Công nghệ giúp cải thiện giao thông trong các thành phố thông minh

Mạng lưới đường bộ là một trong những bộ phận lớn nhất của cơ sở hạ tầng mà các thành phố và các cơ quan giao thông vận tải phải quản lý. Trong thập kỷ qua, dân số gia tăng đã khiến mức độ giao thông đô thị - và những tác động tiêu cực mà chúng mang lại cho các thành phố - tăng lên, gây áp lực lớn lên cơ sở hạ tầng đường bộ và các cơ quan chức năng.

Tình trạng giao thông quá tải và tắc nghẽn ở các thành phố làm giảm chất lượng cuộc sống ở khu vực đô thị - từ việc người dân ít có không gian để đi bộ, đạp xe đến việc mức độ ô nhiễm gia tăng, chất lượng không khí xấu đi. Tình hình giao thông trong đại dịch COVID-19 đã cho thấy việc thay đổi tư duy và thói quen của người dân có thể khó khăn như thế nào. Chỉ khi tỷ lệ nhiễm COVID-19 ở đỉnh cao, mức độ tham gia giao thông mới giảm đáng kể, chất lượng không khí ở các trung tâm kinh tế và đô thị được cải thiện.

Nhưng khi dịch lắng xuống, xu hướng giao thông đông đúc và tắc nghẽn quay trở lại nhanh chóng, và trong một số trường hợp, vượt quá mức trước đại dịch, lượng người đi phương tiện giao thông công cộng vẫn chưa trở lại bình thường, nhiều người tham gia giao thông bằng phương tiện cá nhân, làm trầm trọng thêm tình trạng tắc nghẽn.

Các giải pháp công nghệ quản lý giao thông đã phát triển một chặng đường dài, đáp ứng nhu cầu cụ thể của các thành phố và thúc đẩy toàn cầu hướng tới các hệ sinh thái giao thông kết nối và bền vững hơn. Sự ra đời của các công nghệ mới như máy học và C-V2X (Cellular vehicle-to-everything), tích hợp các công nghệ này vào các phương tiện, cơ sở hạ tầng và nền tảng quản lý giao thông, đã giúp giải bài toán quản lý giao thông, từ việc cải thiện mạng lưới giao thông đến thay đổi cách các thành phố được quy hoạch và phát triển.

XEM THÊM >>> AI đang học cách dự báo về tình hình giao thông qua hình ảnh

Những giải pháp này đang có tác động cả ngắn hạn và dài hạn đến quy hoạch giao thông và đô thị, giúp các cơ quan giao thông đối phó với các sự kiện giao thông, xác định các xu hướng và mô hình cần thiết để hỗ trợ việc đi lại.

Mạng lưới đường bộ là một trong những bộ phận lớn nhất của cơ sở hạ tầng mà các thành phố và các cơ quan giao thông vận tải phải quản lý. Trong thập kỷ qua, dân số gia tăng đã khiến mức độ giao thông đô thị - và những tác động tiêu cực mà chúng mang lại cho các thành phố - tăng lên, gây áp lực lớn lên cơ sở hạ tầng đường bộ và các cơ quan chức năng.

Tình trạng giao thông quá tải và tắc nghẽn ở các thành phố làm giảm chất lượng cuộc sống ở khu vực đô thị - từ việc người dân ít có không gian để đi bộ, đạp xe đến việc mức độ ô nhiễm gia tăng, chất lượng không khí xấu đi. Tình hình giao thông trong đại dịch COVID-19 đã cho thấy việc thay đổi tư duy và thói quen của người dân có thể khó khăn như thế nào. Chỉ khi tỷ lệ nhiễm COVID-19 ở đỉnh cao, mức độ tham gia giao thông mới giảm đáng kể, chất lượng không khí ở các trung tâm kinh tế và đô thị được cải thiện.

Nhưng khi dịch lắng xuống, xu hướng giao thông đông đúc và tắc nghẽn quay trở lại nhanh chóng, và trong một số trường hợp, vượt quá mức trước đại dịch, lượng người đi phương tiện giao thông công cộng vẫn chưa trở lại bình thường, nhiều người tham gia giao thông bằng phương tiện cá nhân, làm trầm trọng thêm tình trạng tắc nghẽn.

Các giải pháp công nghệ quản lý giao thông đã phát triển một chặng đường dài, đáp ứng nhu cầu cụ thể của các thành phố và thúc đẩy toàn cầu hướng tới các hệ sinh thái giao thông kết nối và bền vững hơn. Sự ra đời của các công nghệ mới như máy học và C-V2X (Cellular vehicle-to-everything), tích hợp các công nghệ này vào các phương tiện, cơ sở hạ tầng và nền tảng quản lý giao thông, đã giúp giải bài toán quản lý giao thông, từ việc cải thiện mạng lưới giao thông đến thay đổi cách các thành phố được quy hoạch và phát triển.

Những giải pháp này đang có tác động cả ngắn hạn và dài hạn đến quy hoạch giao thông và đô thị, giúp các cơ quan giao thông đối phó với các sự kiện giao thông, xác định các xu hướng và mô hình cần thiết để hỗ trợ việc đi lại.

