ANH – Sự bền vững và khả năng phục hồi trong ngành vận tải biển không đơn thuần là kết quả của một quyết định. Những giá trị này hình thành từ các hoạt động thực tiễn thường ngày, những lựa chọn dựa trên thông tin chuẩn xác và các hệ thống hỗ trợ con người đưa ra các quyết định đó. Trong khi các lĩnh vực vận tải khác đã sớm ứng dụng mạng lưới kỹ thuật số kết nối để hỗ trợ việc di chuyển an toàn và hiệu quả, ngành hàng hải dù đã bắt đầu quá trình số hóa nhưng vẫn chưa xây dựng được các hệ thống hợp nhất giúp dữ liệu, hạ tầng và vận hành hoạt động đồng bộ. Thiếu sự kết nối này, ngành công nghiệp hàng hải đang nỗ lực để ứng phó với những áp lực ngày càng gia tăng.

Ông Tim Morris là kỹ sư cao cấp khu vực UKIMEA của tập đoàn Arup, đã chia sẻ thông tin về ngành hàng hải.

Các cảng biển và hoạt động vận tải đang đối mặt với sự gián đoạn thường xuyên hơn do thời tiết khắc nghiệt, căng thẳng chính trị và sự thay đổi trong các mô hình thương mại. Những tác động này đang thách thức độ tin cậy của vận tải hàng hải, đồng thời gia tăng áp lực trong việc hoàn thành các mục tiêu về môi trường. Mặc dù nhiều công cụ cần thiết để quản lý sự thay đổi này đã tồn tại, nhưng chúng thường hoạt động độc lập. Điều này làm hạn chế khả năng hiển thị, làm chậm quá trình phối hợp và tăng nguy cơ chậm trễ. Đây chính là lúc tư duy về hệ thống giao thông thông minh (ITS – intelligent transport systems) hay hệ thống giao thông thông minh hàng hải (MITS -maritime ITS) khi áp dụng vào lĩnh vực này có thể tạo nên sự khác biệt.

Tương lai của sự kết nối
Hệ thống MITS tạo ra một kiến trúc kỹ thuật số dùng chung, giúp các công nghệ có thể giao tiếp và hỗ trợ việc đưa ra quyết định trong thời gian thực. Đây không đơn thuần là một ứng dụng hay một nền tảng đơn lẻ, mà là một khung hệ thống kết nối tàu thuyền, cảng biển và các đơn vị hậu cần thông qua các tiêu chuẩn dữ liệu chung và các quy trình đã được thống nhất. Mục tiêu cốt lõi rất đơn giản: cung cấp đúng thông tin cho đúng người vào đúng thời điểm, từ đó giúp họ đưa ra những quyết định tối ưu hơn.

Khi nền tảng đó được thiết lập, các tác vụ hàng ngày sẽ trở nên dễ dàng hơn. Việc lập kế hoạch cập cảng có thể được thực hiện một cách tự tin; các quyết định về lộ trình có thể phản ánh chính xác tình hình thời tiết và lưu lượng giao thông thực tế. Quá trình bàn giao giữa tàu và bờ cũng trở nên thông suốt hơn. Các đơn vị vận hành có thể quản lý việc sử dụng năng lượng một cách cẩn trọng hơn và báo cáo về mức phát thải với độ chính xác cao. Các nghiên cứu trong các phương thức vận tải khác đã cho thấy sự cải thiện đáng kể về hiệu quả và an toàn khi dòng chảy dữ liệu được thông suốt trong toàn bộ mạng lưới. Ngành hàng hải hoàn toàn có thể mong đợi những kết quả tương tự khi xây dựng được một hệ thống điều phối đồng bộ.

Những lợi ích thu được là rất rõ ràng và có thể đo lường được. Các nghiên cứu chỉ ra rằng các hệ thống vận tải đa phương thức đồng bộ (synchromodal systems) (*), nơi kết hợp dữ liệu thời gian thực, thuật toán tiên tiến và các lựa chọn vận tải đa phương thức, có thể giảm chi phí vận tải đường bộ đến 35,5%, rút ngắn thời gian chờ đợi tại bến bãi gần 37,7% và nâng cao hiệu suất tổng thể thêm 33,3%. Đối với ngành hàng hải, hệ thống MITS đồng nghĩa với việc giảm thiểu tình trạng tàu phải xếp hàng chờ đợi tại điểm neo đậu, chuyển giao hàng hóa mượt mà hơn và giảm lượng khí thải. Chỉ riêng việc tối ưu hóa tốc độ hành trình thích ứng đã có thể cắt giảm 14% lượng phát thải. Những thành quả này có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong bối cảnh ngành công nghiệp đang đối mặt với áp lực ngày càng lớn về việc khử carbon và tuân thủ các quy định về môi trường.
(*) Hệ thống vận tải đa phương thức đồng bộ (Synchromodal Systems) là một bước tiến cao cấp hơn của vận tải đa phương thức truyền thống (Intermodal Transport). Trong hệ thống này, các bên liên quan có khả năng thay đổi linh hoạt phương thức vận tải (đường bộ, đường thủy, đường sắt, hàng không) tại bất kỳ thời điểm nào trong hành trình dựa trên dữ liệu thời gian thực.

