Cũng giống như trong các lĩnh vực như thương mại điện tử, minh họa và nhiếp ảnh với trí tuệ nhân tạo tạo sinh mới như Dall-E, và ngành công nghiệp giải trí nghe nhìn, những tiến bộ công nghệ chắc chắn sẽ làm thay đổi giao thông đường bộ và vận tải, cũng như khả năng di chuyển nói chung. Điều này không chỉ bao gồm an toàn phương tiện mà còn cả các công nghệ được triển khai trên những con đường chúng ta sẽ sử dụng trong nhiều năm tới, những công nghệ đại diện cho sự chuyển đổi về khả năng di chuyển và vận tải như chúng ta đã biết cho đến nay.
Chúng ta đã quen với những thuật ngữ như thành phố thông minh,nhưng điều gì đang xảy ra bên ngoài những thành phố đó, trên đường phố? Những công nghệ nào sẽ thay đổi cách chúng ta di chuyển và sử dụng các loại phương tiện khác nhau?
Trong bài viết này, chúng tôi muốn đề cập đến các chủ đề như việc sử dụng IoT/Dữ liệu lớn, kết nối 5G và đường năng lượng mặt trời, những yếu tố sẽ cách mạng hóa việc lái xe trên đường trong những năm tới. Tất cả những điều này không chỉ nhằm mục đích làm cho cuộc sống của người lái xe dễ dàng hơn mà còn để thúc đẩy giao thông bền vững và an toàn giao thông đường bộ cao hơn trong những năm tới.
Những công nghệ đường bộ nào sẽ tạo nên cuộc cách mạng trong tương lai?
Thứ nhất là khả năng kết nối, hay hệ thống liên lạc thế hệ mới giữa tất cả các yếu tố của hệ sinh thái đường bộ: phương tiện giao thông, bất kể loại nào, các yếu tố cơ sở hạ tầng, chính các nhà điều hành đường bộ và những người dùng dễ bị tổn thương nhất—công nhân làm việc trên đồng ruộng, người đi bộ và các dịch vụ khẩn cấp. Công nghệ này, cùng với những công nghệ khác được đề cập trong bài viết, tạo nên ý tưởng và khái niệm về đường thông minh ( hoặc hành lang thông minh ).
Trong quá trình triển khai công nghệ này, mạng di động 5G và mạng 6G được đề cập gần đây sẽ đóng vai trò nền tảng trong việc thiết lập kết nối và liên lạc giữa phương tiện và môi trường đường xá. Do đó, các thiết bị và cảm biến được triển khai trên đường hoặc trên xe sẽ tạo ra giá trị bằng cách truyền tải thông tin có giá trị, theo thời gian thực về các khía cạnh như mật độ giao thông hoặc điều kiện đường xá.
Tương tự, các giao thức Vehicle-to-Everything (V2X) sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc kết nối các phương tiện với mọi yếu tố, nhằm mục đích cải thiện an toàn giao thông đường bộ. Trong loại công nghệ này còn có các loại khác như V2I (vehicle-to-infrastructure), V2N (vehicle-to-mobile network), V2V (vehicle-to-vehicle) và V2P (vehicle-to-pedestrian).
Việc trang bị cảm biến hàng loạt cho các yếu tố cơ sở hạ tầng đường bộ
Liên quan đến công nghệ đã đề cập trước đó, trong những năm tới, việc triển khai rộng rãi các cảm biến trên các yếu tố cơ sở hạ tầng đường bộ thông qua Internet vạn vật (IoT) sẽ trở nên cần thiết để giám sát tình trạng và sức khỏe của chúng. Việc triển khai cảm biến và lượng dữ liệu khổng lồ này sẽ mang lại lợi ích gì cho người vận hành và người sử dụng?
Các cảm biến trên đường được kết nối với phương tiện giao thông sẽ cho phép giám sát liên tục theo thời gian dữ liệu về tình trạng bảo trì của các yếu tố cơ sở hạ tầng đường bộ: cầu vượt và các yếu tố quan trọng, mặt đường và các khuyết tật trên mặt đường, các yếu tố điều khiển giao thông, v.v.
