Giải pháp sử dụng mã nguồn mở kết hợp AI Vision thu thập dữ liệu trong giả lập giao thông

Mô phỏng giao thông đô thị là công cụ quan trọng trong quy hoạch và quản lý hệ thống giao thông hiện đại. Tuy nhiên, các giải pháp thương mại hiện nay như VISSIM thường đòi hỏi chi phí đầu tư cao, trong khi nhiều bài toán giao thông không nhất thiết cần đến những công cụ phức tạp và đắt đỏ này.

Giảm thiểu ô nhiễm không khí cần sớm có giải pháp để đạt mục tiêu đề ra Giao thông xanh vì một Việt Nam phát triển bền vững Tích hợp công nghệ tự động hóa vào phương tiện giao thông xanh

Nghiên cứu này đề xuất một giải pháp sử dụng mã nguồn mở SUMO (Simulation of Urban MObility) kết hợp với công nghệ AI Vision để thu thập dữ liệu và mô phỏng giao thông. Giải pháp này không chỉ tiết kiệm chi phí mà còn cung cấp tính linh hoạt cao thông qua việc hỗ trợ đa dạng định dạng dữ liệu không gian và khả năng tích hợp với các công nghệ AI hiện đại. Kết quả thực nghiệm cho thấy giải pháp đề xuất có thể xây dựng bản sao số chính xác của hệ thống giao thông thực tế, hỗ trợ hiệu quả công tác quy hoạch đô thị, thử nghiệm các chiến lược điều khiển giao thông, và quản lý tình huống khẩn cấp. Giải pháp này đại diện cho một hướng tiếp cận tiết kiệm và hiệu quả trong việc phát triển hệ thống giao thông thông minh tại Việt Nam.

Thách thức từ đô thị

Nghị quyết 57-NQ/TW ngày 22/12/2024 của Bộ Chính trị "Về đột phá phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số quốc gia"; Quyết định 877/QĐ-TTG Thủ tướng Chính phủ ngày 22/07/2022 yêu cầu 100% các thành phố lớn trực thuộc trung ương triển khai lắp đặt hệ thống quản lý, điều hành giao thông thông minh năm 2025 đặt ra các thách thức và mục tiêu quan trọng nhằm hiện đại hóa hệ thống giao thông đô thị, hướng tới xây dựng các thành phố thông minh, an toàn và bền vững. Trong đó, việc tối ưu hóa quản lý giao thông đô thị được xác định là một trong những nhiệm vụ trọng tâm, góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống người dân và thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội.

Thực trạng giao thông đô thị hiện nay đang đối mặt với nhiều thách thức nghiêm trọng. Theo số liệu thống kê, các thành phố lớn trên thế giới đang phải đối mặt với tình trạng tắc nghẽn giao thông ngày càng trầm trọng, gây thiệt hại kinh tế ước tính lên đến hàng tỷ đô la mỗi năm. Tại Hoa Kỳ, ùn tắc giao thông khiến mỗi người lái xe trung bình mất 771 USD hàng năm do thời gian bị lãng phí, tương đương với tổng thiệt hại kinh tế lên đến 74 tỷ USD trên toàn quốc.

Đối với Việt Nam, Hà Nội là một ví dụ điển hình cho những vấn đề giao thông mà các thành phố lớn đang đối mặt. Tính đến tháng 11/2022, tổng số phương tiện giao thông trên địa bàn là 7.784.657 phương tiện, trong đó có 1.056.423 xe ô tô và 6.545.317 xe máy, chưa kể còn khoảng 1,2 triệu phương tiện từ các tỉnh, thành phố khác. Trong khi đó, tỷ lệ diện tích đất dành cho giao thông trên diện tích đất xây dựng đô thị mới đạt khoảng 10,07%, chỉ bằng một nửa so với quy hoạch. Năm 2022, thành phố có 35 điểm ùn tắc, ngành giao thông xử lý được 8 điểm nhưng phát sinh 10 điểm mới, tồn tại 37 điểm ùn tắc.