Chuyển đổi số để tăng cường khả năng phục hồi của ngành hàng hải
Bối cảnh vận hành đang có nhiều thay đổi. Các cơn bão và tình trạng nắng nóng đang ngày càng gây ra nhiều gián đoạn hơn. Các tuyến đường thương mại cũng thay đổi nhanh chóng khi xung đột hoặc các lệnh trừng phạt làm biến động nhu cầu. Bên cạnh đó, các yêu cầu mới về môi trường cũng đang thắt chặt qua từng năm. Trong bối cảnh này, rất khó để đạt được khả năng dự báo nếu chỉ sử dụng các công cụ rời rạc. Ngành hàng hải cần một kiến trúc hệ thống hỗ trợ khả năng dự liệu và vận hành an toàn khi các điều kiện thay đổi. Hệ thống MITS cho phép điều phối theo thời gian thực giữa các kho dữ liệu hàng hải riêng biệt, xây dựng khả năng phục hồi mạnh mẽ hơn, hướng tới một ngành vận tải biển bền vững hơn; từ đó hỗ trợ ổn định kinh tế – xã hội, đồng thời bảo vệ các môi trường sống như rạn san hô, rừng ngập mặn và thảm cỏ biển (ở vùng đáy biển nông). Các hệ sinh thái này có mối liên hệ chặt chẽ, hỗ trợ lẫn nhau và duy trì sự sống cho các cộng đồng phụ thuộc vào chúng.

Đây cũng là vấn đề về năng lực cạnh tranh. Lịch trình đáng tin cậy giúp giảm chi phí trong toàn bộ chuỗi cung ứng. Sự điều phối tốt hơn giúp rút ngắn thời gian neo đậu và đẩy nhanh luồng luân chuyển hàng hóa vào nội địa. Khi các cảng biển, đơn vị vận chuyển và nhà cung cấp dịch vụ logistics có thể cùng nhìn vào một bức tranh toàn cảnh, các quyết định sẽ trở nên nhanh chóng và nhất quán hơn, biến sự gián đoạn thành một luồng vận hành được kiểm soát thông qua việc chia sẻ dữ liệu và đồng bộ hóa thời gian tốt hơn. Điều này mang lại lợi ích cho cả nền kinh tế quốc gia cũng như các đơn vị vận hành riêng lẻ.

Xem xét một vấn đề phổ biến: thời gian dự kiến đến cảng của một tàu thường không chắc chắn. Các cập nhật về vị trí không nhất quán, và ở một số khu vực còn tồn tại rủi ro về việc giả mạo tọa độ (spoofing) (*). Nếu thiếu thông tin đáng tin cậy, nhân viên cảng và các đối tác trên đất liền không thể lập kế hoạch nguồn lực một cách tự tin. Hệ thống MITS giải quyết vấn đề này bằng cách thiết lập các tiêu chuẩn dữ liệu chung và các kênh bảo mật để trao đổi thông tin trong thời gian thực. Tất cả các bên liên quan đều tiếp cận cùng một nguồn thông tin và được cập nhật liên tục khi điều kiện thay đổi. Kết quả là giảm bớt sự nhầm lẫn, hạn chế những thay đổi vào phút chót và tạo ra một môi trường vận hành an toàn hơn.
(*) Spoofing (giả mạo tín hiệu): là một hình thức tấn công mạng mà kẻ tấn công gửi các tín hiệu GPS/GNSS giả tới đầu thu của tàu. Thay vì làm nhiễu tín hiệu (khiến thiết bị không thu được gì), spoofing khiến thiết bị GPS tin rằng nó đang ở một vị trí hoàn toàn khác hoặc đang di chuyển theo một hướng khác với thực tế.

Một ví dụ khác chính là sự điều phối hoạt động cập cảng. Một hệ thống kết nối có thể liên kết các thông tin về khả năng đáp ứng của cầu bến, lịch trình tàu dắt và hoa tiêu, công suất bãi chứa, vận hành cổng cảng và các khung giờ tàu hỏa. Nếu một cơn bão làm chậm trễ thời gian cập bến, hệ thống có thể hỗ trợ sắp xếp trình tự di chuyển nhằm giảm thiểu tình trạng xếp hàng chờ đợi và tránh tiêu thụ nhiên liệu lãng phí. Đồng thời, hệ thống cũng đưa ra cảnh báo sớm cho các đơn vị vận tải nội địa để hàng hóa được tập kết hợp lý thay vì phải nằm chờ thụ động.

