Ngành Đường Sắt: Đối Mặt Mối Nguy Mới Từ Xu Hướng Mạng Xã Hội Và Giải Pháp An Ninh Bằng Công Nghệ LiDAR

Bối cảnh Mới của Rủi ro Đường sắt: Từ Tật Vội vã Hàng ngày đến Thử thách Sống ảo

Ngày xưa, việc nhảy khỏi một chuyến tàu chưa dừng hẳn xuống sân ga là một trò liều lĩnh quen thuộc của dân công sở vội vã. Đó là một phần đầy kịch tính nhưng cũng vô cùng nguy hiểm của việc di chuyển bằng đường sắt. Ngày nay, giao thông đường sắt nhìn chung đã an toàn hơn rất nhiều, nhưng những kẻ tìm kiếm cảm giác mạnh và sự nổi tiếng lại đang tìm ra những cách thức mới, “sáng tạo” hơn để lợi dụng đường sắt nhằm “câu view, câu fame” trên mạng. Đầu tháng này, một thanh niên đã tự quay phim cảnh mình nằm trên đường ray và để một đoàn tàu chạy qua người. Trong một trường hợp khác, hai người đã bị phát hiện lạm dụng một đường ngang dân sinh để có được một bức ảnh “sống ảo” trên Instagram. Cùng lúc đó, truyền thông từ Áo đến Úc liên tục đưa tin về những trường hợp người lớn (và đôi khi là trẻ em) bị thương nặng hoặc thiệt mạng khi cố gắng thực hiện trò “lướt sóng trên tàu” (train surfing).

Hiện tượng tìm kiếm sự nổi tiếng trực tuyến thông qua các hành động nguy hiểm là một xu hướng toàn cầu và đặc biệt có liên quan đến giới trẻ am hiểu mạng xã hội tại Việt Nam. Việc dịch chuyển từ những rủi ro cũ, mang tính tự phát sang những mối đe dọa mới, được dàn dựng và lan truyền có chủ đích, đặt ra một thách thức an ninh hoàn toàn mới. Mối nguy hiểm giờ đây không chỉ đến từ sự bất cẩn, mà còn từ ý định cố ý tạo ra những nội dung giật gân, bất chấp an toàn tính mạng. Điều này khiến cho mối đe dọa trở nên hiện hữu và cấp bách, chứ không còn là một vấn đề xa xôi ở châu Âu.

Cái giá Phải trả: Thiệt hại Vận hành, Tài chính và Uy tín

Đối với các công ty đường sắt, những sự cố như vậy gây ra sự phiền muộn to lớn và thường kéo theo những dòng tít oan uổng trên báo chí, đặt dấu hỏi về mức độ an toàn và an ninh của ngành. Và tất nhiên, không thể không kể đến tác động lên lịch trình khi các sự cố gây ra sự chậm trễ đáng kể. Hậu quả của chỉ một sự cố có thể rất nghiêm trọng, như minh chứng qua một trường hợp vào tháng Hai, khi một người xâm nhập đường ray đã khiến 16 chuyến tàu bị hủy và 54 chuyến khác bị hủy một phần, gây thiệt hại ước tính khoảng 600.000 euro (tương đương hơn 16 tỷ VNĐ).

Việc quy đổi con số thiệt hại sang đơn vị tiền tệ địa phương giúp làm rõ quy mô tác động của vấn đề. Con số hơn 16 tỷ VNĐ không chỉ là một khoản lỗ tài chính mà còn đại diện cho sự gián đoạn trên diện rộng, ảnh hưởng đến hàng nghìn hành khách và chuỗi cung ứng hàng hóa. Điều này nhấn mạnh rằng đầu tư vào các biện pháp an ninh tiên tiến không phải là một khoản chi phí, mà là một khoản đầu tư chiến lược để bảo vệ hiệu quả vận hành và sự ổn định tài chính.

