GLONASS là hệ thống định vị vệ tinh do Liên bang Nga phát triển, với các chức năng tương tự như GPS dùng để xác đinh vị trí. Để đảm bảo sự chính xác tối đa, có thể kết hợp cả ứng dụng GLONASS và GPS trên các thiết bị iPhone và Android; sự kết hợp này cho phép thiết bị sẽ được xác định bởi bất cứ vệ tinh nào trong tổng số gần 60 vệ tinh của cả GLONASS và GPS trên toàn cầu, làm tăng độ chính xác của việc định vị.

Chỉ dấu “những bông tuyết” tự phát sáng trên mặt đường

Tuy độ chính xác của GLONASS tương đương với GPS, song chưa thật ổn định. Đã có một số sự cố xảy ra khiến hệ thống bị lỗi, mọi hoạt động giao thông mất đi sự chính xác. Do đó, Cơ quan Hàng không vũ trụ Nga đã đặt mục tiêu đưa GLONASS tiệm cận GPS về độ chính xác, độ tin cậy. Tới cuối năm 2021, GLONASS đã đạt được mục tiêu đề ra. Hệ thống chứng tỏ độ chính xác trong môi trường tối ưu (không có mây, không có tòa nhà cao tầng hoặc nhiễu động sóng vô tuyến). Tuy nhiên, độ chính xác này vẫn còn tùy thuộc vào địa điểm sử dụng - kết quả định vị sẽ chính xác hơn ở phần Bắc bán cầu so với Nam bán cầu, do phía Bắc tập trung nhiều trạm mặt đất hơn.

Giải pháp “đường thông minh” không chỉ làm tăng tính an toàn trên mỗi chặng đường mà còn trao khả năng quản lý các luồng phương tiện giao thông một cách thông minh, cải thiện chất lượng phục vụ của các lái xe, thu thập các dữ liệu cần thiết cho việc phát triển hạ tầng đường bộ. Những yếu tố không thể thiếu của “đường thông minh” được các chuyên gia Nga xác định gồm: thiết bị cảm ứng chuyển động của ô tô và người đi bộ; thiết bị chụp ảnh và các camera; các module quản lý đèn giao thông và hệ thống chiếu sáng đường phố; thiết bị cảm ứng thời tiết; các chỉ hiệu, bảng thông tin điện tử tại các trạm dừng đỗ; các bộ cảm biến có thể điều chỉnh cường độ lưu thông và vận tốc các phương tiện giao thông; bãi đậu xe thông minh; hệ thống định vị GPS/GLONASS.

Giải pháp đường thông minh của Hà Lan, với dải đèn thông minh hoạt động bằng năng lượng mặt trời, có thể tự điều chỉnh cường độ ánh sáng 

Về mặt khái niệm, tất cả các yếu tố của đường thông minh được kết nối bằng giao diện thống nhất. Tuy nhiên, mỗi yếu tố độc lập cũng giúp giải quyết tại chỗ cùng một lúc nhiều nhiệm vụ khác nhau. Ví dụ: tín hiệu đèn giao thông tại các nút giao liên tục thay đổi theo tình hình giao thông trên đường vào thời điểm cụ thể, nhờ vậy năng lực thông qua của đường phố được cải thiện, đồng thời giảm đáng kể nguy cơ phát sinh ùn tắc. Việc tự động xác định các lỗi vi phạm luật giao thông đường bộ bắt buộc các lái xe thận trọng và có trách nhiệm hơn, từ đó giảm nguy cơ xảy ra tai nạn. Quản lý thông minh hệ thống chiếu sáng đường phố giúp tiết kiệm điện năng đáng kể. 

Theo các số liệu của Research & Markets, tới cuối năm 2022, thị trường các giải pháp xây dựng “đường thông minh” đã vượt 2,6 tỷ USD – cao hơn so với tỷ lệ tăng trưởng lũy kế hàng năm (CAGR) khoảng 24%; trong đó, các giải pháp hướng tới việc đảm bảo an toàn giao thông đường bộ đóng vai trò hệ điều hành cơ bản của thị trường. Sự gia tăng số lượng cũng như tính chất các vụ tai nạn giao thông đường bộ luôn là mối quan ngại sâu sắc của Chính phủ các quốc gia trên toàn thế giới. Công nghệ thông tin chính là chìa khóa giải quyết vấn đề nêu trên một cách hiệu quả nhất.    

Phổ biến nhất trên thị trường “đường thông minh” là thiết bị cảm ứng chuyển động của các luồng giao thông. Theo các nhà phân tích của Research & Markets, trong giai đoạn 2016 – 2022, các bộ cảm biến này tiếp tục có vị trí dẫn đầu trong thị trường do khối lượng đầu tư tăng đáng kể.

