Hệ Thống Giao Thông Thông Minh ITS: Đặc Điểm và Ứng Dụng

Hệ thống giao thông thông minh (ITS) là hệ thống ứng dụng công nghệ thông tin, viễn thông, cảm biến và camera để giám sát, điều khiển và cung cấp thông tin cho mạng lưới giao thông, nhằm tăng an toàn, giảm ùn tắc và tiết kiệm chi phí đi lại. Đây là ưu tiên hàng đầu của nhiều đô thị khi xây dựng mạng lưới giao thông an toàn và bền vững.

1. Hệ thống giao thông thông minh (ITS) là gì?

Hệ thống giao thông thông minh ITS - Intelligent transportation system là một hệ thống sử dụng công nghệ thông tin (CNTT) và viễn thông để cải thiện tính an toàn, hiệu quả và bền vững trong việc di chuyển.

Giao thông thông minh tạo ra sự kết nối giữa con người, hệ thống đường giao thông và phương tiện di chuyển trên đường, hình thành một mạng lưới thông tin và viễn thông để tối ưu hóa việc lưu thông.

Hệ thống giao thông thông minh ITS kết nối phương tiện, đường và trung tâm điều hành — Hệ thống giao thông thông minh (ITS) là gì

Hệ thống giao thông thông minh (ITS - Intelligent transportation system) có thể cải thiện tính hiệu quả và đảm bảo an toàn trong lĩnh vực vận tải, đặc biệt là trong lĩnh vực vận tải đường bộ, quản lý giao thông và tính di động. Trên toàn thế giới, công nghệ hệ thống giao thông thông minh đang được áp dụng để tăng cường khả năng lưu thông trên các tuyến đường đông đúc và giảm thời gian di chuyển.

2. Cơ chế hoạt động của giao thông thông minh (ITS)

Trung tâm giám sát điều hành là một phần quan trọng trong hệ thống giao thông thông minh ITS. Đây là một hệ thống kỹ thuật được quản lý bởi cơ quan giao thông vận tải, nơi mà dữ liệu được thu thập và phân tích để hỗ trợ các hoạt động quản lý và điều khiển giao thông thời gian thực, cũng như cung cấp thông tin về phương tiện giao thông.

Cơ chế hoạt động của giao thông thông minh: thu thập, truyền, phân tích và cung cấp dữ liệu — Cơ chế hoạt động của giao thông thông minh (ITS)

Quá trình giám sát và quản lý giao thông trong ITS thường bao gồm 4 giai đoạn:

Thu thập dữ liệu: Dữ liệu được thu thập chính xác, đa dạng và nhanh chóng từ nhiều thiết bị phần cứng khác nhau, như hệ thống nhận dạng xe tự động, hệ thống định vị xe tự động dựa trên GPS, cảm biến và camera AI.
Truyền dữ liệu: Dữ liệu thu thập được truyền đi nhanh chóng và theo thời gian thực về Trung tâm Giám sát điều hành.
Phân tích dữ liệu: Dữ liệu thu thập tại Trung tâm Giám sát điều hành được xử lý thông qua các bước như sửa lỗi, làm sạch dữ liệu, tổng hợp và phân tích.
Cung cấp thông tin cho người tham gia giao thông: Hệ thống giao thông thông minh cung cấp thông tin thời gian thực cho người tham gia giao thông, bao gồm thời gian di chuyển, tốc độ, độ trễ, tai nạn, thay đổi tuyến đường và hướng dẫn điều hướng. Thông tin này được truyền tải qua các thiết bị điện tử như biển báo thay đổi, radio tư vấn đường cao tốc, internet, tin nhắn SMS, và nhiều hơn nữa.

3. Giao thông thông minh (ITS) gồm những thành phần nào?

Giải pháp giao thông thông minh ngày càng phát triển và có một hệ sinh thái phong phú và đa dạng. Trong đó, nền tảng của ITS bao gồm:

Hệ thống thanh toán điện tử: Xây dựng các ứng dụng thanh toán dựa trên tập thuê bao, nhằm hỗ trợ trong các dịch vụ giao thông như bãi đỗ xe điện tử, thu phí không dừng, vé điện tử, giao dịch điện tử,...
Hệ thống quản lý và xử lý hình ảnh: Phát triển các ứng dụng xử lý hình ảnh để phục vụ trong các dịch vụ giao thông, bao gồm việc tách biển số phương tiện, phân loại phương tiện, phát hiện vi phạm luật giao thông,...
Hệ thống kết nối và xử lý thông tin: Xây dựng nền tảng quản lý công nghệ IoT, số hóa tài nguyên, bản đồ số, và điều khiển đèn tín hiệu giao thông, nhằm tạo sự kết nối và xử lý thông tin hiệu quả.

