Đề tài đoạt giải là "Nghiên cứu thuật toán đường bộ quan sát bền vững ước lượng chất lượng mặt đường bộ và cảnh báo ngập lụt đô thị sử dụng các cảm biến gia tốc". Đề tài được Giảng viên, Tiến sĩ Phạm Thanh Phong – Trưởng Bộ môn Tự động hóa (Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật - Đại học Đà Nẵng ) hướng dẫn.
Từ thực tế nhiều phương tiện như xe máy, ô tô, xe buýt tại Đà Nẵng những năm qua bị hư hỏng, thiệt hại tài sản và nguy hiểm đối với người tham gia giao thông do ngập lụt, các sinh viên đã lên ý tưởng và thực hiện đề tài. Nhóm sinh viên gồm có 5 thành viên: Phạm Quang Trình, Phạm Văn Phúc, Nguyễn Văn Thắng, Phan Đình Nam lớp 21TDH2 Khoa Điện-Điện Tử, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật và Phạm Phương Nhi lớp 48K01.3 Khoa Kinh doanh Quốc tế, Trường Đại học Kinh tế - Đại học Đà Nẵng.
Nhóm sinh viên nghiên cứu giành giải Khuyến khích cuộc thi Sinh viên nghiên cứu khoa học - Euréka lần thứ 26.và Tiến sĩ Phạm Thanh Phong, giảng viên hướng dẫn.
Nghiên cứu và xây dựng thuật toán nhằm ước lượng chất lượng mặt đường bộ và cảnh báo ngập lụt trong các tuyến đường nội đô. Hệ thống bao gồm một khối thu thập dữ liệu được gắn lên bộ giảm chấn của xe máy truyền thông với một khối giám sát nhận dữ liệu và hiển thị lên giao diện thông qua mạng truyền thông không dây 4G.
Người dùng có thể truy cập trực tiếp vào đường link của giao diện để xem mức độ hư hỏng của mặt đường cũng như mức độ ngập lụt đang là bao nhiêu. Từ đây có thể lựa chọn tuyến đường khác an toàn hơn, giảm thiểu tối đa rủi ro cho người tham gia giao thông, cảnh báo kịp thời các tuyến đường hư hại nặng để tu bổ và nâng cao mỹ quan đô thị.
Sinh viên nghiên cứu thuật toán đường bộ quan sát bền vững ước lượng chất lượng mặt đường bộ và cảnh báo ngập lụt đô thị sử dụng các cảm biến gia tốc.
Đề tài được thực hiện hoàn thiện và đưa vào chạy thực tế, áp dụng vào những tuyến đường lớn ở Đà Nẵng như: Nguyễn Chí Thanh, Lê Duẩn, Lê Lợi, Trần Phú…
Kết quả các dữ liệu thu được về mặt đường được ước lượng chính xác đối với các ổ gà nhỏ, vừa và to, đối với các tuyến đường êm đã hiển thị lên giao diện với màu xanh. Mức độ ngập lụt được hệ thống đo và cánh báo với đơn vị là cm.
Qua nghiên cứu, nhóm sinh viên mong muốn góp phần giải quyết vấn để nan giải lớn về giám sát chất lượng mặt đường bộ cùng với đó là cảnh báo ngập lụt trong các tuyến đường nội đô, đưa được các cảnh báo lên giao diện giám sát, thông báo kịp thời để giảm thiểu rủi ro cho người tham gia giao thông.
Định hướng trong tương lai, hệ thống có thể sẽ kết hợp được với các tuyến xe buýt trong nội đô để thu thập được nhiều dữ liệu hơn và một cách liên tục hơn.
Về thuật toán thì phát triển thêm để có thể ước lượng được cân nặng của người trên xe, tích hợp thêm các cảm biến chuyên dụng để tăng độ tin cậy của hệ thống, nâng cấp thêm phần cứng để có thể tích hợp các nguồn năng lượng sạch hoặc lấy từ việc chuyển động của động cơ xe để vận hành hệ thống.
