Báo Cáo Xây dựng chu trình xác lập kế hoạch công tác bảo trì mạng lưới mặt đường ô tô

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: . .4
TỔNG QUAN CHUNG VÀ MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU . .4
CHƯƠNG 2: . .7
ĐỀ XUẤT CHU TRÌNH THỰC HIỆN . .7
2.1 Thu thập số liệu . 7
2.2 Phân tích tối ưu . 7
2.3. ChuNn bị phân chia các gói thầu . 9
CHƯƠN G 3: . .13
VÍ DỤ ÁP DỤN G CỤ THỂ . 13
3.1. Số liệu đầu vào . .13
3.1.1. Định nghĩa mạng lưới và hiệu chỉnh dữ liệu: . .13
3.1.2. Dữ liệu giao thông và chi phí vận doanh . .13
3.2. Hiệu chỉnh cho các điều kiện địa phương . .15
3.3. Phân chia đoạn đồng nhất . .16
3.4. Các công tác bảo trì thích hợp . .16
3.4.1. Các phương án bảo trì . .17
3.4.2.Các phương án bảo trì tối ưu tương ứng cho các đoạn tuyến đại diện 18
3.4.3. Phát sinh các phương án bảo trì thích hợp cho phân tích .18
3.5. Kết quả phân tích . 22
CHƯƠN G 4. .23
KẾT LUẬN VÀ KIẾN N GHN .23
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 24
PHỤ LỤC 1: . 27
PHỤ LỤC 2: . 38
- 1 -




DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 3.1. Tỷ lệ tăng trưởng xe hàng năm . 13
Bảng 3.2. Các số liệu đặc trưng của dòng xe đặc trưng . .0
Bảng 3.3. Hệ số hiệu chỉnh sự thay đổi độ gồ ghề theo điều kiện môi trường . .15
Bảng 3.4. Hệ số hiệu chỉnh sự này sinh các vết nứt theo sự xuống cấp môi trường 15
Bảng 3.5. Đặc điểm mạng lưới đường . .16
Bảng 3.6. Đơn giá chi phí của các công việc bảo trì . .17
Bảng 3.7. Phương án bảo trì tối ưu tương ứng cho các đoạn đại diện . .18
Bảng 3.8. Lựa chọn bảo trì cho các đoạn với lưu lượng rất cao và cao . 19
Bảng 3.9. Lựa chọn bảo trì cho các các đoạn với lưu lượng trung bình và thấp .20
Bảng 3.10. Danh sách công việc 3 năm đầu cho các đoạn tuyến . 21
- 2 -




TÓM TẮT
Báo cáo Dự án N âng cấp Mạng lưới Quốc lộ Việt N am cho thấy, khoảng 40% mạng
lưới quốc lộ ở tình trạng xấu và rất xấu. Trong khi đó, nguồn vốn hiện tại dành cho
bảo trì mạng lưới chỉ vào khoảng 60% chi phí cần để duy trì mạng lưới đường ở
điều kiện hiện có. Công tác bảo trì chưa có những kế hoạch công việc và có những
kế hoạch về việc phân bổ vốn cho công tác quản lý và bảo trì mạng lưới đường
trong nhiều năm liên tiếp. Do vậy, mục đích của nghiên cứu là đưa ra chu trình xác
định danh sách các đoạn tuyến cần bảo trì cùng với công việc bảo trì cho kế hoạch
quản lý và bảo trì mạng lưới đường bộ trong nhiều năm liên tiếp. Phân tích sử dụng
phương pháp kết hợp mô hình HDM-4/EBM với phân đoạn đồng nhất cho việc
phân tích tối ưu hóa về lợi ích kinh tế trong điều kiện hạn chế về nguồn vốn. N ghiên
cứu hướng đến việc đưa ra chu trình phân tích như là chỉ dẫn cụ thể cho các nhà
quản lý đường khi thực hiện các công tác lập kế hoạch bảo trì một cách khách quan
và khoa học hơn. Phương thức phân tích đề xuất trong nghiên cứu có ưu điểm là
xem xét được toàn bộ mạng lưới đường thay vì xem xét các đoạn tuyến được ấn
định trước bởi người phân tích, do vậy loại trừ được tính chủ quan trong khi thực
hiện phân tích.
