ASTM đề xuất tiêu chuẩn khai thác dữ liệu phương tiện kết nối phục vụ bảo trì đường bộ

Ủy ban Hệ thống mặt đường và phương tiện (E17) của ASTM International đang xây dựng dự thảo tiêu chuẩn WK97778 - Thực hành về trích xuất dữ liệu hạ tầng từ phương tiện kết nối (ICODE). Tiêu chuẩn sẽ thiết lập một khuôn khổ thống nhất về cách thức thu thập dữ liệu hạ tầng giao thông từ các cảm biến được lắp đặt sẵn trên xe và được các nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) phê duyệt.

Biến ô tô thành "cảm biến" của hạ tầng giao thông

Các phương tiện hiện đại ngày nay thực chất là những nền tảng cảm biến tinh vi. Gia tốc kế, cảm biến tốc độ bánh xe, hệ thống phanh cùng nhiều thiết bị tích hợp khác liên tục ghi nhận và phản ứng với điều kiện mặt đường, từ độ gồ ghề, sự thay đổi hệ số ma sát đến những hư hỏng bất thường của mặt đường.

Thách thức lớn nhất từ trước đến nay là làm thế nào để chuyển đổi khối dữ liệu thô do phương tiện thu thập thành thông tin hữu ích phục vụ cơ quan quản lý trong việc đưa ra quyết định bảo trì và đảm bảo an toàn giao thông. Tiêu chuẩn mới hướng tới việc thống nhất quy trình này trên toàn ngành.

Theo Björn Zachrisson, thành viên Ủy ban Hệ thống mặt đường và phương tiện (E17) của ASTM International, tiêu chuẩn sẽ giúp ô tô và các cơ quan quản lý đường bộ “nói cùng một ngôn ngữ”. Điều này giúp các nhà sản xuất thiết bị gốc dễ dàng cung cấp dữ liệu hơn, đồng thời cho phép cơ quan quản lý tận dụng chính các phương tiện đang lưu thông để giám sát liên tục tình trạng mặt đường, giảm sự phụ thuộc vào các đợt kiểm tra thủ công và bổ sung yếu tố thời gian vào quá trình đánh giá chất lượng đường.

Các phương tiện kết nối có thể cung cấp nhiều loại dữ liệu quan trọng về điều kiện hạ tầng giao thông, bao gồm: Tình trạng mặt đường: Theo dõi liên tục chất lượng mặt đường, không chỉ đánh giá hiện trạng mà còn dự báo xu hướng xuống cấp theo thời gian và nhanh chóng phát hiện các hư hỏng mới phát sinh.

Độ bám đường trong mùa đông: Đối với các đơn vị bảo trì mùa đông, hai câu hỏi quan trọng nhất là liệu tuyến đường có còn an toàn để lưu thông hay không và liệu xe bảo trì có thể tiếp cận được các khu vực gặp sự cố. Dữ liệu về độ bám đường được thu thập liên tục từ nhiều phương tiện sẽ cung cấp thông tin đầy đủ hơn so với các cảm biến cố định.

Độ ma sát bề mặt đường: Không chỉ phục vụ điều kiện thời tiết mùa đông, dữ liệu này còn giúp xác định những khu vực trơn trượt khi trời mưa hoặc các đoạn đường có yêu cầu ma sát cao để bảo đảm an toàn giao thông.

Cũng theo Zachrisson, mục tiêu của tiêu chuẩn là xây dựng giải pháp có tính nhất quán và khả năng mở rộng lâu dài, phù hợp với đặc thù của hạ tầng giao thông vốn được vận hành theo chu kỳ hàng chục năm. Trong khi đó, các giải pháp lắp đặt bổ sung sau khi xe xuất xưởng (aftermarket) sẽ ngày càng thiếu tính bền vững khi phương tiện ngày càng phụ thuộc vào phần mềm.

Hướng tới tiêu chuẩn thống nhất cho toàn ngành

Một trong những nguyên tắc quan trọng của dự thảo tiêu chuẩn là bảo đảm tính trung lập, không phụ thuộc vào bất kỳ nhà cung cấp phần cứng hay phần mềm nào. Mục tiêu là xây dựng khuôn khổ với các yêu cầu chất lượng rõ ràng, giúp các cơ quan quản lý biết chính xác loại dữ liệu mà họ sẽ nhận được khi thu thập từ phương tiện.

Các hãng sản xuất ô tô có thể khó thống nhất với nhau về một tiêu chuẩn chung. Tuy nhiên, nếu cơ quan quản lý giao thông, sở giao thông vận tải, chính quyền địa phương và các đơn vị mua sắm xác định rõ yêu cầu đối với dữ liệu, các nhà sản xuất thiết bị gốc sẽ có động lực để phát triển sản phẩm đáp ứng yêu cầu đó.

"Theo định hướng của chúng tôi, đây không phải tiêu chuẩn dành riêng cho bất kỳ nhà cung cấp nào. Tiêu chuẩn cần mang tính mở nhưng vẫn phải quy định rõ các yêu cầu về chất lượng, để các đơn vị mua sắm dễ dàng hiểu được chính xác những gì họ sẽ nhận được", Zachrisson nhấn mạnh.

Một điểm khác biệt cốt lõi của dự thảo tiêu chuẩn là phân định rõ giữa các thiết bị lắp thêm sau khi xe xuất xưởng và các hệ thống được tích hợp sẵn, đã được OEM phê duyệt. Theo đó, các giải pháp lắp đặt bổ sung sau khi xe xuất xưởng tiềm ẩn nhiều rủi ro đối với cơ quan quản lý triển khai chương trình hạ tầng dựa trên dữ liệu. Nếu nhà cung cấp thay đổi phần mềm hoặc ra mắt phiên bản sản phẩm mới, luồng dữ liệu có thể bị gián đoạn hoặc ngừng hoạt động mà không có nhiều cảnh báo. Đối với cơ quan quản lý giao thông vốn xây dựng kế hoạch trong khoảng thời gian từ 15–20 năm, một nguồn dữ liệu có thể biến mất bất cứ lúc nào gần như còn bất lợi hơn cả việc không có dữ liệu.

Ngược lại, các hệ thống được OEM phê duyệt tích hợp trực tiếp trong kiến trúc của phương tiện và được chính nhà sản xuất duy trì trong suốt vòng đời sản phẩm. Điều này tạo ra tính liên tục cần thiết để cơ quan quản lý xây dựng các chương trình giám sát hạ tầng dài hạn, đồng thời mang đến cho các nhà sản xuất mục tiêu kỹ thuật rõ ràng và thống nhất để phát triển sản phẩm.

Hà My (theo ASTM)