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

Yamaha hợp tác với TOYO Automation (Đài Loan) thành lập liên doanh mở rộng sản xuất robot công nghiệp

Hoạt động doanh nghiệp 21/10/2025 04:00

Tập đoàn Yamaha Motor (Nhật Bản) vừa thành lập liên doanh mới với công ty TOYO Automation (Đài Loan) nhằm mở rộng năng lực sản xuất và củng cố vị thế trong thị trường robot công nghiệp toàn cầu.

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 21/10/2025: Tuổi Hợi dễ căng thẳng, tuổi Dần vận tài lộc hanh thông

Tin hay không tin 20/10/2025 16:57

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 21/10/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...

OctoAI - Tiên phong đưa trí tuệ nhân tạo vào giáo dục phổ thông

Sản phẩm, Giải pháp 20/10/2025 16:23

Trong khuôn khổ Lễ hội STEAMese Festival 2025 diễn ra hôm 19/10, tại Hà Nội, dự án “OctoAI: Giáo viên thời đại AI mới” chính thức được công bố. Dự án do 4 đơn vị: STEAM for Vietnam, Meta, Vietnet-ICT và HOCMAI cùng phối hợp thực hiện.

STEAMESE FESTIVAL 2025: “AI for All” - Công nghệ thông minh phải thực sự dành cho tất cả

Tự động hóa thật là dễ 20/10/2025 16:23

Ngày 19/10/2025, sự kiện STEAMese Festival 2025 - Lễ hội STEAM thường niên hàng đầu tại Việt Nam, với chủ đề “AI for All” diễn ra sôi nổi, thành công tại Đại học Bách khoa Hà Nội, thu hút được hàng nghìn học sinh, phụ huynh và những người yêu thích công nghệ tham dự.

Thị trường chứng khoán ngày 20/10: VN Index lao dốc gần 95 điểm, hàng loạt mã ngả sàn

Thị trường 20/10/2025 16:22

Thị trường chứng kiến cú “trượt chân” lớn nhất kể từ sau cú sốc thuế quan hồi tháng 4. Theo đó, VN Index giảm gần 95 điểm về 1.636 điểm khi có tới 325 mã giảm, trong đó có 108 mã giảm sàn. Mọi mốc hỗ trợ mạnh đều bị phá vỡ một cách dễ dàng khiến tâm lý nhà đầu tư bị ảnh hưởng nghiêm trọng.

Nữ Chủ tịch Chi hội Tự động hóa Nông nghiệp: Nỗ lực vượt thách thức vì nền nông nghiệp số

Hội tự động hoá 20/10/2025 13:31

Chi hội Tự động hóa Nông nghiệp ra đời nhằm thúc đẩy công cuộc chuyển đổi số, hướng tới mục tiêu xây dựng nền nông nghiệp số bền vững. Đây là lần đầu tiên trong Hội Tự động hóa Việt Nam, cũng như lĩnh vực tự động hóa nông nghiệp có nữ Chủ tịch Chi hội. Nhân ngày 20/10, Tạp chí Tự động hóa Ngày nay trân trọng giới thiệu bài trả lời phỏng vấn của TS. Nguyễn Thị Hiên - Chủ tịch Chi hội Tự động hóa Nông nghiệp về định hướng phát triển của Chi hội.

Kỷ nguyên mới cho đo lường chính xác trong sản xuất thông minh

Tự động hóa công nghiệp 20/10/2025 11:11

Trong bối cảnh sản xuất công nghiệp ngày càng yêu cầu tốc độ và độ chính xác cao, hãng công nghệ đo lường đến từ Thụy Sĩ Kistler vừa giới thiệu hệ thống nối tốc độ cao NCFQ 2166A, kết hợp giữa động cơ tuyến tính trực tiếp LinMot và cảm biến lực – gia tốc áp điện. Giải pháp này được xem là bước đột phá trong lĩnh vực đo lường và tự động hóa, đặc biệt cho các ngành y tế, điện tử và chất bán dẫn, nơi đòi hỏi chất lượng và tính ổn định tuyệt đối.

Nhận định phiên giao dịch ngày 20/10: Tìm cơ hội ở các cổ phiếu hưởng lợi từ chính sách vĩ mô

Thị trường 20/10/2025 07:00

Sau nhịp điều chỉnh mạnh, thị trường chứng khoán được dự báo tiếp tục rung lắc trong phiên 20/10. Giới phân tích khuyến nghị nhà đầu tư nên chọn lọc cổ phiếu hưởng lợi từ chính sách vĩ mô và có kết quả kinh doanh quý III tích cực.

Vinamilk gia nhập nhóm 5% thương hiệu mạnh nhất toàn cầu

Hoạt động doanh nghiệp 20/10/2025 05:38

Lần đầu tiên có chỉ số sức mạnh thương hiệu vượt ngưỡng 90 điểm – xếp hạng AAA+, Vinamilk được Brand Finance đánh giá có sức mạnh thương hiệu cao hơn cả top 3 thương hiệu sữa có giá trị cao nhất hành tinh và vào nhóm 5% thương hiệu mạnh nhất thế giới. Với dấu ấn nổi bật này, Vinamilk đã trở thành thương hiệu sữa đứng thứ 3 thế giới về sức mạnh thương hiệu và được mời tham gia chuyên mục spotlight toàn cầu của Brand Finance.

Chính phủ ban hành Nghị định mới về ưu đãi cho nhà khoa học và kỹ sư trẻ tài năng

Đào tạo 20/10/2025 04:04

Những nhà khoa học và kỹ sư trẻ dưới 35 tuổi sẽ có thêm cơ hội phát triển sự nghiệp khi Chính phủ ban hành Nghị định 263/2025/NĐ-CP, mở rộng nhiều chính sách ưu đãi vượt trội nhằm thu hút, bồi dưỡng và trọng dụng nhân tài trong lĩnh vực khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo.

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

Siêu đô thị hàng đầu tại châu Á - Thái Bình Dương

Yamaha hợp tác với TOYO Automation (Đài Loan) thành lập liên doanh mở rộng sản xuất robot công nghiệp

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 21/10/2025: Tuổi Hợi dễ căng thẳng, tuổi Dần vận tài lộc hanh thông

OctoAI - Tiên phong đưa trí tuệ nhân tạo vào giáo dục phổ thông

STEAMESE FESTIVAL 2025: “AI for All” - Công nghệ thông minh phải thực sự dành cho tất cả

Thị trường chứng khoán ngày 20/10: VN Index lao dốc gần 95 điểm, hàng loạt mã ngả sàn

Nữ Chủ tịch Chi hội Tự động hóa Nông nghiệp: Nỗ lực vượt thách thức vì nền nông nghiệp số

Kỷ nguyên mới cho đo lường chính xác trong sản xuất thông minh

Nhận định phiên giao dịch ngày 20/10: Tìm cơ hội ở các cổ phiếu hưởng lợi từ chính sách vĩ mô

Vinamilk gia nhập nhóm 5% thương hiệu mạnh nhất toàn cầu

Chính phủ ban hành Nghị định mới về ưu đãi cho nhà khoa học và kỹ sư trẻ tài năng

Báo in

Tạp chí số tháng 9 + 10 - 2025

Đọc nhiều

5 đột phá chiến lược đưa KH và CN trở thành động lực chuyển đổi xanh

Khuyến khích doanh nghiệp khu vực tư nhân tham gia xây dựng hạ tầng số

Tái chế tuần hoàn: Xu hướng tất yếu trong kỷ nguyên bùng nổ dữ liệu