Các hành lang vận tải xanh là một trường hợp điển hình khác. Những tuyến đường này phụ thuộc vào việc lập kế hoạch đáng tin cậy, dữ liệu được xác thực và sự hợp tác chặt chẽ giữa các cảng, hãng vận tải và nhà cung cấp năng lượng. Hệ thống MITS hỗ trợ sự hợp tác đó bằng cách tạo ra một bức tranh chuẩn xác về nhu cầu, trạng thái sẵn sàng của tàu và nhu cầu tiếp nhiên liệu. Điều này giúp giảm thiểu lãng phí năng lượng và gia tăng sự tự tin rằng các mục tiêu về môi trường có thể được thực hiện song song với các mục tiêu thương mại.

Việc tận dụng hệ thống MITS để hiểu rõ hơn về đại dương giúp các đơn vị vận hành có được cái nhìn sâu sắc nhằm cân bằng giữa hoạt động thương mại và trách nhiệm quản lý môi trường. Ngoài việc tuân thủ quy định, hệ thống này hỗ trợ đạt được các mục tiêu khử carbon mà không làm ảnh hưởng đến lợi nhuận. Quan trọng hơn cả, hệ thống MITS trang bị cho ngành khả năng thích ứng nhanh chóng với các điều kiện thay đổi, duy trì hiệu quả vận hành và khả năng phục hồi bền bỉ.

Công nghệ hiện nay đã hoàn toàn đáp ứng được nhu cầu thực tế. Kết nối vệ tinh trên biển nhanh và đáng tin cậy hơn so với vài năm trước đây. Các mô hình học máy (machine learning) có thể hỗ trợ dự báo thời gian tàu đến, tiên lượng tình trạng tắc nghẽn tại cảng và tối ưu hóa lộ trình. Ngành hàng hải cần làm là kết hợp các công cụ này thành một thể thống nhất, giúp dòng chảy thông tin được thông suốt đến những người chịu trách nhiệm đưa ra các quyết định quan trọng về thời gian. Những nỗ lực chiến lược nhằm triển khai hệ thống MITS nhằm mang lại trí tuệ mới cho các hoạt động vận hành, cho phép ngành vận tải biển hoạt động ở mức độ tối ưu hóa cao nhất và thích ứng nhanh chóng trước mọi sự thay đổi.

Cam kết cho tương lai
Khi hệ thống MITS được đưa vào vận hành, các đơn vị điều hành có thể quan sát toàn bộ mạng lưới và hành động sớm hơn. Tàu thuyền sẽ giảm bớt thời gian neo đậu chờ đợi, các hoạt động cập cảng diễn ra suôn sẻ hơn và hậu cần nội địa cũng vận hành một cách dễ dự báo hơn. Tính an toàn được nâng cao nhờ các đội ngũ cùng chia sẻ tình hình về rủi ro; đồng thời, lượng khí thải sẽ giảm xuống do việc sử dụng năng lượng đã được lập kế hoạch chủ động thay vì chỉ ứng phó thụ động. Đây là những lợi ích thiết thực giúp ngành hàng hải hoàn thành các cam kết về môi trường mà vẫn bảo đảm được chất lượng dịch vụ.

Ngành hàng hải không thể tiếp tục chờ đợi. Vận tải biển là trụ cột hỗ trợ các cộng đồng và nền kinh tế trên toàn cầu, nhưng môi trường vận hành đang trở nên khó dự báo hơn qua từng năm. Ngành công nghiệp này cần một nền tảng kỹ thuật số kết nối đủ vững chắc để chống chịu trước những áp lực từ khí hậu, thương mại và các thay đổi về quy định pháp lý. Hệ thống giao thông thông minh chính là nền tảng đó. Đây là phương pháp tiếp cận công nghệ đã được chứng minh, chi phí triển khai đang giảm dần và những lợi ích mang lại đã được thể hiện rõ qua các chương trình thí điểm.

Vấn đề giờ đây không còn là liệu ngành hàng hải có thể tích hợp các hệ thống kỹ thuật số của mình hay không, mà là liệu ngành có thể chấp nhận rủi ro nếu không thực hiện điều đó. Những đơn vị vận hành hành động ngay từ bây giờ sẽ có sự chuẩn bị tốt hơn trước các biến động, ở vị thế thuận lợi hơn để đáp ứng các kỳ vọng về môi trường và có khả năng cạnh tranh cao hơn trong một thị trường ngày càng khắt khe. Ngược lại, những đơn vị chậm trễ sẽ phải đối mặt với sự bất ổn gia tăng và nguy cơ mất kiểm soát đối với các yếu tố định hình hoạt động vận hành của mình. Hệ thống MITS mang đến cho ngành một phương thức thực tiễn để làm chủ tương lai, và cơ hội để thực hiện điều đó đã sẵn sàng ngay từ hôm nay.

Để xem các tin bài khác về “Hệ thống giao thông”, hãy nhấn vào đây.

 

Nguồn: Maritime Executive