Vinh quang trí tuệ giao thông vận tải Việt Nam
Kể từ cuối những năm 1980, khi Việt Nam chuyển mình bước vào thời kỳ phát triển kinh tế - xã hội với mục tiêu trở thành quốc gia công nghiệp hiện đại, hạ tầng GTVT được xác định là một trong những “điểm nghẽn” lớn nhất. Tình trạng cầu yếu, đường hẹp, cảng cũ, sân bay nhỏ, công nghệ thi công lạc hậu, thiếu vốn và trang thiết bị khiến lưu thông hàng hóa khó khăn, cản trở nghiêm trọng tốc độ phát triển đất nước. Trong bối cảnh ấy, chiến lược phát triển GTVT đặt trọng tâm vào đổi mới công nghệ, hội nhập quốc tế, nâng cao năng lực nghiên cứu, tiếp nhận và làm chủ công nghệ tiên tiến, hướng tới một hệ thống giao thông hiện đại, đồng bộ, an toàn, bền vững và thân thiện với môi trường.
Bên cạnh những khó khăn cố hữu về tài chính và trình độ kỹ thuật, ngành GTVT may mắn có được đội ngũ nhân lực cơ bản, có trình độ, phần lớn được đào tạo bài bản từ Liên Xô và các nước XHCN trước đây. Chính lực lượng này đã đóng vai trò hạt nhân để tiếp thu công nghệ mới, cải tiến thiết bị, thích nghi với điều kiện Việt Nam và từng bước vươn lên làm chủ. Họ là những kỹ sư đầu tiên dám áp dụng công nghệ cọc khoan nhồi đường kính lớn (1,0 m và 1,2 m, sâu hơn 50 m) tại cầu Việt Trì năm 1992, thay thế cho móng giếng chìm hay cọc đóng truyền thống, mở ra một thời kỳ mới trong công nghệ nền móng cầu ở Việt Nam. Đây là nhân tố quyết định thay đổi công nghệ nền móng cầu, mở đường cho việc thiết kế và xây dựng cầu lớn. Công nghệ này không ngừng phát triển, đến nay chúng ta đã thi công cọc đường kính 2,5 m, sâu hơn 100 m. Từ đó, hàng loạt công trình cầu vượt sông lớn, cầu vượt biển, cầu dây văng với nhịp dài hàng trăm mét được ra đời, tất cả đều dựa trên công nghệ hiện đại và trí tuệ của người Việt.
Cùng với công nghệ móng, công nghệ đúc hẫng cân bằng cũng đánh dấu bước ngoặt khi cầu Phú Lương được thi công vào năm 1993 với nhịp chính 102 m, sơ đồ (64,75 + 2x102 + 64,75) m. Đây là dấu mốc khởi đầu cho quá trình làm chủ kỹ thuật đúc hẫng, sau đó được áp dụng cho các cây cầu có nhịp chính dài hơn, trụ cầu cao hơn như cầu bê tông dự ứng lực đúc hẫng nhịp chính 150 m (cầu Hàm Luông), cầu có trụ cao gần 100 m (cầu Pá Uôn) sau này và phát triển thi công các cầu dây văng hiện đại như Rạch Miễu, Đakrông, Phú Mỹ, Bạch Đằng… Không chỉ làm chủ công nghệ, các kỹ sư Việt Nam còn sáng tạo trong thiết kế, tổ chức thi công, tối ưu hóa chi phí, rút ngắn tiến độ, đưa công nghệ xây dựng cầu lên một tầm cao mới.
Không dừng lại ở đó, ngành GTVT còn đột phá trong xây dựng cầu cạn và các công trình vượt nút giao đô thị. Dầm IPC 33 m, Super-T 40 m, cầu dầm bản đúc tại chỗ được thiết kế phù hợp với không gian đô thị, dễ dàng lắp ghép, thi công nhanh, ít ảnh hưởng đến giao thông hiện hữu. Đây chính là nền tảng cho việc phát triển công nghệ làm đường vành đai trên cao, giải bài toán ùn tắc giao thông tại các thành phố lớn.