Mặc cho những câu chuyện tiêu cực, an toàn và an ninh luôn là ưu tiên hàng đầu của ngành đường sắt và các cơ quan hỗ trợ. Ví dụ, Cảnh sát Giao thông Vận tải Anh có nguồn gốc từ năm 1830, khi lực lượng này được thành lập sau cái chết của một nghị sĩ bị tàu hỏa đâm phải sau khi bước xuống đường ray của tuyến đường sắt Liverpool và Manchester mới khai trương.

Giám sát Hiện đại và những Hạn chế Cố hữu

Ngày nay, các đoàn tàu, sân ga, bãi chứa, đường ngang dân sinh và các đoạn đường ray đều được giám sát bằng những phần cứng và phần mềm công nghệ tối tân nhất, từ camera độ nét cao tích hợp khả năng phân tích video tiên tiến đến các hệ thống quản lý thông tin an ninh vật lý (PSIM) có thể được sử dụng để điều phối phản ứng cho mọi tình huống, từ một người xâm nhập đường ray cho đến một vụ trật bánh nghiêm trọng.

Ngay cả với tất cả các hệ thống này, quy mô khổng lồ của mạng lưới đường sắt đồng nghĩa với việc không thể lúc nào cũng có “mắt thần” ở mọi nơi. Hơn nữa, trong khi công nghệ tiếp tục có những bước nhảy vọt, khả năng chi trả và tính khả dụng có thể hạn chế hiệu quả của chúng. Điều này đặc biệt đúng với công nghệ phân tích video và nhận dạng đối tượng, nơi việc phân biệt giữa một người xâm nhập và một con vật có thể rất khó khăn, đặc biệt là trong điều kiện ánh sáng yếu (một vấn đề nan giải khi các chuyến tàu khách và tàu hàng hoạt động suốt ngày đêm).

Mặc dù các hệ thống phân tích video dựa trên trí tuệ nhân tạo (AI) tại Việt Nam ngày càng tinh vi và được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực từ bán lẻ đến y tế , môi trường đường sắt vẫn đặt ra những thách thức đặc thù. Điều kiện ánh sáng thay đổi liên tục, thời tiết khắc nghiệt, và yêu cầu về độ chính xác gần như tuyệt đối để tránh báo động giả vẫn là một bài toán khó. Do đó, việc tìm kiếm một công nghệ bổ trợ, hoạt động hiệu quả bất kể điều kiện môi trường, là một nhu cầu cấp thiết. LiDAR không nhằm thay thế các hệ thống camera và phân tích video hiện có, mà là một mảnh ghép chuyên dụng giúp hoàn thiện bức tranh an ninh tổng thể, cung cấp dữ liệu phát hiện đáng tin cậy để các hệ thống khác có thể xác minh và xử lý.  

Với các đoàn tàu di chuyển ở tốc độ cao, việc phát hiện sớm là tất cả. Nếu một lái tàu phát hiện ai đó hoặc vật gì đó trên đường ray và ngay lập tức nhấn phanh khẩn cấp, đoàn tàu có thể cần tới một dặm (khoảng 1,6 km) để dừng lại hoàn toàn.

LiDAR vào cuộc: Giải pháp cho Việc Phát hiện Sớm

Vậy, có thể làm gì để cải thiện thời gian phản ứng cho lái tàu và các bên liên quan khác?

Một khuyến nghị là tập trung vào các khu vực trọng yếu của mạng lưới đường sắt, những nơi dễ bị xâm nhập như nhà ga, sân ga, đường hầm, cầu và đường ngang dân sinh—nơi xảy ra hơn một phần tư tổng số tai nạn nghiêm trọng trên các tuyến đường sắt của EU. Đây đã là quy trình vận hành tiêu chuẩn của hầu hết các công ty đường sắt. Tuy nhiên, ngày càng có nhiều đơn vị vượt ra ngoài các biện pháp an toàn và an ninh “tiêu chuẩn” bằng việc giới thiệu các giải pháp công nghệ cao như cảm biến 3D LiDAR (Light Detection and Ranging, hay Phát hiện và Đo khoảng cách bằng Ánh sáng).

