Tiến Sĩ Nghiên cứu lựa chọn hợp lý các thông số kỹ thuật cơ bản của tuyến đường sắt cao tốc và áp dụng cho t

LUẬN ÁN TIẾN SĨ
NĂM 2015
MỤC LỤC
Mở đầu
1. Lý do chọn đề tài 1
2. Mục đích nghiên cứu đề tài 1
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1
4. Phương pháp nghiên cứu 1
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2
Chương 1: Tổng quan về lựa chọn các thông số kỹ thuật cơ bản
(TSKTCB) của tuyến đường sắt cao tốc3
1.1. Các khái niệm 3
1.1.1. Đường sắt phổ thông 3
1.1.2. Đường sắt cận cao tốc 3
1.1.3. Đường sắt cao tốc 3
1.1.4. Thông số kỹ thuật cơ bản của tuyến đường sắt 3
1.2. Các thông số kỹ thuật cơ bản và các quy định chung 3
1.2.1. Thông số kỹ thuật cơ bản của đường sắt phổ thông 3
1.2.2. Thông số kỹ thuật cơ bản của tuyến đường sắt cao tốc 4
1.2.2.1. Cơ sở xác định các TSKTCB của tuyến đường sắt cao tốc 4
1.2.2.2. Giới thiệu quy định về TSKTCB của 1 số nước 4
1.2.2.3. Đối với Việt Nam 6
1.2.2.4. TSKTCB của tuyến đường sắt cao tốc 7
1.3. Sự cần thiết phải lựa chọn hợp lý các TSKT trên tuyến đường sắt cao tốc 11
1.4. Lựa chọn TSKTCB trên tuyến đường sắt cao tốc 11
1.4.1. Phương pháp lựa chọn riêng biệt từng TSKTCB 11
1.4.1.1. Chọn tốc độ thiết kế (tốc độ mục tiêu) 11
1.4.1.2. Bán kính đường cong tròn tối thiểu (R) 12
1.4.1.3. Độ dốc tối đa của chính tuyến 17
1.4.1.4. Khoảng cách giữa hai tim tuyến 19
1.4.2. Phân tích đánh giá phương pháp truyền thống lựa chọn tổ hợp các
minTSKTCB về các yếu tố tuyến đường24
1.4.3. Phân tích những công trinh nghiên cứu ở trong nước liên quan đến chọn
TSKTCB của tuyến đường sắt cao tốc
26 1.4.4. Những tồn tại trong việc tìm các TSKTCB theo phương pháp truyền
thống
1.5. Mục tiêu của luận án 26
1.6. Nội dung và phương pháp nghiên cứu 27
Chương 2: Ứng dụng phương pháp phân tích đa chỉ tiêu để lựa chọn các
TSKTCB của tuyến đường sắt cao tốc 28
2.1. Giới thiệu về phương pháp phân tích đa chỉ tiêu 28
2.1.1. Phân tích đa chỉ tiêu 28
2.1.2. Các khái niệm của phân tích đa chỉ
tiêu 28
2.1.3. Mô hình đánh giá đa chỉ tiêu 29
2.1.4. Các mô hình toán học hỗ trợ trong phương pháp phân tích đa chỉ tiêu 30
2.1.4.1. Phương pháp Conjunctive 30
2.1.4.2. Phương pháp AHP 31
2.1.5. Lựa chọn những người tham gia vào quá trình đánh giá đa chỉ tiêu 35
2.1.5.1. Những người tham ra vào quá trình đánh giá và ra quyết định 37
2.1.5.2. Lãnh đạo quá trình đánh giá 37
2.1.5.3. Nhóm chuyên gia phân tích 37
2.1.5.4. Ý kiến của công chúng 37
2.1.6. Các phương pháp ra quyết định trong quá trình đánh giá đa chỉ tiêu 38
2.1.6.1. Phương pháp bầu cử 39
2.1.6.2. Phương pháp bỏ phiếu 39
2.1.6.3. Phương pháp thảo luận trực tiếp 40
2.1.6.4. Phương pháp Nominal Group 40
2.1.6.5. Phương pháp Delphi 40
2.2. Giới thiệu quy trình đánh giá đa chỉ tiêu 41
2.2.1. Lựa chọn những người tham gia vào quá trình ra quyết định 41