Một lĩnh vực khác thể hiện rõ năng lực tiếp nhận và làm chủ công nghệ là xây dựng hầm giao thông. Trước năm 2000, Việt Nam hầu như chưa có kinh nghiệm thi công hầm xuyên núi. Nhưng từ khi triển khai dự án hầm Hải Vân với công nghệ NATM hiện đại, các kỹ sư Việt Nam đã nhanh chóng học hỏi, chuyển giao và chủ động xây dựng các hầm A-Roàng 1 và A-Roàng 2 trên tuyến đường Hồ Chí Minh, sau đó đến các hầm Đèo Ngang, Cù Mông, Đèo Cả, Hải Vân 2... và đặc biệt là các hầm đô thị, hầm qua nút giao thông, hầm metro trong hệ thống đường sắt đô thị như Nhổn - Ga Hà Nội, Bến Thành - Suối Tiên. Những hầm metro xuyên lòng thành phố không chỉ thể hiện trình độ kỹ thuật mà còn chứng minh khả năng tổ chức thi công trong điều kiện phức tạp của đô thị đông dân.
Trong lĩnh vực đường bộ, sự ra đời của tuyến cao tốc TP.HCM - Trung Lương (2004 - 2010) là bước đi đầu tiên trong chiến lược phát triển mạng lưới cao tốc quốc gia. Tại đây, lần đầu tiên Việt Nam áp dụng hàng loạt công nghệ xử lý nền đất yếu bằng thay đất, bấc thấm, cọc cát, cọc cát đầm chặt, cọc đất gia cố xi măng, sàn giảm tải, vải địa kỹ thuật, công nghệ tạo nhám Novachip… Các kết cấu áo đường cũng được nâng cấp bằng vật liệu mới như đá gia cố nhựa (ATB), đá gia cố xi măng (CTB) tạo ra độ bền cao, khả năng chịu tải lớn. Đây là bước tiếp cận, làm tiền đề cho việc xây dựng hàng nghìn kilomet đường cao tốc sau này, nối liền các vùng kinh tế trọng điểm Bắc - Trung - Nam.
Không chỉ ở những cây cầu, công nghệ còn góp phần nâng tầm toàn diện hệ thống đường cao tốc. Sự xuất hiện của công nghệ thiết kế theo mô hình BIM (Building Information Modeling), hệ thống giám sát và điều hành giao thông thông minh ITS, công nghệ xử lý nền đất yếu bằng phương pháp hút chân không hoặc bấc thấm, kỹ thuật thi công tường chắn đất có cốt (MSE Wall), xử lý mặt đường bằng vật liệu polyme, nhựa đường cải tiến... đã giúp các tuyến cao tốc đảm bảo tuổi thọ dài hạn, thích ứng với biến đổi khí hậu và tiết kiệm đáng kể chi phí bảo trì. Không những thế, trong thời gian gần đây, các doanh nghiệp trong nước đã từng bước làm chủ công nghệ tái chế mặt đường tại chỗ bằng máy tái chế nguội, tiến tới nền kinh tế tuần hoàn trong lĩnh vực xây dựng công trình giao thông.
Công tác bảo trì, duy tu đường bộ cũng được cải tiến đáng kể với ứng dụng các công nghệ mới như Carboncor, Microsuphatsing… Các giải pháp ổn định mái ta-luy bằng trồng cỏ, bê tông hóa, neo giữ mái dốc giúp giảm thiểu nguy cơ sạt trượt, đảm bảo an toàn cho hành lang giao thông. Đây là minh chứng cho cách tiếp cận toàn diện, không chỉ tập trung vào xây mới mà còn nâng cao chất lượng vận hành, khai thác.
Ở lĩnh vực hàng không, ngành GTVT đã nhanh chóng tiếp cận công nghệ thi công hiện đại để xây dựng và nâng cấp hệ thống kết cấu hạ tầng tại các cảng hàng không lớn như Nội Bài, Tân Sơn Nhất, Vân Đồn, Long Thành… Đường cất hạ cánh bằng bê tông xi măng được thi công bằng dây chuyền hiện đại, khép kín, từ phối trộn vật liệu, rải mặt đến cắt khe, tạo nhám. Với mặt đường bê tông nhựa, các loại phụ gia như nhựa đường polyme, chất tăng độ dính bám được áp dụng giúp tăng cường chất lượng, chống lún, chống trượt. Không chỉ đầu tư vào kết cấu hạ tầng, ngành hàng không còn tiên phong trong ứng dụng công nghệ số vào điều hành. Hệ thống One ID, A-CDM đang dần được triển khai tại các sân bay lớn giúp tối ưu hóa thời gian làm thủ tục, nâng cao chất lượng dịch vụ và bảo đảm an toàn. Đặc biệt, hàng không Việt Nam đã tự chủ trong việc nghiên cứu và chế tạo một số sản phẩm nội địa phục vụ hoạt động tại sân bay, cảng hàng không giúp tăng tính chủ động, tiết kiệm chi phí và đáp ứng yêu cầu kỹ thuật trong điều kiện thực tế.
