Ứng dụng công nghệ số vào vận hành và bảo trì hệ thống đường sắt đô thị

Đường sắt đô thị đóng vai trò ngày càng quan trọng trong hệ thống giao thông đô thị nói riêng và giao thông công cộng nói chung. Tuy nhiên, quá trình vận hành và bảo trì hệ thống đường sắt đô thị gặp không ít khó khăn, đòi hỏi chiến lược chuyển đổi số toàn diện nhằm nâng cao hiệu quả khai thác và trải nghiệm của khách hàng.

Đây là nội dung được bàn thảo tại hội thảo quốc tế “Chuyển đổi số trong vận hành và bảo trì hệ thống đường sắt đô thị” do Công ty TNHH MTV Đường sắt Hà Nội (Hà Nội Metro) phối hợp cùng VISA, Grab Việt Nam và Báo Xây dựng tổ chức chiều 5/12.

Theo Chủ tịch HĐTV Hà Nội Metro Khuất Việt Hùng, Hà Nội đang trong quá trình phát triển mạnh mẽ hệ thống đường sắt đô thị để giải quyết các thách thức về ùn tắc giao thông, ô nhiễm môi trường và đô thị hóa bền vững. Cơ hội cũng đi kèm với thách thức, đặc biệt là vấn đề nguồn nhân lực, hợp tác chuyển giao công nghệ, làm chủ và tự chủ công nghệ, phát triển nền công nghiệp nội địa để đáp ứng nhu cầu chuyển đổi số.

Trong khi chuyển đổi số là yêu cầu bắt buộc, nhất là với doanh nghiệp 100% vốn nhà nước. Vấn đề đặt ra là cần ưu tiên chuyển đổi số ở những khâu như quản lý, vận hành, bảo trì trang thiết bị – đoàn tàu, khai thác hạ tầng hay nâng cao trải nghiệm khách hàng. Hà Nội hiện mới có hai tuyến đường sắt đô thị, quy mô còn nhỏ so với mạng lưới trong tương lai.

Chia sẻ kinh nghiệm về vấn đề này, ông Atsushi SATO, Phòng Kinh doanh quốc tế, Công ty CP Tàu điện ngầm Tokyo (Tokyo Metro) cho hay, Tokyo Metro đã đẩy mạnh chuyển đổi số trong vận hành và bảo trì nhằm tăng hiệu quả quản lý và giảm chi phí. Mỗi phòng ban sẽ có các giải pháp chuyển đổi số phù hợp để bảo trì cơ sở vật chất tương ứng.

“Đối với đầu máy, toa xe, công việc cần thường xuyên kiểm tra, bảo trì là các giá chuyển hướng, cần tiếp điện, hệ thống phanh, máy khí nén điện. Đối với cơ sở hạ tầng thì hệ thống đường ray, công trình dân dụng, công trình kiến trúc; còn với trang thiết bị điện gồm có nguồn điện, thiết bị điện, hệ thống thông tin và tín hiệu, cửa chắn ke ga (PSD), thu soát vé tự động…”, đại diện Tokyo Metro nói.

Tokyo Metro cũng ứng dụng mạnh mẽ công nghệ số trong đầu máy, toa xe và hạ tầng. Hệ thống TIMA giám sát, phân tích trạng thái đoàn tàu để phát hiện sớm hỏng hóc; MAS giúp kiểm tra hầm bằng iPad, drone, giảm 80% khối lượng giấy tờ. BI và AI được dùng để đánh giá xuống cấp, phát hiện ăn mòn ray, còn REFMa nâng năng suất thiết bị lên 30%.

Hay như ông Julian Tu, Giám đốc cao cấp Metro Đài Bắc (Taipei Metro) chia sẻ kinh nghiệm ứng dụng AI trong vận hành đường sắt đô thị tại Đài Loan (Trung Quốc).

Cụ thể, để tăng cường độ tin cậy vận hành, Metro Đài Bắc thường xuyên sử dụng công nghệ thông minh để giảm độ chậm trễ tàu. Metro Đài Bắc cũng có một số nguyên tắc chính để đảm bảo hoạt động đáp ứng đầy đủ nhu cầu khách hàng. Ngoài ra, Metro Đài Bắc quản lý đoàn tàu theo nhu cầu hành khách, sử dụng AI để làm sao cho công nhân tuân thủ an toàn lao động.

Đại diện Taipei Metro nhấn mạnh, để sử dụng các ứng dụng số hay AI, dữ liệu đầu vào rất quan trọng, từ đó có thuật toán phù hợp cho việc vận hành, bảo dưỡng và duy tu. Metro Đài Bắc thu thập dữ liệu từ 33 loại thiết bị khác nhau, từ nhà ga, đầu máy toa xe và dọc tuyến.

Dựa trên dữ liệu này, Metro Đài Bắc có thể sử dụng mô hình để có thể dự báo lỗi trước khi xảy ra, nhờ đó cải thiện độ tin cậy hệ thống và nâng cao chất lượng phục vụ hành khách. Hiện Metro Đài Bắc có 5 tuyến đường sắt đô thị và năm 2025, số lượt hành khách là 2,2 triệu.

Bài học kinh nghiệm cũng cho thấy, lợi ích của việc ứng dụng công nghệ và chuyển đổi số là rõ ràng, nhưng cũng đi kèm với nhiều thách thức, đặc biệt là vấn đề nguồn nhân lực và chuyển giao công nghệ, làm chủ và tự chủ về công nghệ, nội địa hoá các sản phẩn công nghiệp đường sắt độ thị để đáp ứng nhu cầu chuyển đổi số.

Về phía Hà Nội Metro đặt ra các mục tiêu xây dựng hệ thống quản lý vận hành - khai thác dựa trên dữ liệu số hóa toàn diện; Hình thành nền tảng bảo trì thông minh, ứng dụng phần mềm quản trị bảo trì kết cấu hạ tầng; tối ưu hóa quy trình nội bộ thông qua hệ thống quản trị doanh nghiệp (ERP); tạo lập cơ sở dữ liệu lớn phục vụ điều hành và hoạch định chính sách.

Chủ tịch HĐTV Hà Nội Metro Khuất Việt Hùng khẳng định, trong chiến lược chuyển đổi số, Hà Nội Metro tập trung vào ba trụ cột về: công nghệ, hạ tầng dữ liệu và năng lực con người. Những giải pháp này được kỳ vọng tạo bước đột phá, đưa hoạt động vận hành đường sắt đô thị của Hà Nội tiến gần các tiêu chuẩn quốc tế.

Lộ trình triển khai đến năm 2045, Hà Nội Metro đưa ra lộ trình triển khai theo ba giai đoạn. Cụ thể, giai đoạn đến năm 2027 sẽ bắt đầu phát triển các phần mềm trọng yếu phục vụ quản lý và vận hành; giai đoạn đến 2030, hoàn thiện hệ thống phần mềm quản lý điều hành thống nhất; đến năm 2045 sẽ xây dựng trung tâm dữ liệu số quy mô lớn, cũng như hình thành mô hình kinh tế số dựa trên dữ liệu ngành đường sắt đô thị.