Giải pháp sử dụng mã nguồn mở kết hợp AI Vision thu thập dữ liệu trong giả lập giao thông

Trong bối cảnh đó, các công cụ mô phỏng và giả lập giao thông đóng vai trò quan trọng trong việc quy hoạch, thiết kế và quản lý hệ thống giao thông. Tuy nhiên, các giải pháp thương mại như VISSIM, mặc dù có độ chính xác và tính năng vượt trội, lại đòi hỏi chi phí bản quyền cao, không phù hợp với nhiều dự án có ngân sách hạn chế hoặc quy mô nhỏ. Hơn nữa, nhiều bài toán giao thông không nhất thiết cần đến những công cụ phức tạp và đắt đỏ này để giải quyết hiệu quả.

Giải quyết cho vấn đề

Để giải quyết những thách thức trên, chúng tôi xin đề xuất giải pháp "Sử dụng mã nguồn mở kết hợp AI Vision thu thập dữ liệu trong giả lập giao thông" với các phương hướng triển khai như sau:

Thứ nhất: Sử dụng SUMO (Simulation of Urban Mobility) làm nền tảng mô phỏng giao thông. SUMO là phần mềm mô phỏng giao thông mã nguồn mở, có khả năng mô phỏng vi mô chuyển động của từng phương tiện trên mạng lưới đường. SUMO được thiết kế theo kiến trúc mô-đun linh hoạt, bao gồm nhiều công cụ hỗ trợ như NETEDIT để tạo và chỉnh sửa mạng lưới, DUAROUTER để tính toán lộ trình, và SUMO-GUI để hiển thị kết quả mô phỏng. Đặc biệt, SUMO hỗ trợ đa dạng các định dạng shape file như ESRI Shapefile, OpenStreetMap, GeoJSON,.. tạo tính linh hoạt cao trong việc nhập và xuất dữ liệu địa lý từ nhiều nguồn khác nhau.

Ảnh mô phỏng từ Sumo

Thứ hai: Tích hợp công nghệ AI VISION để thu thập dữ liệu giao thông thực tế. Hệ thống sử dụng các thuật toán AI Vision tiên tiến để xử lý hình ảnh từ camera giám sát, nhận diện và phân loại phương tiện, đếm lưu lượng, ước tính tốc độ và phát hiện sự cố giao thông. Dữ liệu này được chuyển đổi thành định dạng phù hợp với SUMO thông qua các mô-đun chuyển đổi dữ liệu chuyên dụng, tạo nên một hệ thống "digital twin" phản ánh tình trạng giao thông thực tế gần như theo thời gian thực.

Sumo nhận thông tin từ các cảm biến trên đường

Thứ ba: Xây dựng bản sao số của hệ thống giao thông thực tế. Dựa trên dữ liệu thu thập từ AI Vision và các nguồn khác như bản đồ GIS, dữ liệu cảm biến IoT, hệ thống tạo ra bản sao số chính xác của mạng lưới giao thông. Bản sao số này hoạt động như môi trường thử nghiệm ảo, cho phép các nhà quy hoạch đô thị và kỹ sư giao thông thử nghiệm các phương án mà không làm gián đoạn hoặc ảnh hưởng đến hệ thống giao thông thực. Hệ thống bản sao số có khả năng mô phỏng đa dạng các yếu tố hạ tầng giao thông Việt Nam như đường có làn ưu tiên, BRT, đường giao với đường sắt, cầu vượt, hầm chui, điểm chờ xe buýt, đường đang thi công và các công trình công cộng (bệnh viện, sân vận động, trung tâm thương mại, công sở). Ngoài ra, hệ thống còn tái hiện chính xác các tình huống bất thường thường gặp như tai nạn giao thông, sự kiện thu hút đông người, xe ưu tiên di chuyển và xe buýt đón trả khách. Đặc biệt, mô hình này còn mô phỏng được các hành vi tham gia giao thông đặc trưng của người Việt như xe vượt đèn đỏ, người đi bộ băng qua đường sai quy định, xe đi ngược chiều, xe đi sai làn đường cho phép, đỗ xe (do sự cố hoặc đón trả khách) và hiện tượng xe leo lên vỉa hè, tạo nên một môi trường thử nghiệm ảo toàn diện và sát với thực tế.

