Các vấn đề nổi bật do tai nạn sập hầm trên đường

Trong số các cơ sở hạ tầng xã hội cũ kỹ, một trong những vấn đề nghiêm trọng nhất là việc bảo trì và quản lý hệ thống thoát nước Trên thực tế, vào ngày 28/1/2025, một đoạn đường tỉnh bất ngờ bị lún trên đường tỉnh ở Chuo 1-chome, thành phố Yashio, tỉnh Saitama khiến một chiếc xe tải rơi xuống hố dẫn đến tài xế tử vong Nguyên nhân chính của vụ tai nạn này được cho là do đường ống cống có đường kính lớn (đường kính khoảng 4,75 mét) bị chôn dưới lòng đất bị hư hỏng

Để ứng phó với vụ tai nạn này, tỉnh Saitama đã thông báo vào ngày 10 tháng 3 rằng họ sẽ bắt đầu ``nghiên cứu chung về hệ thống quản lý đường ống thoát nước của tỉnh Saitama''

Tổng quan về nghiên cứu chung của sáu bên

Ủy ban điều tra nguyên nhân do tỉnh Saitama thành lập cho biết nguyên nhân hư hỏng đường ống cống là do "gặp khó khăn trong việc kiểm tra, điều tra bằng các phương pháp thông thường" và cần phải "đảm bảo chất lượng thanh tra, điều tra" cũng như "chia sẻ thông tin và củng cố hệ thống giữa các bên chịu trách nhiệm bảo trì và quản lý đường ống cống" ``Nghiên cứu chung về Hệ thống quản lý đường ống thoát nước của tỉnh Saitama'' đã được thực hiện để đáp ứng đề xuất này

Sáu bên sẽ tham gia vào nghiên cứu chung: NTT East, NTT e-Drone Technology, NTT Infranet, Kokusai Kogyo, Some Q Technology và Nittoku Construction Thời gian nghiên cứu sẽ kéo dài khoảng hai năm kể từ ngày 10 tháng 3 năm 2026, trong đó có khoảng một năm để tóm tắt kết quả nghiên cứu và năm tiếp theo để đánh giá kết quả nghiên cứu

Trong nghiên cứu này, chúng tôi sẽ xác minh các phương pháp quản lý và bảo trì mới sử dụng DX hệ thống thoát nước (máy bay không người lái, AI, GIS, vv) và công nghệ sửa chữa trong thời gian ngắn bằng vật liệu mới và phương pháp xây dựng mới Bằng cách sử dụng công nghệ mới nhất, chúng tôi mong muốn đạt được sự an toàn, an ninh và hiệu quả ở những khu vực khó kiểm tra, điều tra và sửa chữa bằng các phương pháp thông thường, đồng thời cải thiện cơ bản các phương pháp quản lý và bảo trì Trong tương lai, chúng tôi đặt mục tiêu xây dựng một mô hình quản lý và bảo trì mới bao trùm toàn bộ lưu vực sông của tỉnh

Tổng quan về nghiên cứu chung của sáu bên (nguồn: tỉnh Saitama)

Cải thiện hoạt động kiểm tra bằng máy bay không người lái và AI

Chúng tôi đang cân nhắc việc sử dụng máy bay không người lái để điều tra và kiểm tra hệ thống cống rãnh Nguyên nhân là do người dân khó đi vào cống vì chúng chảy nhanh và tạo ra hydro sunfua, chất độc đối với con người Cho đến nay, công ty đã nhận được yêu cầu từ các công ty thanh tra và điều tra chịu trách nhiệm thực hiện công việc tại chỗ để “tiến hành thanh tra và điều tra an toàn hơn mà không cần phải đi vào bên trong đường ống cống” Các lý do khác được viện dẫn cho việc sử dụng máy bay không người lái bao gồm thực tế là hệ thống cống rãnh nhỏ, không gian tối, đòi hỏi khối lượng công việc lớn và khó sử dụng robot do lượng nước và hạn chế về cấu trúc

Máy bay không người lái dự kiến sẽ sử dụng ELIOS 3 của NTT e-Drone Technology và công cụ phân tích AI ``eDrone AI'' sẽ được sử dụng để phân tích video Năm ngoái, công ty đã tiến hành chuyến bay thử nghiệm trong cống thoát nước công cộng ở tỉnh Kanagawa, xác nhận chuyến bay ổn định trong môi trường không có GNSS (Hệ thống vệ tinh định vị toàn cầu), hiệu suất điều hướng quanh các khúc cua đặc trưng của cống rãnh và khả năng cơ động trong điều kiện tối, hẹp