Tăng cường quản lý giao thông thông minh với C-V2X

Các phương tiện được kết nối qua mạng IoT gọi là C-V2X (Cellular Vehicle-to-Everything). C-V2X là một nền tảng thống nhất giữa các phương tiện và hệ thống giao thông thông minh với nhau. C-V2X kết nối từ phương tiện đến phương tiện (V2V), phương tiện tới cơ sở hạ tầng (V2I), phương tiện tới người đi bộ (V2P) và kết nối phương tiện với mạng lưới (V2N). Bằng cách kết nối các phương tiện cá nhân và cho phép phát triển các hệ thống giao thông thông minh hợp tác (C-ITS) nhằm giảm tắc nghẽn và ô nhiễm, nền tảng này có tiềm năng chuyển đổi các dịch vụ thông tin và an toàn trên đường cao tốc và trong các thành phố để tăng cường việc đi lại.

C-V2X sử dụng hai chế độ truyền bổ sung. Đầu tiên là liên lạc trực tiếp giữa các phương tiện, giữa phương tiện và cơ sở hạ tầng, và giữa phương tiện với những người tham gia giao thông khác, chẳng hạn như người đi xe đạp và người đi bộ. Ở chế độ này, C-V2X hoạt động độc lập với mạng di động. Chế độ thứ hai là liên lạc mạng, trong đó C-V2X sử dụng mạng di động thông thường để cho phép phương tiện nhận thông tin về tình trạng đường xá và giao thông trong khu vực.

C-V2X cung cấp cho các cơ quan vận tải tập hợp dữ liệu thời gian thực phong phú hơn từ các phương tiện, cơ sở hạ tầng và cảm biến kết nối để nâng cao khả năng phân tích và ra quyết định.

Các phương tiện được kết nối qua mạng IoT gọi là C-V2X (Cellular Vehicle-to-Everything). C-V2X là một nền tảng thống nhất giữa các phương tiện và hệ thống giao thông thông minh với nhau. C-V2X kết nối từ phương tiện đến phương tiện (V2V), phương tiện tới cơ sở hạ tầng (V2I), phương tiện tới người đi bộ (V2P) và kết nối phương tiện với mạng lưới (V2N). Bằng cách kết nối các phương tiện cá nhân và cho phép phát triển các hệ thống giao thông thông minh hợp tác (C-ITS) nhằm giảm tắc nghẽn và ô nhiễm, nền tảng này có tiềm năng chuyển đổi các dịch vụ thông tin và an toàn trên đường cao tốc và trong các thành phố để tăng cường việc đi lại.

C-V2X sử dụng hai chế độ truyền bổ sung. Đầu tiên là liên lạc trực tiếp giữa các phương tiện, giữa phương tiện và cơ sở hạ tầng, và giữa phương tiện với những người tham gia giao thông khác, chẳng hạn như người đi xe đạp và người đi bộ. Ở chế độ này, C-V2X hoạt động độc lập với mạng di động. Chế độ thứ hai là liên lạc mạng, trong đó C-V2X sử dụng mạng di động thông thường để cho phép phương tiện nhận thông tin về tình trạng đường xá và giao thông trong khu vực.

Dữ liệu là trọng tâm của các hệ thống quản lý giao thông thông minh ngày nay. Cho dù đó là dữ liệu đến từ video hay cảm biến trong cơ sở hạ tầng và phương tiện, luồng dữ liệu thời gian thực được gửi đến liên tục cho phép các sở giao thông đô thị cải thiện việc ra quyết định và giảm thời gian cần thiết để ứng phó với các sự cố.

Việc tạo ra, thu thập, phân tích, truyền và phổ biến dữ liệu là trọng tâm của khái niệm thành phố thông minh, các công nghệ mới tiếp tục thúc đẩy thành quả phát triển các con đường an toàn hơn, hiệu quả hơn. Trong số những công nghệ này có C-V2X, được thiết lập để đóng một phần ngày càng quan trọng trong quá trình này, giúp kết nối chặt chẽ hơn các phương tiện với môi trường xung quanh và mở rộng ra là các cơ quan có trách nhiệm quản lý đường bộ và giao thông.

Với mức độ kết nối 5G ngày càng tăng ở các thành phố, C-V2X có thể tạo ra sự khác biệt rõ rệt trong quản lý giao thông, nhờ việc lưu lượng dữ liệu giao thông được truyền đi liên tục, giúp thúc đẩy quá trình ra quyết định nhanh nhẹn hơn. Công nghệ này cũng thúc đẩy tiềm năng về khả năng lái xe tự hành trong môi trường đô thị, có thể hỗ trợ giảm ùn tắc và - kết hợp với công nghệ xe điện - giảm ô nhiễm và lượng khí thải carbon.

