03 tháng 02, 2023
IoT cùng các công nghệ thông minh khác đã và đang góp phần mang lại sự thay đổi lớn cho ngành giao thông vận tải tại các thành phố thông minh.
Đô thị hóa nhanh chóng là một thách thức đối với nhà quản lý cơ sở hạ tầng của thành phố. Lượng phương tiện giao thông ngày càng đông đúc nên tình trạng ùn tắc, tai nạn diễn ra thường xuyên.
Trong khi đó, hệ thống quản lý giao thông truyền thống không đủ độ bao phủ để kiểm soát tất cả tuyến đường trong thành phố, đồng thời rất khó để mở rộng quy mô phù hợp. Do đó, các thành phố cần giải pháp thông minh để xử lý giao thông tốt hơn, cải thiện sự thoải mái, cũng như đảm bảo an toàn cho người lái xe, người đi bộ và hành khách.
Việc ứng dụng công nghệ Internet vạn vật (IoT - Internet of Things) hiện đại đóng vai trò quan trọng, tạo ra những bước đột phá mới cho lĩnh vực giao thông thông minh.
IoT đang biến đổi ngành vận tải như thế nào?
Trong thập kỷ vừa qua, IoT đã tạo ra một bước nhảy vọt về độ phủ sóng, trở thành nền tảng cho các giải pháp kỹ thuật số thông minh, vốn đang rất thiếu trong lĩnh vực hậu cần và vận tải.
Theo báo cáo của Grand View Research, thị trường quản lý thiết bị IoT toàn cầu sẽ tăng lên 5,1 tỷ USD vào năm 2025 với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm là 28,3%. Số hóa và nhu cầu cấp thiết đối với công nghệ mạng và truyền thông, bao gồm cả ngành vận tải, đã trở thành động lực thúc đẩy thị trường này phát triển.
Những giải pháp IoT nâng cấp cơ sở hạ tầng của thành phố bằng các phương tiện được kết nối và triển khai mạng internet.
Ứng dụng IoT trong giao thông thông minh
Báo cáo của MarketsandMarkets ước tính rằng thị trường giao thông thông minh toàn cầu sẽ đạt 30,7 tỷ đô la vào năm 2023. Các công ty sẽ sử dụng thiết bị IoT trong nhiều khía cạnh của ngành giao thông, đặc biệt là trong hệ thống theo dõi ùn tắc, hệ thống giám sát tài sản phương tiện, hệ thống giám sát an ninh. Đây chỉ là một phần của tiềm năng không hề nhỏ để khai thác.
Nhiều lĩnh vực trong lĩnh vực giao thông vận tải mà Internet vạn vật có khả năng biến đổi. Hiện nay, đã có thể thấy sự thay đổi rõ rệt trong những lĩnh vực như:
Thu phí và bán vé
Với sự gia tăng số lượng ô tô không ngừng, tình trạng phương tiện xếp hàng chờ qua trạm thu phí trên đường cao tốc đã trở nên phổ biến. Trong khi đó, hình thức thu phí không dừng (ETC - Electronic Toll Collection) sử dụng sóng radio để nhận diện tự động phương tiện (RFID - Radio Frequency Identification) mang lại nhiều lợi ích, khắc phục nhược điểm của phương pháp thu phí một dừng truyền thống.
Thu phí không dừng giải quyết nhanh chóng và hiệu quả thủ tục thu phí đường bộ, phương tiện ít phải dừng đỗ hơn, giảm chi phí vận hành, nhân sự quản lý, đồng thời nâng cao tính minh bạch nhờ ghi nhận chính xác số liệu, tình trạng phương tiện khi qua trạm.
Giờ đây, một chiếc ô tô hiện đại có thể kết nối với IoT, giúp hệ thống nhận diện phương tiện ở khoảng cách lên đến 1km tính từ điểm thanh toán. Sau khi nhận diện, hệ thống sẽ tự động trừ tiền trong tài khoản thu phí không dừng và nâng rào chắn.
Tại một số quốc gia, các khoản thanh toán có thể ghi nợ từ ví điện tử được kết nối với điện thoại. Lịch sử giao dịch được ghi lại chính xác, đầy đủ. Nhờ đó, tài xế hoàn toàn có thể kiểm tra bất cứ lúc nào và yêu cầu hỗ trợ khi phát hiện sai sót.
