Bên trong khu nghiên cứu của Phenikaa-X ở Hà Nội, tiếng máy gia công kim loại và quạt làm mát từ các cụm máy tính công suất lớn vang lên không ngớt. Một nhóm kỹ sư đang hoàn thiện hệ thống cảm biến trên chiếc SUV thương mại được chuyển đổi thành robotaxi. Ở khu vực khác, các màn hình máy tính hiển thị hàng nghìn điểm dữ liệu mô phỏng môi trường giao thông thực tế.
Sau hơn 5 năm âm thầm nghiên cứu và phát triển, đội ngũ kỹ sư tại đây đã biến những ý tưởng sơ khai từ phòng thí nghiệm thành những phương tiện hiện hữu. Những chiếc xe tự hành do người Việt phát triển thực tế đã bắt đầu thử nghiệm từ năm 2021, với khả năng tự di chuyển, nhận diện vật cản và đưa hành khách tới điểm đến đã chọn.
Tuy nhiên, để những phương tiện này có thể bước ra khỏi phòng thí nghiệm hay khuôn viên nghiên cứu, rào cản lớn nhất hiện nay không phải là công nghệ mà chính là hành lang pháp lý. Đầu tháng 6, HĐND TP Hà Nội thông qua Nghị quyết số 26 về cơ chế thử nghiệm có kiểm soát (Sandbox). Nghị quyết đã tháo gỡ các nút thắt pháp lý, để các dự án công nghệ mới, bao gồm cả xe tự hành, có cơ hội được kiểm chứng trên đường phố Thủ đô.
Một trong những đề xuất đáng chú ý nhất ngay sau đó là kế hoạch thử nghiệm 4 dòng phương tiện tự hành tại Khu Công nghệ cao Hòa Lạc và Đại học Quốc gia Hà Nội. Nếu được chấp thuận, đây sẽ là những chiếc xe tự hành do người Việt phát triển đầu tiên được vận hành trong môi trường giao thông thực tế.
Công xưởng chế tạo xe tự hành
Phía sau đề án này là một công xưởng nghiên cứu và chế tạo nằm tại Hà Nội, nơi hàng chục kỹ sư đang hoàn thiện những phương tiện được kỳ vọng sẽ trở thành bước thử nghiệm quan trọng cho giao thông thông minh của Việt Nam. Bên trong khu nghiên cứu, mẫu xe thu hút nhiều sự chú ý nhất là chiếc xe buýt mini tự hành với thiết kế khác biệt hoàn toàn so với xe buýt truyền thống.
Điểm đặc biệt là phiên bản hiện tại hoàn toàn không có vô lăng, bàn đạp phanh hay vị trí lái. Toàn bộ việc vận hành được giao cho hệ thống máy tính và trí tuệ nhân tạo. Theo ông Phạm Hoàng Sơn, Phó Giám đốc Phenikaa-X, đây là dòng phương tiện được phát triển dành cho các khu đô thị, khu công nghệ cao, trường đại học, khu nghỉ dưỡng hoặc những khu vực có nhu cầu vận chuyển quãng ngắn.
Xe đạt cấp độ tự hành SAE Level 4/5, mức tự động hóa rất cao trong thang đánh giá quốc tế. Tại khuôn viên Đại học Phenikaa, xe đã vận hành với tỷ lệ tự hành đạt trên 99%. Để có thể tự di chuyển, phương tiện được trang bị hệ thống cảm biến LiDAR đặt trên nóc xe. Thiết bị này liên tục phát ra hàng trăm nghìn tia laser mỗi giây để quét môi trường xung quanh trong không gian ba chiều.
Dữ liệu thu được sẽ được đối chiếu với bản đồ HD có độ chính xác tới từng centimet, giúp phương tiện biết chính xác mình đang ở đâu, phía trước có vật cản gì và cần di chuyển như thế nào. Ông Sơn cho biết: Bản đồ HD đóng vai trò giống như đôi mắt thứ hai của xe. Kết hợp với LiDAR, hệ thống có thể nhận diện môi trường xung quanh với độ chính xác rất cao.
Bộ não của xe tự hành
Trọng tâm của quy trình sản xuất nằm ở việc lắp đặt bộ não tính toán mạnh mẽ nhất hiện nay dành cho xe tự hành: máy tính nhúng dựa trên nền tảng NVIDIA. Đây là nền tảng phần cứng cho phép chạy các mô hình AI phức tạp với tốc độ xử lý ảnh chỉ mất 4,8 mili giây và duy trì tốc độ 30 khung hình/giây (FPS) để đảm bảo xe phản ứng tức thì với các vật cản.
