Phát triển hệ thống giao thông thông minh trên các tuyến cao tốc

 Cần phát huy hiệu quả hệ thống giao thông thông minh

Giao thông thông minh là hệ thống gồm các thiết bị được ứng dụng khoa học kỹ thuật công nghệ như cảm biến, điện tử, tin học, viễn thông để điều khiển, điều hành và quản lý các hệ thống giao thông vận tải.

Với hệ thống này, rất nhiều công việc do con người trực tiếp thực hiện như quản lý khai thác hạ tầng giao thông, tổ chức giao thông đảm bảo an toàn, giảm thiểu tai nạn, xử lý vi phạm… sẽ được công nghệ, phần mềm chuyên dụng làm thay. Việc hiện đại hoá hệ thống quản lý giao thông không chỉ giúp đảm bảo an toàn giao thông mà còn tối ưu chi phí quản lý và hiệu quả đầu tư.

Dễ dàng theo dõi lộ trình tuyến qua phần mềm quản lý giao thông thông minh. (Ảnh: Ngọc Anh)

Trên thế giới, rất nhiều nước phát triển như Hàn Quốc, Singapore, Nhật Bản… đã đầu tư hệ thống giao thông thông minh không chỉ cho các tuyến cao tốc mà còn sử dụng rộng rãi với hệ thống giao thông đô thị. Các hệ thống này cũng đang phát huy vai trò và hiệu quả đầu tư.

Bằng việc tích hợp các công nghệ tiên tiến như cảm biến, trí tuệ nhân tạo (AI), Internet vạn vật (IoT) vào cơ sở hạ tầng và phương tiện giao thông, các quốc gia đã nâng cao hiệu quả vận hành và an toàn của mạng lưới giao thông, qua đó không chỉ giảm số lượng tai nạn mà còn có thể hạn chế tác động đến môi trường.

Tại Việt Nam, một số tuyến cao tốc và đô thị lớn, ITS mới chỉ được đầu tư manh mún. Năm 2010, tuyến cao tốc đầu tiên khu vực phía Nam là cao tốc Thành phố Hồ Chí Minh - Trung Lương đưa vào sử dụng. Sau đó 3 năm, ITS của cao tốc này được đầu tư, do nhà thầu Hàn Quốc lắp đặt. Tuy nhiên, chỉ sau khoảng 5 năm đã xuất hiện nhiều hư hỏng như đứt cáp, nguồn điện không ổn định, lỗi camera… khiến hệ thống bảng thông tin điện tử, camera quan sát, hệ thống đếm xe gần như bị tê liệt. Đến năm 2020, hệ thống mới bắt đầu được sửa chữa nhưng cũng phải thuê chuyên gia nước ngoài, rất phức tạp và chi phí lớn.

Việc vận hành ITS không hiệu quả, cùng với việc tuyến cao tốc này dừng thu phí khiến tuyến đường được đầu tư gần 10.000 tỷ đồng luôn trong tình trạng quá tải, thường xuyên xảy ra sự cố, giảm hiệu quả đầu tư.

Bên cạnh đó, tại một số tuyến cao tốc đã có ITS nhưng lại mới chỉ “thông minh” một nửa, chỉ có một số phân hệ cơ bản nhất của ITS.

Tại tuyến cao tốc Hà Nội - Hải Phòng, với chiều dài hơn 100km, từ khi đi vào khai thác đã được đầu tư hệ thống ITS, giúp kiểm soát mọi hoạt động dọc tuyến và kịp thời xử lý các tình huống giao thông. Theo đại diện chủ đầu tư công trình, ngay từ khi lập dự án, đơn vị đã thuê tư vấn thiết kế triển khai, ứng dụng hệ thống ITS gồm nhiều thành phần như quản lý giao thông, hệ thống camera quan sát, camera dò đếm xe, biển báo thông tin thay đổi, giám sát tải trọng xe, thu phí, liên lạc nội bộ,...

Trên thực tế, hệ thống này tuy đem lại hiệu quả bước đầu khá tích cực, song vẫn cần một bộ máy nhân sự để theo dõi, phát hiện sự cố, giám sát liên tục hình ảnh camera truyền về qua màn hình, nhiều tình huống chưa hoàn toàn tự động và thông minh đúng nghĩa. Trong trường hợp xảy ra sự cố, nhân sự phải nhập dữ liệu thủ công để thông báo trên màn hình VMS cảnh báo các chủ phương tiện lưu thông trên tuyến, nên có độ trễ nhất định, không bảo đảm tính tức thời, giảm hiệu quả thông báo.

Đầu tư đồng bộ từ đầu dự án

Theo quy hoạch đường bộ cao tốc, Việt Nam sẽ có 41 tuyến, với tổng chiều dài hơn 9.000 km. Đến nay, cả nước đã có 34 tuyến, với tổng chiều dài 1.829 km đưa vào khai thác. Dự kiến, đến năm 2025 sẽ đạt 3.000 km và đến năm 2030 đạt 5.000 km đường cao tốc.

