BIM, GIS mở đường cho quản lý hạ tầng giao thông thông minh tại Việt Nam

Hoàn thiện nền tảng BIM và Kho dữ liệu BIM quốc gia

Phát biểu khai mạc, ông Nguyễn Thái Bình, Tổng Biên tập Tạp chí Xây dựng cho biết: Hội thảo được tổ chức trong bối cảnh Việt Nam đang triển khai nhiều dự án hạ tầng quy mô lớn, từ hệ thống đường bộ cao tốc, đường sắt tốc độ cao, đường sắt đô thị đến các công trình cảng biển, sân bay và logistics. Quy mô đầu tư ngày càng lớn đặt ra yêu cầu cấp thiết về xây dựng cơ sở dữ liệu hạ tầng đồng bộ, phục vụ quản lý tài sản công trình trong suốt vòng đời từ quy hoạch, khảo sát, thiết kế, thi công đến vận hành khai thác.

Ông Nguyễn Thái Bình - Tổng Biên tập Tạp chí Xây dựng.

Tiếp nối quan điểm này, TS Phan Hữu Duy Quốc, Thành viên Hội đồng Khoa học Tạp chí Xây dựng, điều phối hội thảo cho rằng: Thách thức lớn nhất hiện nay không nằm ở việc thiếu công nghệ mà nằm ở việc thiếu một hệ sinh thái dữ liệu thống nhất giữa các giai đoạn của dự án. Theo ông, BIM cần được nhìn nhận như một phương pháp quản trị dữ liệu công trình chứ không đơn thuần là công cụ thiết kế. Giá trị cốt lõi của BIM nằm ở khả năng duy trì dòng dữ liệu xuyên suốt từ quy hoạch, khảo sát, thiết kế, thi công đến vận hành và bảo trì công trình.

TS Quốc nhấn mạnh, một công trình hạ tầng có thể chỉ mất vài năm để xây dựng nhưng được khai thác trong nhiều thập kỷ. Vì vậy, dữ liệu hình thành trong quá trình đầu tư xây dựng cần được xem là một loại tài sản của dự án và phải được quản lý, cập nhật, kế thừa liên tục. Nếu dữ liệu bị đứt gãy giữa các giai đoạn hoặc giữa các chủ thể tham gia dự án, phần lớn giá trị của chuyển đổi số sẽ không được phát huy trong giai đoạn vận hành - giai đoạn chiếm phần lớn vòng đời tài sản hạ tầng.

TS Tạ Ngọc Bình, Trưởng phòng Nghiên cứu Kinh tế đầu tư và Xây dựng số thuộc Viện Kinh tế xây dựng (Bộ Xây dựng) cho biết: việc ứng dụng BIM tại Việt Nam đang bước sang giai đoạn mới, từ xây dựng tiêu chuẩn kỹ thuật sang hình thành hạ tầng số phục vụ quản lý nhà nước và chuyển đổi số ngành Xây dựng. Theo kinh nghiệm quốc tế, nhiều quốc gia đã chuyển từ khuyến khích áp dụng BIM sang bắt buộc triển khai đối với các dự án đầu tư công và các công trình quy mô lớn.

Theo TS Bình, Bộ Xây dựng đang triển khai xây dựng Nền tảng BIM và Kho dữ liệu BIM quốc gia theo các nhiệm vụ được giao tại Quyết định số 258/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ và các chương trình chuyển đổi số của ngành Xây dựng. Viện Kinh tế xây dựng được giao chủ trì nghiên cứu, xây dựng các yêu cầu kỹ thuật và mô hình vận hành của hệ thống nhằm từng bước hình thành cơ sở dữ liệu BIM thống nhất phục vụ quản lý nhà nước.

Nền tảng BIM trong tương lai không chỉ phục vụ quản lý thiết kế và thi công công trình mà còn hướng tới tích hợp với hệ thống GIS, dữ liệu quy hoạch, dữ liệu hạ tầng kỹ thuật và cơ sở dữ liệu quản lý tài sản công trình. Hệ thống sẽ hỗ trợ công tác thẩm định, cấp phép xây dựng, quản lý xây dựng theo quy hoạch, quản lý hạ tầng kỹ thuật đô thị và theo dõi tài sản công trong suốt vòng đời công trình.

TS Tạ Ngọc Bình: Việc xây dựng Kho dữ liệu BIM quốc gia được kỳ vọng sẽ tạo nền tảng kết nối dữ liệu giữa cơ quan quản lý nhà nước, chủ đầu tư, đơn vị tư vấn, nhà thầu và đơn vị vận hành, góp phần hình thành môi trường dữ liệu chung phục vụ chuyển đổi số ngành Xây dựng và hạ tầng giao thông.