Để vận hành khối phần cứng khổng lồ này, các kỹ sư cài đặt hệ điều hành chuyên dụng như DRIVE OS QNX hoặc Linux với các phần mở rộng an toàn, đáp ứng tiêu chuẩn khắt khe nhất về an toàn chức năng trong ngành ô tô (ISO 26262 và ASIL-D). Hệ thống này quản lý kiến trúc an toàn 3 lớp: Lớp Autopilot xử lý các thuật toán tự lái chính; Lớp Control điều khiển các cơ cấu chấp hành; Lớp Vehicle Safety Layer là lớp lá chắn bảo vệ cuối cùng cho phương tiện.
Robotaxi - bài toán khó hơn
Nếu xe buýt mini chủ yếu hoạt động trong môi trường có kiểm soát, robotaxi lại là bài toán khó hơn rất nhiều. Đây là dòng xe được phát triển trên nền SUV thương mại, hướng tới mục tiêu tham gia giao thông công cộng trong tương lai. Khác với xe buýt mini, robotaxi phải đối mặt với môi trường hỗn hợp gồm ô tô, xe máy, xe đạp, người đi bộ và vô số tình huống khó lường trên đường phố Việt Nam.
Để xử lý những tình huống này, xe được trang bị tới 8 camera, LiDAR, radar tầm xa, cảm biến siêu âm, hệ thống định vị RTK GNSS cùng cụm cảm biến quán tính IMU. Trong khi LiDAR dựng nên mô hình 3D của môi trường, camera giúp nhận diện làn đường, biển báo, tín hiệu giao thông và hành vi của người tham gia giao thông. Radar có nhiệm vụ theo dõi các vật thể ở khoảng cách xa hoặc trong điều kiện thời tiết bất lợi.
Theo ông Sơn, bên cạnh công nghệ LiDAR truyền thống, nhóm nghiên cứu phát triển hệ thống tự hành dựa trên camera và mô hình AI End-to-End. Thay vì phụ thuộc nhiều vào bản đồ số, hệ thống AI được huấn luyện bằng dữ liệu thực tế để học cách xử lý tình huống giống như con người. Đây cũng là hướng tiếp cận mà nhiều hãng xe tự hành hàng đầu thế giới đang theo đuổi.
Ông Sơn nói: Xe càng có nhiều dữ liệu thực tế thì càng thông minh hơn. Đó là lý do chúng tôi cần các môi trường thử nghiệm như Hòa Lạc để tiếp tục huấn luyện hệ thống. Robotaxi hiện có thể đạt tốc độ tối đa 110km/h và được trang bị hệ thống an toàn nhiều lớp gồm tránh vật cản, bám làn đường và phanh khẩn cấp tự động.
Xe chuyên dụng và robot giao hàng
Bên cạnh các phương tiện chở người, nhóm nghiên cứu còn phát triển những dòng xe phục vụ các công việc đô thị chuyên biệt. Xe quét đường tự hành được thiết kế cho công tác vệ sinh đô thị, khu công nghiệp và khu nghỉ dưỡng. Phương tiện có thể hoạt động ở tốc độ khoảng 10km/h, vận hành trong điều kiện nắng hoặc mưa nhẹ và được giám sát từ xa thông qua kết nối 4G, 5G.
Trong khi đó, robot giao hàng được xem là lời giải cho bài toán giao hàng chặng cuối. Robot nặng khoảng 90kg, có thể chở tối đa 40kg hàng hóa và di chuyển 30km sau mỗi lần sạc. Hệ thống sử dụng 5 camera kết hợp trí tuệ nhân tạo để tự nhận diện môi trường, tránh vật cản và tìm đường đến địa điểm giao hàng. Các kỹ thuật viên tham gia huấn luyện robot giao hàng và can thiệp điều khiển từ xa trong các trường hợp cần thiết. Đặc biệt, robot có thể vượt chướng ngại vật cao tới 15cm, cho phép di chuyển trên nhiều loại địa hình vỉa hè khác nhau.
Theo ông Phạm Hoàng Sơn, dù mỗi phương tiện phục vụ một mục đích khác nhau nhưng đều được xây dựng trên cùng nền tảng công nghệ lõi về cảm biến, dữ liệu và trí tuệ nhân tạo. Ông Sơn chia sẻ: Nếu Sandbox được triển khai, điều chúng tôi thu được không chỉ là việc kiểm chứng một sản phẩm. Quan trọng hơn là dữ liệu thực tế để tiếp tục hoàn thiện công nghệ và xây dựng hệ sinh thái giao thông thông minh phù hợp với Việt Nam.
