- Trang Chủ
- Luật học
- Ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong lĩnh vực an toàn giao thông đường bộ
Xem mẫu
- ỨNG DỤNG TRÍ TUỆ NHÂN TẠO TRONG LĨNH VỰC AN TOÀN
GIAO THÔNG ĐƯỜNG BỘ
Ths. Dương Minh Tuấn
Ks. La Văn Ngọ
Ks. Đỗ Tuấn Phương
Trung tâm An toàn giao thông
Viện Khoa học và Công nghệ GTVT
TÓM TẮT:
Bài viết giới thiệu một số định hướng nghiên cứu, ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong lĩnh
vực an toàn giao thông đường bộ như ứng dụng trong công tác quản lý, điều hành an toàn
giao thông, quản lý điểm đen, hỗ trợ lái xe an toàn, thẩm tra an toàn giao thông, kiểm tra,
phát hiện các vấn đề nguy hiểm trên đường, công tác cưỡng chế giao thông,... Đây là cơ sở
quan trọng để góp phần hiện đại hóa, tự động hóa các quá trình, nâng cao hiệu quả, hiệt suất
công việc, qua đó góp phần cải thiện và nâng cao an toàn giao thông đường bộ.
Từ khóa: An toàn giao thông, trí tuệ nhân tạo, ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong an toàn
giao thông, giao thông thông minh, thẩm tra an toàn giao thông.
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Cuộc cách mạng khoa học công nghệ 4.0 đang diễn ra mạnh mẽ trên thế giới, mở ra một
giai đoạn phát triển mới của khoa học công nghệ với những ứng dụng rộng rãi trong mọi
lĩnh vực của đời sống xã hội. Trí tuệ nhân tạo, một trong những thành tựu quan trọng của
quá trình phát triển, đang có những bước phát triển vượt bậc với sự hỗ trợ của nhiều công
nghệ tiên tiến, sự xuất hiện của hệ thống dữ liệu lớn, các công nghệ, thiết bị giúp kết nối
vạn vật, qua đó từng bước mở ra một giai đoạn mới của quá trình tự động hóa.
Trí tuệ nhân tạo có thể được hiểu đơn giản là một mô hình máy tính mô phỏng não bộ
con người, có khả năng học tập, tự học, tự rút kinh nghiệm để có thể thực hiện các công
việc mới. Về cơ bản, đây là một mô hình máy tính được lập trình, được đào tạo để có thể
thực hiện một số công việc nhất định. Các mô hình này có tốc độ xử lý dữ liệu nhanh
chóng, mức độ chính xác và hiệu quả ngày càng được cải thiện với nhiều chức năng được
tích hợp, tạo nên những bộ não nhân tạo với khả năng ứng dụng rộng rãi. Lĩnh vực trí tuệ
nhân tạo là phạm trù và lĩnh vực riêng, chuyên sâu với đội ngũ chuyên gia riêng, do đó để
có thể ứng dụng trong lĩnh vực nhất định cần có sự hợp tác, phối với giữa các bên.
Thông thường, quá trình xây dựng, ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong một công việc, lĩnh
vực nhất định bao gồm các bước như sau:
- Bước 1: Xây dựng mô hình trí tuệ nhân tạo: Các kỹ sư, người lập trình sẽ dựa trên nội
dung công việc cụ thể để lựa chọn mô hình và tiến hành lập trình, xây dựng nên mô hình
trí tuệ nhân tạo phù hợp. Thông thường đây là công việc quan trọng nhất, thể hiện các bước
đột phá về trí tuệ của người lập trình, là thước đo quan trọng thể hiện sự phát triển của trí
tuệ nhân tạo. Thực tế các mô hình hiện nay chủ yếu mới chỉ thực hiện được các công việc
105
- ở phạm vi đơn giản, đơn lẻ. Tuy nhiên tốc độ phát triển của lĩnh vực này rất nhanh và đột
phá, do đó đây là lĩnh vực vô cùng hứa hẹn và không giới hạn, mở ra tương lai đầy triển
vọng cho quá trình tự động hóa.