Tuy vậy, khi sử dụng phân tích kế hoạch công việc bảo trì, HDM-4 giải
quyết bài toán tối ưu kinh tế-kỹ thuật của mạng lưới dưới góc độ vĩ mô và ấn định
công việc bảo trì tiêu chuNn cho từng đoạn tuyến đồng nhất. Mức độ chính xác của
phân tích không đi vào chi tiết công việc thực hiện và phụ thuộc rất nhiều vào cách
thức tiếp cận của phân tích. Chính vì vậy, trong nghiên cứu trình bày phương thức
kết hợp giữa kết quả từ mô hình HDM-4 và cách thức xác định công việc cụ thể
theo phương pháp VIZIR. Phương pháp này xây dựng trên hệ thống tích hợp giữa
thiết bị khảo sát tự động và trợ giúp của máy tính điện tử hệ thống để thu thập dữ
liệu, phân loại hư hỏng, và đánh giá chất lượng mặt đường cả về mặt hư hỏng kết
cấu và hư hỏng cấu tạo. Do đó, dựa trên các dữ liệu thu thập, khả năng chịu lực của
kết cấu mặt đường, lưu lượng giao thông, chỉ tiêu đánh giá chất lượng thu được,
các nhà quản lý và kỹ thuật có thể quyết định giải pháp công việc bảo trì thích hợp
cho từng vị trí hư hỏng nhất định. Dựa trên kết quả này nhà quản lý xác lập nên các
gói thầu cho công tác bảo trì của các đoạn tuyến lựa chọn.
- 3 -




CHƯƠN G 1
TỔNG QUAN CHUNG VÀ MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Hệ thống giao thông đường bộ đóng vai trò rất quan trọng trong việc phát triển kinh
tế và xã hội của quốc gia, tuy vậy việc đầu tư xây dựng hệ thống này tiêu tốn nguồn
ngân sách rất lớn. Hiện nay, mạng lưới đường bộ đã tương đối hoàn thiện nhưng lại
đang phải đối mặt với tình trạng hư hỏng và xuống cấp nghiêm trọng do việc tăng
nhanh nhu cầu giao thông và hạn hẹp về nguồn vốn dành cho công tác bảo trì. Sự
đầu tư và duy trì mạng lưới đường bộ luôn chiếm một tỷ trọng lớn trong ngân sách,
trong khi chi phí cho bảo trì và xây dựng lại mặt đường chiếm gần một nửa tổng chi
phí cho đường bộ (FHWA, 1987; Haas và cộng sự, 1994). N gân hàng Thế giới
(1988) đã tiến hành khảo sát trên 85 nước đang phát triển trong suốt hai thập kỷ và
cho thấy rằng khoảng 45 tỷ đôla đã tổn thất do việc thực hiện công tác bảo trì mạng
lưới đường không chính đáng. Trong khi chỉ cần khoảng 12 tỷ đô la để thực hiện
công tác bảo trì. Vai trò của công tác bảo trì càng trở nên quan trọng khi chi phí của
nhà quản lý và người sử dụng đường được xem xét đồng thời. Các báo cáo kỹ thuật
khác cũng chỉ ra những con số thống kê rằng nếu nhà quản lý bỏ ra 1 đôla cho công
tác bảo trì thì người sử dụng sẽ tiết kiệm được 2 đến 3 đôla (N gân hàng Thế giới,
1988; N gân hàng Phát triển châu Á, 2003; N CHRP, 2004). N gày nay, mạng lưới
đường bộ trên khắp thế giới đang chịu hư hỏng nặng nề do nhu cầu giao thông ngày
càng tăng, trong khi đó chi phí để phát triển và bảo trì mạng lưới đường thì bị giảm
đi ở các nước phát triển và bị hạn chế ở các quốc gia đang phát triển. Bởi vậy,
những đề xuất giải pháp hiệu quả rất cần thiết để quản lý những vốn đầu tư vào hệ
thống mặt đường, nhằm cho việc cung cấp những con đường không chỉ an toàn và
thuận lợi, mà còn đem lại lợi ích lớn cho xã hội.
