Di chuyển đô thị là gì?
Về cốt lõi, di chuyển đô thị là cách con người và hàng hóa di chuyển trong thành phố. Nghe có vẻ đơn giản, nhưng khi bạn xem xét tất cả các yếu tố - cơ sở hạ tầng, công nghệ, chính trị, văn hóa - cách chúng ta di chuyển trong thành phố là một chủ đề phức tạp với lịch sử cổ đại và tương lai ngày càng tinh vi nhờ công nghệ.
Thách thức di chuyển đô thị
Những thách thức cơ bản của việc đi lại xung quanh thành phố đã tồn tại với chúng ta kể từ khi con người bắt đầu sống trong môi trường đô thị. Làm thế nào để chúng ta cân bằng tình trạng ùn tắc, dễ di chuyển và ô nhiễm?
Căng thẳng giữa đổi mới trong vận tải, dân số đô thị không ngừng tăng lên và khả năng theo kịp từ các nguồn lực hạn chế của chính phủ dân sự là vô tận. Nhưng áp lực mà các thành phố hiện nay phải đối mặt là chưa từng có.
Tăng trưởng dân số đô thị sẽ tiếp tục gây căng thẳng cho di chuyển đô thị:
- 4,6 tỉ cư dân thành phố vào năm 20251
- 41 siêu đô thị vào năm 20302
- 67,1 nghìn tỷ hành khách trên km trong giao thông công cộng vào năm 20502
Ùn tắc
Thời gian ùn tắc là một khoản tiêu hao lớn đối với hành khách cá nhân và năng suất tổng thể của các thành phố trên thế giới. Theo Bảng điểm Lưu lượng Giao thông Toàn cầu năm 2019 từ INRIX,3 Mỹ mất trung bình 99 giờ với mỗi tài xế do ùn tắc trong năm 2019, khiến năng suất bị mất gần 88 tỉ USD.
An toàn công cộng
Không chỉ là lãng phí thời gian, đường phố ùn tắc gây ra ảnh hưởng nghiêm trọng hơn. Tai nạn giao thông giết chết 1,35 triệu người trên toàn thế giới mỗi năm và làm khoảng 20 đến 50 triệu người bị thương. Hơn một nửa số ca tử vong và chấn thương do tai nạn giao thông đường bộ liên quan đến người đi bộ, người đi xe đạp và người đi xe máy và người đi cùng.
Y tế công cộng
Giao thông dừng và đi liên tục khi ùn tắc làm tăng số lượng hạt siêu nhỏ trong khí thải xe.4 Theo Tổ chức Y tế Thế giới, hạt khí thải “có khả năng xâm nhập sâu vào đường dẫn phổi và xâm nhập vào máu gây ra các bệnh tim mạch, mạch não và tác động đến hô hấp.”5
Tác động môi trường
Các thành phố ở khắp mọi nơi đều quan tâm đến tính bền vững môi trường và vận tải là yếu tố đóng góp chính.
Ước tính khoảng 22% lượng khí thải carbon dioxide (CO2) toàn cầu là từ lĩnh vực giao thông,6 lượng khí thải sẽ tăng lên khi các thành phố phát triển và từng cá nhân sử dụng phương vận tải thải ra carbon.
Ví dụ, nếu không có khoản đầu tư lớn vào giao thông công cộng và công nghệ đường bộ thông minh, lượng khí thải CO2 ở Ấn Độ dự kiến sẽ tăng từ 70 megaton năm 2015 lên 540 megaton vào năm 2050.7
Đáp ứng thách thức di chuyển đô thị hiện nay với công nghệ thành phố thông minh
Các thành phố đang cải thiện di chuyển, tiết kiệm năng lượng và giảm ô nhiễm hiện nay với công nghệ IoT thành phố thông minh.
Thành phố thông minh thu thập dữ liệu từ mọi tín hiệu giao thông, camera, thiết bị được lắp đặt trong phương tiện giao thông công cộng - sau đó phân tích dữ liệu với AI và chia sẻ dữ liệu thông qua các vùng dữ liệu mở. Điều này tạo ra nhận thức liên tục về các điều kiện có thể được sử dụng để quản lý giao thông, lập kế hoạch tuyến đường, an toàn công cộng và phản ứng khẩn cấp.