- Bước 2: Tiến hành huấn luyện mô hình trí tuệ nhân tạo: Để thực hiện quá trình huấn
luyện cần có hệ thống dữ liệu có sẵn về một vấn đề nhất định. Các dữ liệu này có thể ở dạng
hình ảnh, video, âm thanh, các dạng tín hiệu điện tử khác,...Qua quá trình huấn luyện, mô
hình sẽ nhận thức được các vấn đề nào đó theo yêu cầu (dựa trên các dữ liệu huấn luyện),
qua đó giúp mô hình có khả năng tự nhận thức được vấn đề tương tự khi cung cấp dữ liệu
mới cho nó (Khả năng ghi nhớ, nhận thức và ứng dụng nó tương tự chức năng của não bộ
con người).
- Bước 3: Kiểm tra, đánh giá: Sau khi được huấn luyện, mô hình cần được kiểm tra,
đánh giá theo các tiêu chuẩn nhất định, đủ điều kiện mới được đưa vào ứng dụng.
- Bước 4: Ứng dụng: Khi mô hình đã được kiểm nghiệm và có khả năng thực hiện chức
năng công việc yêu cầu, mô hình sẽ được ứng dụng dưới dạng các chương trình hỗ trợ, trợ
lý ảo hay trong mô hình tự động, người máy, rô bốt, qua đó góp phần nâng cao tốc độ, hiệu
quả công việc.
Giao thông vận tải nói chung và lĩnh vực an toàn giao thông nói riêng cũng đang tích
cực nghiên cứu, ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong một số công việc nhất định. Điển hình nhất
trong lĩnh vực này là nghiên cứu, xây dựng các trợ lý ảo cho phương tiện, xe tự lái, ứng
dụng trí tuệ nhân tạo xác định hư hỏng mặt đường, hư hỏng các công trình cầu,...Trong đó
việc phát triển trí tuệ nhân tạo trong xe tự lái, trợ lý ảo hỗ trợ lái xe trở thành một trong
những xu thế nghiên cứu, phát triển của không chỉ các hãng sản xuất ô tô mà còn là xu
hướng chung của các nước tiên tiến trên thế giới.
Riêng trong lĩnh vực an toàn giao thông đường bộ, các hoạt động chính và nổi bật bao
gồm: Công tác quản lý, xây dựng thể chế, chính sách an toàn giao thông (hoàn thiện hệ
thống văn bản pháp luật, nâng cao năng lực của các tổ chức về an toàn giao thông, xây
dựng, hoàn thiện hệ thống cơ sở dữ liệu quốc gia về an toàn giao thông, có sự đồng bộ, kết
nối các bên liên quan (bao gồm việc xây dựng, phát triển các công cụ phân tích dữ liệu,
xây dựng dữ liệu về tai nạn giao thông, dữ liệu xử phạt hành chính, có sự kết nối đa bên));
Nâng cao an toàn cho hệ thống kết cấu hạ tầng giao thông (hoàn thiện hệ thống tiêu chuẩn,
quy chuẩn kỹ thuật; Xây dựng bản đồ điểm đen, đẩy mạnh thực hiện thẩm tra an toàn giao
thông đường bộ; đầu tư, nâng cấp hệ thống đường, xây dựng hệ thống giao thông tiếp cận,
xây dựng làn giành riêng cho ô tô, xe máy, đảm bảo hành lang an toàn giao thông; ứng
dụng công nghệ trong quản lý, điều hành giao thông, tổ chức giao thông thông minh, theo