Tại Việt N am, báo cáo Dự án N âng cấp Mạng lưới Quốc lộ Việt N am (RN IP,
2004) cho thấy, khoảng 40% mạng lưới đường quốc lộ ở tình trạng xấu và rất xấu.
Trong khi đó, nguồn vốn hiện tại dành cho bảo trì mạng lưới chỉ vào khoảng 60%
chi phí cần để duy trì mạng lưới đường ở điều kiện hiện có. Vấn đề này đã đặt ra
những thách thức cho công tác quản lý và bảo trì hệ thống mặt đường sao có hiệu
quả và kinh tế nhất trong điều kiện hạn hẹp về nguồn ngân sách. Việc xây dựng hệ
thống quản lý mạng lưới đường hiệu quả phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau,
như là nguồn tài chính, cơ chế và chính sách quản lý, nguồn lực con người, và các
vấn đề về kỹ thuật. Trong bài viết này chúng tôi sẽ đề cập đến vấn đề xây dựng chu
- 4 -




trình dựa trên phân tích kinh tế - kỹ thuật để xác định các công việc bảo trì một cách
hiệu quả và thích hợp.
Mô hình lựa chọn phương án (option evaluation system - OES) như Mô hình
quản lý và phát triển đường bộ HDM-4 (Highway Development and Management
System, HDM-4) được sử dụng rộng rãi cho việc trợ giúp đưa ra quyết định lựa
chọn phương án bảo trì mạng lưới đường bộ ở cả các nước phát triển cũng như các
nước đang phát triển trong suốt bốn thập kỷ qua. Hệ thống HDM-4 kế thừa từ mô
hình HDM-3 đã được công nhận là mô hình lựa chọn phương án OES tiên tiến nhất
trong việc nghiên cứu tính khả thi của dự án bảo trì đường bộ thông qua so sánh lợi
ích kinh tế (ví dụ: Bhandari và cộng sự, 1987; N gân hàng Thế giới, 1988; Riley và
cộng sự, 1994; Riley và Bennett, 1995; Liautaud và Faiz, 1996; Mushule và Kerali,
2001; Veerargavan và Reddy, 2003; Li và cộng sự, 2005; Đ.V. Hiệp và Tsunokawa,
2005; Jain và công sự, 2006). Hệ thống đánh giá lựa chọn (OESs) thường được kết
hợp với hệ thống quản lý mặt đường trong cơ quan quản lý đường bộ để hỗ trợ đưa
ra quyết định đầu tư ở ba cấp độ (mức độ chiến lược, chương trình, và dự án). Phân
tích chiến lược liên quan đến việc đưa ra kế hoạch chiến lược để ước đoán chi phí
cho phát triển và bảo trì mạng lưới đường dưới các kịch bản ngân sách khác nhau,
trong khi phân tích chương trình đưa ra các công việc bảo trì đối với số đoạn tuyến
được chọn. So sánh với phương pháp sử dụng ma trận đoạn tuyến (xem ví dụ,
PIARC, 2002; Archondo-Callao, 2008), phương pháp “phân tích chiến lược sử
dụng các đoạn đồng nhất” (Đ.V. Hiệp và Tsunokawa, 2010) có thể tăng tính chính
xác bằng việc giữ lại những đặc trưng và các thông tin riêng biệt ở mỗi đoạn đồng
nhất. Về mặt lý thuyết, không có sự khác biệt giữa việc “phân tích chiến lược sử
dụng các đoạn đồng nhất” và phân tích chương trình. Do vậy, mục đích của nghiên
cứu sẽ đề xuất cách thức ứng dụng “phân tích chiến lược sử dụng các đoạn đồng
nhất” cho việc xác định kế hoạch công việc bảo trì mạng lưới đường bộ. Sự phân
tích này sẽ xem xét toàn bộ mạng lưới đường thay vì xem xét các đoạn tuyến lựa
chọn cho phân tích chương trình một cách chủ quan.