Công nghệ thành phố thông minh có thể được lắp đặt trong toàn bộ cơ sở hạ tầng của thành phố
- Vỉa hè thông minh có thể theo dõi thời tiết, điều kiện đường xá và thậm chí cả hao mòn đường bộ và chia sẻ thông tin với tài xế và bộ điều khiển giao thông.
- Bãi đậu xe thông minh có thể báo người lái xe đến các khu vực trống, giảm thời gian đi vòng quanh và tìm kiếm nơi đỗ.
- Tín hiệu giao thông thông minh có thể phản ứng với điều kiện giao thông và tự chỉnh lại thời gian để giảm ùn tắc.
- Đèn đường thông minh với camera, micro và cảm biến có thể tự mờ đi khi không có ai xung quanh và thu thập thông tin về giao thông, an toàn công cộng và chất lượng không khí.
- Camera thông minh có thể theo dõi giao thông và an toàn công cộng. Khi xảy ra vấn đề, chúng sẽ tự động cảnh báo các hệ thống vận tải.
- Các nút giao thông thông minh có thể tối ưu hóa giao thông xe và người đi bộ, phát hiện rủi ro và cảnh báo chống lại tai nạn sắp xảy ra, giảm tai nạn và chấn thương.
- Thu phí thông minh có thể đánh giá phí cầu đường với lưu lượng giao thông tự do, hỗ trợ định giá phí ùn tắc cụ thể hoặc phí cầu đường trên mỗi dặm và thu phí điện tử.
- Giao thông công cộng thông minh có thể đếm số lượng hành khách, theo dõi vị trí xe và tự động chia sẻ trạng thái.
- Đội xe thông minh, bao gồm xe cảnh sát công cộng và xe cứu hỏa cùng với xe tải giao hàng tư nhân, taxi và tàu hỏa, chia sẻ vị trí của họ, theo dõi tài xế và lắng nghe động cơ, phanh và bánh xe của họ để biết dấu hiệu hao mòn.
Hệ thống giao thông thông minh có thể tiết kiệm thời gian cho hành khách lên đến 60 giờ mỗi năm.4
Cảm biến, micro và camera thông minh này có thể cung cấp năng lượng cho mẫu hình tổng quát về những gì đang xảy ra trên đường phố, đường cao tốc và tuyến đường sắt của thành phố trong thời gian gần thực. Với sự trợ giúp của AI, nhận biết này có thể biến quản lý lưu lượng bị động thành các hệ thống vận tải thông minh chủ động.
Những hệ thống này có thể dự đoán tình trạng ùn tắc, tự động thay đổi tuyến giao thông, điều chỉnh thời gian đèn báo và áp dụng tính năng thu phí linh động để giúp giữ cho thành phố luôn di chuyển. Thành phố Bangkok, Thái Lan, tiết kiệm hơn 51.000 giờ đi lại mỗi năm và giảm thiểu tình trạng chậm trễ giao thông lên đến 24,5% chỉ với ba nút giao thông thông minh.8
Tương lai của di chuyển đô thị
Nhiều công nghệ đang xuất hiện trực tuyến sẽ thay đổi cơ bản cách con người và hàng hóa di chuyển trong các thành phố. Tăng cường thông tin phương tiện thông minh, hệ thống tự động và giao tiếp phương tiện sẽ cải thiện an toàn, lưu lượng giao thông và khí thải.
Giao tiếp xe và Điều phối Giao thông
Công nghệ liên lạc trên phương tiện giao thông sẽ biến tình trạng phương tiện “ngu ngốc” khó đoán hiện nay thành những nhân tố tham gia thông minh, tích cực trong hệ thống giao thông thông minh của thành phố thông minh.
Giao tiếp phương tiện - giữa các phương tiện thông minh cá nhân và từ phương tiện thông minh đến hệ thống quản lý giao thông trung tâm - sẽ giúp lưu lượng giao thông như một tổng thể thông minh, thống nhất, duy trì tốc độ nhất quán và xác định khoảng cách xe. Thông lượng và hiệu quả nhiên liệu sẽ tăng đáng kể khi tai nạn giảm và ô nhiễm giảm.