Quy trình tạo bản sao số

Thứ tư: Phát triển các công cụ phân tích và tối ưu hóa giao thông. Hệ thống cung cấp các công cụ phân tích dựa trên SUMO để hỗ trợ các quyết định quy hoạch đô thị, đánh giá tác động của các dự án phát triển đối với hệ thống giao thông, và tối ưu hóa phân bổ giao thông trong các khu vực đô thị đông đúc. Các công cụ này có thể mô phỏng nhiều kịch bản phát triển khác nhau, từ đó đánh giá tác động của từng kịch bản đến thời gian di chuyển, mức độ tắc nghẽn, và phát thải khí thải.

Thứ năm: Thử nghiệm các chiến lược điều khiển giao thông thông minh. Thông qua giao diện TraCI (Traffic Control Interface) của SUMO, các thuật toán điều khiển giao thông có thể tương tác với mô phỏng theo thời gian thực, cho phép đánh giá hiệu quả của các chiến lược khác nhau trong môi trường mô phỏng trước khi triển khai trong thực tế. Hệ thống hỗ trợ nhiều chiến lược điều khiển từ cơ bản đến nâng cao, bao gồm điều khiển đèn tín hiệu thích ứng, hệ thống thông tin biến thiên, và các giải pháp giao thông thông minh khác.

Sumo kết hợp với Unity, tạo ra các mô phỏng 3D phục vụ cho quy hoạch

Kết quả thực nghiệm tại ngã tư Vọng, quận Hoàng Mai, Hà Nội - một trong những nút giao phức tạp nhất Thủ đô với nhiều tuyến đường chồng chéo và đa dạng phương tiện - cho thấy giải pháp đề xuất mang lại khả năng mô phỏng chính xác đáng kinh ngạc. Hệ thống SUMO kết hợp AI Vision đã thành công trong việc mô phỏng đặc trưng giao thông hỗn hợp và đôi khi hỗn loạn của Việt Nam, bao gồm cả các tình huống phức tạp như xe máy len lỏi giữa các phương tiện lớn, người đi bộ băng qua đường không theo vạch kẻ, và xe buýt dừng đón trả khách,... Độ chính xác của mô phỏng đạt trên 85% khi so sánh với dữ liệu thực tế thu thập từ camera giám sát. Đặc biệt, chi phí triển khai giải pháp này chỉ bằng khoảng 30% so với việc sử dụng các phần mềm thương mại tương đương, trong khi vẫn đảm bảo khả năng mô phỏng các đặc thù giao thông địa phương mà các phần mềm nước ngoài thường không hỗ trợ tốt. Thành công này đặt nền móng vững chắc cho việc phát triển các giải pháp quản lý giao thông thông minh phù hợp với đặc thù Việt Nam trong tương lai.

Quá trình áp dụng các chiến lược điều khiển giao thông thông minh

Tuy nhiên, chúng tôi cũng nhận thấy một số thách thức cần được giải quyết trong tương lai. Độ chính xác của các mô hình AI Vision trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt hoặc ánh sáng kém vẫn còn hạn chế. Việc đồng bộ hóa dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau đòi hỏi các giải pháp kỹ thuật phức tạp. Khi kích thước mạng lưới tăng lên, yêu cầu tính toán cho việc mô phỏng và tối ưu hóa thời gian thực cũng tăng đáng kể.

Hướng phát triển trong tương lai của giải pháp bao gồm việc tích hợp các mô hình học máy tiên tiến để dự đoán mẫu giao thông, phát triển các công cụ trực quan hóa và phân tích dữ liệu nâng cao, mở rộng phạm vi mô phỏng để bao gồm các phương thức giao thông khác như giao thông công cộng, đi bộ và xe đạp, và tích hợp với các hệ thống quản lý đô thị khác để tạo ra các giải pháp thành phố thông minh toàn diện.

