Ứng dụng công nghệ, xây dựng bản đồ số giao thông trong quản lý khai thác cầu đường

Thứ năm, 18/02/2021 08:54 GMT+7

Hiện trong nước chỉ một số doanh nghiệp xây dựng được bản đồ số giao thông và cung cấp ứng dụng chỉ dẫn đi lại như: Hanel, Vietbando, Imap, Vietmap, Googlemaps... Tuy nhiên, các bản đồ số này cũng chủ yếu tập trung ở lĩnh vực giao thông đường bộ. Trong khi đó, về phía cơ quan quản lý nhà nước, đến nay gần như vẫn chưa có hệ thống bản đồ giao thông số chuẩn, chung cho toàn ngành để phục vụ mục tiêu quản lý.

1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Quản lý, khai thác công trình và hạ tầng giao thông nói chung và quản lý, khai thác các công trình cầu - đườngbộ nói riêng là lĩnh vực khoa học liên quan mật thiết giữa khoa học quản lý và khoa học chuyên ngành khai thác cầu- đường. Trong 5 lĩnh vực GTVT thì đường thủy nội địa, hàngkhông, hàng hải, đường sắt hiện mới có các bản đồ số ứng dụng chuyên ngành nhưng chưa có bản đồ dùng trong quản lý. Riêng trong lĩnh vực đường bộ, từ năm 2013, Bộ GTVT, Tổng cục ĐBVN - đơn vị phối hợp với một nhà cung cấp trong nước thí điểm xây dựng được hệ thống kết nối;giám sát hành trình đối với xe ô tô kinh doanh vận tải, biển báo giao thông ở quốc lộ; tích hợp với các trạm kiểm tra tải trọng xe trên toàn quốc. Tuy vậy, bản đồ số mà Tổng cục đang sử dụng gồm hai hệ thống, do hai nhà cung cấp khác nhau triển khai, là bản đồ dùng trong dự án quản lý cầu VBMS online và hệ thống dùng trong Trung tâm Dữ liệu thiết bị giám sát hành trình, quản lý tuyến cố định; trong quản lý mặt đường PMS. Do vậy, cần sớm xây dựng bản đồ số ngành GTVT phù hợp với xu hướng phát triển của công nghệ bản đồ để sử dụng chung cho toàn ngành, cũng như chia sẻ với các bộ, ngành khác và đáp ứng nhu cầu khai thác dữ liệu bản đồ kỹ thuật số ngày càng cao. Việc đồng bộ thống nhất hệ thống quản lý giúp phục vụ quản lý nhà nước, khai thác về GTVT và cung cấp ứng dụng, tiện ích cho người dân sử dụng tối đa, hiệu quả; tránh lãng phí trong việc xây dựng các hệ thống riêng; ứng dụng phần mềm từ các nguồn khác nhau cũng ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng thông tin.

Hiện mới có bản đồ giao thông số do doanh nghiệp cung
cấp để ứng dụng chỉ dẫn, đi lại, chưa có bản đồ do cơ quan quản lý
nhà nước xây dựng để phục vụ công tác quản lý cầu - đường bộ

2. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

2.1. Xây dựng hệ thống dữ liệu số (Big Data)

Trong quản lý khai thác cầu - đường bộ, để đáp ứng nhu cầu sử dụng, khai thác ngày càng cao và cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, các đơn vị của Bộ GTVT đã chủ động triển khai và ứng dụng nhiều công nghệ mới trong quản lý điều hành, cung cấp ứng dụng, tiện tích cho người dân.

Ngoài các sở GTVT, ban, ngành và địa phương thì chỉ có Tổng cục ĐBVN đang xây dựng Hệ thống Big Data trong triển khai xây dựng các hệ thống cơ sở dữ liệu như: Hệ thống Giám sát hành trình; Hệ thống Kiểm soát tải trọng xe; Hệ thống Giấy phép lái xe (GPLX); Hệ thống Quản lý tài sản đường bộ VRAMP, LRAMP; Hệ thống Quản lý mặt đường PMS; Hệ thống Quản lý cầu VBMS, LBMS; Hệ thống Giám sát thu phí.