LiDAR là một công nghệ viễn thám chủ động, hoạt động bằng cách phát ra các xung laser và đo thời gian cần thiết để các xung này phản xạ trở lại từ một vật thể. Dựa trên thời gian di chuyển này, hệ thống có thể tính toán khoảng cách với độ chính xác cực cao, tạo ra một bản đồ 3D chi tiết của môi trường xung quanh, thường được gọi là “đám mây điểm” (point cloud).  

Công nghệ này đã quen thuộc với ngành đường sắt. Nó đã được sử dụng một thời gian trong các ứng dụng từ khảo sát môi trường để chuẩn bị xây dựng mạng lưới đường sắt cao tốc đến lập bản đồ đường ray và cơ sở hạ tầng xung quanh cho công tác bảo trì liên tục. Tại Việt Nam, LiDAR không phải là một công nghệ xa lạ. Nó đã được triển khai thành công trong các dự án quy mô lớn, chẳng hạn như khảo sát địa hình cho các dự án điện gió ngoài khơi và lập bản đồ địa hình phức tạp ở vùng núi. Việc công nghệ này đã được kiểm chứng và tin dùng trong các lĩnh vực kỹ thuật dân dụng và năng lượng tại Việt Nam tạo ra một nền tảng vững chắc, giúp việc áp dụng nó vào lĩnh vực an ninh đường sắt trở thành một bước tiến hợp lý và ít rủi ro hơn.  

Ứng dụng Thực tiễn: Bảo vệ Đường ngang Dân sinh bằng Vành đai An toàn Ảo

Trong bối cảnh an toàn và an ninh đường sắt, LiDAR cho phép tạo ra và quản lý các vành đai ảo (virtual perimeters) và/hoặc các vùng an toàn (safe zones) với độ chính xác tuyệt đối. Một ví dụ điển hình là tại các đường ngang dân sinh, nơi có lưu lượng lớn phương tiện và người đi bộ qua lại khi rào chắn được nâng lên, nhưng phải hoàn toàn thông thoáng để các phương tiện đường sắt (rolling stock) đi qua an toàn.  

Quy trình hoạt động có thể được thiết lập như sau:

1. Kích hoạt theo lịch trình: Các cảm biến LiDAR có thể được lập trình để tự động bật lên vài phút trước khi một đoàn tàu dự kiến đi qua đường ngang và tắt đi sau khi tàu đã đi qua khu vực.
2. Quét vùng giám sát: Trong khoảng thời gian này, cảm biến sẽ liên tục quét “vùng hoạt động” (live zone) đã được xác định trước, bao gồm toàn bộ khu vực đường ray và vùng lân cận trong phạm vi đường ngang.
3. Phát hiện và cảnh báo: Bất kỳ chuyển động nào được phát hiện trong “vùng hoạt động” này sẽ ngay lập tức tạo ra một cảnh báo trong phòng điều khiển trung tâm.
4. Xác minh bằng hình ảnh: Việc bổ sung camera sẽ cung cấp một nguồn cấp dữ liệu video thời gian thực về tình hình, cho phép nhân viên điều hành xác minh bản chất của mối đe dọa.
5. Hành động ứng phó: Dựa trên thông tin xác minh, nhân viên điều hành có thể hành động ngay lập tức. Các hành động này có thể bao gồm việc gửi thông báo qua hệ thống loa công cộng để yêu cầu giải tán khu vực, cảnh báo cho lái tàu đang đến gần để thực hiện các biện pháp thích hợp, và thông báo cho các dịch vụ khẩn cấp và đội bảo trì nếu có phương tiện, động vật hoặc vật cản khác trên đường ray.

Nâng cao Hiệu quả Phản ứng với Hệ thống Tích hợp PSIM và CAD

Khoản đầu tư mà nhiều nhà khai thác đường sắt đã thực hiện vào các hệ thống PSIM (Quản lý Thông tin An ninh Vật lý) và CAD (Điều phối có sự hỗ trợ của Máy tính) có thể bổ sung thêm một lớp bảo vệ nữa. Việc tích hợp LiDAR vào một hệ sinh thái an ninh rộng lớn hơn sẽ khuếch đại giá trị của nó, biến một cảm biến phát hiện đơn lẻ thành một bộ phận khởi tạo cho một chuỗi phản ứng thông minh và tự động.

