Vai trò của tiêu chuẩn trong phát triển giao thông bền vững

Trong bối cảnh đô thị hóa nhanh chóng và nhu cầu di chuyển ngày càng gia tăng, các hệ thống giao thông truyền thống bộc lộ nhiều hạn chế: ùn tắc kéo dài, tai nạn thường xuyên, chi phí vận hành cao và tác động tiêu cực đến môi trường. Những vấn đề này đặt ra yêu cầu cấp thiết phải đổi mới tư duy quản lý và tổ chức hạ tầng giao thông.

Trên nền tảng tiến bộ của công nghệ số, trí tuệ nhân tạo và Internet vạn vật (IoT), hệ thống giao thông thông minh (Intelligent Transportation Systems - ITS) ra đời, mở ra kỷ nguyên mới cho phát triển đô thị và vận tải. Giao thông thông minh không chỉ là một tập hợp công nghệ, mà còn là phương thức quản lý tổng thể, trong đó dữ liệu và kết nối trở thành yếu tố trung tâm để tối ưu hóa việc di chuyển của con người và hàng hóa.

Tuy nhiên, để các hệ thống này có thể vận hành hiệu quả, đồng bộ và mở rộng quy mô trên phạm vi toàn cầu, vai trò của tiêu chuẩn quốc tế là không thể thay thế.

Hệ thống giao thông thông minh (ITS) là xu thế tất yếu của thời đại đô thị hóa và công nghệ số.

ITS được hiểu là sự tích hợp các công nghệ tiên tiến vào hệ thống giao thông nhằm cải thiện an toàn, hiệu quả và tính bền vững. Nếu như trước đây giao thông chỉ gắn liền với đường sá, phương tiện và con người thì nay ITS đưa vào đó một tầng công nghệ mới, nơi cảm biến, mạng truyền thông và phân tích dữ liệu hoạt động như “bộ não” của hệ thống.

Các phương tiện có thể giao tiếp với nhau (Vehicle-to-Vehicle – V2V) và với hạ tầng (Vehicle-to-Infrastructure – V2I), cho phép chia sẻ dữ liệu theo thời gian thực. Các trung tâm điều hành giao thông nhờ vậy có thể dự đoán ùn tắc, điều chỉnh tín hiệu đèn giao thông, định tuyến thông minh, thậm chí cảnh báo tai nạn trước khi xảy ra. Ở góc độ người dân, ITS giúp hành trình di chuyển trở nên tiện lợi hơn: thông tin về thời gian đến của xe buýt, hướng dẫn tìm chỗ đỗ xe còn trống hay gợi ý tuyến đường ít ùn tắc được cung cấp tức thì trên điện thoại thông minh.

Lợi ích mà ITS mang lại đã được chứng minh ở nhiều thành phố trên thế giới. Trước hết, ITS góp phần giảm đáng kể tình trạng ùn tắc giao thông nhờ khả năng điều tiết linh hoạt dựa trên dữ liệu thời gian thực. Các nghiên cứu cho thấy, khi áp dụng hệ thống điều khiển tín hiệu thích ứng, thời gian chờ đợi tại các giao lộ có thể giảm từ 20 đến 30 %.

Bên cạnh đó, ITS còn trực tiếp nâng cao an toàn đường bộ thông qua cảnh báo va chạm, giám sát tốc độ và phát hiện điều kiện nguy hiểm trên đường. Một tác động quan trọng khác là hiệu quả kinh tế: khi lưu thông được tối ưu, nhiên liệu tiêu hao giảm, chi phí bảo trì phương tiện giảm và năng suất lao động tăng nhờ rút ngắn thời gian đi lại.

Không kém phần quan trọng, ITS còn mang lại lợi ích về môi trường khi giảm phát thải khí nhà kính và cải thiện chất lượng không khí trong đô thị. Những tác động tích cực này khiến ITS được xem là một trong những giải pháp chủ chốt để xây dựng thành phố thông minh và phát triển giao thông bền vững.

Để đạt được kết quả đó, ITS vận hành dựa trên một hệ sinh thái công nghệ đa dạng. Trước hết là các cảm biến hạ tầng, được lắp đặt trực tiếp trên đường sá, cầu cống, đèn tín hiệu hay bãi đỗ xe. Chúng có thể là vòng cảm ứng dưới mặt đường, cảm biến áp lực, radar, camera hay hệ thống nhận dạng hình ảnh, tất cả cùng hoạt động nhằm thu thập thông tin về lưu lượng, tốc độ, mật độ và các yếu tố môi trường.

