Hà Nội phát triển giao thông thông minh: Từ ứng dụng công nghệ đến làm chủ hệ thống điều hành đô thị

Hệ thống giao thông thông minh (ITS). Ảnh minh họa

Từ hạ tầng số đến phương tiện tự hành

Một hệ thống giao thông thông minh (ITS) không được tạo nên bởi một thiết bị hay một phần mềm riêng lẻ. Cốt lõi của hệ thống là khả năng kết nối các thành phần trong một chỉnh thể thống nhất, từ hạ tầng giao thông, phương tiện, người tham gia giao thông đến cơ quan quản lý, điều hành.

Trước hết là lớp thu thập dữ liệu. Camera, cảm biến, thiết bị định vị vệ tinh, hệ thống nhận diện phương tiện và các thiết bị Internet vạn vật (IoT) được bố trí trên đường, tại nút giao và trên phương tiện để ghi nhận lưu lượng, tốc độ, mật độ phương tiện, tình trạng ùn tắc, sự cố cũng như điều kiện lưu thông. Dữ liệu càng đầy đủ, cập nhật theo thời gian thực thì khả năng nhận diện tình huống giao thông càng chính xác.

Hệ thống màn hình LED trên đường Võ Chí Công, Hà Nội. Ảnh: CSGT

Lớp tiếp theo là hạ tầng dữ liệu và công nghệ xử lý. Dữ liệu thu thập được cần tập trung, chuẩn hóa, lưu trữ và phân tích bằng các công nghệ như dữ liệu lớn (Big Data), AI, bản đồ số và các thuật toán dự báo. Đây là khâu biến những dữ liệu rời rạc thành thông tin có giá trị, giúp nhận diện điểm ùn tắc, dự báo nguy cơ phát sinh ùn tắc, đánh giá lưu lượng và đề xuất phương án tổ chức giao thông.

Trên cơ sở đó, trung tâm điều hành giao thông thực hiện chức năng giám sát, phân tích và đưa ra quyết định. Hệ thống có thể điều chỉnh chu kỳ đèn tín hiệu theo lưu lượng thực tế, cung cấp thông tin cảnh báo, hướng dẫn phân luồng, hỗ trợ xử lý sự cố và kết nối với các phương thức vận tải khác. Khi các thành phần được liên thông, cơ quan quản lý không chỉ phản ứng với tình huống đã xảy ra mà còn có thể chủ động dự báo, điều tiết giao thông.

Một thành phần phát triển ở trình độ cao hơn của hệ sinh thái này là phương tiện có khả năng kết nối và tự vận hành. Xe tự hành sử dụng các công nghệ như: Bản đồ số độ chính xác cao, định vị, cảm biến, nhận diện môi trường, hoạch định lộ trình và điều khiển để tự xác định vị trí, nhận biết chướng ngại vật, lựa chọn hướng di chuyển và vận hành theo thuật toán. Khi được kết nối với hạ tầng và hệ thống điều hành, phương tiện có thể tiếp nhận thông tin về tình trạng đường sá, tín hiệu giao thông và các nguy cơ trên hành trình.

Xe tự hành không phải điều kiện bắt buộc để một đô thị có hệ thống giao thông thông minh. Tuy nhiên, đây là một hướng phát triển quan trọng, thể hiện bước tiến từ ứng dụng công nghệ để quản lý hạ tầng sang phát triển phương tiện có khả năng tương tác với môi trường giao thông. Việc nghiên cứu, thử nghiệm xe tự hành cũng tạo điều kiện để phát triển những công nghệ nền tảng như: AI, bản đồ số, cảm biến, xử lý dữ liệu và hệ thống điều khiển.

Tại Hà Nội, những thành phần của giao thông thông minh đang từng bước được triển khai. Tháng 12-2025, Trung tâm điều khiển giao thông ứng dụng AI của Công an thành phố được đưa vào hoạt động, kết nối hệ thống camera và bộ điều khiển tín hiệu giao thông, phục vụ giám sát, phân tích và điều hành. Đến tháng 7-2026, thành phố tiếp tục đưa vào vận hành 36 màn hình LED thông tin, cảnh báo giao thông tại các tuyến đường, nút giao trọng điểm; cùng với đó là hệ thống gần 5.000 camera AI và trợ lý ảo AI hỗ trợ công tác quản lý, điều hành.