thời gian thực, kết nối giao thông các vùng); Cải thiện an toàn cho các phương tiện giao
thông (Ứng dụng các hệ thống hỗ trợ lái xe an toàn trên phương tiện, xây dựng trung tâm
thử nghiệm phương tiện, phát triển giao thông công cộng, hoàn thiện các hệ thống giám sát
hành trình,...); Các giải pháp về quản lý, cấp phép, đào tạo, sát hạch lái xe; Hoạt động tuyên
truyền, giáo dục an toàn giao thông; Công tác thanh tra, kiểm tra, tuần tra, kiểm soát và xử
lý vi phạm (ứng dụng hệ thống giám sát hỗ trợ các quá trình phát hiện và xử lý vi phạm,
tăng cường công tác tuần tra, giám sát, công tác quản lý hành lang an toàn giao thông, ứng
dụng công nghệ để giám sát, xử lý tình trạng lấn chiếm lòng đường, hè phố,...); Công tác
cứu hộ, cứu nạn giao thông. Có thể thấy, các hoạt động trong lĩnh vực an toàn giao thông
106
- rất đa dạng và phức tạp, trong đó rất nhiều lĩnh vực và hoạt động được xác định sẽ phải
ứng dụng khoa học công nghệ, trí tuệ nhân tạo, dữ liệu lớn nhằm nâng cao hiệu quả công
tác an toàn giao thông.
2. ỨNG DỤNG TRÍ TUỆ NHÂN TẠO TRONG LĨNH VỰC AN TOÀN GIAO
THÔNG ĐƯỜNG BỘ
Trên cơ sở các hoạt động chính trong lĩnh vực an toàn giao thông đường bộ, việc nghiên
cứu, ứng dụng trí tuệ nhân tạo có thể được tiến hành trong một số công việc điển hình như sau:
1. Ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong công tác quản lý, khai thác, sử dụng hệ thống cơ sở
dữ liệu về an toàn giao thông đường bộ: Khi xây dựng thành công một hệ thống dữ liệu
lớn cơ sở dữ liệu quốc gia về an toàn giao thông đường bộ (bao gồm các dữ liệu về tai nạn
giao thông, điểm đen, về xử phạt hành chính, dữ liệu thông tin lái xe, thông tin phương tiện,
mức độ an toàn giao thông của các tuyến đường, hiện trạng hành lang an toàn giao thông
đường bộ, đường ngang,...) với sự kết nối đa bên, lúc đó sẽ cần các công cụ có khả năng hỗ
trợ quản lý, khai thác, xử lý hệ thống dữ liệu một cách nhanh chóng và tự động nhằm ứng
dụng và khai thác tối đa hiệu quả mà dữ liệu có thể mang lại. Có thể xây dựng trí tuệ nhân
tạo dưới dạng trợ lý ảo để hỗ trợ người quản lý các công việc cần thiết. Các trí tuệ nhân tạo
dạng này tương đối phổ biến và dễ ứng dụng với các tính năng của các bộ công cụ xử lý dữ
liệu có khả năng tương tác với người sử dụng. Ứng dụng hệ thống dữ liệu này có thể giúp
xây dựng hệ thống mạng lưới, bản đồ các điểm đen tai nạn giao thông, các cung đường
nguy hiểm, hỗ trợ công tác kiểm định, xử phạt hành chính, hỗ trợ nghiên cứu sâu về tai nạn
giúp xây dựng hệ thống tiêu chuẩn, quy chuẩn, các quy định pháp lý phù hợp.
2. Ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong công tác thẩm tra an toàn giao thông đường bộ, công
tác kiểm tra, giám sát, phát hiện các vấn đề mất an toàn giao thông phát sinh trên hệ thống
đường:
Thẩm tra an toàn giao thông đường bộ là việc nghiên cứu hệ thống bản vẽ, kiểm tra
thực tiễn hiện trường để phát hiện các vấn đề nguy hiểm, tiềm ẩn nguy cơ xảy ra tai nạn và
đề xuất giải pháp khắc phục. Quá trình này làm việc nhiều với hình ảnh, video và bản vẽ,
do đó có thể ứng dụng các mô hình phân tích, xử lý hình ảnh để xây dựng các mô hình trí
tuệ nhân tạo phục vụ quá trình thẩm tra. Để làm được điều này, cần tiến hành phân loại các
lỗi vi phạm bằng video, hình ảnh, xây dựng hệ thống dữ liệu các lỗi vi phạm, các vấn đề
mất an toàn giao thông, xây dựng mô hình trí tuệ nhân tạo, tiến hành quá trình huấn luyện,
thử nghiệm và xây dựng mô hình ứng dụng.
Trong điều kiện lý tưởng, khi có mô hình trí tuệ nhân tạo có khả năng làm việc hiệu
quá, có kết nối với phương tiện thẩm tra với các thiết bị thu thập dữ liệu tự động trong quá
trình thẩm tra, lúc đó có thể đạt được hệ thống tự động phục vụ thẩm tra. Hệ thống sẽ tự
động thu thập các hình ảnh liên tục, tự động xác nhận các vấn đề tồn tại, chiết xuất báo cáo.
Khi làm được điều này có thể thúc đẩy tốc độ thực hiện thẩm tra an toàn giao thông, nhất
là đối với hệ thống đường đang khai thác, có thể tiến hành thẩm tra liên tục, định kỳ, qua
đó cải thiện an toàn cho hệ thống cơ sở hạ tầng giao thông.
Với cơ chế hoạt động tương tự, một ứng dụng tiềm năng khác của trí tuệ nhân tạo là
sử dụng trong quá trình tuần tra, kiểm tra an toàn giao thông thường xuyên, định kỳ của
107
- các đơn vị quản lý, khai thác giao thông nhằm hỗ trợ phát hiện các vấn đề mất an toàn giao
thông hoặc thông qua việc rà soát liên tục hệ thống camera giám sát đường (trường hợp
tuyến đường có lắp đặt hệ thống camera giám sát) để phát hiện và cảnh báo kịp thời các
vấn đề nguy hiểm trên đường, giúp cho việc cảnh báo và xử lý vấn đề nhanh chóng, đảm
bảo an toàn cho quá trình khai thác.
3. Ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong công tác quản lý, điều hành giao thông
Quản lý, điều hành giao thông là công việc vô cùng quan trọng nhằm đảm bảo giao
thông thông suốt, an toàn, hiệu quả. Quá trình quản lý, điều hành giao thông gắn chặt với hệ
thống thông tin thời gian thực về hiện trạng giao thông, hiện trạng cơ sở hạ tầng, thông tin
thời tiết, kết nối các loại hình vận tải, kết nối phương tiện - phương tiện, phương tiện - bến
bãi, phương tiện - người sử dụng, thông tin xử lý các tình huống giao thông khẩn cấp, các
thông tin về chỉ dẫn đường, các thông tin giao thông đa dạng khác trong quá trình vận tải đa
phương thức,....đòi hỏi quá trình xử lý nhanh chóng, chính xác, hiệu quả và liên tục. Trong
ma trận thông tin, dữ liệu giao thông khổng lồ được cập nhập liên tục, đặc biệt phạm vi
giao thông lớn, kết nối liên vùng và trong giai đoạn xây dựng thành công việc “vạn vật kết
nối” trong giao thông vận tải thì các mô hình trí tuệ nhân tạo phù hợp sẽ phát huy hiệu quả
to lớn, giúp các quá trình xử lý, điều hành diễn ra nhanh chóng, tự động và thuận lợi hơn.
Một tiềm năng khác của trí tuệ nhân tạo là phân tích, xác định các vấn đề nguy hiểm
trong các giải pháp tổ chức, điều hành giao thông (như phân tích xung đột, nhận dạng các
hành vi nguy hiểm, đánh giá nguy cơ tai nạn giao thông,...) để phục vụ việc đưa ra, điều
chỉnh các phương án tổ chức, điều hành giao thông phù hợp, an toàn nhất.
4. Ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong phương tiện giao thông: Đây đang là một trong
những lĩnh vực tiên phong trong nghiên cứu, ứng dụng và khai thác trí tuệ nhân tạo trong
giao thông vận tải. Phổ biến nhất hiện nay là các hệ thống trợ lý ảo giúp lái xe an toàn hiệu
quả, có khả năng quan sát liên tục các hình ảnh thông qua hệ thống camera, giúp phát hiện,
cảnh báo các vấn đề nguy hiểm, giúp dẫn đường, hỗ trợ thực hiện các thao tác, đặc biệt hỗ
trợ xử lý trong các tình huống khẩn cấp hoặc giám sát tình trạng lái xe, cảnh báo hoặc xử lý
phù hợp khi lái xe trong trạng thái không đảm bảo yêu cầu thực hiện công việc, ứng dụng
trong các xe tự lái,....
5. Ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong việc phát hiện và xử lý vi phạm luật giao thông: Đây
là một ứng dụng phổ biến và khá thực tiễn của trí tuệ nhân tạo. Thông qua việc rà soát các
hình ảnh, video giao thông, các mô hình được đào tạo để phát hiện các lỗi vi phạm, triết
xuất thông tin vi phạm và sử dụng để hỗ trợ công tác xử phạt nguội. Với việc ứng dụng trí
tuệ nhân tạo, quá trình này có thể được tiến hành một cách tự động, liên tục, thực hiện trong
phạm vi lớn, giúp giảm thiểu nhân lực và nâng tạo hiệu quả trong việc cải thiện ý thức của
người tham gia giao thông, qua đó góp phần nâng cao an toàn, văn hóa giao thông.
Có thể thấy trí tuệ nhân tạo có rất nhiều tiềm năng ứng dụng trong lĩnh vực an toàn
giao thông đường bộ. Thông qua việc ứng dụng trí tuệ nhân tạo sẽ giúp cho các quá trình
quản lý, khai thác, điều hành giao thông một cách tự động, an toàn và hiệu quả. Tuy
nhiên, để ứng dụng thành công trí tuệ nhân tạo trong lĩnh vực an toàn giao thông đường
bộ, có rất nhiều vấn đề liên quan cần phải được từng bước nghiên cứu, chuẩn bị và thực
hiện, bao gồm:
108
- - Xây dựng mô hình trí tuệ nhân tạo phù hợp: Cần có quá trình nghiên cứu, phân tích
kỹ lưỡng để lựa chọn mô hình trí tuệ nhân tạo phù hợp với từng mục đích công việc cụ thể
trong linhc vực an toàn giao thông đường bộ nhằm đảm bảo chất lượng, hiệu quả mô hình.
Để thực hiện điều này cần có sự kết hợp giữa các chuyên gia về trí tuệ nhân tạo và các
chuyên gia trong lĩnh vực an toàn giao thông đường bộ, các cơ quan, đơn vị quản lý, khai
thác và sử dụng mô hình sau khi hoàn thiện.
- Việc xây dựng hệ thống dữ liệu lớn và sự kết nối các dữ liệu, các đơn vị quản lý, khai
thác đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả quá trình ứng dụng trí tuệ nhân
tạo. Tuy nhiên trong lĩnh vực an toàn giao thông, các hệ thống cơ sở dữ liệu thực tế vẫn
chưa hoàn chỉnh, chưa có sự kết nối, đồng bộ, các dữ liệu chưa phong phú, đa dạng. Do đó
cần có quá trình, kế hoạch thực hiện việc xây dựng hệ thống cơ sở dữ liệu và sự kết nối các
hệ thống cơ sở dữ liệu phục vụ quá trình ứng dụng (bao gồm cả việc xây dựng hệ thống
thu thập dữ liệu thời gian thực, các hệ thống lưu trữ, các trung tâm khai thác, quản lý,...).
