT và ô nhiễm môi trường. Tuy nhiên, một thực tế đáng buồn là trong khi sự đầu tư của Nhà nước vào lĩnh vực VTHKCC hàng năm là khá lớn, riêng trợ giá 1 năm cho VTHKCC bằng xe buýt xấp xỉ 61 triệu USD, bằng 381% trợ giá cho hệ thống VTHKCC bằng xe buýt tại Đức (Maria Nieswand & Matthias Walter, 2012) nhưng hiệu quả thu được không đáng kể, hệ thống buýt chỉ đáp ứng 9,5% nhu cầu đi lại của người dân (Tranconcen, 2010). Ngoài ra, sản lượng hành khách trong những năm gần đây duy trì tương đối ổn định khoảng trên 400 triệu lượt hành khách/năm (Tramoc, 2010 - 2012), chứng tỏ việc thu hút hành khách mới không đạt hiệu quả như kỳ vọng. 

Kết quả khảo sát của TRANCONCEN (2011) về thị trường VTHKCC ở Hà Nội cho thấy, khoảng 65% đối tượng trả lời phỏng vấn cho rằng lý do chính họ không sử dụng xe buýt là do phải chờ lâu, tính đúng giờ của dịch vụ kém. Do đó, việc nâng cao chất lượng dịch vụ, đặc biệt là nâng cao độ tin cậy và tính đúng giờ của xe buýt, bên cạnh việc cung cấp thông tin đầy đủ cho hành khách là một yêu cầu cấp thiết để thúc đẩy việc sử dụng dịch vụ VTHKCC trên địa bàn TP. Hà Nội.

Trên thế giới đã có một số nghiên cứu xem xét tác động của dòng giao thông ô tô đến hoạt động vận hành xe buýt với một số kết luận khác nhau. Ví dụ, nghiên cứu của Levinson (1986) chỉ ra rằng, UTGT trong dòng giao thông ô tô có tác động không đáng kể tới vận tốc xe buýt (chỉ khoảng 6%). Trong khi đó, McKnight và Paaswell (1997) lại cho rằng, UTGT tác động tới tốc độ xe buýt ở một số khía cạnh, trong đó tốc độ tối đa mà tại đó xe buýt có thể đạt được bị giới hạn bởi lưu lượng giao thông lớn. Ngoài ra, mật độ giao thông lớn có thể gây ra sự chậm xe, một số phương tiện do ùn tắc phải lấn chiếm điểm dừng đỗ xe buýt làm điểm đỗ tạm thời, điều này khiến cho xe buýt không thể thực hiện các hoạt động chuyển làn để vào điểm dừng đỗ. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, sự chênh lệch tốc độ giữa xe buýt và xe con sẽ càng bị nới rộng khi đường phố trở lên ùn tắc (tốc độ xe buýt chỉ bằng 59% tốc độ xe con).

Tuy nhiên, những nghiên cứu trên chủ yếu được thực hiện ở các đô thị phát triển, nơi hệ thống quản lý giao thông đã được phát triển đồng bộ và hiện đại, những đoạn tuyến quan sát về UTGT và thời gian ùn tắc thường ngắn. Điều này rất khác biệt với dòng giao thông hỗn hợp nhiều xe máy mà các đô thị ở Việt Nam đang phải đối mặt, nơi mà UTGT đang trở nên thường xuyên và kéo dài. Ngoài ra, đặc trưng cơ bản của dòng giao thông hỗn hợp nhiều xe máy khiến cho hoạt động xe buýt bị ảnh hưởng rất nhiều trên tuyến. Tuy nhiên, cho đến nay, việc định lượng các ảnh hưởng nói trên dường như vẫn chưa được xem xét trong các nghiên cứu trước đây. Do đó, nghiên cứu này tiến hành một số phân tích định lượng về ảnh hưởng của UTGT đến độ tin cậy của dịch vụ buýt.

