Ứng dụng AI trong đô thị thông minh trên thế giớiGiao thông thông minh của Seoul: Thành phố có khả năng "dự báo" sự cố

TOPIS - “Bộ não giao thông” của Seoul

Với dân số hơn 10 triệu người, 3 triệu phương tiện đăng ký, 338,4 km đường tàu điện ngầm, 7.413 xe buýt, 71.974 taxi và 32,1 triệu lượt di chuyển mỗi ngày, việc quản lý mạng lưới giao thông của Seoul là một nhiệm vụ khổng lồ.

Vì vậy, việc đảm bảo tất cả các bộ phận của mạng lưới giao thông vận tải Seoul hoạt động trơn tru trở nên quan trọng hơn bao giờ hết. Đây là một thách thức đòi hỏi sự giám sát liên tục trên toàn thành phố, tổng hợp thông tin đa tầng, xử lý phức tạp và kiểm soát kịp thời, hiệu quả - vượt xa phạm vi của các phương tiện quản lý và truyền thông thông thường.

Để giải quyết vấn đề này, Seoul đã tạo ra Dịch vụ Thông tin và Vận hành Giao thông (TOPIS) - viết tắt của Transport Operation and Information Service - được đưa vào vận hành từ năm 2004 như một trung tâm tích hợp dữ liệu giao thông. Tuy nhiên, bước ngoặt thực sự diễn ra sau giai đoạn nâng cấp từ năm 2015 và tiếp tục hoàn thiện trong những năm gần đây. Nếu trước đây TOPIS giống một “đài kiểm soát giao thông”, thì hiện nay nó vận hành như “bộ não đô thị”. Tại đây, dữ liệu từ hàng nghìn nguồn được tập hợp liên tục: camera giao thông, cảm biến trên đường, định vị GPS của xe buýt và taxi, dữ liệu tàu điện ngầm, điều kiện thời tiết, các sự cố đô thị và phản hồi của người dân.

Tuy nhiên, điều khiến TOPIS mới khác biệt không phải lượng dữ liệu mà là khả năng biến dữ liệu thành dự báo. Nếu trước đây dữ liệu chỉ phục vụ giám sát thì giờ đây nó được dùng để trả lời câu hỏi phức tạp hơn nhiều: giao thông sẽ diễn biến thế nào trong vài chục phút tới?

Cơ chế dự báo vận hành như thế nào?

Điểm khác biệt lớn nhất của Seoul nằm ở chỗ thành phố không coi giao thông là một chuỗi sự kiện độc lập mà xem đó là một hệ thống có thể dự báo. TOPIS phân tích dữ liệu lịch sử kết hợp dữ liệu thời gian thực để xác định khu vực nào có nguy cơ quá tải, thời điểm ùn tắc có thể xuất hiện và mức độ lan truyền sang các khu vực lân cận. Khi phát hiện xác suất ùn tắc tăng lên, hệ thống sẽ triển khai điều tiết sớm: thay đổi chu kỳ đèn tín hiệu, điều chỉnh tần suất xe buýt, phát cảnh báo tuyến thay thế hoặc phân luồng lưu thông. Nói cách khác, Seoul đang chuyển từ mô hình “phản ứng với sự cố” sang mô hình “ngăn sự cố xảy ra”.

Trong vận hành đô thị, khác biệt vài phút đôi khi tạo ra chênh lệch rất lớn. Một nút giao ùn ứ nếu xử lý chậm có thể kéo theo hiệu ứng dây chuyền hàng chục km. Vì vậy, giá trị lớn nhất của AI không phải tự động hóa mà là rút ngắn thời gian ra quyết định xuống trước thời điểm xảy ra điểm nghẽn.