2.2.2. Xác định các chỉ tiêu đánh giá và thiết lập sơ đồ phân tích (cây phân tích) 42
2.2.2.1. Xác định các chỉ tiêu đánh giá và thiết lập sơ đồ phân tích 42
2.2.2.2. Thiết lập các phương án và loại bỏ các phương án không thể chấp nhận 43
2.2.3. Xác định tầm quan trọng tương đối của các chỉ tiêu 43
2.2.4. Xác định độ lớn tương đối của các chỉ tiêu 45
2.2.4.1. Xác định độ lớn tương đối của các chỉ tiêu lượng hóa được 45
26 2.2.4.2. Xác định độ lớn tương đối của các chỉ tiêu không lượng hóa được 46
2.2.4.3. Thu thập ý kiến chuyên gia để so sánh và xác định độ lớn các chỉ tiêu 46
2.2.4.4. Xử lý số liệu thu thập từ ý kiến chuyên gia 47
2.2.5. Xác định phương án tốt nhất 47
2.2.5.1. Xác định độ lớn tương đối của các chỉ tiêu của phương án 47
2.2.5.2. Phân tích độ nhạy 48
2.2.6. Chương trình Expert Choice 48
2.2.7. Tổng hợp sơ đồ thực hiện đánh giá đa chỉ tiêu để ựa chọn phương án 49
2.3. Các đặc điểm và các ứng dụng hiện nay của phân tích đa chỉ tiêu 50
2.3.1. Đặc điểm phân tích đa chỉ tiêu 50
2.3.2.Ứng dụng của phân tích đa chỉ tiêu hiện nay 50
2.4. Ứng dụng phương pháp phân tích đa chỉ tiêu để lựa chọn các TSKTCB của
đường sắt cao tốc
2.4.1. Cơ sở đề xuất ứng dụng phương pháp phân tích đa chỉ tiêu để lựa chọn
các TSKTCB của ĐSCT
2.4.2. Các bước thực hiện phân tích đa chỉ tiêu để lựa chọn các TSKTCB của
ĐSCT
2.4.2.1. Xây dựng bài toán và thiết lập sơ đồ phân tích 52
2.4.2.2. Lựa chọn chuyên gia tham gia vào quá trình ra quyết định 53
2.4.2.3. Phân tích các chỉ tiêu đánh giá 54
2.4.2.4. Thiết lập phương án và xác định tầm quan trọng tương đối của các chỉ
tiêu 69
2.4.2.5. Tính toán, xác định phương án tốt nhất bằng cách tính trọng số R của
từng phương án
2.4.2.6. Phân tích độ nhạy, ra quyết định lựa chọn phương án 71
2.5. Kết luận Chương 2 71
Chương 3: Lựa chọn các TSKTCB của tuyến đường sắt cao tốc Hà Nội -
Vinh 73
3.1. Giới thiệu đường sắt hiện tại 73
3.2. Xác định bài toán và thiết lập sơ đồ phân tích số liệu đầu vào 74
3.2.1. Thiết lập bài toán 74
3.2.2. Sơ đồ phân tích các chỉ tiêu và sơ đồ tính toán 74
3.2.3. Các số liệu ban đầu phục vụ việc phân tích 75
3.3. Lựa chọn các chuyên gia đánh giá 76
3.4. Phân tích các chỉ tiêu đánh giá để lựa chọn thực hiện cho điểm so sánh các
chỉ tiêu 76
3.4.1. Phân tích, lựa chọn miền các tiêu chuẩn kỹ thuật 76
3.4.2. Phân tích các chỉ tiêu 76
3.5. Tổng hợp ý kiến chuyên gia để tính toán các trọng số và thành lập các
phương án so sánh 78
3.5.1. Từ kết quả chấm điểm so sánh của các chuyên gia đối với từng chỉ tiêu,
thực hiện tổng hợp, sử lý số liệu để đưa vào tính toán
3.5.2. Tính trọng số các chỉ tiêu tiêu chuẩn 78
3.5.3. Tính trọng số các chỉ tiêu chi tiết trong từng chỉ tiêu tiêu chuẩn. 79
3.5.3.1. Chỉ tiêu Kỹ thuật - Công nghệ 79
3.5.3.2. Chỉ tiêu Kinh tế 80
