Phát triển và ứng dụng trung tâm xử lý dữ liệu lớn cho quản lý và điều hành giao thông đô thị ở Việt Nam

Tác giả: TS. PHAN XUÂN VŨ
              Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
              ThS. VƯƠNG XUÂN CẦN
              ThS. VŨ TRỌNG THUẬT
              Trường Đại học Giao thông vận tải

Minh họa một hệ thống ITS

Hệ thống giao thông thông minh (Intelligent Transportation Systems, ITS) được hiểu là hệ thống bao gồm các ứng dụng tiên tiến nhằm cung cấp các dịch vụ liên quan tới các loại hình vận tải và quản lý, điều khiển giao thông, cho phép người sử dụng tiếp cận thông tin tốt hơn, an toàn hơn và tương tác nhiều hơn, đồng thời mạng lưới giao thông được sử dụng theo cách thông minh hơn. Những lợi ích chủ yếu của ITS như: di chuyển an toàn hơn; thời gian di chuyển ngắn hơn; tiết kiệm nhiên liệu và chi phí khi di chuyển; môi trường xanh; lợi ích về kinh tế và nâng cao ý thức người dân... Phát triển ITS là xu hướng phát triển tất yếu trong quản lý và điều hành giao thông đô thị ở cả trong và ngoài nước để có thể quản lý và điều tiết một cách hiệu quả, giúp giảm tải ùn tắc và giảm thiểu nguy cơ TNGT. Sự kết nối các trang thiết bị của hệ thống ITS như camera, đèn tín hiệu, biển báo điện tử, hệ thống giao thông công cộng... với nhau đã hình thành nên một mạng kết nối vạn vật hay còn gọi Internet vạn vật IoT (Internet of Things) [1,2], đồng thời các ứng dụng ITS cũng đã tạo ra nguồn dữ liệu đa dạng về chủng loại cần được xử lý. Dữ liệu này đã vượt khả năng xử lý của các ứng dụng và công cụ truyền thống và đòi hỏi cách tiếp cận mới. Nguồn dữ liệu này thường được định danh là “dữ liệu lớn (Big data) với 5 đặc tính cơ bản (5Vs), đó là dung lượng lưu trữ (Volume), tốc độ xử lý (Velocity), đa dạng dữ liệu (Variety), độ chính xác (Veracity) và giá trị thông tin (Value) [3,4]. Dữ liệu được chiết xuất từ các thiết bị IoT của các ứng dụng của hệ thống ITS sẽ cung cấp một bản đồ kết nối thiết bị và sẽ được được sử dụng để cải thiện hiệu quả quản lý hệ thống. Theo đó, trung tâm xử lý dữ liệu lớn cần thiết được xây dựng để giảm thiểu các chi phí vận hành, tối ưu hóa mạng lưới giao thông, hỗ trợ người điều hành ra những quyết định đúng và hợp lý hơn.

Việc phát triển và ứng dụng các công nghệ xử lý dữ liệu lớn trong quản lý và điều hành giao thông đô thị đã được triển khai ở các đô thị phát triển trên thế giới như London, Paris, Bắc Kinh, Singapore... đã góp phần tích cực trong cải thiện năng lực của mạng lưới giao thông đô thị cũng như nâng cao văn minh đô thị. Ở nước ta, cùng với việc triển khai các ứng dụng của hệ thống ITS như camera giám sát giao thông, giám sát tải trọng, bảng thông tin điện tử, thu phí điện tử..., các trung tâm điều hành giao thông cũng được xây dựng, nhưng phần lớn các trung tâm quản lý hệ thống ITS trên đường cao tốc, chỉ có một số trung tâm quản lý và điều hành giao thông độ thị tập trung ở các thành phố lớn như Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh, Đà Nẵng [5,6]. Các trung tâm quản lý và điều hành giao thông ở các đô thị lớn của nước ta hiện nay được xây dựng dựa trên các nền tảng công nghệ tiên tiến và là các trung tâm xử lý dữ liệu lớn, bước đầu đã mang lại hiệu quả trong quản lý và điều hành giao thông đô thị. Tuy nhiên, chi phí đầu tư rất lớn với công nghệ ngoại nhập, nên khó làm chủ được công nghệ và sẽ khó khăn trong duy tu và bảo trì hệ thống sau này. Hơn nữa, các chức năng của các hệ thống khó phát huy tối đa hiệu quả khi áp dụng vào điều kiện giao thông đô thị phức tạp như nước ta. Do đó, trên cơ sở thành tựu nghiên cứu và phát triển đã có ở trong và ngoài nước, nhóm nghiên cứu đã bước đầu xây dựng và phát triển ứng dụng trung tâm xử lý dữ liệu lớn cho quản lý và điều hành giao thông đô thị ở nước ta.

Mời độc giả xem nội dung đầy đủ bài khoa học tại đây