2. Phương pháp nghiên cứu và thu thập dữ liệu

2.1. Khái niệm

Theo Downs (2004), có nhiều định nghĩa khác nhau về UTGT: (1) là trạng thái mà tại đó số lượng phương tiện đang di chuyển trên đường vượt quá khả năng cung ứng; hoặc (2) là sự mất cân đối giữa dòng giao thông và công suất, từ đó làm gia tăng thời gian chuyến đi, chi phí và làm thay đổi hành vi. Từ các quan điểm khác nhau đó, việc xây dựng bộ chỉ tiêu đo lường trạng thái ùn tắc là cần thiết. Theo TRB (1997), có hai chỉ tiêu phổ biến được sử dụng để xem xét trạng thái ùn tắc của dòng giao thông: Tỷ lệ lưu lượng/công suất (V/C) và thời gian xe chạy tính bình quân trên 1km đường. Theo Lindley (1987), UTGT xảy ra khi tỷ lệ V/C là 0,77, trong khi đó, Lomax (1997) phát hiện biểu hiện của UTGT là thời gian chuyến đi bình quân tính trên 1km đường ở khu vực trung tâm là 1,88 phút/km. Trong hai chỉ tiêu này, chỉ tiêu thứ 2 được sử dụng nhiều hơn cả để đo lường mức độ UTGT. Một phần bởi vì việc thu thập dữ liệu phục vụ cho việc tính toán chỉ tiêu này tương đối dễ dàng. Ngoài ra, các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian chuyến đi cũng dễ dàng được xác định. Chính vì vậy, trong nghiên cứu này, nhóm nghiên cứu quyết định sử dụng chỉ tiêu này như một chỉ tiêu cơ bản để xây dựng mô hình ở các phần phân tích tiếp theo.

2.2. Mô hình nghiên cứu

Xuất phát từ lý thuyết là sự gia tăng của lưu lượng giao thông sẽ làm giảm vận tốc buýt và tăng thời gian chuyến đi của xe buýt. Bên cạnh đó, một số nhân tố như số lượng hành khách lên/xuống tại trạm dừng đỗ, số lượng nút giao thông có đèn tín hiệu cũng làm tăng thời gian chuyến đi của xe buýt. Mô hình biểu diễn ảnh hưởng của các nhân tố tới thời gian chuyến đi bằng VTHKCC được trình bày như sau:

T_bus = f (T_MC, T_Car, N_{paxon_off}, N_inters)                   (1)

Trong đó: T_bus - Thời gian chuyến đi của xe buýt giữa hai điểm quan sát (phút/chiều dài tuyến đường);

T_MC - Thời gian chuyến đi của xe máy giữa hai điểm quan sát (phút/chiều dài tuyến đường);

T_Car - Thời gian chuyến đi của xe con giữa hai điểm quan sát (phút/chiều dài tuyến đường);

N_{paxon_off} - Bình quân số lượng hành khách lên/xuống xe theo chiều dài đoạn quan sát (hành khách/chiều dài tuyến đường);

N_inters - Bình quân số lượng đèn tín hiệu (số lượng đèn tín hiệu/chiều dài tuyến đường).

Kết quả từ mô hình trên sẽ được sử dụng để tính toán ảnh hưởng của UTGT tới thời gian chuyến đi của xe buýt trong giờ cao điểm và giờ bình thường. Sự gia tăng thời gian chuyến đi (TTI) được xác định như sau:

TTI_i = g * (TT_i^CD– TT_i^BT)                                (2)

Trong đó: TTI - Giá trị thời gian chuyến đi của xe buýt trên tuyến i tăng thêm do UTGT (phút/km);

g - Hệ số ảnh hưởng (xác định từ mô hình 1);

TT_i^CD - Thời gian chuyến đi của dòng giao thông trong giờ cao điểm (phút/km);

TT_i^BT - Thời gian chuyến đi của dòng giao thông trong giờ bình thường (dòng giao thông tự do) (phút/km).

