Ứng dụng đột phá của AI và công nghệ cảm biến: Chuyển mình trong công tác giám sát và bảo trì mặt đường tại Việt Nam
Hạ tầng giao thông, với vai trò là huyết mạch của mọi đô thị, đóng vai trò then chốt trong sự phát triển kinh tế và xã hội. Tuy nhiên, theo thời gian, mạng lưới đường bộ phải đối mặt với áp lực lớn từ mật độ phương tiện gia tăng, biến đổi thời tiết khắc nghiệt và quá tải khai thác, dẫn đến tình trạng xuống cấp nhanh chóng. Những “ổ gà”, vết nứt, và hư hỏng mặt đường không chỉ gây bất tiện cho người tham gia giao thông mà còn là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến các vụ tai nạn thương tâm.
Trong nhiều thập kỷ qua, công tác giám sát và bảo trì đường bộ phần lớn phụ thuộc vào sức người. Các đội ngũ tuần tra thủ công hoặc dựa vào phản ánh từ người dân để xác định vị trí hư hỏng. Phương pháp này không chỉ tốn kém về mặt nhân lực, thời gian mà còn thiếu hiệu quả, thường dẫn đến sự chậm trễ trong việc xử lý và bỏ sót nhiều vị trí nguy hiểm. Hậu quả là nhiều vụ tai nạn đau lòng xảy ra, gây thiệt hại nghiêm trọng về người và tài sản. Trước bối cảnh đó, một hướng đi mới, mang tính đột phá và ứng dụng công nghệ cao, đã được mở ra, hứa hẹn một sự thay đổi toàn diện trong cách thức chúng ta quản lý và bảo trì đường bộ.
Công nghệ cảm biến và AI – Bước ngoặt của ngành giao thông thông minh
Sự kết hợp giữa công nghệ cảm biến và Trí tuệ nhân tạo (AI) đang tạo ra một cuộc cách mạng trong lĩnh vực giám sát hạ tầng giao thông. Đây không chỉ là một giải pháp kỹ thuật đơn thuần mà còn là sự chuyển mình trong tư duy quản lý, từ bị động sang chủ động và thông minh hơn.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống này khá tinh vi nhưng hiệu quả. Các cảm biến tiên tiến được tích hợp trên nhiều loại phương tiện di chuyển hàng ngày như xe buýt, taxi, xe công vụ, và thậm chí là xe cá nhân. Các cảm biến này bao gồm:
- Cảm biến gia tốc và con quay hồi chuyển: Đây là “tai và mắt” của hệ thống, có khả năng ghi nhận mọi rung lắc bất thường khi xe đi qua. Một cú xóc đột ngột hay một dao động mạnh mẽ đều được ghi lại, cho thấy khả năng có ổ gà hoặc mặt đường không bằng phẳng.
- Camera AI: Hệ thống camera được trang bị thuật toán thị giác máy tính, có khả năng nhận diện hình ảnh các vết nứt, ổ gà, hoặc các hư hỏng bề mặt khác. AI có thể phân biệt được đâu là dấu hiệu hư hỏng thực sự và đâu chỉ là các chi tiết nhỏ không đáng kể.
Mỗi khi một phương tiện đi qua một đoạn đường bị xuống cấp, các cảm biến sẽ thu thập dữ liệu về rung lắc, hình ảnh, sau đó định vị chính xác vị trí bằng GPS. Tất cả dữ liệu này được tự động truyền về một trung tâm xử lý dữ liệu.
Tại đây, AI đóng vai trò như “bộ não” trung tâm. Các thuật toán học máy (machine learning) được lập trình để phân tích, tổng hợp và sàng lọc dữ liệu từ hàng trăm, hàng ngàn phương tiện khác nhau. Điều này giúp loại bỏ sai số do một phương tiện đơn lẻ gây ra, đưa ra một đánh giá chính xác và toàn diện hơn về tình trạng mặt đường. AI không chỉ xác định được vị trí mà còn đánh giá mức độ hư hỏng, từ đó đưa ra cảnh báo tức thời đến cơ quan quản lý.
Kết quả là một “bản đồ sức khỏe” của toàn bộ mạng lưới đường bộ được cập nhật theo thời gian thực. Các cơ quan chức năng có thể hình dung trực quan tình trạng từng tuyến đường, biết được nơi nào đang xuống cấp nghiêm trọng nhất để ưu tiên sửa chữa. Điều này không chỉ giúp việc bảo trì trở nên có trọng tâm mà còn đảm bảo các nguồn lực được sử dụng một cách hiệu quả nhất.
Việc áp dụng công nghệ cảm biến kết hợp AI mang lại những lợi ích vượt trội, tác động tích cực đến cả người dân và chính quyền:
Nâng cao an toàn giao thông: Bằng cách phát hiện và cảnh báo sớm các điểm hư hỏng, hệ thống giúp người dân tránh được nguy cơ tai nạn do ổ gà, vết nứt gây ra. Một tuyến đường an toàn hơn cũng đồng nghĩa với việc giảm thiểu thiệt hại cho phương tiện cá nhân.
Tiết kiệm nguồn lực và chi phí: Thay vì phải duy trì một đội ngũ lớn đi tuần tra thủ công, chính quyền có thể tập trung nhân lực vào công tác sửa chữa. Việc xác định chính xác vị trí hư hỏng giúp giảm thiểu chi phí bảo trì không cần thiết, cho phép tập trung vào những nơi thực sự cần thiết. Về lâu dài, điều này sẽ giảm đáng kể gánh nặng ngân sách cho việc bảo dưỡng hạ tầng.
