Số hóa hạ tầng giao thông ứng phó thời tiết cực đoan

Trước dự báo biến đổi khí hậu diễn biến ngày càng cực đoan, tần suất và cường độ thiên tai gia tăng, yêu cầu chuyển đổi số trong quản lý hạ tầng giao thông trở nên cấp bách. Hiện ngành đường bộ tập trung chuyển đổi số, ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI), cảm biến và thiết bị bay không người lái (UAV) nhằm nâng cao khả năng dự báo, cảnh báo sớm và bảo vệ hệ thống giao thông trước thiên tai.

Theo thống kê của Cục Đường bộ Việt Nam, các trận mưa bão trong năm 2025 đã gây ra 5.173 vị trí sạt taluy dương trên các quốc lộ do các khu quản lý đường bộ trực tiếp quản lý, với tổng khối lượng đất, đá sạt lở gần 1,7 triệu m3. Bên cạnh đó là 166 vị trí sạt taluy âm, với tổng chiều dài nền đường bị sụt lở gần 4.000 m. Riêng đối với các quốc lộ này, chi phí khắc phục, sửa chữa hậu quả thiên tai lên tới khoảng 527 tỷ đồng – mức cao hơn nhiều so với các năm trước.

Thiệt hại đối với kết cấu hạ tầng đường bộ thể hiện trên nhiều phương diện như: đứt đường, ngập nước, sạt lở nền đường, hư hỏng cầu, cống, mặt đường, hệ thống an toàn giao thông. Đối với các tuyến quốc lộ đã phân cấp cho địa phương quản lý và hệ thống đường địa phương, tổng mức thiệt hại lên tới hàng nghìn tỷ đồng, nhiều khu dân cư bị cô lập, giao thông gián đoạn kéo dài.

Thực trạng này đòi hỏi ngành đường bộ chuyển sang quản lý số toàn diện, Cục trưởng Cục Đường bộ Việt Nam Bùi Quang Thái nhấn mạnh, việc ứng dụng công nghệ thông tin và xây dựng hệ thống giao thông thông minh (ITS) không chỉ nhằm nâng cao hiệu quả khai thác mà còn giúp tăng khả năng chống chịu của hạ tầng trước các hiện tượng thời tiết cực đoan. Nhất là khi Việt Nam đặt mục tiêu có ít nhất 5.000 km đường cao tốc vào năm 2030 và hướng tới 9.000 km vào năm 2045, quy mô hạ tầng ngày càng lớn đòi hỏi phương thức quản lý mới, dựa trên dữ liệu và công nghệ thay vì các biện pháp thủ công truyền thống.

Theo đại diện Cục Đường bộ Việt Nam, một trong những giải pháp được ngành đường bộ nghiên cứu triển khai là lắp đặt cảm biến tại các khu vực thường xuyên xảy ra sạt lở. Trên Quốc lộ 6, ngành đường bộ sẽ thí điểm hệ thống cảm biến có khả năng theo dõi các chuyển động địa chất nhỏ nhất để phát hiện nguy cơ mất ổn định mái dốc.

Dữ liệu từ cảm biến được truyền về cơ quan quản lý, giúp đưa ra cảnh báo sớm và áp dụng các biện pháp hạn chế giao thông khi cần thiết. Cách tiếp cận này cho phép chuyển từ ứng phó bị động sang chủ động phòng ngừa, giảm thiểu thiệt hại về người và tài sản trong mùa mưa bão.

Bên cạnh thí điểm hệ thống cảm biến, ngành đường bộ đang vận hành các trung tâm điều hành giao thông thông minh (TMC) trên một số tuyến cao tốc Bắc - Nam. Tại đây, trí tuệ nhân tạo (AI) được ứng dụng để nhận diện sự cố và theo dõi tình trạng khai thác tuyến đường. Hệ thống camera AI có thể phát hiện vật thể lạ trên mặt đường, các dấu hiệu hư hỏng kết cấu do thiên tai gây ra. Nhờ đó, lực lượng vận hành có thể tiếp cận và xử lý sự cố trong vòng 5 phút.

Theo ông Hồ Trọng Vinh, Phó Giám đốc Trung tâm Kỹ thuật và Công nghệ đường bộ phía Bắc, tại các trung tâm này còn có biển báo VMS (biển báo giao thông thông minh sử dụng công nghệ LED); camera giám sát tải trọng xe; thiết bị dự báo, cảnh báo thời tiết... nhằm liên tục cập nhật thông tin về thời tiết, sương mù, tai nạn hoặc ùn tắc phía trước, giúp tài xế chủ động điều chỉnh tốc độ và lựa chọn lộ trình phù hợp. 

Một ứng dụng khác của công nghệ là hệ thống kiểm soát tải trọng xe tự động tại các cửa ngõ cao tốc. Việc phát hiện và ngăn chặn xe quá tải góp phần giảm áp lực lên mặt đường, hạn chế nguy cơ xuống cấp khi hạ tầng phải chịu tác động đồng thời của lưu lượng lớn và thời tiết bất lợi.