Giải pháp sử dụng mã nguồn mở kết hợp AI Vision thu thập dữ liệu trong giả lập giao thông không chỉ là một giải pháp kỹ thuật tiết kiệm chi phí mà còn là một bước tiến quan trọng trong việc xây dựng hạ tầng giao thông thông minh, góp phần hiện thực hóa mục tiêu phát triển đô thị thông minh, bền vững tại Việt Nam. Với việc triển khai giải pháp này, chúng ta có thể kỳ vọng vào một mạng lưới giao thông hiệu quả hơn, an toàn hơn và thân thiện với môi trường hơn, đáp ứng nhu cầu di chuyển ngày càng tăng của người dân trong bối cảnh đô thị hóa nhanh chóng ■

Đào Xuân Trường, Nguyễn Trung Dũng, Nguyễn Đình Tuấn Đạt, Tạ Xuân Kiên

Tổng Công ty Giải pháp Doanh nghiệp Viettel
Email: truongdx14@viettel.com.vn, dungnnt114@viettel.com.vn,
datndt@viettel.com.vn, kientx@viettel.com.vn

tudonghoangaynay.vn

Tin bài khác

Bộ VHTTDL và Bộ KHCN đồng loạt cảnh báo người dân về quảng cáo thực phẩm, thuốc giả

Tiêu dùng thông minh 02/08/2025 14:50

Trước tình trạng thuốc giả, thực phẩm giả có xu hướng gia tăng, Bộ Văn hóa, Thể thao và Du lịch (Bộ VHTTDL) đã triển khai đồng bộ nhiều giải pháp từ xây dựng pháp luật, tăng cường truyền thông, kiểm tra giám sát đến phối hợp liên ngành nhằm nâng cao hiệu quả phòng, chống loại tội phạm nguy hiểm này.

EVN chuyển mình mạnh mẽ, báo lãi hơn 8.200 tỷ đồng năm 2024

Hoạt động doanh nghiệp 02/08/2025 11:37

Sau nhiều năm kinh doanh chật vật, Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) đã có một năm 2024 đáng nhớ khi lần đầu tiên thoát lỗ và ghi nhận mức lãi sau thuế hơn 8.200 tỷ đồng. Đây là kết quả tích cực sau giai đoạn dài chịu áp lực về giá điện, chi phí đầu vào tăng cao và biến động tỷ giá. Điều này cho thấy những nỗ lực tái cơ cấu tài chính, điều hành sản xuất và điều chỉnh giá điện đang phát huy hiệu quả.

Tin tức ngân hàng nổi bật tuần qua: Agribank áp dụng lãi suất tiết kiệm tới 4,8%/năm

Doanh nghiệp, Doanh nhân 02/08/2025 11:36

Tuần qua, nhiều ngân hàng đã có những động thái quan trọng nhằm mở rộng dịch vụ và thu hút khách hàng với hàng loạt diễn biến đáng chú ý liên quan đến hoạt động kinh doanh, chiến lược nhân sự như: BIDV báo lãi hơn 16.000 tỷ đồng; Techcombank báo lãi kỷ lục; Agribank áp dụng lãi suất tiết kiệm cao,...

Các bảo tàng, đơn vị văn hóa mở cửa miễn phí trong dịp Quốc khánh 2/9

Văn hoá giải trí 02/08/2025 08:20

Thực hiện chỉ đạo của Ủy viên Ban Chấp hành Trung ương Đảng, Bộ trưởng Bộ Văn hóa, Thể thao và Du lịch Nguyễn Văn Hùng, các bảo tàng trực thuộc Bộ, Làng Văn hóa - Du lịch các dân tộc Việt Nam và Nhà hát Nghệ thuật đương đại Việt Nam sẽ mở cửa miễn phí phục vụ du khách và công chúng nhân dịp kỷ niệm Quốc khánh 2/9.

Xây dựng chiến lược thúc đẩy phát triển toàn diện ngành Robot trong nước

Thị trường 02/08/2025 05:05

Được xếp trong 11 nhóm ngành công nghệ chiến lược theo Quyết định 1131/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ ban hành ngày 12/6/2025 về danh mục và sản phẩm công nghệ chiến lược, nhưng ngành chế tạo, sản xuất robot trong nước vẫn đứng trước thực trạng phát triển manh mún, thiếu định hướng và khó tìm đầu ra.

Thành lập 13 trung tâm đào tạo xuất sắc và tài năng về công nghệ 4.0

Đào tạo 02/08/2025 04:07

Bộ GDĐT vừa quyết định thành lập 13 trung tâm đào tạo xuất sắc và tài năng trong lĩnh vực công nghệ 4.0, nhằm thực hiện mục tiêu của Đề án phát triển hệ thống trung tâm đào tạo xuất sắc và tài năng về công nghệ 4.0 đến năm 2030 theo Quyết định 374/QĐ-TTg ngày 19/2/2025 của Thủ tướng Chính phủ.