Theo nhóm sinh viên nghiên cứu, nghiên cứu cho ra những ưu điểm của thiết bị so với những thiết bị khác có chức năng tương tự. Đối với thiết bị do nước ngoài sản xuất, camera xử lý ảnh gắn lên các phương tiện di động thường cho độ chính xác cao, sử dụng công nghệ tiên tiến như cảm biến 3D, ứng dụng AI xử lý hình ảnh. Tuy nhiên những thiết bị nhập khẩu từ nước ngoài này chi phí cao, thiết bị phức tạp, bị ảnh hưởng bởi điều kiện thời tiết, ánh sáng do sử dụng camera. Thiết bị này chỉ áp dụng được trong các tuyến đường quốc lộ, cao tốc, không phù hợp với đô thị và những vùng nhỏ lẻ, hầm cầu…vv
Nhóm sinh viên tham dự Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học lĩnh vực Kỹ thuật công nghệ tại TP HCM Euréka lần thứ 26.
Đối với những thiết bị như vậy được sản xuất trong nước như cột cảnh báo lụt thông mình giúp giám sát được tình trạng ngập lụt, hiển thị được chính xác mức nước trên thời gian thực. Tuy nhiên, các thiết bị này cũng chỉ mới theo dõi được tình trạng ngập chỗ đặt cột, không thể báo chi tiết mức độ ngập từng đoạn đường nhỏ. Thiết bị lớn gây chiếm diện thích đô thị.
Điểm khác biệt của nghiên cứu do nhóm sinh viên thực hiện cho ưu điểm sử dụng cảm biến gia tốc và cảm biến mực nước nhỏ gọn, chi phí thấp, dễ triển khai. Tích hợp mạng 4G không giới hạn khoảng cách truyền để truyền dữ liệu trên thời gian thực. Hệ thống hoạt động trực tiếp trên các phương tiện giao thông như xe máy hoặc xe buýt, phù hợp với đô thị Việt Nam.
Bên cạnh đó, ưu điểm vượt trội của nghiên cứu này còn ở dữ liệu được lấy một cách tự động theo thời gian thực, không tốn nhân công vận hành. Không chịu sự ảnh hưởng của thời tiết, cảnh báo tức thì các tuyến đường đang ngập và ngập bao nhiêu.
Giảng viên, Tiến sĩ Phạm Thanh Phong – Trưởng Bộ môn Tự động hóa hướng dẫn cho nhóm sinh viên chia sẻ: “Ý tưởng của đề tài rất tốt. Tuy nhiên, để hệ thống có thể áp dụng vào thực tế còn một số hướng phát triển và những vấn đề phải giải quyết”.
Những vấn đề cần giải quyết được TS Phạm Thanh Phong nêu, như: Đánh giá sai số của hệ thống với các thiết bị đo tiêu chuẩn; Mở rộng thiết bị để có thể gắn lên các xe buýt, từ đó có thể hỗ trợ số hóa chất lượng mặt đường bộ có tuyến xe buýt đi qua, giúp hỗ trợ công tác duy tu, bảo trì mặt đường.
Các sinh viên thực hiện đề tài cho biết để thực hiện nghiên cứu, hoàn thành hệ thống đã gặp một số khó khăn về Giao diện của hệ thống. Trong khí, tất cả các thành viên nghiên cứu của nhóm đều là sinh viên ngành Công nghệ kỹ thuật và Tự động hóa nên việc tích hợp được các dữ liệu để hiển thị ra giao diện rất khó khăn bởi đây là kiến thức mới, lĩnh vực chưa được tiếp cận nhiều trong ngành. Với những kiên trì theo đuổi đề tài, nhóm đã liên hệ và nhận được sự giúp đỡ từ bạn bè và giáo viên hướng dẫn, sự tạo điều kiện của nhà trường từ đó những khó khăn cũng dần được giải quyết.
Bên cạnh đó, hệ thống đòi hỏi phải có chuẩn truyền thông không giới hạn khoảng cách truyền, khả thi nhất là sử dụng chuẩn truyền thông không dây 4G. Đây cũng là bước gây tốn thời gian nhất của nhóm.