3.5.3.3. Chỉ tiêu Môi trường 81
3.5.3.4. Chỉ tiêu Xã hội 81
3.5.3.5. Chỉ tiêu các Dữ liệu mờ 82
3.5.4. Thiết lập phương án 83
3.5.5. Tính toán, xác định phương án tốt nhất bằng cách tính trọng số R của



từng phương án 84
3.5.5.1. Tính trọng số R của phương án tốc độ mục tiêu 300(km/h) theo phần
mềm Expert choice
3.5.5.2. Tính trọng số R của phương án tốc độ mục tiêu 300(km/h) theo phần
mềm VBA
3.5.5.3. Ra quyết định lựa chọn phương án 109

3.5.6. So sánh với kết quả nghiên cứu của các tổ chức quốc tế 109
Kết luận và kiến nghị111
Danh mục các công trình công bố kết quả nghiên cứu của đề tài, luận án113
Tài liệu tham khảo114
Phụ lục đính kèm
MỞ ĐẦU
Đường sắt cao tốc là loại hình giao thông vận tải được phát triển ở nhiều
nước Châu Âu, ở Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc và một số quốc gia khác từ
những năm cuối của thập kỷ 20. Loại hình giao thông vận tải này đã khẳng định
những ưu việt và sức cạnh tranh với các loại hình giao thông vận tải khác như
hàng không, đường bộ, đường biển
Việc xây dựng đường sắt cao tốc ở Việt Nam cũng đã được bàn đến trong
thời gian qua và hiện đang tích cực thực hiện quy hoạch và các nghiên cứu khả thi
với 1 số đoạn trên tuyến Bắc - Nam. Trong quá trình nghiên cứu có các đề xuất
khác nhau cả về quan điểm đầu tư liên quan đến nguồn lực, hiệu quả kinh tế và
các quan điểm về lựa chọn thông số kỹ thuật cơ bản của tuyến đường.
1. Lý do chọn đề tài
Mỗi một tổ hợp các thông số kỹ thuật cơ bản của một tuyến đường sắt cao
tốc tương ứng với một sơ đồ năng lực vận chuyển và hiệu quả kinh tế - xã hội của
tuyến đường đó.
Bài toán lựa chọn tổ hợp các thông số cơ bản của tuyến đường sắt cao tốc
là bài toán phức tạp, phụ thuộc nhiều yếu tố. Nếu sử dụng các phương pháp truyền
thống thì cần rất nhiều thời gian và kinh phí để khảo sát số liệu, tính toán, so sánh
nhưng cũng chỉ cho độ hợp lý, tin cậy tối ưu với từng thông số, việc hợp lý cho cả
tổ hợp gặp nhiều khó khăn.
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài
Nghiên cứu, đề xuất phương pháp nhanh lựa chọn hợp lý các thông số kỹ
thuật cơ bản của đường sắt cao tốc trong điều kiện Việt Nam chưa có đường sắt
cao tốc.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Nghiên cứu cho việc xây dựng tuyến đường mới khổ tiêu chuẩn, đường
đôi; không xét cải tạo nâng cấp đường cũ.
- Chỉ giới hạn các thông số kỹ thuật cơ bản nhất của tuyến đường sắt cao
tốc theo tiêu chuẩn ngành 22 TCN362-07, gồm: Tốc độ thiết kế (Tốc độ mục
tiêu), bán kính đường cong tròn tối thiểu, độ dốc tối đa của chính tuyến và khoảng
cách giữa hai tim đường.
4. Phương pháp nghiên cứu
Thực hiện phân tích một cách có hệ thống các điều kiện chưa xác định
được rõ ràng (Chỉ tiêu mờ), ảnh hưởng đến quá trình lựa chọn thông số kỹ thuật
đường sắt cao tốc.