Hiểu biết toàn diện về tình trạng các yếu tố cơ sở hạ tầng đường bộ, được tạo ra từ Dữ liệu lớn (lượng dữ liệu khổng lồ), và được chọn lọc, phân tích thông qua Trí tuệ nhân tạo, sẽ cho phép các nhà điều hành đường bộ và các bên liên quan thực hiện các hoạt động hiệu quả hơn, áp dụng triết lý bảo trì dự đoán cho cơ sở hạ tầng, từ đó nâng cao hơn nữa mức độ an toàn giao thông và cung cấp cho người sử dụng đường bộ dịch vụ tốt hơn và trải nghiệm phù hợp hơn với những nhu cầu mới mà các đổi mới công nghệ, chẳng hạn như xe tự lái, sẽ tạo ra trong xã hội.
Giao lộ thông minh
Công nghệ thứ tư sẽ cách mạng hóa đường sá và giao thông liên quan đến các giao lộ thông minh.Giao lộ đường bộ là các yếu tố của cơ sở hạ tầng đường bộ và giao thông vận tải nơi hai hoặc nhiều con đường giao nhau. Do đó, chúng dễ xảy ra tai nạn và đòi hỏi mức độ an toàn và kiểm soát cao hơn nhiều so với các yếu tố đường bộ khác.
Trong bối cảnh này, các giao lộ hoặc ngã tư thông minh nhằm mục đích giảm tỷ lệ tai nạn trên các tuyến đường truyền thống thông qua công nghệ V2X. Cụ thể, chúng sử dụng các hệ thống cảm biến, chẳng hạn như radar hoặc camera, và các biển báo thông tin thay đổi để phát hiện các phương tiện đang đến gần giao lộ và gửi cảnh báo đến các phương tiện khác đang lưu thông trên đường chính.
Các yếu tố cấu thành nên các giao lộ thông minh trên đường cao tốc bao gồm:
Hệ thống cảnh báo động bao gồm các biển báo thông tin thay đổi, đèn giao thông và các tín hiệu khác. Điều này cũng có thể bao gồm việc gửi thông tin trực tiếp đến người dùng được kết nối, cảnh báo họ về các mối nguy hiểm hoặc cung cấp các khuyến nghị dựa trên vị trí của họ.
Các trạm xử lý dữ liệu nhận thông tin từ các cảm biến được lắp đặt trên đường và xử lý thông tin đó để quản lý biển báo hoặc gửi thông tin.
Các cảm biến tiệm cận và phát hiện, được đặt tại các điểm quan trọng trên đường, sẽ gửi thông tin đến các trạm.
Các mô hình song sinh kỹ thuật số dựa trên phương pháp BIM
Là công nghệ thứ năm sẽ thống trị tương lai của đường sá, chúng tôi nhấn mạnh đến mô hình song sinh kỹ thuật số dựa trên phương pháp Mô hình Thông tin Xây dựng ( BIM ). Đây là những mô hình ảo đại diện cho một đối tượng—trong trường hợp này là cơ sở hạ tầng đường bộ, nhưng cũng có thể là nhà máy, trạm dịch vụ, v.v. Sự phát triển của chúng như một công nghệ đột phá cho đường sá tương lai sẽ cho phép các nhà điều hành quản lý cơ sở hạ tầng của họ hiệu quả hơn, bền vững hơn và an toàn hơn, cũng như cải thiện an toàn giao thông và giảm thiểu các rủi ro tiềm tàng khác.
Nhờ các mô hình ảo, việc bảo trì đường bộ và vận hành các công nghệ khác có thể được mô phỏng, cho phép cấu hình và sử dụng hiệu quả hơn. Mô phỏng các bản sao kỹ thuật số của cơ sở hạ tầng đường bộ cho phép thực hiện các công việc chuẩn bị ban đầu về vận hành và quản lý sau này đối với đường sá, hầm, cầu, đèn tín hiệu giao thông và các yếu tố khác.