Giải pháp giao thông thông minh với camera giám sát và bảng thông tin điện tử — Giải pháp giao thông thông minh ngày càng phát triển

Các thành phần cụ thể của giao thông thông minh bao gồm:

Hệ thống phần mềm quản lý và điều hành giao thông (Traffic Management System – TMS),
Hệ thống điều khiển đèn tín hiệu giao thông và dòng lưu thông (Traffic Flow Control System – TFC),
Hệ thống bảng quang báo hiển thị thông tin giao thông trực tuyến,
Hệ thống thu phí không dừng,
Hệ thống đo đếm và phân tích lưu lượng xe lưu thông,
Hệ thống cân tự động,
Hệ thống nhúng vận hành
Hệ thống quản lý xe buýt,
Hệ thống giám sát trật tự an toàn giao thông: giám sát tốc độ phương tiện lưu thông, giám sát vị phạm hiệu lệnh của đèn tín hiệu giao thông, sai làn, lấn tuyến, ngược chiều.

Hệ thống giao thông thông minh giám sát trật tự an toàn trên đường — Hệ thống giao thông thông minh tạo ra giám sát trật tự an toàn

4. Lợi ích của hệ thống giao thông thông minh (ITS)

Hệ thống giao thông thông minh ITS cung cấp nhiều lợi ích cho việc quản lý và điều hành giao thông:

Hỗ trợ lực lượng chức năng trong việc phát hiện và ghi nhận các hành vi vi phạm trật tự an toàn giao thông (TTATGT), cung cấp bằng chứng xác thực để xử phạt.

Hệ thống ITS hỗ trợ lực lượng chức năng phát hiện vi phạm giao thông — Hệ thống giao thông thông minh hỗ trợ lực lượng chức năng trong việc quản lý

Đóng góp vào việc cải thiện kết cấu hạ tầng đường bộ và xử lý các sự cố giao thông khẩn cấp.
Hiện đại hóa trạm thu phí tự động và trạm cân điện tử.
Giảm tai nạn, ùn tắc giao thông và ô nhiễm môi trường.

Giao thông thông minh giúp giảm tai nạn và ùn tắc tại đô thị — Hệ thống giao thông thông minh giảm tai nạn, ùn tắc

Tiết kiệm thời gian, tiền bạc và nhiên liệu, tạo điều kiện thuận lợi cho việc di chuyển và vận chuyển hàng hóa.
Quản lý các đường trục giao thông chính và điều tiết việc di chuyển của phương tiện bằng biển báo điện tử.
Cung cấp hệ thống thông tin cho người tham gia giao thông, góp phần phổ cập văn hoá giao thông và hỗ trợ quá trình điều hành giao thông công cộng một cách linh hoạt và chủ động.
Đóng góp vào sự phát triển phương tiện thông minh, giảm ô nhiễm môi trường và nâng cao hiệu quả của thiết bị an toàn giao thông.

5. Ví dụ về Hệ thống giao thông thông minh (ITS)

Hệ thống giao thông thông minh ITS đã được triển khai thành công tại một số thành phố trên thế giới.

Ví dụ, ở thành phố Glasgow, Scotland, hệ thống ITS cung cấp thông tin chi tiết về xe buýt công cộng như thời gian, chỗ ngồi, vị trí hiện tại của xe buýt, thời gian đến điểm đến, vị trí tiếp theo của xe buýt và tình trạng hành khách.
Tại Seoul, chính quyền đã sử dụng dữ liệu vị trí từ điện thoại di động vào ban đêm để thiết kế các tuyến đường cho dịch vụ xe buýt đêm, dựa trên nhu cầu thực tế.

Hệ thống giao thông thông minh đã triển khai tại nhiều thành phố trên thế giới — Hệ thống giao thông thông minh (ITS) đã được triển khai thành công tại nhiều nơi

Tương tự, thành phố New Orleans đã tối ưu hóa vị trí của các xe cứu thương dựa trên các cuộc gọi khẩn cấp.
Trong tương lai, dự án tàu điện ngầm Sydney sẽ áp dụng hệ thống vận tải công cộng không người lái, tăng cường khả năng vận chuyển của thành phố.
Các dự án tàu điện ngầm Cityringen ở Copenhagen và tuyến Tây Bắc dự kiến cũng sẽ mang đến sự tiện lợi và hiệu quả cho người dân.