Với hàng hải - một lĩnh vực gắn liền với xuất nhập khẩu và thương mại quốc tế thì KHCN và vật liệu mới chính là yếu tố nền tảng để Việt Nam vươn lên trở thành quốc gia có hệ thống cảng biển phát triển trong khu vực. Cảng Lạch Huyện, cảng Cái Mép - Thị Vải, cảng nước sâu Vũng Áng, cảng quốc tế Long An... được đầu tư theo công nghệ hiện đại, ứng dụng tiêu chuẩn thiết kế quốc tế, tích hợp các công nghệ bốc xếp tự động, quản lý vận hành bằng phần mềm điều độ cảng thông minh với các phần mềm điều hành như TOPX, TOPO, TOPOVN… Các cảng biển lớn đã áp dụng hệ thống mã vạch, E-port, kết nối blockchain qua nền tảng TradeLens để minh bạch hóa chuỗi cung ứng, giảm thời gian thông quan, nâng cao hiệu suất logistics. Các hệ thống phao tiêu, đèn biển, radar, camera giám sát trên các tuyến luồng trọng điểm cũng được nâng cấp theo hướng số hóa, tăng cường khả năng quản lý vùng nước và đảm bảo an toàn hàng hải. Cùng với đó, vật liệu mới chống ăn mòn sử dụng trong các kết cấu cầu cảng, bê tông chất lượng cao chống sulfat, bê tông cốt sợi nhân tạo cho các khối chắn sóng... đã góp phần nâng cao tuổi thọ các công trình ven biển trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt và tác động của nước mặn. Vượt qua nhiều khó khăn, năm 2024, Việt Nam đã vươn lên xếp thứ 7 thế giới về năng lực đóng tàu, chiếm 0,61% thị phần toàn cầu. Cũng trong năm này, tàu Trường Minh Dream 65.000 DWT - tàu hàng rời có trọng tải lớn nhất từ trước đến nay do đội ngũ kỹ sư và công nhân Việt Nam thiết kế, chế tạo đã được hạ thủy thành công.
Đối với đường thủy nội địa - một lĩnh vực vốn trước đây còn hạn chế về đầu tư công nghệ nay đã có nhiều bước chuyển rõ rệt nhờ áp dụng kỹ thuật mới. Hệ thống thủy đạc số hóa bản đồ đáy sông, các trạm đo mực nước tự động, công nghệ cảnh báo sạt lở bờ sông bằng radar xuyên đất, phao điều hướng thông minh tích hợp GPS... đã được lắp đặt trên các tuyến vận tải một số sông lớn. Những công nghệ này không chỉ giúp nâng cao năng lực điều hành luồng tuyến mà còn hỗ trợ cảnh báo sớm tai biến địa chất, hạn chế tai nạn. Cùng với đó, việc ứng dụng vật liệu nhẹ composite trong chế tạo tàu thủy nội địa, lắp đặt động cơ điện hybrid trên các phương tiện chở khách, giảm thiểu khí thải và tiếng ồn cũng góp phần đưa đường thủy trở thành phương án giao thông xanh trong tương lai gần.