Hiệu quả được đo bằng con số cụ thể

Theo các tài liệu về hệ thống ITS của Seoul, nền tảng điều hành hiện theo dõi lưu lượng thông qua dữ liệu từ khoảng 70.000 taxi gắn GPS cùng mạng lưới camera và cảm biến phân bố trên toàn thành phố. Hệ thống quản lý xe buýt sử dụng hệ thống định vị toàn cầu (GPS) và truyền thông tần số vô tuyến (RF) để thu thập dữ liệu hoạt động theo thời gian thực từ hơn 7.400 xe buýt đang hoạt động trên khắp thành phố. Dữ liệu thu thập được cung cấp thông tin cho việc kiểm soát hoạt động (lộ trình, điều chỉnh dịch vụ…) cũng như quản lý và đánh giá dịch vụ.

Kết nối hàng trăm camera giám sát và thiết bị dò tìm từ các tuyến đường chính của Seoul, TOPIS cung cấp khả năng giám sát tình hình giao thông 24/7. Các tình huống phát sinh như tai nạn, công trình sửa đường và biểu tình công cộng được phát hiện theo thời gian thực để phối hợp các biện pháp ứng phó kịp thời như thay đổi tín hiệu giao thông, điều chỉnh làn đường và đề xuất đường vòng. Thông tin giao thông trực tiếp do TOPIS thu thập được cung cấp cho công chúng thông qua nhiều kênh khác nhau như mạng xã hội, ứng dụng, trang web TOPIS chuyên dụng, chương trình phát thanh giao thông, thiết bị đầu cuối biển báo đường bộ và dịch vụ định vị vệ tinh.

TOPIS hiện xử lý dữ liệu quy mô lớn mỗi ngày, trong đó riêng hệ sinh thái dữ liệu giao thông và thanh toán công cộng đã ghi nhận khoảng 13,9 triệu giao dịch/ngày. Độ chính xác của dữ liệu thời gian thực trên một số mạng lưới giao thông đô thị đạt khoảng 93-95%.

Các nghiên cứu đánh giá hiệu quả cho thấy tỷ lệ lợi ích - chi phí của hệ thống đạt khoảng 2,27 lần. Đáng chú ý hơn, chi phí đầu tư cho các giải pháp ITS chỉ tương đương khoảng 1% chi phí xây dựng đường mới nhưng có thể góp phần giảm khoảng 20% mức độ ùn tắc.

Không chỉ là giao thông mà còn là quản lý đô thị

Một hướng phát triển đáng chú ý khác của Seoul là kết nối giao thông với khả năng chống chịu đô thị. TOPIS không vận hành tách biệt mà liên thông với dữ liệu thời tiết và hệ thống ứng phó khẩn cấp. Khi dự báo xuất hiện mưa lớn hoặc sự kiện bất thường, nền tảng sẽ tính toán trước tác động lên mạng lưới giao thông và triển khai các phương án điều tiết tương ứng. Cách tiếp cận này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh biến đổi khí hậu khiến các hiện tượng thời tiết cực đoan xuất hiện thường xuyên hơn.

Một tuyến đường ngập nước không còn chỉ là vấn đề giao thông. Nó ảnh hưởng đến cứu hộ, chuỗi cung ứng, thời gian tiếp cận dịch vụ y tế và cả hoạt động kinh tế của thành phố. Vì vậy, dự báo ùn tắc thực chất là dự báo khả năng vận hành của đô thị.

Mô hình của Seoul cho thấy, công nghệ không phải điểm khởi đầu. Seoul bắt đầu bằng việc kết nối những dữ liệu vốn đã tồn tại – xe buýt, camera, cảm biến, bản đồ, thời tiết – thành một hệ thống có thể hiểu được hành vi của đô thị.

Khi mọi chuyển động được chuyển thành dữ liệu và dữ liệu được biến thành dự báo, thành phố bắt đầu nhìn thấy tương lai gần của chính mình. Và đó có lẽ là khác biệt lớn nhất giữa một đô thị vận hành bằng hạ tầng và một đô thị vận hành bằng trí tuệ.