Trong lĩnh vực quản lý vận tải đường bộ, hệ thống “Giám sát hành trình và kiểm soát tốc độ theo cung đường trên nền bản đồ số” là hệ thống quản lý, khai thác dữ liệu và kiểm soát giao thông thông minh, bao gồm: tiếp nhận, theo dõi, ghi lại và phân tích dữ liệu và kết xuất các báo cáo phục vụ yêu cầu quản lý của Tổng cục ĐBVN và các địa phương. Đến nay, hệ thống đã tích hợp dữ liệu hành trình của hơn 650.000 phương tiện vận tải trên toàn quốc. Dịch vụ công trực tuyến mức độ 4 đối với cấp, đổi giấy phép kinh doanh vận tải bằng xe ô tô, biển hiệu, phù hiệu; mức độ 3 đối với thủ tục cấp, đổi giấy phép kinh doanh vận tải đường bộ quốc tế, giấy phép liên vận.

Đối với quản lý phương tiện người lái đã hình thành hệ cơ sở dữ liệu quản lý GPLX để thực hiện quản lý người học từ lúc đăng ký học đến khi được cấp giấy phép. Hiện nay, dữ liệu GPLX đã tập trung tại Tổng cục ĐBVN gồm gần 6 triệu GPLX ô tô và hơn 15 triệu GPLX mô tô; đã hình thành trang thông tin điện tử quản lý GPLX hỗ trợ nguời dân và doanh nghiệp trong việc tham khảo, tra cứu thông tin về GPLX, thông tin về vi phạm của người lái xe. Tổng cục ĐBVN và 63 sở GTVT đã triển khai thực hiện dịch vụ công mức độ 3 về đổi GPLX, đến nay số GPLX đã đổi theo hình thức này hơn 48.000. Tổng cục ĐBVN đã thực hiện dịch vụ công mức độ 4 về cấp GPLX quốc tế, đến nay số GPLX quốc tế đã cấp là hơn 6.500 chiếc.

Tiếp đó, hệ thống kiểm soát tải trọng xe được Tổng cục ĐBVN triển khai xây dựng từ năm 2013. Đến nay, hệ thống phần mềm giám sát và quản lý tập trung dữ liệu tải trọng xe đang kết nối với 67 trạm kiểm soát tải trọng xe lưu động và 45 trạm kiểm soát tải trọng xe cố định, hàng ngày đang xử lý trung bình trên 60.000 lượt phiếu kiểm soát tải trọng xe, đóng vai trò là nguồn dữ liệu phục vụ cho công tác thống kê, báo cáo về tình hình kiểm soát tải trọng xe của các cơ quan quản lý nhà nước. 

Trong công tác quản lý, bảo trì đường bộ, Tổng cục đã triển khai Dự án Quản lý tài sản đường bộ Việt Nam (VRAMP) sử dụng vốn ODA của Ngân hàng Thế giới, trong đó đã xây dựng khung cơ sở dữ liệu đường bộ, xây dựng hệ thống và lập kế hoạch quản lý tài sản đường bộ. Trong đó, hệ thống khảo sát tình trạng mặt đường (PMS) sẽ thu thập dữ liệu khai thác của hơn 22.000 km quốc lộ do các cục quản lý đường bộ (QLĐB) và địa phương quản lý. Đối với Hệ thống quản lý cầu Việt Nam (VBMS), cơ sở dữ liệu Hệ thống quản lý cầu gồm số liệu kiểm đếm của hơn 6.000 cầu trên mạng lưới quốc lộ, trong đó hiện trạng của 3.900 cầu thuộc khu vực quản lý của các cục QLĐB và các sở GTVT đã được thu thập và đánh giá. Tổng cục đang triển khai hệ thống tương tự cho các cầu trên đường địa phương (LBMS).