2.3. Thu thập và phân tích dữ liệu

Để đo lường mức độ tin cậy của dịch vụ, dữ liệu được thu thập thông qua quan sát hiện trường. 2 tuyến xe buýt được lựa chọn làm mẫu nghiên cứu là tuyến xe buýt 26 và tuyến xe buýt 32 với 6 vị trí quan sát được thiết lập để ghi nhận thời gian xe buýt tới các điểm dừng đỗ với khoảng thời gian quan sát lên tới 18 giờ. Bên cạnh đó, biểu đồ vận hành của hai tuyến xe buýt nói trên cũng được thu thập từ phía Trung tâm quản lý và điều hành VTHKCC.

Để xem xét ảnh hưởng của các yếu tố tới thời gian chuyến đi của xe buýt, các thông tin về thời gian chuyến đi của xe buýt, thời gian dừng thực tế, số lượng hành khách lên, xuống xe được thu thập bởi nhân viên khảo sát trên xe buýt. Trong khi đó, các dữ liệu về quãng đường khảo sát, số lượng điểm dừng đỗ, số lượng nút giao thông có đèn tín hiệu được ghi nhận bởi nhân viên khảo sát thực địa. Tổng số 22 đoạn đường trên hai tuyến xe buýt nói trên được lựa chọn để ghi nhận thông tin.

Các dữ liệu sau khi thu thập được làm sạch và xử lý thông qua phần mềm thống kê SPSS 22 và Microsoft Office 2010. Việc xây dựng mô hình được tiến hành thông qua phần mềm SPSS sau khi tính toán các tham số và độ tin cậy của mô hình.

3. Phân tích kết quả

3.1. Độ tin cậy của dịch vụ buýt

Kết quả khảo sát tại điểm dừng đỗ cho thấy chỉ khoảng 23% số chuyến xe buýt đến đúng giờ so với biểu đồ vận hành. Trong khi đó có đến tới xấp xỉ 73% số chuyến xe đến muộn và 4% số chuyến xe đến sớm so với biểu đồ vận hành. Cá biệt, số chuyến đi muộn trên 10 phút so với biểu đồ vận hành chiếm khoảng 40% tổng số quan sát. Kết quả này cho thấy tính đúng giờ của dịch vụ VTHKCC bằng ở buýt ở Hà Nội hiện đang duy trì ở mức thấp.

Hình 3.1: Thống kê mức độ tin cậy của dịch vụ (N = 467 mẫu quan sát)

 Có rất nhiều yếu tố có thể ảnh hưởng tới thời gian chuyến đi của xe buýt dẫn tới việc đến trễ hoặc đến sớm so với biểu đồ vận hành. Do đó, việc xem xét sự biến động về thời gian chuyến đi sẽ là điều kiện tiên quyết để xác định những yếu tố ảnh hưởng.

3.2. Sự biến động thời gian chuyến đi của xe buýt

Việc xem xét thời gian chuyến đi của xe buýt được coi là nhân tố lý giải tại sao độ tin cậy của dịch vụ VTHKCC ở Hà Nội ở mức thấp. Nghiên cứu cho thấy tính bình quân trên 1km chiều dài quãng đường, thời gian chuyến đi của xe buýt có sự biến đổi tương đối rõ rệt (từ gần 2 phút tới 30 phút). Khoảng 43,7% chuyến đi có thời gian chuyến đi trong giới hạn 3 phút, xấp xỉ 78% số chuyến đi cho 1km đường trong giới hạn khoảng 5 phút.

Với các dữ liệu phân tích ở trên có thể thấy điều kiện giao thông ở Hà Nội tương đối phức tạp với phần nhiều các đoạn tuyến xảy ra UTGT.