Trong thử nghiệm thực tế, hình ảnh thu được ở mức có thể nhìn thấy các dấu hiệu xuống cấp như vết nứt, ăn mòn và cặn lắng, chứng tỏ tính hiệu quả của hệ thống như một phương tiện cạnh tranh hoặc bổ sung cho các cuộc khảo sát bằng camera truyền hình thông thường

Tìm hiểu trạng thái đường ống nước bằng ELIOS 3 (Nguồn: NTT e-Drone Technology)

Khả năng hiển thị 3D bằng LiDAR

Ngoài ra, việc thu thập dữ liệu 3D bằng LiDAR đang được thực hiện Công nghệ này sử dụng sự phản xạ của ánh sáng laser để đo hình dạng và khoảng cách của khu vực xung quanh, giúp có thể hiểu được hình dạng và biến dạng của toàn bộ đường ống theo ba chiều

Người ta kỳ vọng rằng điều này sẽ giúp có thể nắm bắt thông tin về mặt không gian, điều mà trước đây chỉ có thể nắm bắt được dưới dạng điểm hoặc mặt cắt

Nỗ lực hướng tới cải tiến công nghệ sửa chữa và vận hành không người lái

Trong quá trình phát triển công nghệ sửa chữa, các phương pháp sử dụng vật liệu và phương pháp thi công của DyeQ Technology, công nghệ phun của Nittoku Construction, vv đang được xem xét nhằm cải thiện việc xây dựng trong thời gian ngắn, tiết kiệm nhân công và xây dựng không cần người lái

Ví dụ: việc sửa chữa hiệu quả được hình dung bằng cách áp dụng các công nghệ hiện có, chẳng hạn như ``Phương pháp Kilo-Fucaire'', một kỹ thuật phun vữa cường độ cao cho phép cấp liệu bằng áp suất ở khoảng cách xa 1000 m Chúng tôi cũng sẽ nỗ lực tái tạo và kéo dài tuổi thọ của đường ống nước thải bằng cách sử dụng công nghệ sơn đã được chứng minh trong các cây cầu và đường hầm

“Phương pháp xây dựng Kilo Fukele” (Nguồn: Nittoku Construction)

Cải thiện quản lý bảo trì thông qua việc sử dụng dữ liệu

Nghiên cứu này cũng tập trung vào việc quản lý và sử dụng dữ liệu kiểm tra Tiến bộ đang được thực hiện trong việc thiết lập công nghệ tự động phân chia video do máy bay không người lái quay thành hình ảnh tĩnh và phát triển cơ chế tự động đăng ký dữ liệu này vào hệ thống bản đồ

Hơn nữa, bằng cách áp dụng thông tin thuộc tính như lịch sử bảo trì trên mô hình 3D của đường ống, chúng tôi cũng hướng tới việc xây dựng một giao diện có thể xác định một cách trực quan những bất thường và nguy cơ sập đường

Tổng quan về công nghệ quản lý dữ liệu trong nghiên cứu chung (Nguồn: Kokusai Kogyo)

Sáng kiến nhằm mở rộng trên toàn quốc

Tỉnh Saitama có khoảng 440km đường ống dẫn nước thải và dự kiến khoảng một nửa trong số đó sẽ được xử lý bằng phương pháp được thử nghiệm trong nghiên cứu này Hiện tại, hệ thống này nhắm đến các đường ống mà mọi người có thể truy cập, nhưng phạm vi ứng dụng dự kiến ​​sẽ mở rộng trong tương lai

Tỉnh Saitama tin rằng nếu nghiên cứu này thành công thì có thể mở rộng sang các chính quyền địa phương khác Người ta hy vọng rằng câu chuyện thành công này sẽ lan rộng khắp cả nước và dẫn đến việc quản lý và bảo trì cơ sở hạ tầng phức tạp hơn trên khắp Nhật Bản Khi vấn đề cơ sở hạ tầng cũ kỹ trở nên nghiêm trọng hơn trên toàn quốc, các xu hướng trong sáng kiến ​​này đang thu hút sự chú ý như một trường hợp điển hình cho tương lai