Một số tuyến đường đã được hoàn thiện ITS song song quá trình xây dựng dự án và được đưa vào hoạt động đồng bộ cùng tuyến, phát huy hiệu quả trong quá trình quản lý, vận hành khai thác và bảo trì, nâng cao năng lực thông hành và đảm bảo an toàn giao thông.

Biển báo điện tử và đèn tín hiệu giao thông trên tuyến cao tốc Cam Lâm - Vĩnh Hảo (Ảnh: Ngọc Anh)

Cao tốc Cam Lâm - Vĩnh Hảo dài 78,5km vừa được khánh thành vào ngày 28/4/2024, là dự án đầu tiên trên tuyến cao tốc Bắc - Nam giai đoạn 1 có hệ thống ITS hiện đại hoàn thành đồng bộ cùng phần tuyến, được tích hợp cả phần đường và phần hầm. Hệ thống ETC liên tuyến với đầu vào mở (không có barrier), dữ liệu thu phí tại các trạm được kết nối và đồng bộ về Trung tâm giám sát thu phí đảm bảo công tác thu phí đầy đủ minh bạch.

ITS tại cao tốc Cam Lâm – Vĩnh Hảo khắc phục gần như hoàn toàn các hạn chế của ITS trước đây. Đầu tháng 5, đoàn công tác Ban Quản lý dự án 7 (thuộc Bộ GTVT) đã đến dự án cao tốc Cam Lâm - Vĩnh Hảo để tham quan thực tế, trao đổi kinh nghiệm triển khai và quản lý vận hành ITS và hệ thống thu phí không dừng (ETC) tại tuyến này.

Đại diện nhà đầu tư cho biết, hệ thống ITS trên cao tốc Cam Lâm - Vĩnh Hảo bao gồm các hợp phần như hệ thống điện, quạt thông gió, phòng cháy chữa cháy, điện chiếu sáng, camera giám sát và phát hiện sự cố, biển báo giao thông điện tử và đèn tín hiệu, hệ thống thu phí ETC…

Trong đó, hệ thống camera giám sát trên tuyến bao gồm 21 camera PTZ, 1 camera FIX và 5 camera VDS giám sát, bố trí mỗi điểm cách nhau 2 km để thu thập thông tin trên tuyến gửi về trung tâm điều khiển. Trên tuyến có hầm núi Vung dài 2.250m là hầm cấp đặc biệt. Trong hầm có hệ thống ITS bao gồm 11 camera PTZ, 38 camera FIX và 4 camera VDS giám sát và thu thập thông tin, đưa các cảnh báo về trung tâm cho đơn vị vận hành

Đặc biệt, các cụm thiết bị ITS trên tuyến này vận hành hoàn toàn bằng năng lượng tái tạo sử dụng cả công nghệ pin điện mặt trời và tua bin gió, được giám sát từ xa để xử lý sự cố thiết bị kịp thời qua hệ thống truyền dẫn nội bộ.

Trung tâm điều hành - giám sát giao thông sẽ tổng hợp tín hiệu từ các thiết bị ngoại vi trong hầm và ngoài tuyến (CCTV, VMS, cảm biến...) để đưa ra các kịch bản vận hành hợp lý, kịp thời, đảm bảo an toàn. Đồng thời được tích hợp tính năng sử dụng trí thông minh nhân tạo (AI) để phân tích tình huống, hỗ trợ người giám sát giao thông đưa ra quyết định phù hợp khi xảy ra sự cố.

Hiện nay, Bộ Giao thông Vận tải đang chỉ đạo các đơn vị khẩn trương rà soát, để đầu tư hoàn chỉnh hệ thống ITS và Trung tâm quản lý điều hành giao thông tuyến đối với các dự án đường cao tốc Bắc - Nam phía Đông đảm bảo đồng bộ, hiệu quả.

Ông Nguyễn Viết Huy - Phó cục trưởng Cục Đường cao tốc Việt Nam cho biết, hệ thống ITS sẽ được đầu tư đồng bộ phục vụ cho quản lý, khai thác các tuyến cao tốc Bắc - Nam. Lộ trình thực hiện trong giai đoạn 2023 - 2025, Bộ Giao thông Vận tải sẽ xây dựng quy hoạch ITS quốc gia và kiến trúc ITS quốc gia đến năm 2030; hoàn thiện hệ thống văn bản quy phạm pháp luật cho đầu tư, khai thác, sử dụng ITS đã và đang đầu tư; thống nhất mô hình các giai đoạn phát triển của hệ thống ETC…

Giai đoạn 2025 - 2030 sẽ triển khai xây dựng trung tâm quản lý, điều hành giao thông quốc gia; kết nối các trung tâm quản lý, điều hành giao thông tuyến về trung tâm quản lý, điều hành giao thông quốc gia; vận hành trung tâm quản lý, điều hành giao thông quốc gia đối với hệ thống đường cao tốc.

Giai đoạn sau 2030, tiếp tục hoàn thiện ITS các tuyến cao tốc được đầu tư hoàn chỉnh; kết nối các trung tâm ITS tuyến thuộc địa phương về trung tâm quản lý, điều hành giao thông quốc gia; vận hành Trung tâm quản lý, điều hành giao thông quốc gia trên phạm vi toàn quốc.