Trung tâm Điều khiển giao thông Hà Nội. Ảnh: CSGT

Theo Trung tá Đào Việt Long, Phó Trưởng phòng Cảnh sát giao thông, hệ thống camera AI có khả năng đếm lưu lượng phương tiện, cung cấp dữ liệu để điều chỉnh thời gian đèn tín hiệu phù hợp với tình hình thực tế. Các màn hình LED giúp thông tin về tình trạng ùn tắc, hướng dẫn phân luồng và gợi ý lộ trình thay thế đến người tham gia giao thông. Những ứng dụng này cho thấy công nghệ đang từng bước chuyển từ vai trò giám sát đơn thuần sang hỗ trợ trực tiếp cho hoạt động điều hành.

Cùng với các giải pháp đang vận hành, Hà Nội đã đặt ra định hướng phát triển dài hạn. Kế hoạch số 261/KH-UBND ngày 6-7-2026 về ứng dụng IoT trong giao thông thông minh xác định việc xây dựng hệ sinh thái kết nối, phát triển hạ tầng cảm biến, mạng viễn thông, trung tâm dữ liệu và năng lực xử lý tại biên. Thành phố hướng tới hệ thống điều hành giao thông với đầy đủ 12 chức năng, tích hợp dữ liệu lớn và AI, đồng thời nghiên cứu các mô hình vận tải mới, trong đó có phương tiện tự hành.

Theo kế hoạch, giai đoạn 2026-2028, Hà Nội đặt mục tiêu có ít nhất một trung tâm điều hành giao thông với tối thiểu 9 chức năng; 100% điểm trông giữ xe, thu phí hoàn thành kết nối dữ liệu theo định hướng đề ra; 80% nút giao trên các tuyến vành đai và trục hướng tâm được trang bị thiết bị IoT. Giai đoạn 2029-2035, thành phố hướng tới hoàn thiện 12 chức năng điều hành, tích hợp Big Data và AI, triển khai hệ thống dữ liệu có khả năng liên thông, đồng thời thí điểm phương tiện tự hành tại ít nhất hai khu vực đô thị hoặc khu công nghiệp.

Cán bộ trực theo dõi, xử lý thông tin tại Trung tâm Điều khiển giao thông Hà Nội. Ảnh: CSGT

Làm chủ công nghệ để giải bài toán giao thông đô thị

Thực tiễn triển khai cũng đặt ra yêu cầu Hà Nội phải chuyển từ ứng dụng từng giải pháp riêng lẻ sang xây dựng nền tảng công nghệ có tính tích hợp, đồng bộ và có khả năng mở rộng. Đây là bài toán không chỉ liên quan đến đầu tư thiết bị mà còn đòi hỏi năng lực nghiên cứu, phát triển công nghệ, chuẩn hóa dữ liệu và đào tạo nhân lực.

Việc Hà Nội đưa vào vận hành Trung tâm điều khiển giao thông ứng dụng AI và hệ thống camera thông minh mới chỉ là một phần của quá trình. Để hình thành hệ thống giao thông thông minh đúng nghĩa, dữ liệu từ nhiều nguồn cần được chuẩn hóa, kết nối và khai thác hiệu quả. Các thiết bị, phần mềm của nhiều nhà cung cấp phải có khả năng tương thích; hệ thống cần bảo đảm an toàn thông tin, an ninh mạng và duy trì hoạt động ổn định. Quan trọng hơn, thành phố phải có đội ngũ đủ năng lực làm chủ, vận hành, nâng cấp công nghệ, tránh phụ thuộc hoàn toàn vào giải pháp đóng gói từ bên ngoài.

Hà Nội cho phép thử nghiệm có kiểm soát đối với các dòng phương tiện tự hành của Công ty Phenikaa-X tại Khu Công nghệ cao Hòa Lạc và khuôn viên Đại học Quốc gia Hà Nội. Ảnh: Phenikaa

Một hướng nghiên cứu đáng chú ý là phát triển phương tiện tự hành. Tại Hà Nội, Công ty Phenikaa-X đang nghiên cứu và thử nghiệm công nghệ này. Theo PGS.TS Lê Anh Sơn, Giám đốc Phenikaa-X, doanh nghiệp đã có hơn 5 năm nghiên cứu, với hàng nghìn lượt thử nghiệm và hàng chục nghìn kilômét vận hành. Các công nghệ được phát triển gồm: Bản đồ số độ chính xác cao, định vị, nhận diện môi trường, hoạch định lộ trình và điều khiển phương tiện.