Hình 3.2: Sự biến động về thời gian chuyến đi của xe buýt trên 1km đường

 3.3. Ảnh hưởng của các nhân tố tới thời gian chuyến đi

Khi đưa toàn bộ các tham số như thời gian chuyến đi bình quân của xe máy, ô tô, số lượng hành khách lên xuống, số lượng nút giao thông vào trong mô hình để xem xét ảnh hưởng của chúng tới thời gian di chuyển của xe buýt thì kết quả chạy hồi quy ban đầu cho thấy các yếu tố này giải thích tới 63% biến thiên của thời gian di chuyển của xe buýt. Trong các tham số nói trên, thời gian chuyến đi bằng xe máy có ảnh hưởng lớn nhất tới thời gian di chuyển của xe buýt, tiếp theo là thời gian chuyến đi bằng ô tô. Tuy nhiên, số lượng hành khách lên xuống xe dường như không ảnh hưởng tới thời gian chuyến đi của xe buýt do ý nghĩa của hệ số hồi quy nhỏ hơn 0,05. Trong trường hợp bỏ yếu tố này ra khỏi mô hình và chạy lại thì kết quả cho thấy như sau:

T_bus = 1.658 * T_MC - 0.65 * T_car + 0.21 * N_inters + 0.52

R² = 0.70, F = 365.00

Bảng 3.1. Kết quả tính toán các tham số của mô hình 3 biến

Cứ 1% thay đổi về thời gian chuyến đi của xe máy và ô tô có thể làm tăng 1,66% giảm 0,65% thời gian chuyến đi của xe buýt.

Kết quả của mô hình phản ánh sự logic, thời gian chuyến đi của xe buýt được xác định bằng thời gian chuyến đi của dòng giao thông cộng với thời gian mất do gia giảm tốc tại các nút giao thông. Hệ số hồi quy của các nút giao thông (0,41 phút/nút giao thông) phản ánh 15 giây dành cho việc dừng đỗ.

4. Kết luận và đề xuất

Kết quả tính toán của mô hình cho thấy sự gia tăng về tỷ lệ thời gian chuyến đi trong dòng giao thông sẽ làm gia tăng thời gian chuyến đi của xe buýt. Sự gia tăng thời gian chuyến đi của xe buýt gấp 1,66 lần sự gia tăng thời gian chuyến đi bằng xe máy và bằng 0,65 lần sự gia tăng thời gian chuyến đi của ô tô. Trong điều kiện các yếu tố khác như số lượng nút giao không thay đổi, mức độ gia tăng thời gian chuyến đi nói chung do UTGT sẽ được xác lập bằng           

TTI_i = 1.66 * (TT_{MC_i}^CD– TT_{MC_i}^BT)       - 0.65 * (TT_{Car_i}^CD– TT_{Car_i}^BT).

 Trong điều kiện dòng giao thông tự do, vận tốc dòng giao thông được xác định theo từng loại đường như quy định trong tiêu chuẩn thiết kế đường Việt Nam. Vận tốc dòng giao thông trên các trục đường chính được xác định vào khoảng 40km/h hoặc quy đổi sang thời gian chuyến đi bình quân là 1,5 phút/km. Theo TRANCONEN (2014), vận tốc bình quân của dòng giao thông trên các trục đường chính trong giờ cao điểm là 22km/h, tương ứng với 2,7 phút/km. Khi đó, mức độ gia tăng thời gian chuyến đi của xe buýt do UTGT là khoảng 1,68 phút/km/lượt xe.

Một số kiến nghị

Việc cải thiện mức độ tin cậy của dịch vụ VTHKCC hiện nay không quá khó thực hiện nhưng đòi hỏi sự quan tâm thực sự của cả cơ quan quản lý nhà nước và đơn vị khai thác. Để tránh ảnh hưởng của dòng giao thông hỗn hợp lên hoạt động vận hành của xe buýt, các giải pháp ưu tiên cho xe buýt là cần thiết. Theo TS. Nguyễn Văn Nam (2013), nếu xây dựng đường dành riêng cho xe buýt sẽ làm giảm sự chậm xe tới 71,4%. Tuy nhiên, việc xây dựng làn đường dành riêng cho xe buýt chỉ có thể thực hiện được trên một số đoạn tuyến có đủ điều kiện về bề rộng đường, việc mở rộng đối với toàn bộ mạng lưới là không khả thi. Việc ưu tiên cho xe buýt tại các nút giao thông có đèn tín hiệu mặc dù không khó thực hiện về mặt kỹ thuật nhưng lại không khả thi vì thực tế giao thông ở Việt Nam cho thấy xe máy thường dàn hàng ngang và chiếm dụng hầu hết không gian nút. Do đó, tại thời điểm hiện tại, một số kiến nghị dưới đây được đề xuất ở góc độ quản lý vận hành VTHKCC.

