Thiết kế thành công hệ thống giám sát giao thông của Việt Nam

Từ công nghệ xử lý ảnh...

Hiện nay, trên các đoạn đường cao tốc, cần giám sát tự động việc thực hiện luật giao thông với các xe lưu thông, bởi cảnh sát và thanh tra giao thông không thể đủ người để “dàn quân” trên các tuyến đường dài.

Camera chụp ảnh xe đi quá tốc độ và báo về Trung tâm xử lý

Những hệ thống giám sát điều khiển lớn như Hệ thống giám sát điều khiển giao thông là sản phẩm tích hợp đa công nghệ cao từ tính toán nhúng, tự động hóa đến truyền thông, siêu tính toán, từ thiết kế cơ khí, điện tử, quang học, ánh sáng, nhiệt độ môi trường đến nối kết mạng lưới, bó máy tính song song hiệu năng cao…Vì thế giá các nhà thầu nước ngoài bán cho Việt Nam tính cho mỗi km đường cần tới hơn hai triệu USD (1110 tỷ cho đoạn 40km HCM- Long Thành - Giầu Dây) và thời gian thực hiện lên đến 3 năm.

Do đó, yêu cầu đặt ra cho các nhà khoa học Việt Nam là phải nghiên cứu phát triển giải pháp thay thế nhập ngoại, để không phải nhập ngoại với giá cao mà chất lượng phải tốt hơn.

Trước thách thức đó, TS Phạm Hồng Quang, TS Tạ Tuấn Anh, Trung tâm Tin học và Tính Toán, Viện Hàn lâm KHCN Việt Nam cùng đồng nghiệp chủ trì Đề tài KC01.14/11-15 “Xây dựng cấu trúc hệ thống giao thông thông minh và các quy chuẩn công nghệ thông tin, truyền thông, điều khiển áp dụng trong hệ thống giao thông thông minh tại Việt Nam” và Dự án SXTN mã số KC03.DA06/11-15 “Hoàn thiện tính năng hệ thống giám sát hình ảnh giao thông thông minh”.

...đến giảm giá thành hệ thống giám sát giao thông

Quá trình xử lý ảnh được coi là bộ não xử lý của hệ thống. Yêu cầu của hệ thống phải xử lý được với dữ liệu hình ảnh có độ phân giải cao và chạy ở thời gian thực. Do đó quy trình xử lý hình ảnh phải được nghiên cứu và tối ưu hóa tại các bước để hệ thống cho ra kết quả đạt chất lượng như mục tiêu nhưng vẫn phải đảm bảo hiệu năng hệ thống theo thời gian thực.

Trạm nghiệp vụ xử lý phạt nguội vượt đèn đỏ ngã tư

 

Các nhà khoa học đã thiết kế mạng lưới camera và quy trình xử lý ảnh chụp được, nhằm nhận dạng biển số và đo tốc độ, phân loại xe, đo chiều dài xe, phát hiện các hành vi khác của phương tiện như dừng đỗ, đi sai làn đường...

Hệ thống đã được triển khai áp dụng trong tại cao tốc Cầu Giẽ - Ninh Bình. Có cả tất 22 camera đã được lắp đặt tại 11 vị trí khác nhau dọc tuyến đường cao tốc từ Km212+480 cho đến Km259+060. Tại mỗi vị trí lắp đặt, có 2 camera để giám sát theo 2 chiều đi khác nhau của đường cao tốc. Các camera được lắp đặt trên các khung giá long môn hoặc trên cột có tay vươn ở độ cao trên 6m.

Hệ thống xử lý ảnh đã đưa ra được ngày giờ và vị trí của các lượt đếm xe, biển số xe nhận dạng, tốc độ xe đo được, phân loại xe theo kích thước, cảnh báo sự kiện xe đi ngược chiều, xe dừng đỗ, xe đi vào đường cấm…từ nguồn hình ảnh video ghi được do các camera gửi về từ hiện trường.

Từ đây, các dữ liệu sẽ truyền về các cơ quan chức năng (cảnh sát giao thông, thanh tra giao thông) để phát hiện các xe đi quá tốc độ, lấn đường...và có thể in biên bản phạt nguội. Tuy nhiên, camera mới chỉ hoạt động tốt ở thời điểm ánh sáng mạnh, còn vào thời điểm ban đêm hoặc chiều tối, độ chính xác nhận dạng biển số và đếm lượng xe có bị giảm, do hiện tượng “quáng gà”.

Hiệu quả lớn nhất mà nghiên cứu này đem lại là đã hạ giá thành sản xuất, Nhà nước không phải bỏ nhiều tiền để mua hệ thống của nước ngoài. Bởi hệ thống của các nhà khoa học Việt Nam chỉ tốn 400 tỷ trên 70 km đường, bao gồm cả thu phí (còn hệ thống của nước ngoài là 1100 tỷ trên 40 km đường). Như vậy, giá thành của Việt Nam sản xuất chỉ bằng 1/5 so với nước ngoài.

Trao đổi với Chất lượng Việt Nam về kết quả nghiên cứu này, các nhà khoa học còn rất trẻ của Trung tâm Tin học và Tính Toán, Viện Hàn lâm KHCN Việt Nam mong muốn sẽ hoàn thiện sản phẩm hơn nữa và được ứng dụng trên khắp các tuyến đường của Việt Nam.

Hoàng Tuân