Đây cũng là những công nghệ có mối liên hệ trực tiếp với hệ thống giao thông thông minh. Bản đồ số và dữ liệu định vị giúp phương tiện xác định chính xác vị trí; công nghệ cảm biến, nhận diện môi trường giúp phát hiện phương tiện, người đi bộ và vật cản; thuật toán hoạch định lộ trình, điều khiển giúp phương tiện lựa chọn cách di chuyển phù hợp. Khi kết nối với hạ tầng giao thông, những dữ liệu này có thể bổ sung cho hệ thống điều hành, đồng thời phương tiện có thể tiếp nhận thông tin để điều chỉnh hành trình.

Đặc thù giao thông Hà Nội với mật độ xe máy lớn, dòng phương tiện đan xen và tình huống thay đổi nhanh cũng đặt ra yêu cầu nghiên cứu riêng. Những thuật toán được phát triển cho môi trường giao thông có tổ chức, ít biến động không thể mặc nhiên áp dụng nguyên trạng. Phương tiện tự hành muốn hoạt động an toàn cần được thử nghiệm trong điều kiện thực tế, liên tục đánh giá khả năng nhận diện, dự báo và xử lý các tình huống phức tạp.

Xe buýt mini tự hành của Công ty Phenikaa-X. Ảnh: Phenikaa

Việc Hà Nội cho phép thử nghiệm có kiểm soát (sandbox) đối với 4 dòng phương tiện tự hành (xe buýt mini, robotaxi, xe quét đường và robot giao hàng) tại Khu Công nghệ cao Hòa Lạc và khuôn viên Đại học Quốc gia Hà Nội có ý nghĩa không chỉ đối với một sản phẩm cụ thể. Đây còn là cơ hội để doanh nghiệp, nhà trường và cơ quan quản lý cùng đánh giá công nghệ trong môi trường thực tế, xác định yêu cầu về an toàn, dữ liệu, hạ tầng kết nối và cơ chế quản lý trước khi xem xét mở rộng ứng dụng.

Từ trường hợp Phenikaa-X có thể thấy vai trò của liên kết Nhà nước - nhà trường - doanh nghiệp trong phát triển giao thông thông minh. Nhà nước tạo hành lang pháp lý, đặt ra bài toán và tổ chức môi trường thử nghiệm; nhà trường đóng góp tri thức, nghiên cứu và nguồn nhân lực; doanh nghiệp phát triển sản phẩm, hoàn thiện công nghệ và đưa kết quả nghiên cứu vào thực tiễn. Nếu thiếu sự phối hợp này, nghiên cứu dễ dừng ở phòng thí nghiệm, trong khi nhu cầu thực tế của đô thị lại cần những giải pháp có thể triển khai và vận hành ổn định.

Tinh thần Nghị quyết số 57-NQ/TW đặt ra yêu cầu phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số trở thành động lực quan trọng cho phát triển đất nước. Với Hà Nội, giao thông thông minh là một lĩnh vực có thể cụ thể hóa yêu cầu đó bằng những bài toán thực tiễn: Điều hành tín hiệu theo lưu lượng, dự báo và giảm ùn tắc, quản lý vận tải, kết nối dữ liệu giữa các phương thức giao thông, nghiên cứu phương tiện tự hành.

Điều cần thiết là các nhiệm vụ nghiên cứu phải xuất phát từ nhu cầu của thành phố, có địa chỉ ứng dụng và tiêu chí đánh giá cụ thể. Thay vì chỉ đầu tư thiết bị, Hà Nội cần chú trọng đặt hàng nghiên cứu các công nghệ nền tảng, xây dựng tiêu chuẩn dữ liệu và khả năng liên thông, đồng thời tạo điều kiện để doanh nghiệp công nghệ tham gia giải quyết những vấn đề đặt ra từ thực tiễn.

Giao thông thông minh vì thế không đơn thuần là câu chuyện đưa thêm AI hay camera vào quản lý đô thị. Đó là quá trình hình thành năng lực điều hành dựa trên dữ liệu, trong đó hạ tầng, phương tiện và con người được kết nối trong một hệ thống thống nhất. Khi làm chủ được các công nghệ cốt lõi và tổ chức được sự phối hợp giữa “3 Nhà”, Hà Nội mới có thể chuyển từ ứng dụng công nghệ đơn lẻ sang xây dựng hệ thống giao thông thông minh có khả năng vận hành, thích ứng và phát triển lâu dài.