- Đơn vị quản lý VTHKCC cần phối hợp với các đơn vị khai thác để xây dựng biểu đồ vận hành tới từng điểm dừng đỗ, đối với từng đoạn tuyến phải tính toán lưu lượng và vận tốc dòng giao thông, trên cơ sở đó lập kế hoạch chính xác thời gian phương tiện đến điểm dừng đỗ.

- Tại các điểm dừng đỗ xe buýt nên trang bị các biển chỉ dẫn các mốc thời gian phương tiện đến điểm dừng để hành khách có thể lập kế hoạch về lộ trình và thời gian đi đến điểm dừng đỗ. Điều này tăng tính chủ động của hành khách và tăng hình ảnh về tính đúng giờ của xe buýt.

- Phải sử dụng công nghệ để giám sát hành trình xe buýt. Hiện nay, các phương tiện buýt đều trang bị thiết bị định vị GPS, tuy nhiên tốc độ truyền tín hiệu không tốt nên việc theo dõi lộ trình xe buýt còn nhiều hạn chế. Việc giám sát lộ trình của xe buýt là cần thiết để đo lường mức độ đúng giờ của buýt tại các điểm dừng đỗ, là căn cứ để thực hiện hoạt động thưởng/phạt đối với các đơn vị kinh doanh buýt o

Tài liệu tham khảo

[1]. Nguyễn Văn Nam (2013), Các giải pháp ưu tiên cho xe buýt trong đô thị phụ thuộc xe máy, Luận án Tiến sỹ, Trường Đại học Kỹ thuật Darmstadt, CHLB Đức.

[2]. Abkowitz Mark, Engelstein Israel (1983), Nhân tố ảnh hưởng tới thời gian hoạt động của tuyến VTHKCC, Tạp chí GTVT, Tập 17, Số 2, trang 107-113.

[3]. Downs, A. (2004), Ùn tắc giao thông: Đối phó với ùn tắc giao thông trong giờ cao điểm, Washington, D.C., Viện Brookings.

[4]. Kittelson và cộng sự (1999), Sổ tay công suất và chất lượng dịch vụ VTHKCC, TCRP.

[5]. Levinson Herbert S (1983), Phân tích hiệu quả thời gian chuyến đi sử dụng VTHKCC, Hồ sơ 915.

[6]. Levinson, H.S và Lomax, T.J. (1996),  Xây dựng chỉ số phản ánh ùn tắc giao thông, Tạp chí hội đồng nghiên cứu giao thông, số 1564, trang 1-10.

[7]. Lindley, J.A. (1987), Ùn tắc giao thông trên các trục đường chính đô thị: Định lượng vấn đề và xác định hiệu quả của các giải pháp đề xuất, Tạp chí ITE, 57(1), 27-32.

[8]. Lomax, T., Turner, S., Shunk, G., Levinson, H.S., Pratt, R.H., Bay, P.N. và Douglas, G.B. (1997), Định lượng ùn tắc giao thông, NCHRP Report 398, Washington, DC: Transportation Research Board.

[9]. Mc Knight C.E và Paaswell (4/1997), Tác động của ùn tắc giao thông tới dịch vụ buýt ở NewYork, Hiệp hội VTHKCC Thành phố New York MTA.

[10]. Tim Lomax, Shawn Turner, Gordon Shunk (1997), Định lượng tắc nghẽn giao thông, Tập 1, Báo cáo NCHRP.