Cảm biến radar trên tuyến cao tốc M25 dài 188 km ở Anh.

Việc áp dụng giải pháp công nghệ tiên tiến, có độ tin cậy cao trong lĩnh vực đường bộ sẽ góp phần khắc phục những giới hạn của hệ thống giao thông thông minh, nhờ đó hạn chế sự cố, tai nạn đường bộ, tối ưu hóa khả năng vận hành của hệ thống đường bộ hiện nay.

Tối ưu hóa bài toán đầu tư hạ tầng

TS. Nguyễn Đình Thạo, Giảng viên cao cấp tại Bộ môn Đường ôtô và Sân bay (Đại học Giao thông  - Vận tải) là một chuyên gia dành nhiều tâm huyết cho nghiên cứu lĩnh vực giao thông. Đối với ông, công nghệ mới phục vụ cho ngành này không chỉ là mối quan tâm mà còn là trách nhiệm của nhà nghiên cứu.

“Quy mô công trình hạ tầng giao thông đang có xu hướng nhỏ lại nhờ sự tham gia của công nghệ. Một con đường 4 làn đường, nếu áp dụng công nghệ một cách thông minh, có thể chỉ cần đầu tư 3 làn mà vẫn không thay đổi mục tiêu, hiệu quả sử dụng. Tương tự, nếu hệ thống giám sát vận hành các tuyến đường được nghiên cứu, đầu tư và ứng dụng các công nghệ mới phù hợp, hiệu quả vận hành và bài toán an toàn sẽ trở nên đơn giản hơn nhiều. Có thể nói công nghệ đã làm bài toán đầu tư hạ tầng trở nên tối ưu hơn”, TS. Nguyễn Đình Thạo chia sẻ quan điểm và tin rằng, các nhà đầu tư hạ tầng giao thông và các đơn vị quản lý giao thông chắc chắn sẽ quan tâm đến điều này.

Hiện tại, ông Thạo đang nghiên cứu hệ thống giao thông thông minh (ITS) được vận hành trên các tuyến cao tốc ở Việt Nam. Lý do là, hệ thống ITS dù đang mang lại nhiều lợi ích, nhưng bắt đầu bộc lộ nhiều hạn chế do giới hạn về công nghệ sử dụng.

Lấy tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10850:2015 về hệ thống giám sát, điều hành giao thông trên đường cao tốc để xem xét. Tiêu chuẩn này đã đưa ra cấu trúc của hệ thống giám sát điều hành giao thông cùng yêu cầu kỹ thuật đối với 14 hệ thống thành phần, trong đó có hệ thống camera giám sát giao thông (CCTV), hệ thống dò xe (VDS), hệ thống quản lý sự kiện, hệ thống cung cấp thông tin giao thông (VMS). Yêu cầu giám sát liên tục, không gián đoạn, tự động phát hiện ùn tắc, xe vi phạm… được nhấn mạnh.

Vấn đề là, theo TS. Nguyễn Đình Thạo, các hệ thống ITS đã triển khai ở nước ta chỉ mới sử dụng camera như một thiết bị chính phục vụ quản lý, giám sát giao thông. Nhược điểm của chúng là bị giới hạn khả năng làm việc trong các điều kiện cực hạn, như thời tiết, ánh sáng, khói lửa… điều này ảnh hưởng đến độ chính xác và cả khả năng tự động hóa, tạo lập cơ sở dữ liệu.

“Để khắc phục nhược điểm trên, đảm bảo đáp ứng yêu cầu kỹ thuật trong tiêu chuẩn hiện hành, giải pháp phù hợp nhất là tích hợp radar vào hệ thống ITS”, TS. Nguyễn Đình Thạo phân tích.

Thực tế hiện nay, các hệ thống an toàn trên ô tô đã được áp dụng công nghệ radar, bao gồm cảm biến chống va chạm, kiểm soát hành trình thích ứng (Adaptive Cruise Control), phanh khoảng cách, hỗ trợ cảnh báo người/vật cắt ngang…

“Radar đã được sử dụng rộng rãi trong dân sự, không có lý gì không đặt vấn đề áp dụng công nghệ khi đầu tư hạ tầng”, TS. Thạo nhấn mạnh.

Theo tính toán của vị chuyên gia này, hệ thống radar khi được kết hợp với hệ thống ITS sẵn có của đường bộ sẽ giúp đơn vị vận hành, quản lý nắm được các thông tin chi tiết về giao thông, chẳng hạn như phương tiện chạy quá nhanh, quá chậm hay đang bị dồn ứ do sự cố đều được thông báo và hiển thị theo thời gian thực. Trên cơ sở dữ liệu này, đơn vị vận hành sẽ quyết định các phương án điều tiết lưu lượng xe hợp lý, kết hợp với bảng hiệu thông tin có thể thay đổi nội dung để hướng dẫn lái xe ra quyết định hợp lý trong trường hợp có tai nạn hay sự cố xảy ra trên đường…

Khắc chế “điểm mù” của camera

Mặc dù vậy, theo TS. Nguyễn Đình Thạo, ý nghĩa lớn hơn của việc tích hợp radar vào hệ thống ITS là giảm thiểu sự cố, tai nạn trên đường và đặc biệt là giáo dục, điều chỉnh hành vi lái xe cho tài xế.