Giao thông thông minh ITS (Intelligent Transportation Systems) đang cách mạng hóa cách thức quản lý và vận hành hệ thống giao thông, mang lại những lợi ích to lớn về an toàn, hiệu quả và bảo vệ môi trường. ITS còn góp phần giảm lượng khí thải, hướng tới một môi trường sống xanh và bền vững hơn. Để phát huy tối đa hiệu quả của ITS, các cơ quan quản lý và doanh nghiệp cần phối hợp chặt chẽ, đầu tư vào hạ tầng công nghệ, và nâng cao nhận thức cộng đồng về lợi ích của giao thông thông minh.

Chọn thiết bị cho hệ thống giao thông thông minh

Thiết bị tính toán của ITS nằm trong tủ ngoài đường, trạm thu phí, trạm cân hay trên xe buýt: nắng nóng, bụi, rung và nguồn điện không ổn định. Kỹ sư IPC247 xét ba tiêu chí trước khi chọn máy cho các điểm này:

Dải nhiệt rộng và không quạt: Cincoze DS-1300 làm việc từ −40 đến 70 °C với CPU 35 W (CPU mạnh hơn cần bộ quạt ngoài và dải nhiệt hẹp lại), có đủ chứng nhận công nghiệp, đã dùng cho tự động hóa và đầu máy toa xe. Danh mục máy tính nhúng và máy tính công nghiệp không quạt.
Nguồn DC dải rộng cho tủ ngoài trời và xe: Cincoze DA-1000 nhận 9–48 V DC, chạy −25…70 °C, 2 cổng LAN gigabit, gắn DIN-rail hoặc treo tường.
Kết nối camera và cảm biến: Advantech UNO-1372G có 3 cổng GbE, 8 DI/O, 2 COM và mô-đun iDoor cấp PoE cho camera IP; kết hợp switch công nghiệp khi số camera lớn.

Nhập điều kiện nhiệt độ, nguồn điện và số cổng vào công cụ chọn máy theo điều kiện lắp đặt để có danh sách máy phù hợp, sau đó IPC247 tư vấn cấu hình cụ thể.

Câu hỏi thường gặp về hệ thống giao thông thông minh

Hệ thống giao thông thông minh ITS là gì?

ITS (Intelligent Transportation System) là hệ thống dùng công nghệ thông tin, viễn thông, cảm biến và camera để thu thập dữ liệu giao thông, phân tích tại trung tâm điều hành và cung cấp thông tin, điều khiển tín hiệu cho người tham gia giao thông. Mục tiêu là an toàn hơn, ít ùn tắc hơn và tiết kiệm chi phí đi lại.

Giao thông thông minh gồm những thành phần nào?

Nền tảng gồm hệ thống thanh toán điện tử, hệ thống xử lý hình ảnh và hệ thống kết nối, xử lý thông tin. Các thành phần cụ thể là phần mềm quản lý giao thông TMS, điều khiển đèn tín hiệu, bảng quang báo, thu phí không dừng, đo đếm lưu lượng, cân tự động, quản lý xe buýt và giám sát vi phạm.

Hệ thống giao thông thông minh hoạt động như thế nào?

Theo bốn bước: thu thập dữ liệu từ camera, cảm biến và GPS; truyền về trung tâm giám sát điều hành; làm sạch, tổng hợp và phân tích; rồi cung cấp thông tin qua biển báo điện tử, ứng dụng, SMS và điều khiển đèn tín hiệu theo thời gian thực.

Thiết bị nào dùng để điều khiển tại tủ ITS ngoài đường?

Thường là máy tính nhúng hoặc máy tính công nghiệp không quạt có dải nhiệt rộng (−40…70 °C), nguồn DC 9–48 V, nhiều cổng LAN và COM để nối camera, cảm biến và đèn tín hiệu. Máy đặt trong tủ kín ngoài trời nên cần chịu bụi, rung và tự khởi động lại khi có điện trở lại.

Lợi ích chính của ITS là gì?

Giảm tai nạn và ùn tắc, phát hiện và ghi nhận vi phạm, hiện đại hóa thu phí và trạm cân, tiết kiệm thời gian, nhiên liệu và giảm ô nhiễm. Cơ quan quản lý cũng có dữ liệu thực để quy hoạch tuyến và điều hành giao thông công cộng.

Hệ thống giao thông thông minh là gì