Các nhà nghiên cứu ở Đức đã xây dựng một bãi thử nghiệm hai km trên cao tốc mà có thể giao tiếp với phương tiện và điều phối giao thông. Nó sử dụng cảm biến radar chồng chéo để mô hình lưu lượng trong thời gian gần như thực. Hệ thống chia sẻ thông tin này với các xe đang đến, báo hiệu cho họ khi nào an toàn để thay đổi làn đường, khi nào giảm tốc độ và khi nào tránh các tình huống quan trọng.8
Vận tải công cộng thông minh hơn, linh hoạt hơn
Xe buýt và đường sắt sẽ tiếp tục là yếu tố cốt lõi của di chuyển đô thị. Nâng cấp công nghệ gia tăng, sử dụng các nền tảng mở hợp nhất vào phần cứng x86 tiêu chuẩn, có thể hỗ trợ video bảo mật thông minh, giám sát hệ thống xe và bảo trì dự đoán được hỗ trợ AI.
Những nền tảng này cũng có thể hỗ trợ trải nghiệm hành khách tốt hơn bằng cách cung cấp Wi-Fi, giải trí trên tàu và màn hình thông tin tương tác.
Di chuyển như một dịch vụ (MaaS)
Di chuyển trong thành phố ngày nay cần phải lập kế hoạch và nỗ lực, cho dù bạn đang lái xe riêng, chia sẻ xe hay điều hướng phương tiện giao thông công cộng. Thành phố thông minh với hệ thống vận tải thông minh và nền tảng dữ liệu mở đang thay đổi di chuyển từ một việc thông thường thành dịch vụ.
Người đi lại ngày nay có thể chọn trong số nhiều ứng dụng, như Moovit, có thể lập kế hoạch tuyến đường và lịch trình trên phương tiện giao thông công cộng. Khi các thành phố phát triển thông minh hơn và số lượng phương tiện tự động, phương tiện kết nối tăng lên, các ứng dụng di chuyển như một dịch vụ (MaaS) sẽ có thể kết hợp mọi lựa chọn vận chuyển sẵn có thành một chuyến đi liền mạch, đa phương thức. Hành khách công cộng sẽ tiết kiệm thời gian trong khi hệ thống tối ưu hóa lưu lượng giao thông, hiệu quả năng lượng và sử dụng phương tiện trong toàn thành phố.
Yêu cầu công nghệ di chuyển đô thị
Để đạt đến mức cao nhất của giao thông vận tải thông minh và di chuyển đô thị thông minh, tiết kiệm năng lượng đòi hỏi nhiều, nhiều công nghệ. Rất may, nâng cấp thành phố không phải là đề xuất một là làm tất cả hoặc không làm được gì. Nhiều công nghệ đã có sẵn; những công nghệ khác chỉ cần nâng cấp tăng dần. Thách thức lớn nhất - quyền riêng tư, bảo mật dữ liệu, quyền sở hữu dữ liệu - nằm ở giao điểm giữa công nghệ và chính sách công.
Công nghệ chính để nâng cấp di động đô thị
Thiết bị và Hệ thống Thành phố Thông minh nhúng
Các thành phố đã thu thập một lượng dữ liệu khổng lồ thông qua các hệ thống hiện có như camera giao thông và an toàn công cộng. Nâng cấp gia tăng có thể biến chúng thành các nút thông minh trong kết cấu thành phố thông minh.
AI mọi nơi
Để hoạt động trong thời gian gần như thực, các hệ thống vận tải thông minh cần có cái nhìn sâu sắc và phân tích ngay lập tức. Điều đó đòi hỏi phải xử lý khối lượng công việc AI ở biên, trên chính thiết bị thông minh hoặc trên thiết bị AI gần đó.
Kết nối nhanh hơn, đáng tin cậy hơn
5G hứa hẹn tăng tốc độ truyền dữ liệu di động và cải thiện tính ổn định. Phần mềm có thể giúp điều phối và quản lý các dịch vụ mạng biên để có hiệu năng tốt hơn.
Vùng dữ liệu mở và tích hợp
Thành phố thông minh và dữ liệu giao thông thông minh không có giá trị nếu công dân, nhân lực ứng phó đầu tiên và doanh nghiệp không thể truy cập dữ liệu đó. Hấp thụ, làm sạch, tổng hợp và chia sẻ dữ liệu thông qua một vùng chia sẻ duy nhất là rất quan trọng để cải thiện khả năng di chuyển và giảm ùn tắc và ô nhiễm.
Bảo mật dữ liệu dựa trên phần cứng
Khi công nghệ thông minh lan truyền và kết nối, các thành phố phải bảo mật hàng ngàn thiết bị nhúng và bảo vệ dữ liệu công cộng và riêng tư khi di chuyển trong hệ thống. Các giao thức bảo mật dựa trên phần cứng giúp củng cố hệ thống và giúp bảo vệ dữ liệu.