- Chuẩn bị và xây dựng hệ thống dữ liệu phục vụ quá trình huấn luyện: Mức độ hiệu
quả của quá trình huấn luyện phụ thuộc lớn vào số lượng và sự đa dạng của hệ thống dữ
liệu sử dụng trong quá trình huấn luyện. Ngoài ra, cũng cần phải phân loại, xác định rõ các
khái niệm liên quan đến an toàn, nguy hiểm, xung đột, các khái niệm liên quan khác trong
ann toàn giao thông để xây dựng và hoàn chỉnh hệ thống dữ liệu huấn luyện. Đây là một
vấn đề vô cùng phức tạp và đòi hỏi sự tỷ mỷ, chính xác để đảm bảo các mô hình có thể hoạt
động đúng theo mục đích xây dựng. Do đó, các nhà nghiên cứu, các cơ quan quản lý, khai
thác,... cần chủ động, trú trọng chuẩn bị, xây dựng hệ thống dữ liệu để huấn luyện các mô
hình, trong đó cần thống nhất các khái niệm liên quan trong an toàn giao thông để đưa ra
những tiêu chuẩn cho quá trình thực hiện.
- Vấn đề thể chế, chính sách, tiêu chuẩn, quy chuẩn: Để chuẩn bị cho việc ứng dụng trí
tuệ nhân tạo với các quy tắc, nguyên tắc mới phát sinh và đảm bảo chất lượng, hiệu quả hệ
thống, cần nghiên cứu, xây dựng, điều chỉnh hệ thống các văn bản pháp lý, các tiêu chuẩn,
quy chuẩn phù hợp (Ví dụ như bổ sung, điều chỉnh các quy tắc an toàn giao thông mới,
phương pháp, quy trình mới trong quá trình thẩm tra an toàn giao thông,...).
3. KẾT LUẬN
Thông qua việc phân tích các hoạt động chính của lĩnh vực an toàn đường bộ và khả năng
ứng dụng trí tuệ nhân tạo, bài viết đã đề xuất một số định hướng nghiên cứu, ứng dụng trí tuệ
nhân tạo trong quản lý, điều hành giao thông, thẩm tra an toàn giao thông, quản lý, khai thác
dữ liệu, trong phương tiện và trong quá trình xử lý vi phạm. Đồng thời bài viết cũng kiến nghị
một số vấn đề cần chuẩn bị nhằm hỗ trợ quá trình nghiên cứu, ứng dụng trí tuệ nhân tạo. Trí
tuệ nhân tạo là một trong những công cụ đầy sức mạnh, nếu được ứng dụng thành công sẽ
đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện an toàn giao thông đường bộ.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Thị giác máy tính và ứng dụng, Ts. Đinh Viết Sang, Trung tâm nghiên cứu quốc tế về
Trí tuệ nhân tạo, Viện Công nghệ thông tin và Truyền thông, Đại học Bách khoa Hà Nội, 2021;
109
- 2. Giới thiệu về trí tuệ nhân tạo, Nguyễn Phi Lê, Viện Công nghệ thông tin và Truyền
thông, Đại học Bách khoa Hà Nội, 2021;
3. Chiến lược quốc gia đảm bảo trật tự an toàn giao thông đường bộ giai đoạn 2021-
2030 và tầm nhìn đến năm 2045;
4. Đề xuất trang bị một số thiết bị và công cụ cho xe thẩm tra an toàn giao thông đường
bộ tại Việt Nam, Ks. La văn ngọ, Ks. Bùi Tiến Mạnh, Ks. Đỗ Tuấn Phương, Ks. Lương
Thanh Toàn, Ths. Dương Minh Tuấn, Tuyển tập báo cáo hội nghị khoa học thường niên của
Viện Khoa học và Công nghệ GTVT, 2020.
110
nguon tai.lieu . vn