Ưu điểm của radar thể hiện rõ nét khi được ứng dụng vào các đường hầm trên tuyến cao tốc, đặc biệt trong trường hợp có nguy cơ xảy ra sự cố với điều kiện môi trường khắc nghiệt, như nhiệt độ cao, lửa khói dày đặc, thiếu ánh sáng kết hợp khói bụi nhiều… Đặc điểm này sẽ bổ trợ cho tính năng của hệ thống thu thập phát hiện sự cố, đảm bảo hệ thống duy trì khả năng hoạt động liên tục, giúp người điều khiển vận hành tại trung tâm vẫn có thể đưa ra được các ứng phó kịp thời. Đặc biệt, giới chuyên gia về giao thông - vận tải cho rằng, khi có sự cố trong hầm, hệ thống radar được xem là giải pháp duy nhất cung cấp thông tin về tình hình bên trong để giúp việc giải cứu, cứu nạn, cứu hộ được kịp thời và hiệu quả cũng như tránh được các sự cố thứ cấp nghiêm trọng khác.

Theo thống kê trên tuyến cao tốc dài thứ hai tại Vương quốc Anh, sau khi lắp đặt hệ thống radar, tỷ lệ tai nạn, thương vong đã giảm 40%.

Theo TS. Thạo, khi áp dụng công nghệ này, mỗi ô tô khi vào cao tốc sẽ được cấp một mã số định danh, giúp đơn vị vận hành có thể theo dõi được toàn bộ hành trình của chiếc xe. Kết hợp với hệ thống camera và các dịch vụ công nghệ, viễn thông hiện nay, cơ quan quản lý có thể gửi cảnh báo trực tiếp tới tài xế khi phát hiện hành vi lái xe không an toàn, chạy quá tốc độ…

Được biết, công nghệ này đã triển khai ở nhiều tuyến cao tốc, các trục giao thông chính, hầm đường bộ tại nhiều quốc gia trên thế giới, như Hàn Quốc, Trung Quốc, New Zealand, Đan Mạch, Anh, Ý, Australia, Na Uy, Thụy Điển… và cả một số quốc gia có kết cấu hạ tầng khá tương đồng với Việt Nam, như Thái Lan, Ai Cập…

Tại Việt Nam, vừa qua, Bộ Giao thông - Vận tải đã phê duyệt Dự án Đầu tư hệ thống ITS đối với các dự án thành phần cao tốc Bắc - Nam. Theo Nghị quyết số 117/2020/QH14 của Quốc hội, 3 dự án đã chuyển hình thức đầu tư công (Mai Sơn - Quốc lộ 45; Vĩnh Hảo - Phan Thiết; Phan Thiết - Dầu Giây) đều là các đoạn tuyến cao tốc quan trọng, có kết nối với nhiều khu vực trọng yếu cũng như nối tiếp với các tuyến cao tốc hiện hữu, nên đòi hỏi công tác quản lý, điều hành giao thông cần hiệu quả.

Cũng phải nhắc lại, Nghị quyết số 52/2017/NQ-QH ngày 22/11/2017 của Quốc hội về chủ trương đầu tư Dự án Xây dựng một số đoạn đường bộ cao tốc trên tuyến Bắc Nam phía Đông giai đoạn 2017 - 2020 cũng đã yêu cầu: “Dự án áp dụng công nghệ tiên tiến, hiện đại, đảm bảo yêu cầu an toàn, đồng bộ, chất lượng và hiệu quả”.

Tại khoản 2, Điều 3, Văn bản hợp nhất số 32/VBHN-VPQH ngày 16/12/2019 hợp nhất Luật Công nghệ cao của Văn phòng Quốc hội đã chỉ rõ: “Nhà nước dành kinh phí nhập khẩu một số công nghệ cao, máy móc, thiết bị công nghệ cao trong nước chưa tạo ra được để thực hiện dự án quan trọng về kinh tế - xã hội, quốc phòng, an ninh”.

Đây chính là cơ sở pháp lý để các chuyên gia đặt yêu cầu bổ sung hạng mục thiết bị vào hệ thống ITS một cách cấp bách cho những công trình có tính quan trọng như cao tốc Bắc - Nam.

Tất nhiên, nếu được áp dụng, đây sẽ là lần đầu công nghệ này được sử dụng ở Việt Nam. Cũng có ý kiến cho rằng, cần đánh giá toàn diện trước khi áp dụng đại trà, nhất là trong bối cảnh hiện tại, khi hệ thống ITS đang được triển khai theo các hồ sơ được duyệt

Như vậy, yêu cầu thực tế là giải pháp radar phải được kết nối, phải tương thích với hệ thống ITS qua các chuẩn kết nối chung.

Các chuyên gia công nghệ đã tìm được lời giải cho đầu bài này, nhờ hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu (SCADA) đang phổ biến hiện nay, hoàn toàn có thể sử dụng làm chuẩn kết nối. Khi đó, hệ thống radar không chỉ không xung đột mà còn bổ trợ tốt với hệ thống ITS hiện hữu. Đây là yếu tố quan trọng khi xét tới việc ứng dụng công nghệ mới, vì chủ đầu tư sẽ không phải tính tới phương án thay đổi quá lớn.

“Giải pháp này bổ khuyết những vấn đề hệ thống camera giám sát hiện tại chưa làm được. Hệ thống radar mới cũng phải đảm bảo khả năng dễ dàng kiểm soát trạng thái hoạt động, bảo trì, sửa chữa, thay thế thiết bị...”, đại diện Tổng công ty Phát triển hạ tầng và Đầu tư tài chính Việt Nam (Vidifi) từng nhìn nhận về hệ thống radar nếu được triển khai tích hợp vào ITS...