Các giải pháp giao thông đường bộ thông minh được ứng dụng tích cực tại Mỹ, Anh, Nhật Bản và nhiều quốc gia tiên tiến khác. Liên bang Nga không tụt hậu trong lĩnh vực này. Theo các số liệu của J’son & Partners Consulting, năm 2016, tổng số lượng các hạng mục thuộc hạ tầng “đường thông minh” của Nga ước tính gần 30 nghìn, phần lớn trong đó là cảm ứng chuyển động của luồng phương tiện để quản lý các luồng giao thông. Tới năm 2020, con số này đã tăng thành 43 nghìn, với vị trí dẫn đầu là các thiết bị chụp ảnh và quay video. Tới năm 2022, số liệu tăng thêm gần gấp rưỡi. Các yếu tố phát triển nhất của “đường thông minh” được ứng dụng tập trung tại Moskva và St. Peterburg bởi tình trạng đặc biệt của 2 siêu đô thị này, với các ùn tắc quy mô lớn và sự gia tăng số vụ tai nạn giao thông. 

Cũng cần lưu ý một điều: chính sách thay thế nhập khẩu ảnh hưởng không ít tới thị trường các giải pháp “đường thông minh” trong nước. Các nhà phân tích và nhà khảo sát cho biết, thay thế nhập khẩu liên đới không chỉ chính sách quốc gia mà còn làm tăng giá đối với các sản phẩm từ các nhà cung cấp nước ngoài. Dự báo trong diễn biến thị trường như vậy, thị phần của các doanh nghiệp trong nước trên thị trường sẽ tăng nhanh chóng trong thời gian tới.  

Thử nghiệm đường thông minh có thể nạp năng lượng cho ô tô điện khi chạy qua

Trên thế giới, giải pháp “đường thông minh” không ngừng phát triển. Thử nghiệm của các chuyên gia giao thông Hà Lan (từ năm 2014) đã được áp dụng đại trà để xây nhưng tuyến đường cao tốc thế hệ mới. Đoạn đường thử nghiệm dài hơn 500m, được trang bị các bóng đèn hai cực nạp năng lượng bằng pin mặt trời thu nhỏ, được lắp đặt trực tiếp trên mặt đường, kèm các “quạt gió” đặc biệt. Giải pháp tổ chức chiếu sáng này tránh được việc kéo cáp điện tới trụ điện. Hơn nữa, các bóng đèn được nạp sáng chỉ khi ô tô tiến đến gần; trong các khoảng thời gian còn lại, đèn sẽ sáng với công suất tối thiểu. Ngoài các bóng đèn hai cực, trên đường còn sử dụng chỉ dấu đặc biệt được thực hiện bằng sơn huỳnh quang. Điều này cho phép các chỉ dấu này “nạp” điện từ ánh sáng mặt trời vào ban ngày và sẽ phát sáng suốt đêm. Các chuyên gia vẽ hình những bông tuyết đặc biệt trên mặt đường có thể bắt đầu phát sáng ở nhiệt độ thấp, qua đó “gửi” thông tin về chướng ngại băng, tuyết tới các lái xe.

Ý tưởng về hệ thống chiếu sáng đường phố của các nhà khoa học Israel cũng rất thú vị. Đón đầu việc trong tương lai gần ô tô điện sẽ phát triển mạnh mẽ (một nhược điểm lớn của ô tô điện là cần nạp điện thường xuyên), tại Tel Aviv đã thử nghiệm một con đường có thể nạp điện cho các ô tô ngay khi chạy trên đường. Năng lượng được sản xuất nhờ lớp phủ đường đặc biệt. Để thực hiện việc này, trong quá trình làm đường, cần sử dụng máy chuyên dụng có thể đào những rãnh vừa phải với độ sâu khoảng 8cm để đặt các cuộn cảm ứng; rãnh được lấp đầy bằng nhựa asphan. Khu vực có các cuộn cảm ứng bên trong sẽ bắt đầu tương tác với ô tô chạy qua, truyền điện năng cho các ô tô này. Các nhà khoa học đề xuất bức xạ từ các cuộn cảm ứng đủ để “nạp” tới xe mà không gây tác hại tới sức khỏe của người lái và người trong xe.    

Trên bãi thử nghiệm, công ty Electroad đã thử nghiệm thành công “dải năng lượng”. Ở giai đoạn đầu áp dụng, “dải năng lượng” dành cho giao thông công cộng. Giai đoạn tiếp theo, các phần đường khác sẽ được nâng cấp đồng bộ. Công nghệ cho thấy nhiều ưu điểm, hứa hẹn trở thành nền tảng cho việc xây dựng hạ tầng giao thông đường bộ trong tương lai gần. Ước tính, khối lượng pin của xe buýt điện có thể hàng tấn, với giá cả tới vài trăm ngàn USD. Trong khi đó, độ dài quãng đường của các phương tiện này luôn bị phụ thuộc vào dung lượng pin. Giải pháp của Electroad sẽ giúp các xe buýt điện  “nhẹ nhõm” hơn đồng thời tăng độ dài của các chuyến đi. 

Tiềm năng phát triển giao thông đường bộ cần dựa vào những thành tựu tiên tiến của khoa học kỹ thuật. Việc ứng dụng rộng rãi giải pháp “đường thông minh” tại Nga và nhiều nơi khác trên thế giới hoàn toàn khả thi, bởi mọi tiền đề cho những con đường thông minh đều đã có, nhất là có điểm khởi đầu tốt trong bối cảnh giao thông đường bộ của Liên bang Nga hiện nay. 

Nguồn: Tạp chí Tin tức IoT (Nga)

ND: Lệ Minh