Hạ tầng số bắt đầu từ dữ liệu công trình

Dữ liệu đang trở thành nền tảng mới của ngành xây dựng khi được tạo lập, chuẩn hóa và kết nối xuyên suốt vòng đời công trình. Đây cũng là điều kiện để triển khai BIM, GIS, Digital Twin và trí tuệ nhân tạo, từng bước chuyển từ quản lý hồ sơ sang quản trị hạ tầng bằng dữ liệu, đúng định hướng Nghị quyết 57 của Bộ Chính trị về phát triển khoa học, công nghệ và chuyển đổi số quốc gia.

Những năm gần đây, Việt Nam đồng thời triển khai nhiều dự án hạ tầng quy mô lớn như đường bộ cao tốc Bắc - Nam, Cảng hàng không quốc tế Long Thành, các tuyến đường sắt đô thị và chuẩn bị đầu tư đường sắt tốc độ cao Bắc - Nam. Quy mô đầu tư ngày càng lớn khiến yêu cầu quản lý dự án không chỉ dừng ở chất lượng thi công hay tiến độ, mà mở rộng sang bài toán quản lý tài sản trong nhiều thập kỷ vận hành.

Trong bối cảnh đó, dữ liệu được nhìn nhận là một loại hạ tầng mới. Nếu trước đây hạ tầng được hiểu là cầu, đường, nhà ga hay công trình xây dựng, thì trong kỷ nguyên số, hệ thống dữ liệu đồng bộ sẽ quyết định hiệu quả quản lý chính những tài sản này.

Ngành xây dựng là một trong những lĩnh vực tạo ra lượng dữ liệu lớn nhất nền kinh tế. Từ khảo sát địa hình, địa chất, quy hoạch, thiết kế, thi công đến vận hành và bảo trì, mỗi dự án hình thành hàng chục nghìn bản vẽ, hồ sơ và thông số kỹ thuật.

Tuy nhiên, phần lớn dữ liệu vẫn được lưu trữ rời rạc tại chủ đầu tư, đơn vị tư vấn, nhà thầu hoặc cơ quan quản lý. Mỗi giai đoạn của dự án gần như phải xây dựng lại dữ liệu từ đầu vì thông tin không được kế thừa giữa khảo sát, thiết kế, thi công và vận hành.

Hệ quả là nhiều công trình sau khi đưa vào khai thác vẫn được quản lý bằng hồ sơ giấy hoặc các tệp dữ liệu riêng lẻ. Việc tra cứu thông tin mất nhiều thời gian, trong khi dữ liệu phục vụ bảo trì, đánh giá chất lượng hay nâng cấp công trình thiếu tính liên tục.

Theo TS Tạ Ngọc Bình, Viện Kinh tế xây dựng (Bộ Xây dựng), chuyển đổi số của ngành đang bước sang giai đoạn mới, trong đó trọng tâm không chỉ là ứng dụng các phần mềm đơn lẻ mà là xây dựng nền tảng BIM (mô hình thông tin công trình) và kho dữ liệu BIM quốc gia. Hệ thống này sẽ kết nối với cơ sở dữ liệu quy hoạch, GIS (hệ thống thông tin địa lý) và các nền tảng quản lý khác để hình thành môi trường dữ liệu thống nhất cho toàn bộ vòng đời công trình.

Định hướng của Bộ Xây dựng cũng cho thấy mục tiêu không chỉ là số hóa hồ sơ mà còn chuẩn hóa, liên thông và cập nhật dữ liệu liên tục. Thông tin được tạo lập từ khâu khảo sát sẽ tiếp tục được bổ sung trong thiết kế, thi công, nghiệm thu và vận hành thay vì tồn tại dưới dạng các "ốc đảo dữ liệu" như hiện nay.

Đây cũng là cách cụ thể hóa Nghị quyết 57-NQ/TW, trong đó dữ liệu được xác định là nguồn lực chiến lược và là nền tảng của chuyển đổi số quốc gia.

Trong nhiều năm, BIM thường được hiểu là mô hình ba chiều của công trình. Trên thực tế, mỗi cấu kiện trong mô hình còn chứa toàn bộ thông tin về vật liệu, khối lượng, chi phí, tiến độ, tuổi thọ và lịch sử bảo trì. Điều này giúp các bên tham gia dự án sử dụng chung một nguồn dữ liệu thay vì tạo lập nhiều bộ hồ sơ khác nhau.