PSIM là một nền tảng phần mềm hợp nhất các hệ thống an ninh riêng lẻ như kiểm soát ra vào, giám sát video và báo động thành một giao diện điều hành duy nhất. Trong khi đó, CAD là hệ thống được các trung tâm chỉ huy sử dụng để quản lý và điều phối các đơn vị ứng phó tại hiện trường.  

Sự phối hợp giữa các hệ thống này tạo ra một quy trình xử lý sự cố liền mạch và hiệu quả:

• LiDAR cung cấp dữ liệu cảnh báo sớm, chính xác và đáng tin cậy (cái gì và ở đâu).
• PSIM tiếp nhận cảnh báo này, tự động đối chiếu với các nguồn dữ liệu khác (như video từ camera gần nhất), và trình bày cho người vận hành một bức tranh toàn cảnh về tình huống cùng với các quy trình vận hành tiêu chuẩn được đề xuất.
• CAD có thể được kích hoạt tự động bởi PSIM để điều phối các nguồn lực cần thiết—như đội an ninh tuần tra hoặc đội bảo trì kỹ thuật—đến đúng vị trí một cách nhanh chóng nhất.

Cách tiếp cận tích hợp này không chỉ giúp giảm thời gian phản ứng mà còn giảm thiểu sai sót của con người, đảm bảo rằng mọi sự cố đều được xử lý một cách nhất quán và hiệu quả theo các quy trình đã được phê duyệt.

Bảo vệ Cơ sở hạ tầng Trọng yếu

Đường ngang dân sinh là một ví dụ điển hình về những môi trường không khả thi để giám sát trực tiếp 24/7, nhưng việc giám sát lại rất cần thiết vào những thời điểm quan trọng. Tình huống tương tự cũng xảy ra đối với các nhà ga vào đêm khuya, các cây cầu và các khu depot—tất cả đều dễ bị xâm nhập, phá hoại (đặc biệt là vẽ graffiti) và trộm cắp. Tất cả các thành phần này của cơ sở hạ tầng đường sắt và toàn bộ mạng lưới đều có thể hưởng lợi từ việc sử dụng LiDAR, khi các sự cố được ngăn chặn hoặc giảm thiểu tác động về mặt ảnh hưởng đến lịch trình, tai tiếng tiêu cực, tiền phạt và chi phí điều tra.

Báo cáo mới nhất về An toàn và Tương tác Đường sắt tại EU đã nêu rằng “ngành đường sắt châu Âu vẫn là một trong những ngành an toàn nhất thế giới, với các tai nạn lớn trở nên hiếm hoi và các tai nạn nghiêm trọng giảm dần trong hai thập kỷ qua.” Tin tốt này càng được củng cố bởi thực tế là ngày càng có nhiều người ở châu Âu lựa chọn “để tàu lo” (let the ‘train take the strain’), với số lượng hành khách đạt mức kỷ lục.

Tuy nhiên, trong khi hành khách có thể không còn mở cửa toa tàu và nhảy khỏi các toa xe đang di chuyển chỉ để đến nơi làm việc sớm hơn vài giây, các rủi ro trên đường sắt đã biến đổi. Với nhiều phương tiện đường sắt hơn di chuyển ở tốc độ cao hơn trên các tuyến đường cũ và mới, cần phải xem xét lại các phương pháp truyền thống để bảo vệ các khu vực trên mạng lưới, nhằm ngăn chặn, phát hiện và bảo vệ khỏi những kẻ tìm kiếm sự nổi tiếng, tai tiếng hoặc lợi ích cá nhân. Để đảm bảo an toàn cho mạng lưới đường sắt đang ngày càng hiện đại hóa và đóng vai trò xương sống cho nền kinh tế, Việt Nam cần áp dụng các phương pháp bảo vệ tiên tiến để đối phó hiệu quả với những hiểm họa của thời đại mới.