Chính sách và tiêu chuẩn di chuyển đô thị
Các chính sách công và tiêu chuẩn ngành rất quan trọng để phát triển công nghệ thành phố thông minh cho di chuyển đô thị và triển khai công nghệ IoT giúp chúng trở nên khả thi. Chính sách công đặt ra các mục tiêu và xác định các quy tắc cơ bản cho các cơ quan công quyền, công dân và doanh nghiệp để biến tầm nhìn của thành phố về cộng đồng thông minh, di động cao thành hiện thực.
- Các tiêu chuẩn mở để mọi điện thoại thông minh, xe hơi, camera giao thông và màn hình vỉa hè thông minh đều có thể cắm và hoạt động với bất kỳ công nghệ thành phố thông minh nào.
- Nền tảng dữ liệu mở để mọi nhân tố đều có quyền truy cập vào dữ liệu họ cần để thực hiện công việc của mình.
- Các quy trình mở bao gồm tất cả các bên liên quan để mọi người tham gia và giúp thúc đẩy tầm nhìn công nghệ của thành phố.
Thiết kế tham chiếu Intel® cho Di chuyển đô thị
Máy tính phương tiện, cảm biến đường bộ, AI và camera thông minh là một số công nghệ giúp hệ thống vận tải thông minh trở nên khả thi. Intel và các đối tác của chúng tôi đã phát triển nhiều công nghệ, phần cứng và phần mềm cho di chuyển đô thị và thành phố thông minh. Chúng tôi cung cấp các thiết kế tham chiếu và triển khai tham chiếu được xác thực trước, có thể đóng vai trò nền tảng cho thành phố thông minh hiện đại.
Thiết kế tham khảo Cảm biến dọc đường
Thiết kế tham chiếu của chúng tôi cho điện toán biên dọc đường có thể được gắn vào đèn đường và các thiết bị khác. Thiết bị dọc đường này lý tưởng cho phân tích video thời gian thực và các tác vụ đòi hỏi hiệu năng khác. Các thành phố có thể triển khai các thiết bị này như một phần của giải pháp cho đèn đường thông minh, đèn giao thông thông minh, bãi đậu xe thông minh hoặc trạm thu phí điện tử. Chúng cung cấp khả năng xử lý cần thiết để phát hiện biển số xe, người đi bộ tại chỗ và giám sát ùn tắc giao thông. Những nút biên này thậm chí có thể cung cấp phủ sóng Wi-Fi công cộng. Được hỗ trợ bởi Intel® Vision Products với các tính năng bảo mật tích hợp, nút điện toán biên AAEON Atlas là giải pháp sẵn sàng triển khai dựa trên thiết kế tham chiếu này.
Cấu trúc tham chiếu biên hội tụ của Intel (CERA)
Cấu trúc tham chiếu biên hội tụ (CERA) là cách tiếp cận nền tảng cho IoT và hội tụ khối lượng công việc mạng. Với cấu trúc này, các đối tác của chúng tôi có thể thiết kế các giải pháp cho thiết bị trên đường để xử lý các phương thức cảm biến và thực hiện phản ứng tổng hợp cảm biến. Điều này mang lại trí thông minh đến biên trong khi lưu trữ các khả năng mạng 5G và dịch vụ vi mô.
Các giải pháp được xây dựng trên nền tảng này có thể được thiết lập tại các nút giao thông hoặc tại chỗ để điện toán gần biên và xử lý dữ liệu cho nhiều thiết bị IoT. Các giải pháp có thể được tối ưu hóa bằng cách sử dụng Bản phân phối Intel® của bộ dụng cụ OpenVINO™ và bộ công cụ OpenNESS.
Với kết nối 5G, CERA cung cấp các khả năng kết nối mạng cho phép các thiết bị IoT giao tiếp với nhau ở biên hoặc gửi dữ liệu lên đám mây. Nó xử lý thông tin từ camera, radar và một loạt các cảm biến khác.
Triển khai tham chiếu
Việc triển khai tham chiếu của Intel cung cấp phần mềm được cấu hình sẵn cho một ứng dụng mẫu hoàn chỉnh.