Trạm thu phí không dừng tại cao tốc Hà Nội - Hải Phòng - Ảnh: Internet
Ô tô kết nối
Như đã đề cập ở trên, các dòng ô tô hiện đại ngày nay đều hỗ trợ kết nối Internet vạn vật. Hệ thống theo dõi sử dụng IoT được dùng trong phân khúc vận chuyển hàng hóa và hành khách để nhà quản lý có thể kiểm soát đội xe của họ một cách hiệu quả.
Hệ thống giám sát cũng giúp theo dõi hành vi của lái xe và thu thập dữ liệu về thói quen lái xe, nguyên nhân tai nạn. Ví dụ về ứng dụng kết nối trong ô tô dựa trên IoT:
Thống kê quãng đường đã đi và mức tiêu thụ nhiên liệu
Lập kế hoạch du lịch
Quản lý đội xe
Kiểm soát lịch trình lái xe và thời gian nghỉ ngơi của tài xế
Cảnh báo vượt quá tốc độ, vào cua, tăng tốc hoặc phanh
Giám sát tải trọng xe
Hệ thống theo dõi xe
Các cảm biến IoT như RFID hoặc hệ thống thu thập dữ liệu tự động (AIDC - Automatic Identification and Data Collection) là phương pháp tuyệt vời để theo dõi và quản lý phương tiện.
RFID sử dụng sóng vô tuyến để xác định vị trí chính xác dựa trên vi mạch nhúng. Các thẻ này có thể truyền tải thông tin về chủng loại, vị trí phương tiện và tốc độ xe đang di chuyển. Ưu điểm của hệ thống quản lý, theo dõi xe thông minh sử dụng internet vạn vật là:
Theo dõi xe bị mất cắp bằng RFID
Giám sát lưu lượng phương tiện theo thời gian thực
Truyền tín hiệu hiệu quả, nhanh chóng
Quản lý giao thông công cộng
Phân khúc giao thông công cộng sử dụng công nghệ vận tải tiên tiến như hệ thống thông tin hành khách, bán vé tích hợp, thu phí tự động không dừng, hệ thống hiển thị thông tin hành khách và các giải pháp hậu cần vận tải tiên tiến khác. Tất cả đều sử dụng công nghệ IoT, mang lại những lợi ích sau:
Theo dõi xe thời gian thực, gửi cảnh báo qua thiết bị di động, hiển thị thông tin cho hành khách tại các điểm dừng và nhà ga.
Theo dõi thời gian biểu vận chuyển/lịch trình phương tiện được cá nhân hóa với thông tin về những thay đổi cơ bản như chậm trễ, đóng cửa trạm hoặc định tuyến lại.
Theo dõi dữ liệu thời gian thực giúp xây dựng tuyến đường chính xác trong trường hợp xảy ra sự cố không lường trước được như tai nạn, công trình đường bộ, trường hợp khẩn cấp,...
Xe bus thông minh làm tăng độ hài lòng của hành khách khi sử dụng phương tiện công cộng - Ảnh: Internet
Quản lý giao thông
Khi nói đến việc triển khai công nghệ IoT trong vận tải, mục tiêu đầu tiên là giải quyết vấn đề kẹt xe. Viện Nghiên cứu Giao thông Vận tải Hoa Kỳ ước tính rằng tắc nghẽn gây thiệt hại cho lĩnh vực vận tải hàng hóa của quốc gia này khoảng 74,1 tỷ đô la hàng năm.
Quản lý giao thông dựa trên internet vạn vật cho phép tăng sức chứa của con đường trong thành phố thay vì phải mở rộng hoặc xây dựng thêm những con đường mới. Điều này cũng đóng một vai trò quan trọng trong quá trình chuyển đổi sang thành phố thông minh.
Các nhà quy hoạch thành phố tối ưu hóa lưu lượng và giữ cho giao thông an toàn bằng cách sử dụng cảm biến, camera thông minh, bộ định tuyến và công nghệ di động để tự động điều chỉnh biện pháp kiểm soát như đèn giao thông thông minh, quầy lối ra và làn xe buýt trên đường cao tốc, bảng thông báo và thậm chí cả giới hạn tốc độ.
