Dùng siêu máy tính quy hoạch đô thị và quản lý giao thông

Dựa trên cơ sở dữ liệu thực tế và công nghệ dựng hình 3D VR, hệ thống siêu máy tính của HLRS đã tái tạo chính xác thành phố Herrenberg, Đức trên môi trường thực tế ảo. Ảnh: HLSR

Cùng với các nhà khoa học từ Viện Fraunhofer, Đại học Stuttgart, trong nhiều năm qua, nhóm nghiên cứu tái tạo thành công bản sao song sinh của Herrenberg trên môi trường kỹ thuật số. Thành phố Herrenberg ảo đã mang đến nhiều thông tin có giá trị cho các nhà hoạch định thành phố và quản lý giao thông đô thị. 

Phương pháp tiếp cận dữ liệu đô thị và giao thông của HLRS dựa trên quan điểm đời sống hiện tại tại các thành phố lớn là kết quả của sự tương tác phức tạp giữa nhiều yếu tố khác nhau như kinh tế, xã hội, môi trường... Sư phát triển vượt bậc về công nghệ cảm biến và thu thập dữ liệu đã mang đến cho các nhà nghiên cứu khả năng thu thập các bộ dữ liệu lớn liên quan đến chất lượng không khí, lưu lượng giao thông, sự phổ biến của các loại hình phương tiện. Các bộ dữ liệu trên được thu thập, hợp nhất trên các siêu máy tính, giúp các nhà phát triển hiểu rõ hơn về thành phố và các tác động của sự thay đổi trong tương lai đến thành phố thông qua thực tế ảo -  chẳng hạn như thay đổi của mô hình giao thông hoặc tòa nhà mới có thể ảnh hưởng đến chất lượng không khí như thế nào.

Để tái tạo Herrenberg trên môi trường VR, nhóm nghiên cứu đã bắt đầu bằng cách sử dụng một khái niệm gọi là cú pháp không gian, tạo ra một phác thảo 2D về lưới vật lý thành phố,qua đó đưa ra khung thuật toán để thực hiện phân tích không gian như dự đoán các con đường có khả năng lưu thông của xe hơi hoặc hoặc thời gian để người đi bộ sử dụng để di chuyển đến các địa điểm khác nhau trong thành phố. Ngoài ra, nhóm nghiên cứu còn đưa thêm dữ liệu của hệ thống thông tin địa lý và hệ thống điều khiển giao thông để có thể tạo ra mô hình lưu lượng giao thông có độ chính xác và chi tiết cao.

Bên cạnh các phương pháp thu thập dữ liệu thông thường, nhóm phát triển tại HLRS cũng đã giới thiệu ứng dụng điến thoại nhằm thu thập dữ liệu phản hồi cảm xúc của cư dân Herrenberg, cung cấp dữ liệu định tính về trạng thái cảm xúc, cảm nhận của cư dân đối với các địa điểm trên thành phố. Sự phản hồi tích cực/tiêu cực của người dân là một trong những gói dữ liệu quan trọng trong mô hình kiến trúc mô phỏng của  HLRS.

Nhóm nghiên cứu đã chia sẻ mô hình thành phố ảo của mình đến các quan chức thành phố Herrenberg và đã trình bày ý tưởng tại một số sự kiện công cộng ở đó để khuyến khích sự tham gia của công chúng vào quy hoạch thành phố. Trong tương lai gần, HLRS cũng đang tìm kiếm giải pháp ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) nhằm thể hiện tốt hơn các tố ảnh hưởng đến cảm xúc của người dân khi trải nghiệm thành phố và hệ thống giao thông đi kèm.