Công nghệ "smart quốc lộ" trong tương lai sẽ hoạt động như thế nào?

Từ xưa đến nay, ùn tắc giao thông vẫn là vấn đề khiến các nhà chức trách điên đầu. Theo ước tính, trung bình 1 năm các tài xế ở Mỹ đã lãng phí 36 giờ cho việc lưu thông đường bộ. Nếu đổi sang tiền tệ, trong 1 năm hầu bao của nước Mỹ bị "bốc hơi" 78 tỉ Đô La do ách tắc giao thông. Hiện tại thì hàng tỉ đô la đã được đầu tư cho vòng cảm biến (loop sensors). Tuy nhiên hệ thống vòng cảm biến này vẫn còn khá nhiều nhược điểm và dự kiến sẽ được thay thế bằng công nghệ "đường thông minh".

Trước khi đi vào giải thích "đường thông minh", chúng tôi muốn giới thiệu qua để bạn đọc nắm được ý tưởng của phương pháp hạn chế ách tắc giao thông hiện tại đang được sử dụng ở Mỹ.

Về cơ bản thì hệ thống kiếm soát giao thông hiện tại gồm có 3 thành phần cơ bản:

- Vòng cảm biến.

- Camera.

- Biển báo điện tử.

Vòng cảm biến thực chất là 1 đoạn dây được chôn chìm dưới mặt đường. Khi có xe đi qua 2 vòng cảm biến đặt cạnh nhau này, sẽ có sự thay đổi về điện áp. Dựa vào điện áp thu được này, chính quyền địa phương có thể kiếm soát được tốc độ của phương tiện đi lại. Nếu cảm biến phát hiện ra tốc độ chậm, nhân viên theo dõi có thể sử dụng camera để kiểm tra thêm tình trạng giao thông tại hiện trường. Đồng thời biển báo điện tử sẽ hiển thị tình trạng giao thông của cao tốc để các tài xế phía sau biết.

Nhược điểm của hệ thống này là việc triển khai các vòng cảm biến, hệ thống camera và biển chỉ dẫn quá tốn thời gian và tiền bạc. Do vây một phương pháp thay thế với chi phí và người và của thấp hơn là hết sức cần thiết.

"Đường thông minh" trong tương lai sẽ kiểm soát lưu lượng xe cộ như thế nào?

Thay vì sử dụng các loại cảm biến cầu kì, đường thông minh tận dụng thiết bị gần như không thể thiếu trong cuộc sống hiện đại: Điện thoại di động. Sóng vô tuyến phát ra từ điện thoại di động được sử dụng để tính ra tọa độ của lái xe.

Tổ chức công nghệ Cell-Loc ở thành phố Calgary- Canada đã tiến hành thử nghiệm hệ thống Celllocate – hệ thống theo dõi xe ô tô qua sóng điện thoại. Dưới đây là mô tả sơ bộ về hệ thống theo trích dẫn của Andrew Hillson – thành viên của Cell-Loc và tài liệu của nhóm triển khai:

Hệ thống định vị ô tô bằng sóng di động

- Listening post (tạm dịch: cột thu tín hiệu): cột này được đặt xuyên suốt đoạn đường kiểm tra. Cột thu tín hiệu này có thể được đặt cạnh trạm phát sóng hoặc đặt độc lập.

- Để xác định được tọa độ 2 chiều của xe ô tô, cần phải có thông tin từ 3 cột thu tín hiệu di động gần nhất.

- Cột thu tín hiệu sẽ thu sóng vô tuyến phát ra từ điện thoại, giải mã, đánh nhãn thời gian tín hiệu đến.

- Tín hiệu từ 3 cột gần nhất sau khi được đánh nhãn, sẽ được truyền đến hệ thống máy tính để tính toán ra tọa độ của xe đang chạy.

- Hệ thống máy chủ sẽ sử dụng thuật toán hyperbolic multilateration (tạm dịch: phương pháp định vị hyperbol). Bằng cách phân tích thời gian sóng vô tuyến phát ra từ điện thoại đến 3 cột phát sóng, hệ thống máy chủ có thể tính toán khá chính xác tọa độ của xe ô tô thử nghiệm.

Độ chính xác của hệ thống định vị mới này đã được kiểm nghiệm khi đối chiếu với tọa độ của hệ thống định vị kinh điển GPS. Dịch vụ này dự kiến sẽ có mặt tại thị trường Mỹ trong 1 2 năm tới, với phí dịch vụ khoảng 5 đô 1 tháng.

1 phương án "ngon bổ rẻ" để giám sát lưu thông đường xá khác

Hệ thống giám sát giao thông tận dụng các trạm thu phí tự động

Để hỗ trợ cho hệ thống Cellocate, các đơn vị hành chính kiểm soát giao thông cũng tiến hành đặt các đầu đọc thẻ thu phí đường bộ điện tử (electronic toll tag reader). Ở một số quốc gia thì các trạm thu phí tự động (toll booth) đã sẵn có. Vai trò của đầu đọc thẻ thu phí đường bộ (tag reader) và toll booth là như nhau.

Bên cạnh việc tự động thu phí đường bộ, các nhà chức trách muốn tận dụng các trạm thu phí này để tính toán luôn tọa độ của xe lưu thông. Nhờ đó mà tài xế vẫn tiếp tục lái xe như bình thường qua 2 trạm thu phí liên tục. Việc tính toán tọa độ và tốc độ của xe ô tô sẽ do máy tính đảm nhiệm.

Người dùng sẽ sử dụng hệ thống "đường thông minh" trong tương lai như thế nào?

Bản đồ đường thông minh dự kiến trên giao diện Web của tài xế

Thông tin sau khi được phân tích và lưu trữ, sẽ được chuyển đến các tài xế sử dụng dịch vụ này. Có 3 cách để truyền tải thông tin này đến người dùng.

- Qua giao diện Web: tình trạng các con đường được thể hiện trên bản đồ với màu sắc tương ứng.

- Qua tài xế và người sử dụng dịch vụ khác: Tương tự như bản tin VOV giao thông, bất cứ ai cũng có thể thông báo tình trạng ùn tắc cho tổng đài. Hệ thống máy tính trung tâm sẽ tự động bổ sung dữ liệu và gửi thông tin cho người dùng. Không chỉ vậy, các tuyến đường tham khảo tránh ùn tắc cũng sẽ được gợi ý.

- Qua các biển báo điện tử truyền thống.

Tạm kết

Xe tự động đi vào hoạt động, thời gian tham gia giao thông có thể sẽ được dành cho giải trí và thư giãn.

Với nhiều phương pháp tiếp cận đến người tham gia giao thông khác nhau, các nhà chức trách tin rằng, người tham gia giao thông sẽ không còn cảm thấy bực bội, mệt mỏi vì phải di chuyển trong biển người tham gia giao thông. Không chỉ dừng lại ở đó, nhóm chuyên gia phát triển đang kì vọng "đường thông minh" chính là tiền đề cho hàng loạt "công nghệ tương lai". Chẳng hạn như ô tô tự động trong khác bộ phim khoa học viễn tưởng, khi mà tài xế chỉ việc lên xe, nói nơi mình muốn đến, và … pha cà phê, đeo tai nghe, đọc báo. Toàn bộ công việc còn lại sẽ được xe tự động thu xếp êm đẹp.

Tham khảo:  Howstuffworks