Dữ liệu hạ tầng đã hình thành nhưng còn thiếu tính liên thông

Theo ThS Dương Đình Trung, Phó Trưởng phòng Khoa học công nghệ, Môi trường và Hợp tác quốc tế, Cục Đường bộ Việt Nam: Ngành đường bộ hiện đã xây dựng cơ sở dữ liệu kết cấu hạ tầng giao thông đường bộ với hơn 754.000 bản ghi tài sản và hoàn thành 100% việc di trú dữ liệu sang hệ thống quản lý mới.

Hệ thống hiện quản lý dữ liệu của 159 tuyến quốc lộ, 50 tuyến cao tốc, 10 tuyến đường bộ đối ngoại, 8.570 cầu quốc lộ, 20 hầm đường bộ cùng hàng chục nghìn hạng mục hạ tầng khác trên phạm vi cả nước.

Tuy nhiên, thách thức hiện nay không còn nằm ở việc thiếu dữ liệu mà là dữ liệu còn phân tán giữa các giai đoạn khảo sát, thiết kế, thi công và vận hành; thiếu chuẩn hóa, khó chia sẻ và chưa hình thành được môi trường dữ liệu dùng chung phục vụ quản lý tài sản hạ tầng theo thời gian thực.

Đây cũng là vấn đề được nhiều chuyên gia nhận định là điểm nghẽn lớn nhất trong quá trình chuyển đổi số ngành Xây dựng và giao thông hiện nay.

Bên cạnh việc số hóa tài sản hạ tầng tĩnh, Việt Nam hiện cũng đã và đang đưa vào vận hành hệ thống giao thông thông minh (ITS) trên nhiều tuyến đường bộ cao tốc trên phạm vi toàn quốc. Để khai thác tối đa hiệu quả đầu tư, việc kết nối nền tảng mô hình BIM, bản đồ không gian GIS với hệ thống ITS để hình thành Bản sao số (Digital Twin) đang trở thành xu hướng phát triển tất yếu. Sự giao thoa này sẽ tạo ra một hệ sinh thái dữ liệu động, không chỉ hỗ trợ bảo trì công trình mà còn nâng tầm năng lực điều hành giao thông theo thời gian thực và quản trị rủi ro chủ động.

Các tham luận tại hội thảo cho thấy, BIM và GIS đang vượt ra ngoài vai trò hỗ trợ thiết kế để trở thành nền tảng dữ liệu xuyên suốt vòng đời công trình.

Theo kinh nghiệm quốc tế được đại diện Bentley Systems chia sẻ, việc đứt gãy dữ liệu trong vòng đời tài sản có thể làm chi phí dự án tăng khoảng 25%, giảm 30% độ tin cậy tài sản và làm giảm 25% tuổi thọ công trình.

Trong khi đó, một công trình hạ tầng thường chỉ mất từ 3 - 5 năm để xây dựng nhưng có thể được khai thác từ 50 - 100 năm. Điều này đòi hỏi dữ liệu phải được quản lý liên tục từ giai đoạn chuẩn bị đầu tư cho đến khi công trình kết thúc vòng đời khai thác.

Giá trị lớn nhất của BIM không còn nằm ở mô hình 3D mà nằm ở khả năng duy trì dòng dữ liệu liên tục giữa các chủ thể tham gia dự án, phục vụ công tác quản lý, bảo trì và ra quyết định dựa trên dữ liệu.

ThS. Trần Phúc Minh Quang - Phó Tổng Giám đốc Công ty cổ phần Tư vấn Thiết kế Cảng - Kỹ thuật Biển (PORTCOAST) chia sẻ: Việt Nam đang quy hoạch khoảng 6.658 km đường sắt quốc gia, hơn 1.665 km đường sắt tốc độ cao và trên 2.000 km đường sắt đô thị tại Hà Nội và TP.HCM.

Theo kinh nghiệm triển khai tại các tuyến metro ở Hà Nội và TP.HCM, nhiều dự án thường gặp khó khăn do thiếu dữ liệu hiện trạng, thiếu dữ liệu công trình ngầm, xung đột thiết kế hoặc phát sinh trong quá trình giải phóng mặt bằng và thi công.