Bảng chú giải Thuật ngữ Chuyên ngành

English Term	Dịch Tiếng Việt	Chú giải / Ngữ cảnh
LiDAR (Light Detection and Ranging)	LiDAR (Phát hiện và Đo khoảng cách bằng Ánh sáng)	Một công nghệ viễn thám chủ động, tương tự như RADAR nhưng sử dụng xung laser thay vì sóng vô tuyến. Hệ thống đo thời gian di chuyển của các xung laser phản xạ trở lại để tạo ra một “đám mây điểm” (point cloud) 3D cực kỳ chính xác về môi trường xung quanh. Tại Việt Nam, công nghệ này đã được ứng dụng rộng rãi trong khảo sát địa hình cho các dự án năng lượng (điện gió) và xây dựng hạ tầng quy mô lớn.
Trespasser	Người xâm nhập trái phép / Người đi vào khu vực cấm	Chỉ bất kỳ cá nhân nào đi vào khu vực đường sắt hoặc các cơ sở liên quan (nhà ga, khu depot, cầu) mà không có sự cho phép. Bối cảnh của bài viết nhấn mạnh các hành vi xâm nhập do bất cẩn hoặc cố ý để thực hiện các thử thách nguy hiểm trên mạng xã hội.
Level Crossing	Đường ngang dân sinh / Chỗ chắn tàu	Vị trí nơi đường bộ và đường sắt giao nhau trên cùng một mặt phẳng. Đây là một điểm có nguy cơ tai nạn cao. Thuật ngữ “chỗ chắn tàu” thường được dùng trong giao tiếp hàng ngày, trong khi “đường ngang dân sinh” là thuật ngữ kỹ thuật và pháp lý phổ biến hơn trong các văn bản chính thức.
Rolling Stock	Phương tiện đường sắt / Đoàn tàu	Thuật ngữ bao trùm tất cả các phương tiện di chuyển trên đường sắt, bao gồm đầu máy, toa xe khách, và toa xe hàng. Trong ngữ cảnh an ninh, việc bảo vệ các phương tiện này khi chúng đang vận hành hoặc đỗ tại các khu depot là một ưu tiên hàng đầu.
Video Analytics	Phân tích video	Công nghệ sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) và thuật toán học máy để tự động phân tích các luồng video từ camera an ninh. Các ứng dụng bao gồm nhận dạng đối tượng (người, phương tiện), phát hiện hành vi bất thường, và theo dõi chuyển động. Bài viết chỉ ra những thách thức của công nghệ này trong điều kiện ánh sáng yếu hoặc thời tiết xấu, đặc biệt trong môi trường đường sắt.
PSIM (Physical Security Information Management)	Hệ thống Quản lý Thông tin An ninh Vật lý (PSIM)	Một nền tảng phần mềm có chức năng tích hợp và quản lý nhiều hệ thống an ninh vật lý riêng lẻ (như camera giám sát, kiểm soát ra vào, báo cháy, hàng rào cảm biến) vào một giao diện điều hành hợp nhất. Mục tiêu của PSIM là cung cấp cho người vận hành một bức tranh toàn cảnh về tình hình an ninh và tự động hóa quy trình ứng phó sự cố.
CAD (Computer-Aided Dispatch)	Hệ thống Điều phối có sự hỗ trợ của Máy tính (CAD)	Một hệ thống máy tính được các trung tâm chỉ huy (ví dụ: cảnh sát, cứu hỏa, an ninh) sử dụng để quản lý và điều phối các cuộc gọi dịch vụ và hoạt động của các đơn vị ứng phó tại hiện trường. Trong bối cảnh đường sắt, CAD giúp điều phối nhân viên an ninh, đội bảo trì, hoặc dịch vụ khẩn cấp đến vị trí xảy ra sự cố một cách nhanh chóng và hiệu quả.