Hoàng Xuân Phương
Một trăm năm trước, ngày 5-8-1914, hệ thống đèn giao thông đầu tiên trên thế giới được lắp đặt trên các đường phố ở Cleveland (Mỹ). Nhưng nay, một hệ thống mới, gọi là đèn giao thông ảo (VTL – virtual traffic lights) đã xuất hiện. Hệ thống này không còn được lắp đặt trên đường hay giao lộ, mà trực tiếp hiện lên trên bảng điều khiển của xe hay trên kính chắn gió trước mặt người lái...
Thuở ban đầu, thành phố Cleveland phải cử những nhân viên cảnh sát ngồi trong trạm nhỏ tại mỗi góc đường, để đánh kẻng báo hiệu đèn sắp đổi màu. Mười năm sau, Tập đoàn Điện tử Siemens phát triển hệ thống điều khiển dựa vào nguồn điện, bán ra mỗi năm 22.000 bộ đèn và 2.000 bộ điều khiển. Đèn giao thông trở thành một tiêu chuẩn văn minh cho các thành phố.
Đến năm 2010, hầu hết các thành phố lớn đã thay thế bóng đèn cổ điển bằng những đèn LED, giảm tiêu tốn lượng điện đến 90%, và kéo dài tuổi thọ trên 10 năm.
Bốn năm sau đó các trạm điều khiển cũng dần dà biến mất. Người ta quản lý hệ thống đèn giao thông qua mạng Internet. Trung tâm hỗ trợ của Siemens đặt tại Munich (Đức) đang điều khiển hệ thống đèn tại 255 thành phố nằm rải rác tại các nước. Dữ liệu về mật độ và tình trạng giao thông trên mỗi đường phố được chuyển liên tục lên mạng, và trung tâm có nhiệm vụ xử lý để điều khiển đến từng giao lộ, từng bóng đèn.
Nhưng đến những tháng cuối năm 2014, hệ thống đèn giao thông ảo bắt đầu xuất hiện, được đưa vào thử nghiệm trên các đoạn đường và các giao lộ ở nhiều thành phố khác nhau trên thế giới. Công nghệ đèn giao thông ảo không chỉ nhắm đến việc cắt giảm thời gian chờ vô ích ở các giao lộ mà còn làm giảm áp lực lưu thông nơi các thành phố đông đúc, giảm lượng khói xe thải ra môi trường.
Thông thường, hệ thống đèn giao thông lắp sẵn trên các giao lộ được lập trình đến mức độ an toàn nhất, làm sao để hạn chế đến mức thấp nhất tình trạng tắc nghẽn giao thông. Bất kể khi đường sá đông đúc hay trống trải, những người lái xe và cả những dòng xe từ mọi phía cứ phải theo lập trình đó mà chạy chậm, nằm chờ, rồi khởi động lại mỗi khi đèn chuyển từ đỏ sang xanh.
Công nghệ đèn giao thông ảo được thiết lập bởi một nhóm nghiên cứu của trường Đại học Carnegie Mellon (Mỹ), áp dụng vào những dòng xe lưu thông có gắn thiết bị giao tiếp với nhau và với hạ tầng kiến trúc của đoạn đường. Kết quả của quá trình giao tiếp liên tục này làm xuất hiện đèn giao thông ảo lên trên mặt kính chắn gió, giúp cho người lái xe có quyết định điều khiển tức thời một khi đèn ảo chuyển từ màu này sang màu khác.
Giáo sư Ozan Tonguz, người hướng dẫn nhóm nghiên cứu cho biết hệ thống này sử dụng công nghệ liên lạc xe-xe (V2V). Thiết bị V2V gắn trên mỗi chiếc xe cứ định kỳ thông báo vị trí, hướng chạy, tốc độ và các thông số đo đạc khác, tạo thành một dòng thông tin liên tục giữa các chiếc xe và giữa mỗi chiếc xe với hạ tầng kiến trúc con đường. Nguồn ánh sáng ảo sẽ tùy biến đổi màu theo tình hình thực tế của dòng lưu thông đó, và hiển thị lên mặt kính hay bảng điều khiển của xe.
Nguồn sáng ảo chỉ xuất hiện khi các chiếc xe đang chạy gần nhau nhằm tránh những va chạm, và khi chiếc xe tiến gần đến giao lộ để người lái có thể tự quyết định tiếp tục chạy tới hay cần dừng lại. Dòng thông tin về tình trạng và mật độ lưu thông cũng được thu thập, xử lý và phản hồi để người lái xe biết mà tránh các con đường đông đúc và các giao lộ bận rộn.
Giáo sư Tonguz cùng nhóm nghiên cứu cho biết họ đã phát triển hệ thống đèn giao thông ảo dựa trên sự học hỏi từ thiên nhiên khi quan sát những đàn kiến hay những bầy ong di chuyển. Chúng luôn truyền cho nhau những tín hiệu, và việc di chuyển cùng dòng lưu thông không bao giờ bị rối loạn. Một khi các chiếc xe đã biết “nói chuyện” với nhau thì hệ thống đèn giao thông lắp đặt trên các giao lộ như hiện nay không còn cần thiết.
Cuộc nghiên cứu bắt đầu từ tháng 10-2014 trên các kiểu xe như Audi vốn đã được gắn thiết bị V2V. Kết quả phân tích cho thấy một khi công nghệ được áp dụng trên quy mô thành phố sẽ làm tăng dòng lưu thông xe cộ lên đến 60%, song song với việc rút ngắn 40% thời gian xe di chuyển trên đường.
Nhóm nghiên cứu cho biết thêm các dòng xe hiện hữu đều có thể gắn thêm thiết bị V2V và màn hình hiển thị đèn giao thông ảo, và tất cả các đoạn đường cũng như thành phố đều có thể áp dụng công nghệ đèn giao thông ảo để việc lưu thông trở nên an toàn hơn, thời gian di chuyển được rút ngắn hơn, hạn chế tình trạng tắc nghẽn giao thông, giảm bớt lượng khói xe, và cả giảm bớt nhu cầu đầu tư vào hệ thống đèn giao thông phức tạp, đắt đỏ như hiện nay.
Tối ưu hóa hệ thống đèn giao thông và chuyển từ hệ thống mặt đất sang hệ thống ảo là một ý tưởng lớn và đã trở thành hiện thực, nhất là khi công nghệ này hoạt động độc lập không cần gắn liền với những dòng xe tự lái. Nhưng áp dụng nó vào thực tế đòi hỏi có quá trình chuẩn bị, cả với việc chấp thuận của chính quyền thành phố ở những đoạn đường nhất định.