Dữ liệu - Nền tảng phát triển chuyển đổi số quốc gia và chiến lược quốc gia về cách mạng công nghiệp 4.0

Sản phẩm, Giải pháp 01/08/2025 21:42

Trong nỗ lực thực hiện chuyển đổi số toàn diện, Việt Nam đã sớm xác định dữ liệu là nguồn lực chiến lược, là “tư liệu sản xuất chính, thúc đẩy phát triển nhanh cơ sở dữ liệu lớn, công nghiệp dữ liệu, kinh tế dữ liệu” (Nghị quyết 57/NQTW ngày 22/12/2024).

Ghi nhận ngày đầu triển khai tiện ích dịch vụ công trên địa bàn Hà Nội

Sự kiện 01/08/2025 20:55

Theo văn bản chỉ đạo số 4329 của Phó Chủ tịch UBND TP Hà Nội Trương Việt Dũng ban hành ngày 30/7, bắt đầu từ ngày 1/8, các điểm phục vụ hành chính công trên địa bàn phải triển khai nhiều giải pháp thúc đẩy phát triển hành chính công, trong đó người dân đến thực hiện giao dịch hành chính được hưởng nhiều tiện ích công nghệ miễn phí.

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 2/8/2025: Tuổi Dậu gặp rắc rối, tuổi Tý may mắn liên tiếp

Tin hay không tin 01/08/2025 19:06

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 2/8/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...

Thị trường chứng khoán ngày 01/8: Thị trường tiếp tục điều chỉnh nhẹ, dòng tiền tìm đến nhóm cổ phiếu vừa và nhỏ

Thị trường 01/08/2025 16:59

Phiên giao dịch đầu tiên của tháng 8 khép lại với sắc đỏ chiếm ưu thế. VN Index tiếp tục điều chỉnh khi nhóm cổ phiếu vốn hóa lớn tạm thời hạ nhiệt, nhường chỗ cho dòng tiền chảy về midcap và một số mã đầu cơ. Dù không phải một phiên giảm mạnh, nhưng tín hiệu phân hóa đang rõ dần, báo hiệu giai đoạn thị trường đi ngang tích lũy đang hình thành.

Xem thêm

Đổi mới công nghệ

Giải pháp sử dụng mã nguồn mở kết hợp AI Vision thu thập dữ liệu trong giả lập giao thông

BSR xuất bán sản phẩm dầu DO sang thị trường Lào

Bộ VHTTDL và Bộ KHCN đồng loạt cảnh báo người dân về quảng cáo thực phẩm, thuốc giả

EVN chuyển mình mạnh mẽ, báo lãi hơn 8.200 tỷ đồng năm 2024

Tin tức ngân hàng nổi bật tuần qua: Agribank áp dụng lãi suất tiết kiệm tới 4,8%/năm

Các bảo tàng, đơn vị văn hóa mở cửa miễn phí trong dịp Quốc khánh 2/9

Xây dựng chiến lược thúc đẩy phát triển toàn diện ngành Robot trong nước

Thành lập 13 trung tâm đào tạo xuất sắc và tài năng về công nghệ 4.0

Dữ liệu - Nền tảng phát triển chuyển đổi số quốc gia và chiến lược quốc gia về cách mạng công nghiệp 4.0

Ghi nhận ngày đầu triển khai tiện ích dịch vụ công trên địa bàn Hà Nội

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 2/8/2025: Tuổi Dậu gặp rắc rối, tuổi Tý may mắn liên tiếp

Thị trường chứng khoán ngày 01/8: Thị trường tiếp tục điều chỉnh nhẹ, dòng tiền tìm đến nhóm cổ phiếu vừa và nhỏ

Báo in

Tạp chí số tháng 5 + 6 - 2025

Đọc nhiều

Từ 1/8: Hà Nội dùng robot, công nghệ hỗ trợ người dân làm thủ tục hành chính

Chuyển đổi số thông minh: Giải pháp toàn diện cho doanh nghiệp

Quyết liệt hoạch định chiến lược chuyển đổi số ngành nông nghiệp