Phân tích sử dụng mô hình HDM-4 kết hợp với mô hình EBM1 để thực hiện
bài toán tối ưu mạng lưới và các công tác bảo trì tìm ra các giải pháp đem lại lợi ích
lớn nhất cho xã hội trong điều kiện hạn chế về ngân sách và đảm bảo những điều
kiện phục vụ nhất định của mạng lưới (Archondo-Callao, 1999). Tuy vậy, khi sử
dụng phân tích kế hoạch công việc bảo trì, HDM-4 giải quyết bài toán tối ưu kinh
tế-kỹ thuật của mạng lưới dưới góc độ vĩ mô và ấn định công việc bảo trì tiêu
1 Mô hình chi tiêu ngân sách (Expenditure Budgeting Model ) được phát triển bởi N gân hàng Thế giới
(WB).
- 5 -




chuNn cho từng đoạn tuyến đồng nhất. Mức độ chính xác của phân tích không đi
vào chi tiết công việc thực hiện và phụ thuộc rất nhiều vào cách thức tiếp cận của
phân tích. Chính vì vậy, những phương pháp xác định cụ thể công tác bảo trì dựa
trên các phân tích về kỹ thuật cần phải kết hợp nhằm trợ giúp và bảo đảm tính đúng
đắn cho quá trình quyết định đầu tư.
Một trong các phương pháp phổ biến cho công việc trợ giúp lựa chọn giải
pháp công việc bảo trì là phương pháp VIZIR do Trung tâm thí nghiệm mặt đường
cuả Pháp (LCPC) phát triển. Phương pháp này xây dựng trên hệ thống tích hợp giữa
thiết bị khảo sát tự động và trợ giúp của máy tính điện tử hệ thống để thu thập dữ
liệu, phân loại hư hỏng, và đánh giá chất lượng mặt đường. Dựa trên các dữ liệu thu
thập, khả năng chịu lực của kết cấu mặt đường, lưu lượng giao thông, chỉ tiêu đánh
giá chất lượng thu được, các nhà quản lý và kỹ thuật có thể quyết định giải pháp
bảo trì thích hợp cho từng vị trí hư hỏng nhất định. Hệ thống VIZIR được sử dụng
phổ biến ở Pháp và các nước đang phát triển, đặc biệt cho các dự án đường bộ được
tài trợ vốn bởi N gân hàng Thế giới. Tại Việt N am, VIZIR gần đây được sự dụng
trong dự án bảo trì mạng lưới đường quốc lộ. Do vậy, mục tiêu tiếp theo của
nghiên cứu sẽ trình bày phương thức kết hợp giữa kết quả từ mô hình HDM-4 và
cách thức xác định công việc cụ thể theo phương pháp VIZIR.
Trong các phần sau đây, chúng tôi sẽ đề xuất trình tự thực hiện phân tích
theo mô hình HDM-4 nhằm xác định kế hoạch công tác bảo trì, tiếp theo là giới
thiệu việc ứng dụng phương pháp VIZIR trong việc xác định công việc bảo trì cụ
thể. Sau đó, chu trình đề xuất sẽ được áp dụng cho mạng lưới đường cụ thể ở Việt
N am, và đưa ra các kết luận và kiến nghị cho việc ứng dụng trong công tác lập kế
hoạch bảo trì mạng lưới mặt đường bộ.