Ví dụ, Ford - nhà sản xuất ô tô đa quốc gia có trụ sở chính tại Hoa Kỳ đã giới thiệu Traffic Jam Assist, một chế độ cho phép ô tô điều chỉnh tốc độ phù hợp với tốc độ của xe phía trước khi tắc đường. Chế độ này giúp tài xế lái xe dễ dàng và an toàn hơn, đồng thời điều tiết luồng giao thông, giảm tắc nghẽn. Trong tương lai, các hệ thống tương tự có thể sẽ điều khiển trực tiếp phương tiện khi cần thiết.
Ứng dụng IoT trong giao thông giải quyết vấn đề tắc đường bao gồm:
Bãi đậu xe thông minh: Cảm biến IoT trong bãi đỗ xe có thể truyền thông tin nhanh chóng, chính xác về những điểm đỗ xe còn trống, có thể sử dụng trong thời gian thực.
Đèn giao thông IoT: Cảm biến được lắp đặt tại các vị trí then chốt sử dụng công nghệ IoT để thu thập dữ liệu về tình trạng tắc nghẽn và khả năng di chuyển phương tiện ra khỏi vị trí này.
Giải pháp Dữ liệu lớn (Big Data) IoT có thể phân tích thông tin, xác định tuyến đường thay thế và thay đổi tín hiệu giao thông để giảm tắc nghẽn. Những cột đèn thông minh bên đường cũng có thể hoạt động nhờ các cảm biến thời tiết được cài đặt sẵn. Với hệ thống điều khiển tự động, ánh sáng bên đường sẽ thay đổi khi cần thiết.
Xe cứu thương thông minh: Hệ thống giám sát video và cảm biến trên đường có thể giúp xác định vị trí sự cố và báo cáo cho đơn vị chức năng gần nhất.
Đèn giao thông thông minh có khả năng tự động điều chỉnh tín hiệu phù hợp với tình trạng giao thông - Ảnh: Internet
Lợi ích của hệ thống quản lý/giám sát giao thông dựa trên IoT
IoT trong ngành vận tải là sự hợp nhất của nhiều đối tượng thành một mạng duy nhất bằng cách sử dụng bộ truyền động, cảm biến tích hợp, thiết bị khác thu thập và truyền dữ liệu đến một bảng điều khiển trung tâm duy nhất.
Một trong những ưu điểm của công nghệ IoT là cảm biến và đèn hiệu có thể được lắp đặt ngay trên phương tiện, đồng thời được tích hợp vào đèn đường, bến xe buýt và sân ga. Điều đó góp phần đảm bảo tầm nhìn nhất quán và giảm tỷ lệ tai nạn giao thông. Ngoài ra, các tổ chức vận tải có thể phân tích dữ liệu được thu thập bởi thiết bị IoT để cải thiện chất lượng cũng như hiệu quả dịch vụ.
Nhờ IoT, ngành giao thông vận tải có thể được hưởng lợi:
Di chuyển an toàn
Khả năng theo dõi số liệu bao gồm tốc độ phương tiện, nhiệt độ ngoài đường hoặc số lượng phương tiện trên giao lộ bằng công nghệ IoT có thể giúp cải thiện, nâng cao tính an toàn của hệ thống giao thông trên toàn thế giới.
Quy trình hiệu quả
Nhiều thành phố áp dụng công nghệ IoT vào giao thông vận tải đang gặt hái những lợi ích đáng kể về năng suất. Họ có thể giám sát tốt hơn cơ sở hạ tầng quan trọng và thiết kế những quy trình hiệu quả nhằm giảm thiểu chi phí vận hành và tăng thông lượng hệ thống.
Cải thiện môi trường
Các hệ thống giao thông thông minh hỗ trợ IoT có thể nhanh chóng thích ứng với việc thay đổi mô hình và trả về dữ liệu thời gian thực để giúp người lái xe lên kế hoạch cho hành trình của họ tốt hơn nhờ tính năng giám sát tắc nghẽn.
Giảm ùn tắc giao thông dẫn đến giảm tiêu thụ năng lượng cũng như chất thải có hại từ phương tiện, nhờ đó mang lại những tác động tích cực đến môi trường.
Công nghệ IoT mang lại nhiều lợi ích cho giao thông vận tải, đi cùng với đó là những thách thức cần giải quyết. Nếu các giải pháp và ứng dụng của IoT trong lĩnh vực giao thông được ứng dụng hiệu quả, chúng sẽ đóng góp một phần không nhỏ trong việc “thông minh hóa” các con đường trong tương lai.
Nguồn tham khảo:
https://relevant.software/blog/iot-in-transportation-smart-traffic-control-system/
