Ứng dụng công nghệ 4.0 trong xây dựng, quản lý khai thác và bảo trì kết cấu hạ tầng bảo đảm an toàn giao thông

Bài viết Ứng dụng công nghệ 4.0 trong xây dựng, quản lý khai thác và bảo trì kết cấu hạ tầng bảo đảm an toàn giao thông trình bày một số vấn đề hiện trạng liên quan và định hướng các giải pháp xây dựng, quản lý khai thác và bảo trì kết cấu hạ tầng giao thông đáp ứng yêu cầu của cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ tư.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ứng dụng công nghệ 4.0 trong xây dựng, quản lý khai thác và bảo trì kết cấu hạ tầng bảo đảm an toàn giao thông ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ 4.0 TRONG XÂY DỰNG, QUẢN LÝ KHAI THÁC VÀ BẢO TRÌ KẾT CẤU HẠ TẦNG BẢO ĐẢM AN TOÀN GIAO THÔNG ThS. Lê Văn Đạt Viện Chiến lược và Phát triển GTVT TÓM TẮT: Xu thế phát triển mạnh mẽ về khoa học và ứng dụng công nghệ 4.0 (dữ liệu lớn, Internet kết nối vạn vật, điện toán đám mây, trí tuệ nhân tạo, tương tác thực tại ảo, công nghệ tự lái, robot, in 3D, vật liệu tiên tiến...) ngày càng sâu rộng trong mọi lĩnh vực. Ứng dụng những thành tựu của cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ tư trong lĩnh vực GTVT trên thế giới đã mang lại hiệu quả to lớn và ngày càng trở thành xu hướng tất yếu, đòi hỏi ngành GTVT nước ta phải nắm bắt kịp thời, tận dụng hiệu quả để xây dựng, quản lý khai thác và bảo trì hệ thống kết cấu hạ tầng bảo đảm an toàn giao thông, hỗ trợ thúc đẩy phát triển và giảm chi phí logistics. Bài báo này trình bày một số vấn đề hiện trạng liên quan và định hướng các giải pháp xây dựng, quản lý khai thác và bảo trì kết cấu hạ tầng giao thông đáp ứng yêu cầu của cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ tư. Từ khóa: Cách mạng công nghiệp lần thứ tư, công nghệ 4.0, kết cấu hạ tầng giao thông, xây dựng, bảo trì. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Trong 10 năm qua, hệ thống kết cấu hạ tầng (KCHT) giao thông đã có sự phát triển mạnh mẽ theo hướng hiện đại, an toàn, nhiều công trình đạt chất lượng theo tiêu chuẩn quốc tế, mạng lưới giao thông đã kết nối đến mọi vùng, miền trong cả nước, với các quốc gia trong khu vực và trên thế giới, đóng góp vào thành tích về xếp hạng năng lực và chất lượng cở sở hạ tầng quốc gia. Năng lực và chất lượng hạ tầng của Việt Nam liên tục tăng bậc từ xếp hạng thứ 95/144 năm 2011 lên thứ 79/137 năm 2016 [1], trong đó chỉ số về chất lượng hạ tầng đường bộ đứng thứ 92 (tăng 28 bậc từ 120), cảng biển đứng thứ 82 (tăng 31 bậc từ 113). Đã có nhiều ứng dụng khoa học, công nghệ mới, vật liệu mới được sử dụng trong công tác xây dựng và quản lý khai thác, bảo trì KCHT giao thông, từng bước nâng cao năng suất, hiệu quả, chất lượng và tiến độ dựa trên nền tảng khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều tồn tại, hạn chế, như: Cơ sở dữ liệu (CSDL) và hệ thống giao thông thông minh (ITS) chưa đồng bộ, thiếu tính kết nối, khó vận hành; các ứng dụng công nghệ thông tin (CNTT) còn đơn lẻ, công tác quản lý chủ yếu vẫn còn thủ công; các dây chuyền cơ giới, tự động hóa, ứng dụng vật liệu mới trong xây dựng và bảo trì KCHT còn nhỏ lẻ, manh mún... Mặt khác, đến nay khối lượng lớn