Song song với đó là các cảm biến gắn trên phương tiện, bao gồm hệ thống định vị GPS, thẻ RFID hay thiết bị chẩn đoán, giúp giám sát trạng thái kỹ thuật và hành vi lái xe. Dữ liệu từ các cảm biến này được truyền qua mạng tốc độ cao, đặc biệt là 5G và điện toán biên, đến các trung tâm điều hành. Tại đây, các thuật toán trí tuệ nhân tạo phân tích dữ liệu, phát hiện bất thường, dự đoán xu hướng và đưa ra các khuyến nghị điều chỉnh tức thì.

Mặc dù tiềm năng của ITS rất lớn, song thách thức cơ bản là tính khả chuyển và khả năng tương tác. Mỗi quốc gia, mỗi thành phố có thể triển khai công nghệ khác nhau, nếu không có chuẩn chung, hệ thống sẽ bị phân mảnh, dẫn đến chi phí cao, hiệu quả thấp và khó mở rộng.

Chẳng hạn, nếu một xe buýt sử dụng cảm biến được sản xuất tại châu Âu nhưng không thể kết nối với hạ tầng tại châu Á, lợi ích của ITS sẽ bị hạn chế. Chính vì vậy, tiêu chuẩn quốc tế như là tiêu chuẩn do Tổ chức Tiêu chuẩn hóa quốc tế (ISO) xây dựng, giữ vai trò then chốt trong việc tạo nền tảng chung để các hệ thống có thể hoạt động liền mạch.

Một ví dụ điển hình là ISO 21217, tiêu chuẩn xác định kiến trúc truyền thông cho hệ thống ITS. Tiêu chuẩn này thiết lập khung kết nối giữa phương tiện, hạ tầng và các dịch vụ liên quan, bảo đảm rằng các hệ thống đến từ các quốc gia hoặc nhà sản xuất khác nhau vẫn có thể giao tiếp với nhau. Nhờ vậy, ITS không chỉ giới hạn trong phạm vi một thành phố, mà có thể mở rộng ra quy mô liên vùng, liên quốc gia.

Bên cạnh đó, bộ tiêu chuẩn ISO/TS 24315 đưa ra quy định liên quan đến quản lý giao thông điện tử, bao gồm việc phát hiện và cảnh báo sự cố trên đường, giúp tăng cường an toàn và giảm thiểu tai nạn. Sự tồn tại của các tiêu chuẩn này cho phép các chính phủ và doanh nghiệp yên tâm triển khai công nghệ ITS mà không lo ngại rủi ro về tính tương thích hay an toàn thông tin.

Vai trò của tiêu chuẩn còn thể hiện ở khía cạnh kinh tế và chính sách. Khi áp dụng một bộ tiêu chuẩn chung, các quốc gia có thể giảm thiểu chi phí nghiên cứu và phát triển, tránh lãng phí do trùng lặp công nghệ. Hơn nữa, tiêu chuẩn quốc tế tạo ra môi trường minh bạch, giúp doanh nghiệp dễ dàng tham gia vào chuỗi cung ứng toàn cầu, đồng thời tạo cơ sở để các chính phủ xây dựng quy định pháp lý phù hợp. Trong trường hợp không có tiêu chuẩn chung, mỗi nước có thể xây dựng một hệ thống ITS riêng, nhưng điều này sẽ gây khó khăn cho hợp tác quốc tế và cản trở tiến trình hội nhập.

Từ góc độ khoa học, việc áp dụng tiêu chuẩn cũng thúc đẩy nghiên cứu và đổi mới sáng tạo. Các nhà khoa học, kỹ sư và doanh nghiệp khi làm việc dựa trên cùng một bộ tiêu chuẩn sẽ dễ dàng trao đổi dữ liệu, thử nghiệm và so sánh kết quả. Điều này không chỉ tăng tốc độ đổi mới mà còn bảo đảm rằng các thành quả nghiên cứu có thể nhanh chóng được ứng dụng vào thực tế. Đặc biệt, trong lĩnh vực giao thông, nơi an toàn con người là yếu tố tối quan trọng, tiêu chuẩn giúp thiết lập mức độ tin cậy cần thiết để công nghệ mới được xã hội chấp nhận.