Tới đây, ngành đường bộ đang nghiên cứu đưa hệ thống thiết bị bay không người lái (UAV) vào phục vụ quản lý và điều hành giao thông. Theo đó, UAV có thể hoạt động tự động trong phạm vi 10 - 20 km từ các trạm bay, thu thập hình ảnh tại những khu vực bị chia cắt bởi thiên tai hoặc khó tiếp cận. Dữ liệu thu được giúp cơ quan chức năng nhanh chóng đánh giá mức độ ảnh hưởng và đưa ra phương án ứng cứu phù hợp.

Cùng với đó, xe khảo sát chuyên dụng mini tích hợp AI cũng đang được xem xét đưa vào sử dụng, để tự động thu thập hình ảnh và dữ liệu mặt đường. Công nghệ AI sẽ phân tích tình trạng kết cấu, phát hiện các vị trí có nguy cơ hư hỏng và đưa ra cảnh báo bảo trì trước mùa mưa bão.

Không chỉ tập trung vào thiết bị hiện trường, ngành đường bộ đang hướng tới xây dựng môi trường quản lý số toàn diện. Công tác bảo trì, vận hành và phòng, chống thiên tai sẽ được thực hiện trên nền tảng dữ liệu tích hợp theo thời gian thực. "Sổ tay phòng, chống thiên tai" dưới dạng số đang được xây dựng nhằm hỗ trợ các địa phương trong công tác quản lý. Hệ thống này sẽ liên tục cập nhật kinh nghiệm thực tiễn từ các đợt bão lũ năm 2024 và 2025 để các đơn vị có thể tham khảo và áp dụng.

Bên cạnh đó, ngành đường bộ cũng nghiên cứu phát triển ứng dụng di động để cung cấp thông tin trực tiếp cho người dân. Tài xế có thể nhận cảnh báo về tình trạng tuyến đường, nguy cơ thiên tai hoặc ùn tắc trước khi di chuyển, từ đó lựa chọn hành trình an toàn hơn.

Theo ghi nhận của Cục Đường bộ Việt Nam, các tuyến cao tốc, quốc lộ được đầu tư quy mô lớn, đồng bộ có khả năng chống chịu tốt hơn, thiệt hại do thiên tai thấp hơn đáng kể so với các tuyến đường cấp thấp và đường địa phương. Nhiều công trình giao thông được thiết kế theo các tiêu chuẩn cũ, với tần suất lũ tính toán thấp, chưa cập nhật đầy đủ các kịch bản khí hậu mới. Một số tuyến đường chưa được đầu tư đồng bộ các giải pháp phòng, chống sạt lở như hầm, cầu cạn, tường chắn, gia cố mái dốc… do hạn chế về nguồn lực.

Tới đây, Cục Đường bộ Việt Nam sẽ phối hợp với các địa phương tiếp tục hoàn thiện hệ thống chính sách, pháp luật; rà soát, sửa đổi các quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật theo hướng cập nhật các chỉ số khí hậu cực đoan. Việc lựa chọn hướng tuyến, giải pháp thiết kế phải ưu tiên an toàn, bền vững, tránh các khu vực địa hình, địa chất phức tạp; đồng thời tăng cường áp dụng các giải pháp công trình hiện đại như cầu cạn, hầm xuyên núi, hệ thống quan trắc và cảnh báo sạt lở.

Trong bối cảnh thiên tai ngày càng khó lường, công tác phòng, chống và thích ứng với thiên tai phải được đặt ở vị trí trung tâm trong toàn bộ chu trình phát triển kết cấu hạ tầng đường bộ, từ quy hoạch, đầu tư xây dựng đến quản lý, bảo trì và khai thác. Việc ứng dụng công nghệ vào quản lý hạ tầng giao thông đang mở ra cách tiếp cận mới cho ngành đường bộ. Thay vì xử lý sự cố khi đã xảy ra, các hệ thống cảm biến, AI, UAV và trung tâm điều hành thông minh cho phép dự báo, cảnh báo và phòng ngừa từ sớm, góp phần bảo vệ hạ tầng và nâng cao an toàn cho người tham gia giao thông.

Lúc này, việc số hóa hạ tầng không chỉ giúp nâng cao hiệu quả quản lý, giảm thiểu thiệt hại do thiên tai gây ra mà còn là giải pháp mang tính chiến lược để bảo đảm giao thông thông suốt, an toàn, đáp ứng yêu cầu phát triển bền vững trong giai đoạn mới, đúng với tinh thần Nghị quyết 57-NQ/TW của Bộ Chính trị về đột phá phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số quốc gia, khẳng định phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số quốc gia là đột phá chiến lược, giữ vai trò quyết định trong nâng cao năng suất, chất lượng tăng trưởng và năng lực cạnh tranh của nền kinh tế.