Triển khai quản lý tham chiếu giao thông thông minh của chúng tôi giám sát các nút giao thông thông qua camera IP và tối ưu hóa lưu lượng giao thông. Nó được lưu trữ trong nút biên OpenNESS, chứa tất cả các ngăn xếp phần mềm cần thiết để lưu trữ RAN 5G.
Triển khai tham chiếu quản lý trình điều khiển của chúng tôi sử dụng thị giác máy tính để theo dõi hành vi và mệt mỏi của người lái xe. Nó có thể giúp ngăn ngừa tai nạn bằng cách cảnh báo tài xế trong thời gian thực và có thể cung cấp số liệu và phân tích dài hạn cho người quản lý đội xe.
Công nghệ Intel® cho Di động Đô thị
| Điện toán biên | |
|---|---|
| IoT và Bộ xử lý Intel® nhúng | Bộ xử lý Intel® có một loạt các cấu hình hiệu suất và năng lượng cho camera thông minh, cảm biến và máy tính nhúng để đảm bảo an toàn công cộng. |
| Bộ xử lý có khả năng thay đổi Intel® Xeon® | Bộ xử lý Intel® Xeon® có thể mở rộng mang lại hiệu suất cao cho máy chủ biên, lý tưởng để thực hiện phân tích thời gian thực và AI trên dữ liệu cảm biến đường thông minh. |
| AI và Thị giác máy tính | |
| Bộ Xử lý Thị giác Intel® Movidius™ | VPU Intel® Movidius™ cung cấp thị giác máy tính cho các tình huống sử dụng cụ thể, chẳng hạn như tìm hoặc "nhìn thấy" biển số xe và phương tiện tại các nút giao thông thông minh. |
| Nối mạng | |
| Mạng 5G do Intel hỗ trợ | Mạng 5G do Intel hỗ trợ sẽ cải thiện dữ liệu lưu lượng thời gian thực ở biên trong khi cũng thúc đẩy kết nối và truyền đến và từ mạng không dây. |
| Phương tiện tự động | |
| Mobileye | Công nghệ Mobileye® hỗ trợ Hệ thống hỗ trợ người lái nâng cao (ADAS) trên hơn 60 triệu xe và hơn 300 mẫu xe. Hệ thống tự lái lấy camera làm trung tâm của Mobileye—ADAS— và các công nghệ lập bản đồ độ phân giải cao đang mở đường cho các phương tiện tự lái hoàn toàn. Mobileye là một công ty thuộc Intel. |
| Di chuyển như một dịch vụ (Maas) | |
| Moovit | Moovit là nhà cung cấp giải pháp MaaS hàng đầu và là người tạo ra ứng dụng di chuyển đô thị số 1. Moovit là một công ty thuộc Intel. |
| Tài nguyên nhà phát triển | |
| Trung tâm Phần mềm Intel® Edge | Tìm phần mềm để tăng tốc phát triển các giải pháp cơ sở hạ tầng đường bộ thông minh, bao gồm triển khai tham chiếu để quản lý lưu lượng thông minh. |
| Bộ dụng cụ Intel® Distribution of OpenVINO™ Toolkit4 | Bản phân phối Intel® của bộ dụng cụ OpenVINO™ hợp lý hóa việc phát triển các ứng dụng thị giác trên nền tảng Intel®, bao gồm VPU và CPU. Danh mục này cho phép thị giác máy tính xác định vị trí người đi bộ, ô tô và biển báo đường phố. |
| OpenNESS | Phần mềm OpenNESS nguồn mở sẽ đơn giản hóa việc điều phối và quản lý phức tạp các dịch vụ biên trên các nền tảng mạng và công nghệ truy cập đa dạng. |
| Intel® DevCloud for the Edge | Giảm thời gian và chi phí trong việc xác định phần cứng phù hợp để có hiệu suất ứng dụng AI tối ưu. Intel® DevCloud cho Biên cung cấp phản hồi hiệu suất tức thì thông qua công cụ tạo mẫu AI ảo. |
| Open Visual Cloud | Bộ sưu tập ngăn xếp và chuỗi các bước xử lý nguồn mở này bao gồm các thành phần được tối ưu hóa cho mã hóa, giải mã, suy luận và kết xuất. Môi trường tái sử dụng này giúp dễ dàng hơn trong việc kiểm tra, đánh giá và triển khai video theo yêu cầu (VOD) bao gồm phát trực tiếp với SVT-AV1. |