Thực tế triển khai ITS tại nhiều quốc gia đã chứng minh hiệu quả của việc áp dụng tiêu chuẩn quốc tế. Ở châu Âu, các dự án thí điểm về giao thông kết nối đều tuân thủ ISO 21217, cho phép xe di chuyển xuyên biên giới mà không gặp vấn đề về kết nối. Tại Nhật Bản, hệ thống ITS được triển khai rộng rãi, từ thu phí điện tử đến cảnh báo sớm thiên tai, đều dựa trên khung tiêu chuẩn quốc tế, nhờ vậy tạo thuận lợi cho việc hợp tác với các đối tác toàn cầu. Ngược lại, ở những nơi chưa áp dụng chuẩn chung, ITS thường chỉ dừng lại ở quy mô nhỏ lẻ, khó mở rộng và thiếu tính bền vững.

Đối với Việt Nam, việc tham gia tích cực vào quá trình xây dựng và áp dụng tiêu chuẩn quốc tế về ITS là cơ hội để rút ngắn khoảng cách phát triển. Những đô thị lớn như Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh đang đối mặt với tình trạng ùn tắc nghiêm trọng, tai nạn gia tăng và áp lực môi trường ngày càng lớn. ITS nếu được triển khai trên cơ sở hài hòa tiêu chuẩn quốc tế sẽ giúp giải quyết nhiều thách thức đồng thời mở ra thị trường công nghệ mới cho doanh nghiệp trong nước.

Đặc biệt, việc hài hòa tiêu chuẩn quốc gia (TCVN) với quốc tế không chỉ giúp đảm bảo tính tương thích mà còn tạo cơ sở pháp lý cho các dự án ITS được đầu tư và triển khai ở quy mô lớn. Kinh nghiệm của một số quốc gia đang phát triển cho thấy, việc kết hợp giữa tiếp thu tiêu chuẩn quốc tế và nội địa hóa sẽ tạo ra một hệ thống vừa hội nhập, vừa khả thi trong triển khai thực tế.

Trong những năm gần đây, Việt Nam đã bước đầu xây dựng được hệ thống tiêu chuẩn quốc gia (TCVN) về giao thông thông minh (ITS). Các tiêu chuẩn hiện hành chủ yếu tập trung vào khung kiến trúc, giao thức trao đổi dữ liệu và từ điển dữ liệu, tạo nền tảng cho việc kết nối và vận hành hệ thống. Đây là hướng đi phù hợp, bởi hầu hết quốc gia phát triển cũng bắt đầu từ việc chuẩn hóa kiến trúc tổng thể và giao diện trước khi ban hành tiêu chuẩn ứng dụng cụ thể.

Tuy nhiên, so với hệ thống tiêu chuẩn ISO, IEC, CEN hay IEEE, có thể thấy TCVN mới dừng lại ở một số mảng cơ bản, trong khi chưa hình thành được bộ khung toàn diện bao phủ cả kiến trúc, hạ tầng, ứng dụng và quản lý vận hành. Do vậy vẫn còn nhiều khoảng trống cần được lấp đầy và hoàn thiện.

Để lấp đầy khoảng trống và nâng cao hiệu quả áp dụng, Việt Nam cần thúc đẩy hợp tác chặt chẽ hơn với các tổ chức tiêu chuẩn quốc tế, đồng thời khuyến khích sự tham gia của doanh nghiệp và viện nghiên cứu trong nước. Cơ chế hợp tác đa bên này sẽ giúp hệ thống TCVN hoàn thiện nhanh chóng, hài hòa với chuẩn mực quốc tế và trở thành nền tảng vững chắc cho việc triển khai giao thông thông minh ở Việt Nam trong những năm tới.

Hệ thống giao thông thông minh là xu thế tất yếu của thời đại đô thị hóa và công nghệ số. ITS không chỉ giúp tối ưu hóa hoạt động vận tải mà còn đóng góp quan trọng vào phát triển kinh tế, xã hội và môi trường bền vững. Tuy nhiên, để ITS có thể phát huy tối đa hiệu quả, việc xây dựng và áp dụng tiêu chuẩn quốc gia trên cơ sở hài hòa tiêu chuẩn quốc tế là điều kiện tiên quyết. 

Tiêu chuẩn giúp kết nối các hệ thống rời rạc thành mạng lưới thống nhất, giảm chi phí, tăng hiệu quả và thúc đẩy hợp tác toàn cầu. Trong bối cảnh thế giới ngày càng hướng tới các thành phố thông minh và trung hòa carbon, việc phát triển ITS dựa trên nền tảng tiêu chuẩn sẽ là con đường chắc chắn để đảm bảo an toàn, hiệu quả và tính bền vững cho giao thông của tương lai.

Bùi Ngọc Bích – Viện Tiêu chuẩn Chất lượng Việt Nam