Tất cả những điều này sẽ cho phép các nhiệm vụ vận hành không chỉ hiệu quả hơn mà, điều rất quan trọng, người vận hành sẽ giảm thời gian phản hồi đối với các sự kiện nhờ vào sự chuẩn bị trước và đào tạo bài bản về các quy trình vận hành hoặc bảo trì nhất định.
Đường năng lượng mặt trời
Tính bền vững là một khía cạnh quan trọng của hoạt động đường bộ trong những năm tới, đó là lý do tại sao người ta đang tìm cách giảm lượng khí thải carbon từ các hoạt động của nhà điều hành và cuối cùng là từ việc sử dụng đường bộ của người tham gia giao thông. Các giải pháp này bao gồm từ việc tự sản xuất điện đến việc truyền tải năng lượng hiệu quả từ cơ sở hạ tầng đến dòng xe cộ.
Nhóm đầu tiên bao gồm các giải pháp như "đường năng lượng mặt trời". Nhưng chính xác thì đường năng lượng mặt trời là gì? Đó là những con đường có mặt đường được làm hoàn toàn bằng các tấm pin mặt trời, được bảo vệ và chịu được lưu lượng giao thông của tất cả các loại phương tiện.
Nói cách khác, năng lượng mặt trời quang điện không chỉ giúp tiết kiệm năng lượng trong các tòa nhà, lĩnh vực mà việc sử dụng nó được biết đến nhiều nhất. Trên đường phố, các tấm pin mặt trời chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng, và ứng dụng của chúng rất đa dạng: từ việc xây dựng các điểm sạc cho xe điện đến cung cấp ánh sáng.
Hiện nay, các dự án đường năng lượng mặt trời đang được triển khai tại nhiều quốc gia như Hoa Kỳ, Pháp, Hà Lan và Trung Quốc. Mặc dù việc triển khai và mở rộng chúng rất tốn kém, và khả năng thu năng lượng mặt trời có thể chưa hoàn toàn, nhưng chúng lại có một số ưu điểm:
- Tạo ra năng lượng sạch bằng cách tận dụng đường sá, tiết kiệm không gian.
- Cung cấp điện giá rẻ hơn cho các địa điểm gần đường sắt: ví dụ như trạm xăng hoặc trạm dịch vụ.
- Giảm chi phí bảo trì đường sá và nhựa đường về lâu dài vì các tấm pin mặt trời có tuổi thọ ít nhất 20 năm với rất ít yêu cầu bảo trì.
- Công nghệ sạc cảm ứng thậm chí cho phép sạc xe điện bằng cách sử dụng các cuộn dây dẫn điện tạo ra từ trường kết nối với xe.
Kết luận về những tiến bộ trong công nghệ đường bộ
Năm công nghệ này, được kỳ vọng sẽ cách mạng hóa tương lai của các tuyến đường, đều có chung một mục tiêu quan trọng: nâng cao an toàn cho người lái xe và người đi bộ, cải thiện công việc hàng ngày của các nhà điều hành đường bộ, và thúc đẩy tính bền vững cũng như hiệu quả năng lượng. Giao thông vận tải trong tương lai phải bền vững, và Công nghệ Thông tin và Truyền thông (CNTT) sẽ đóng vai trò thiết yếu trong những tiến bộ này.
Những công nghệ mà chúng ta sẽ bắt gặp trên đường phố trong tương lai sẽ tồn tại lâu dài, tạo điều kiện thuận lợi và cải thiện khả năng di chuyển cho xã hội. Điều quan trọng là phải hiểu chúng, làm quen với chúng và tận dụng những lợi ích mà chúng mang lại, dù bạn là người điều khiển phương tiện, lái xe, người sử dụng hay người đi bộ.
Nguồn: Openvia, với một số chỉnh sửa.