Ở lĩnh vực đường sắt, sự bứt phá công nghệ trong vài thập kỷ gần đây giúp ngành này dần thoát khỏi hình ảnh cũ kỹ, chậm đổi mới. Việc đưa vào vận hành tuyến đường sắt đô thị Cát Linh - Hà Đông đánh dấu lần đầu tiên Việt Nam tiếp cận thành công công nghệ đường sắt đô thị với tự động hóa cao. Các công trình như tuyến Nhổn - Ga Hà Nội đang áp dụng công nghệ đào hầm TBM hiện đại, quản lý thi công theo công nghệ mô phỏng 3D và kiểm soát chất lượng bằng cảm biến vật liệu tích hợp. Trong quy hoạch đường sắt tốc độ cao Bắc - Nam, Việt Nam đang nghiên cứu ứng dụng công nghệ ray hàn liền dài, tà vẹt dự ứng lực, tàu chạy điện tốc độ 350 km/h với hệ thống điều khiển tự động và kiểm soát hành trình theo chuẩn hiện đại. Không những thế, các vật liệu giảm rung, giảm ồn, chống lún nền đường đã được nghiên cứu, thử nghiệm và đưa vào sử dụng tại nhiều đoạn đường sắt dân sinh, đặc biệt trong khu vực đô thị.
Không chỉ là xây dựng hạ tầng, ngành GTVT còn chủ động ứng dụng KHCN trong tổ chức vận tải và quản lý giao thông. Việc triển khai hệ thống thu phí điện tử không dừng, cân tải trọng tự động, quản lý vận hành bằng GPS, kết nối Internet vạn vật (IoT), áp dụng trí tuệ nhân tạo (AI) trong dự báo và tối ưu vận tải… đã tạo ra hệ sinh thái vận tải thông minh, minh bạch và hiệu quả hơn. Vận tải đa phương thức được phát triển mạnh mẽ, kết nối giữa đường bộ, đường sắt, đường biển, hàng không ngày càng linh hoạt, giảm chi phí và rút ngắn thời gian giao hàng. Đặc biệt, hướng tới tương lai xanh, ngành đã triển khai thí điểm các phương tiện vận tải sử dụng điện, nhiên liệu sinh học, năng lượng tái tạo… đáp ứng mục tiêu giảm phát thải khí nhà kính.
Về an toàn giao thông, hàng loạt công nghệ mới đã được đưa vào sử dụng như biển báo điện tử, thiết bị phản quang, hộ lan tôn lượn sóng, đinh cảnh báo tốc độ, thiết bị chống chói, chống ồn… Hệ thống giao thông thông minh (ITS) với trung tâm điều hành, camera giám sát, flycam… đã và đang được triển khai tại các thành phố lớn, giúp kiểm soát giao thông hiệu quả, xử lý kịp thời các tình huống phát sinh, nâng cao ý thức người tham gia giao thông và giảm thiểu tai nạn.
Bên cạnh đó, một trong những thành tựu mang tính nền tảng chính là việc hình thành hệ sinh thái nghiên cứu KHCN trong ngành GTVT. Từ Viện Khoa học và Công nghệ GTVT, Viện Chiến lược và phát triển GTVT (nay là Học viện Chiến lược, bồi dưỡng cán bộ xây dựng) đến các trường đại học như Đại học GTVT, Đại học Hàng hải Việt Nam, Học viện Hàng không Việt Nam... đều đóng vai trò là cái nôi đào tạo nhân lực và nghiên cứu chuyển giao công nghệ. Trong 80 năm qua, ngành GTVT đã thực hiện hàng nghìn đề tài khoa học, trong đó rất nhiều công trình được áp dụng thực tiễn, góp phần tiết kiệm hàng nghìn tỷ đồng chi phí đầu tư, tăng tuổi thọ công trình và từng bước làm chủ các công nghệ tiên tiến. Đặc biệt, sự hợp tác quốc tế với các tổ chức như JICA, ADB, World Bank, EU... không chỉ giúp Việt Nam tiếp cận công nghệ hiện đại mà còn nâng cao năng lực quản lý, quy hoạch và điều hành hệ thống giao thông đồng bộ, bền vững.
Trong tương lai, KHCN tiếp tục là trụ cột của ngành GTVT. Khi cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 lan rộng, các lĩnh vực như trí tuệ nhân tạo, dữ liệu lớn, Internet vạn vật, vật liệu thông minh, robot xây dựng và năng lượng tái tạo sẽ tiếp tục được ứng dụng mạnh mẽ. Từ đó, GTVT Việt Nam sẽ không chỉ hiện đại về hình thức mà còn thông minh, bền vững và nhân văn hơn, góp phần xây dựng một đất nước phát triển, thân thiện với môi trường, phục vụ tốt hơn người dân và doanh nghiệp.