Bên cạnh đó, Tổng cục còn ứng dụng và sẽ triển khai một số hệ thống khác như: Hệ thống quan trắc cầu dây văng tại 4 cầu lớn: Bãi Cháy, Mỹ Thuận, Rạch Miễu và Cần Thơ. Hệ thống quan trắc cầu sẽ đưa ra chỉ số của các yếu tố ảnh hưởng tác động đến kết cấu cầu như gió, mưa, độ ẩm, sương mù, động đất, nhiệt độ, độ giãn nở, tải trọng phương tiện, lực căng của dây cáp… Trên cơ sở các số liệu thu thập được phần mềm trích xuất báo cáo, các chuyên gia sẽ phân tích đưa ra những đánh giá nhận xét, từ đó chủ động lập kế hoạch cho công tác bảo trì, bảo dưỡng kịp thời. 

2.2. Tự động hóa kết nối dữ liệu

Trong Big Data mà Tổng cục ĐBVN đang quản lý và khai thác đều được kết nối, chia sẻ khi có yêu cầu như: Hệ thống quản lý đường bộ PMS đã hoàn thiện mô-đun tự động cảnh báo tình trạng khai thác tuyến đường, lập kế hoạch sửa chữa đường bộ hàng năm và kế hoạch dài hạn cho các cục QLĐB hoàn toàn tự động với các thông tin cơ bản: tên đường, tuyến đường, cấp quản lý, đoạn đường cần sửa chữa, chiều dài, làn đường, năm lập kế hoạch, phương thức sửa chữa, phân cấp thực hiện, đơn giá, khối lượng, giá thành sửa chữa.

Hệ thống kiểm soát tải trọng xe hàng ngày đang xử lý trung bình trên 60.000 lượt phiếu kiểm soát tải trọng xe tự động kết nối dữ liệu thông tin về phương tiện của Cục Đăng kiểm Việt Nam để chiết xuất báo cáo bao gồm các thông tin như: tên trạm cân, địa bàn, số xe không vi phạm, số xe vi phạm, loại xe, tổng số trục, trọng lượng xe, số giấy phép lưu hành xe, kết quả cân xe, vượt tải trọng, vượt kích thước thùng hàng.

“Hệ thống giám sát hành trình và kiểm soát tốc độ theo cung đường trên nền bản đồ số” có thể tự động chiết xuất các báo cáo về dữ liệu giám sát hành trình phương tiện vận tải theo phân cấp cơ quan quản lý từ Trung ương đến địa phương, các loại thông tin bao gồm: đơn vị quản lý, đơn vị vận tải, số lượng xe, hành trình di chuyển, số lần vi phạm tốc độ, tốc độ vi phạm, thời gian, số lần dừng, đỗ... giúp các cơ quan quản lý có các chế tài xử lý đối với các phương tiện vận tải vi phạm.

Dịch vụ công mức độ 4 về cấp GPLX quốc tế giúp cho người dân có thể đăng ký trực tuyến, thanh toán lệ phí trực tuyến và nhận GPLX tại nhà.

Dịch vụ thu phí tự động không dừng sử dụng công nghệ RFID giúp cho phương tiện lưu thông qua trạm thu phí không phải dừng lại thực hiện giao dịch, khách hàng đăng ký mở tài khoản thông qua dịch vụ của Công ty TNHH Thu phí tự động (VETC) và thực hiện giao dịch thanh toán tự động phí dịch vụ sử dụng đường bộ qua thẻ Etag dán trên kính xe tương tác với hệ thống thu phí tự động được lắp đặt tại trạm thu phí. Đây là dịch vụ tiên tiến trên thế giới và theo lộ trình đến năm 2020, tất cả các trạm thu phí đường bộ trên toàn quốc đều lắp đặt dịch vụ thu phí tự động.

Tuy nhiên, bản đồ số mà Tổng cục đang sử dụng gồm 2 hệ thống, do hai nhà cung cấp khác nhau triển khai, là bản đồ dùng trong dự án quản lý cầu VBMS online và hệ thống dùng trong Trung tâm Dữ liệu thiết bị giám sát hành trình, quản lý tuyến cố định; trong quản lý mặt đường PMS. Hai hệ thống này chưa được liên kết và được quản lý chặt chẽ với nhau, gây khó khăn trong công tác quản lý, duy tu, bảo dưỡng cầu và đường, đặc biệt là chưa có hệ thống bản đồ số dùng chung cho các đơn vị của Bộ GTVT.