Những người ủng hộ công nghệ thông minh C-V2X trong lĩnh vực giao thông vận tải - chẳng hạn như Hiệp hội Ô tô 5G (5GAA) - đang bắt đầu xây dựng các khả năng của C-V2X vào hệ thống giao thông, với sự trợ giúp của các chipset mới có thể giao tiếp với các phương tiện khác, người đi đường và nhà cung cấp dịch vụ mạng lưới.

Do đại dịch COVID-19, quy mô thị trường công nghệ C-V2X toàn cầu được ước tính đạt trị giá hơn 1,039 tỷ USD vào năm 2022 và sẽ đạt tốc độ tăng trưởng kép hàng năm là 50,6%/năm. Các công ty hàng đầu thế giới trong thị trường công nghệ C-V2X là Huawei, Qualcomm, Ficosa….

Thành phố kết nối liền mạch với các công nghệ di chuyển thông minh

Tuy nhiên, việc thu thập và truyền dữ liệu với sự trợ giúp của những công nghệ mới này chỉ là một nửa của trận chiến. Các nền tảng mà các sở giao thông sử dụng để nhận và phân tích dữ liệu được cho là quan trọng hơn trong việc tạo ra những con đường an toàn hơn, sạch hơn và những thành phố đáng sống hơn.

Hệ thống quản lý giao thông hiện đại có thể cung cấp một cái nhìn tổng thể trên toàn thành phố về mạng lưới đường bộ và các nguồn lực sẵn có của các sở giao thông vận tải. Công nghệ tạo điều kiện thuận lợi cho việc quản lý mạng lưới giao thông, cơ sở hạ tầng và hệ thống con từ một trung tâm tập trung sử dụng phân tích dữ liệu hỗ trợ AI để cung cấp thông tin chi tiết tốt hơn nhằm cải thiện luồng giao thông, giảm tắc nghẽn và tạo ra mạng lưới đường bộ an toàn hơn.

Thông qua kết nối tiên tiến, công nghệ AI, phân tích video và phát hiện sự cố tự động, các hệ thống quản lý giao thông cung cấp cho các sở giao thông quyền truy cập vào thông tin giao thông thời gian thực, cho phép họ xác định các sự cố một cách chính xác. Các hệ thống này cũng có thể tạo ra các kế hoạch ứng phó sự cố có cân nhắc đến các yếu tố giao thông để đảm bảo rằng chỉ cần sự can thiệp tối thiểu của con người. Các hệ thống này rất quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả không chỉ trên đường mà bên trong các trung tâm điều khiển giao thông, tiết kiệm thời gian, tiền bạc, tài nguyên và cả tính mạng.

Ngoài phản ứng sự cố, các hệ thống quản lý giao thông thông minh cũng nên tìm cách giảm thiểu các sự cố trước khi chúng xảy ra. Bằng cách phân tích xu hướng và mô hình dữ liệu, ứng dụng AI, để dự đoán tốt hơn các luồng giao thông, các hệ thống quản lý giao thông mới nhất có thể giúp giảm thiểu tắc nghẽn và quản lý giao thông bền vững hơn.

Dữ liệu mô hình và dự báo giao thông không chỉ là một công cụ hữu ích cho các cơ quan quản lý giao thông vận tải mà còn cho các phòng quy hoạch đô thị ở cấp thành phố. Trong ngắn hạn, nó có thể cho phép cải thiện luồng giao thông hoặc tránh sự cố, trong khi về lâu dài, nó có thể dẫn đến việc chuyển đổi không gian đô thị thông qua các dự án dành cho người đi bộ, thúc đẩy việc đi lại tích cực hơn và ưu tiên người dân hơn phương tiện.

Những công nghệ này là một phần quan trọng của bài toán phát triển và quản lý các nút giao thông thông minh hơn. Các ngã ba và ngã tư là những phần quan trọng của bất kỳ mạng lưới đường bộ nào. Chúng cũng là những bộ phận tiềm ẩn nhiều rủi ro tắc nghẽn của mạng lưới đường đô thị, vì vậy, các nút giao cắt yêu cầu kiểm soát tín hiệu nghiêm ngặt để đảm bảo an toàn và hiệu quả, nhưng đó là một quá trình khó khăn và tốn nhiều thời gian.

Sự xuất hiện của các công nghệ điều khiển đường giao nhau thông minh hơn, cùng với các nền tảng AI, sẽ giúp giảm thiểu mức độ phức tạp và thời gian xử lý, ra quyết định. Các giải pháp dẫn đầu thị trường đã được thiết kế để hoạt động với các công nghệ tương lai, như C-V2X, cũng như các công nghệ hiện có, đảm bảo lưu lượng truy cập tại các nút giao thông được kiểm soát tốt trong thế hệ công nghệ di động tiếp theo.

Một loạt các giải pháp di chuyển thông minh lấy người đi làm làm trung tâm, sử dụng các công nghệ tiên tiến như AI, C-V2X, điện toán biên, rất cần thiết cho các cơ quan quản lý giao thông và các thành phố để tối ưu hóa hiệu quả giao thông, mở rộng lưu lượng đường phố và đảm bảo hành trình di chuyển trơn tru và an toàn hơn.

Theo Thông tin và Truyền thông