Việc ứng dụng BIM kết hợp GIS cho phép số hóa hiện trạng bằng công nghệ quét laser, UAV và LiDAR; đồng thời phát hiện sớm các xung đột giữa tuyến metro với công trình hiện hữu, hệ thống hạ tầng kỹ thuật ngầm hoặc phương án tổ chức giao thông trước khi thi công thực tế.

BIM và GIS cần được triển khai xuyên suốt từ khảo sát, thiết kế, thi công đến vận hành nhằm hình thành cơ sở dữ liệu số phục vụ quản lý tài sản hạ tầng trong dài hạn.

Hội thảo là diễn đàn để các cơ quan quản lý, chuyên gia và doanh nghiệp cùng chia sẻ kinh nghiệm thực tiễn, đề xuất giải pháp thúc đẩy ứng dụng BIM, GIS và các công nghệ số trong quản lý hạ tầng giao thông.

Hoàn thiện hệ sinh thái dữ liệu phục vụ quản lý hạ tầng giao thông

Ở góc độ nhà thầu thi công, ThS.KS Dương Xuân Sang, Trưởng phòng Kỹ thuật, Tổng Công ty Xây dựng số 1 - CTCP (CC1) chia sẻ kinh nghiệm ứng dụng BIM tại nhiều dự án trọng điểm như Metro số 1 TP.HCM, Nhà ga hành khách T3 Tân Sơn Nhất, Nhà ga T2 Đồng Hới, các tuyến cao tốc Bắc - Nam và nhiều công trình cầu lớn.

Theo ThS.KS Sang, BIM đã giúp phát hiện hàng loạt xung đột thiết kế trước khi thi công, hỗ trợ mô phỏng tiến độ bằng BIM 4D, quản lý khối lượng bằng BIM 5D và xây dựng môi trường dữ liệu chung (CDE) cho toàn bộ dự án.

Kinh nghiệm thực tế cho thấy, việc quản lý dữ liệu BIM như một tài sản của dự án giúp nâng cao khả năng kiểm soát tiến độ, chi phí, chất lượng và giảm đáng kể rủi ro phát sinh trong quá trình thi công. Việc hình thành môi trường dữ liệu chung cũng tạo điều kiện để chủ đầu tư, tư vấn và nhà thầu phối hợp hiệu quả hơn trên cùng một nguồn dữ liệu thống nhất.

ThS Trần Văn Tâm - Tổng Giám đốc Công ty cổ phần IDECO Việt Nam khẳng định: Dữ liệu đang trở thành nền tảng quan trọng nhất của quá trình chuyển đổi số ngành Xây dựng.

Theo đó, BIM cung cấp dữ liệu kỹ thuật công trình, GIS cung cấp dữ liệu không gian và IoT cung cấp dữ liệu vận hành thời gian thực. Khi được chuẩn hóa và kết nối trên một môi trường dữ liệu dùng chung, các nguồn dữ liệu này sẽ tạo nền tảng cho Digital Twins và các ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI).

AI chỉ có thể phát huy hiệu quả khi dữ liệu được chuẩn hóa, cập nhật và liên thông. Vì vậy, việc xây dựng cơ sở dữ liệu hạ tầng thống nhất có ý nghĩa quyết định đối với quá trình ứng dụng AI trong quản lý, vận hành và bảo trì công trình.

Tại hội thảo, các đại biểu thống nhất cho rằng, việc xây dựng hệ thống dữ liệu hạ tầng giao thông cần được triển khai đồng bộ từ thể chế, tiêu chuẩn kỹ thuật đến hạ tầng số và nguồn nhân lực.

Các ý kiến đề xuất tập trung vào việc hoàn thiện tiêu chuẩn dữ liệu BIM, GIS; xây dựng môi trường dữ liệu dùng chung (CDE); thúc đẩy kết nối dữ liệu giữa cơ quan quản lý nhà nước, chủ đầu tư, tư vấn và nhà thầu; đồng thời từng bước triển khai Digital Twins đối với các công trình hạ tầng trọng điểm.

Các chuyên gia nhận định, chuyển đổi số hạ tầng giao thông không còn là câu chuyện số hóa từng công trình riêng lẻ mà là quá trình xây dựng hệ sinh thái dữ liệu hạ tầng thống nhất trên phạm vi toàn ngành. Đây được xem là nền tảng để quản lý tài sản công trình theo vòng đời, hỗ trợ ra quyết định dựa trên dữ liệu, nâng cao hiệu quả đầu tư, khai thác hạ tầng và từng bước phát triển các ứng dụng AI, Digital Twins trong tương lai.