Bản đồ các cầu ở Hà Nội

Bản đồ cầu VBMS

Chi tiết thông tin cầu

Báo cáo tóm tắt
 

3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

- Hệ thống bản đồ giao thông số gồm các thành phần chính là hạ tầng kỹ thuật, dữ liệu, công nghệ nền bản đồ và công nghệ khai thác bản đồ. Xây dựng bản đồ số ngành GTVT là cần thiết để phù hợp với xu hướng phát triển của công nghệ bản đồ để sử dụng chung cho toàn ngành, cũng như chia sẻ với các bộ, ngành khác và đáp ứng nhu cầu khai thác dữ liệu bản đồ kỹ thuật số ngày càng cao. Do đó, cần nguồn kinh phí đầu tư lớn và cần hành lang pháp lý đầy đủ để xây dựng, vận hành, khai thác, cập nhật, bảo trì bản đồ giao thông số. Việc xây dựng này nên triển khai theo hướng Nhà nước đầu tư kết hợp hình thức đầu tư xã hội hóa, phối hợp với trung tâm và đơn vị của ngành GTVT để xây dựng. 

- Tạo ra phương thức quản lý nhanh, chính xác và toàn diện cho các công trình cầu - đường; phương pháp làm giảm thiểu thời gian tìm, xuất hồ sơ, tránh mất mát, hư hỏng hoặc thất lạc; có thể thấy được chiều dài lịch sử của công trình, phục vụ quản lý, bảo dưỡng, duy tu. 

- Ứng dụng công nghệ quản lý dữ liệu số vào quản lý các công trình cầu, đưa ra cái nhìn toàn diện về hệ thống cầu của địa phương, đồng thời có thể cập nhật thông tin; mối quan hệ tương tác giữa nhà quản lý - người khai thác, đơn vị thiết kế, thi công trong quản lý kỹ thuật đối với các công trình cầu.

Tài liệu tham khảo
[1]. 22 TCN 243-1998 - Quy trình kiểm định cầu trên đường ô tô - Yêu cầu kỹ thuật.
[2]. Tiêu chuẩn Thiết kế cầu 22TCN 272-05.
[3]. Bridge design specifications AASHTO LRFD 2007 4th Edition (SI unit).
[4]. Load and Resistance factor rating manuals AASHTO LRFR 2011.
[5]. Nguyễn Văn Nhậm, Bùi Tiến Thành, Ngô Văn Minh (2018), Giáo trình Kiểm định cầu, NXB. GTVT.
[6]. J. Sim, H. Oh, J.-M. Yu and J.-W. Shim (2005), Theoretical assessment of the limit strengthening criterion of
strengthened bridge decks based on failure characteristics, Cement and Concrete Research, vol.35.
[7]. M. Trkov, F. Liu, J. Yi, H. Baruh and H. F. Wu (2011), Study of concrete drilling for automated non-destructive evaluation and rehabilitation system for bridge decks, in Nondestructive Characterization for Composite Materials,Aerospace Engineering, Civil Infrastructure, and Homeland Security 2011.
[8]. Z. Wu, K. Ghosh, X. Qing, V. Karbhari, F.-K. Chang, M. Tomizuka, C.-B. Yun and V. Giurgiutiu (2006), Structural health monitoring of composite repair patches in bridge rehabilitation, in Smart Structures and Materials 2006:Sensors and Smart Structures Technologies for Civil, Mechanical, and Aerospace Systems.
[9]. A. F. Naser and Z. Wang (9/2012), Experimental monitoring of the strengthening construction of a segmental box girder bridge and field testing of external prestressing tendons anchorage, Frontiers of Structural and Civil Engineering, vol.6, pp.308-320.

Nguồn: Tạp chí GTVT

Tìm theo ngày :

Đánh giá

(Di chuột vào ngôi sao để chọn điểm)
  
Khách online:2476
Lượt truy cập: 116249173