Chủ động trong công tác quản lý: Dữ liệu lớn (Big Data) thu thập từ hệ thống không chỉ dùng để xử lý sự cố mà còn có thể được phân tích để dự báo các khu vực có nguy cơ xuống cấp trong tương lai. Điều này cho phép cơ quan quản lý chuyển từ chiến lược “phản ứng” (xử lý khi sự cố đã xảy ra) sang chiến lược “phòng ngừa” (bảo trì trước khi hư hỏng nghiêm trọng), từ đó nâng cao hiệu quả quản lý tổng thể.
>>> Khám phá những mẫu xe đạp điện đẹp năm 2025: Xe đạp điện
Những ví dụ điển hình trên thế giới và triển vọng tại Việt Nam
Trên thế giới, việc ứng dụng các giải pháp công nghệ tương tự đã không còn xa lạ. Thành phố Boston (Mỹ) từng triển khai dự án StreetBump, tận dụng cảm biến gia tốc từ điện thoại thông minh gắn trên xe taxi để phát hiện các ổ gà. Tại Nhật Bản và Ấn Độ, cảm biến được lắp đặt trên xe buýt công cộng, thu thập dữ liệu về chất lượng mặt đường hàng ngày. Những dữ liệu này sau đó được tích hợp vào hệ thống điều hành đô thị, giúp công tác duy tu, bảo dưỡng trở nên hiệu quả và minh bạch hơn.
Tại Việt Nam, xu thế này cũng đang được đón nhận mạnh mẽ. Không chỉ các viện nghiên cứu mà cả thế hệ trẻ, những sinh viên đầy sáng tạo, cũng đã tham gia vào cuộc cách mạng này. Một ví dụ nổi bật là nhóm sinh viên Trường Đại học Kinh tế Đà Nẵng. Vào tháng 12 năm 2024, nhóm đã giành giải khuyến khích tại cuộc thi “Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka” với một thiết bị gắn trên xe có khả năng cảnh báo ổ gà và tình trạng ngập nước. Thiết bị này sử dụng hai cảm biến gia tốc ở bộ giảm xóc sau cùng với cảm biến đo mực nước, truyền dữ liệu qua mạng 4G và hiển thị trên điện thoại theo thời gian thực.
Kết quả thử nghiệm trên nhiều tuyến đường nội đô cho thấy độ chính xác lên đến 95%. Hệ thống này không chỉ phát hiện mà còn phân loại mức độ hư hỏng bằng các màu sắc trực quan (xanh cho đường tốt, cam và đỏ cho ổ gà từ nhẹ đến nặng) và cảnh báo độ ngập nước bằng centimet. Thành công của dự án này cho thấytiềm năng to lớn của các giải pháp “made in Vietnam” trong việc giải quyết những vấn đề cốt lõi của hạ tầng giao thông.
Theo Phó Giáo sư - Tiến sĩ Nguyễn Văn Hùng, giảng viên Trường Đại học Giao thông vận tải TP.HCM, việc ứng dụng cảm biến và AI để giám sát chất lượng đường bộ là “xu thế tất yếu”. Ông nhấn mạnh rằng công nghệ này sẽ giúp các cơ quan quản lý chuyển từ thế bị động sang chủ động, phát hiện nhanh, xử lý kịp thời, đảm bảo an toàn cho người dân và tiết kiệm đáng kể nguồn lực xã hội.
Thách thức và lộ trình phát triển trong tương lai
Mặc dù tiềm năng của công nghệ này là rất lớn, nhưng việc triển khai rộng rãi vẫn còn đối mặt với một số thách thức. Vấn đề lớn nhất là chi phí đầu tư ban đầu cho hệ thống cảm biến, hạ tầng truyền dữ liệu và trung tâm xử lý AI. Ngoài ra, việc tích hợp dữ liệu từ các nguồn khác nhau và đảm bảo tính bảo mật, riêng tư cũng là những vấn đề cần được xem xét kỹ lưỡng.
Tuy nhiên, với sự quan tâm của chính quyền và sự sáng tạo của giới khoa học, công nghệ cảm biến và AI chắc chắn sẽ trở thành một phần không thể thiếu trong hệ thống quản lý giao thông đô thị của Việt Nam trong tương lai gần. Lộ trình phát triển có thể bắt đầu từ việc triển khai thí điểm trên một số tuyến đường trọng điểm, sau đó mở rộng dần ra các khu vực khác. Hợp tác công-tư, khuyến khích các doanh nghiệp công nghệ trong nước tham gia phát triển giải pháp cũng là một hướng đi đầy hứa hẹn.
Công nghệ cảm biến kết hợp AI không chỉ là một giải pháp kỹ thuật, mà còn là một bước chuyển mình quan trọng trong tư duy quản lý hạ tầng giao thông. Khi được triển khai một cách đồng bộ và hiệu quả, hệ thống này sẽ giúp các đô thị vận hành hiện đại và thông minh hơn, từ đó nâng cao chất lượng cuộc sống, giảm thiểu tai nạn và củng cố niềm tin của người dân vào công tác quản lý của chính quyền. Đây là một tương lai đầy hứa hẹn, nơi công nghệ phục vụ con người, mang lại sự an toàn và hiệu quả trên từng cung đường.
.png){kind=logo}
.jpg)