Kết hợp với GIS, dữ liệu công trình được đặt trong không gian của toàn bộ đô thị hoặc mạng lưới hạ tầng. Nhờ đó, cơ quan quản lý có thể đánh giá đồng thời mối quan hệ giữa công trình với giao thông, quy hoạch sử dụng đất, hệ thống cấp thoát nước, môi trường hay phòng chống thiên tai.

Mức phát triển cao hơn là Digital Twin - bản sao số của công trình vận hành đồng bộ với tài sản ngoài thực tế. Không giống mô hình 3D tĩnh, Digital Twin liên tục cập nhật dữ liệu từ cảm biến, camera, thiết bị IoT và hệ thống giám sát để phản ánh trạng thái công trình theo thời gian thực.

Nhờ đó, đơn vị quản lý có thể phát hiện sớm dấu hiệu xuống cấp, dự báo thời điểm bảo trì, mô phỏng các phương án vận hành hoặc đánh giá tác động trước khi đưa ra quyết định đầu tư. Đây cũng là nền tảng để ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong quản lý hạ tầng.

ThS Dương Đình Trung - Cục Đường bộ Việt Nam chia sẻ, ngành đường bộ đã từng bước hình thành hệ thống quản lý tài sản với hàng trăm nghìn bản ghi về quốc lộ, cao tốc, cầu và các công trình trên mạng lưới giao thông. Tuy nhiên, dữ liệu vẫn đang được quản lý trên nhiều hệ thống khác nhau. Việc xây dựng môi trường dữ liệu thống nhất sẽ là nền tảng để triển khai BIM, GIS và tiến tới Digital Twin trong quản lý tài sản hạ tầng.

Các chuyên gia cũng lưu ý rằng Digital Twin không phải điểm khởi đầu của chuyển đổi số. Nếu dữ liệu đầu vào thiếu chuẩn hóa hoặc không được kết nối, mô hình số hiện đại đến đâu cũng chỉ mang tính trực quan mà chưa thể hỗ trợ quản trị hay ra quyết định.

Đó cũng là lý do nhiều nước ưu tiên xây dựng Common Data Environment (CDE) - môi trường dữ liệu dùng chung - trước khi triển khai các ứng dụng thông minh ở quy mô lớn. Một nền tảng dữ liệu thống nhất giúp mọi chủ thể tham gia dự án cùng khai thác, cập nhật và kiểm chứng thông tin theo thời gian thực, giảm trùng lặp và nâng cao hiệu quả phối hợp.

Bên cạnh hạ tầng số, nguồn nhân lực được xem là yếu tố quyết định thành công của quá trình chuyển đổi. Ngành Xây dựng không chỉ cần đội ngũ kỹ sư am hiểu công nghệ số mà còn cần các chuyên gia công nghệ thông tin hiểu đặc thù của lĩnh vực xây dựng, đủ năng lực phát triển và vận hành các nền tảng dữ liệu quy mô lớn.

Trong bối cảnh đầu tư công tiếp tục được đẩy mạnh và hàng loạt công trình hạ tầng sẽ đi vào khai thác trong những năm tới, việc hình thành hệ sinh thái dữ liệu thống nhất không chỉ giúp giảm chi phí vận hành, tối ưu công tác bảo trì mà còn nâng cao tính minh bạch và hiệu quả quản lý tài sản công.

Nếu trước đây chất lượng công trình được đánh giá chủ yếu qua tuổi thọ của bê tông hay kết cấu thép, thì trong thời đại số, năng lực quản trị dữ liệu sẽ trở thành một tiêu chí mới. Khi mỗi cây cầu, tuyến đường hay sân bay đều có "hồ sơ số" được cập nhật liên tục trong suốt vòng đời, ngành Xây dựng sẽ từng bước chuyển từ quản lý hồ sơ sang quản trị hạ tầng bằng dữ liệu, tạo nền tảng cho chính phủ số và nền kinh tế số theo định hướng của Nghị quyết 57./.

Thu Hằng