tài sản KCHT giao thông được hình thành qua nhiều năm cùng với mạng lưới KCHT tăng thêm của 05 lĩnh vực GTVT được quy hoạch thời kỳ 2021 - 2030 và tầm nhìn đến năm 2050, khi đó khối lượng các công trình giao thông được 153 xây dựng và quản lý khai thác, bảo trì rất lớn, đòi hỏi cần phải ứng dụng khoa học, công nghệ một cách mạnh mẽ để đảm bảo an toàn, chất lượng, tiến độ và hiệu quả nhằm đạt các mục tiêu đề ra. Bên cạnh đó, xu thế phát triển mạnh mẽ về khoa học và ứng dụng công nghệ 4.0 ngày càng sâu rộng và nhanh chóng trong mọi lĩnh vực. Ứng dụng những thành tựu của cuộc Cách mạng công nghiệp (CMCN) lần thứ tư trong lĩnh vực GTVT trên thế giới đã mang lại hiệu quả to lớn và ngày càng trở thành xu hướng tất yếu, đòi hỏi ngành GTVT phải nắm bắt kịp thời, tận dụng hiệu quả thành tựu của cuộc CMCN lần thứ tư để xây dựng, quản lý khai thác và bảo trì hệ thống KCHT giao thông một cách chủ động, hỗ trợ và thúc đẩy các ngành dịch vụ liên quan đến vận tải, đặc biệt phát triển và giảm chi phí logistics. 2. HIỆN TRẠNG ỨNG DỤNG KHCN TRONG XÂY DỰNG VÀ QUẢN LÝ KHAI THÁC, BẢO TRÌ KCHT GIAO THÔNG Trong 10 năm qua, KCHT giao thông có sự tăng trưởng mạnh mẽ, đến nay đã đầu tư xây dựng và đưa vào khai thác 1.163 km đường bộ cao tốc, 24.321 km quốc lộ; 07 tuyến đường sắt quốc gia chính, 12 tuyến nhánh dài 3.315 km, 277 ga; khai thác 17.026 km đường thủy nội địa, trong đó có 7.180 km ĐTNĐ quốc gia; 05 nhóm cảng biển, khoảng 588 cầu cảng/96.275 md bến và 22 cảng hàng không, quy mô CHK quốc tế cấp 4E, quốc nội cấp 3C ÷ 4D [2]. Trong đó, có nhiều công trình cầu, hầm lớn, cảng hàng không hiện đại, các cảng biển lớn với vai trò đầu mối phục vụ xuất nhập khẩu, tạo động lực phát triển KTXH. Ứng dụng khoa học công nghệ trong xây dựng và quản lý khai thác, bảo trì được đẩy mạnh đã đạt được một số kết quả, đóng góp vào phát triển chung của ngành, những kết quả chính như sau: - Về chuyển đổi số, xây dựng chính phủ điện tử: Đến nay, Bộ GTVT đã hoàn thành xây dựng nền tảng chia sẻ, tích hợp dữ liệu của Bộ GTVT, kết nối với Hệ thống kết nối, liên thông các hệ thống thông tin ở trung ương và địa phương. Tuy nhiên, cấu trúc và công nghệ của hệ thống CSDL về KCHT giao thông không đồng bộ và thiếu tính kết nối. Chưa xây dựng được hệ thống thông tin quản lý KCHT giao thông. Chưa hoàn thành các CSDL nền tảng dùng chung và chuẩn hóa các CSDL nghiệp vụ phục vụ chia sẻ dữ liệu và hỗ trợ trong công tác điều hành, quản lý một cách đồng bộ, liên tục; các ứng dụng CNTT mới đáp ứng được các yêu cầu nghiệp vụ đơn lẻ và rời rạc; chưa tiến hành cải cách quy trình thực hiện các nghiệp vụ theo hướng ứng dụng công nghệ số một cách toàn diện. - Về xây dựng kết cấu hạ tầng giao thông: Kết cấu hạ tầng giao thông đã có bước tăng trưởng nhanh, ứng dụng khoa học công nghệ tiên tiến trong xây dựng đã góp phần tạo nên diện mạo mới cho hạ tầng giao thông với nhiều công trình quy mô lớn, hiện đại. Một số dây chuyền, công nghệ mới, tự động hóa và hiện đại như công nghệ đúc hẫng, đúc hẫng cân bằng khẩu độ lớn, thi công cọc khoan nhồi đường kính lớn, dầm Super-T bê-tông cốt thép dự ứng lực; xây hầm theo công nghệ mới của Áo (NATM) đã được ứng dụng tr ...