Wim van Wegen

Nhóm Kỹ thuật Công nghệ Công ty TNHH ANTHI Việt Nam tổng hợp biên soạn.

Với tổng chiều dài toàn tuyến lên tới 2.789km, Dự án xây dựng đường cao tốc thu phí mang tên Trans-Sumatra được coi là một trong những dự án chiến lược cấp quốc gia của Indonesia đồng thời cũng là tuyến đường bộ cao tốc thu phí dài nhất ở Đông Nam Á. Để duy trì đúng tiến độ và đảm bảo thời điểm khánh thành theo kế hoạch vào năm 2024, kỹ thuật đo đạc sử dụng LIDAR trên nền tảng thiết bị bay không người lái UAV đã được lựa chọn phục vụ cho việc thu thập số liệu hiện trường, kết hợp với mô hình thông tin công trình xây dựng BIM (Building Information Modeling) hỗ trợ tối ưu hoá công tác triển khai và giảm thiểu giá thành đầu tư. Chúng tôi mong muốn giới thiệu tới Quý độc giả cả nước về dự án đầy tham vọng này của chính phủ Indonesia, đồng thời qua đây để thấy được vai trò quan trọng của kỹ thuật công nghệ đo đạc bản đồ trong các dự án quy mô lớn triển khai trên diện rộng.

Bản đồ tuyến của dự án đường cao tốc thu phí Trans-Sumatra Indonesia

Dự án xây dựng tuyến đường cao tốc thu phí Trans-Sumatra (Trans-Sumatra Toll Road Project) sẽ kết nối các thành phố ở bốn hướng đông, tây, nam và bắc của Sumatra, đây là đảo đông dân cư đứng thứ hai của Indonesia. Chính phủ Indonesia đã ký hợp đồng và trao siêu dự án này cho công ty nhà nước mang tên PT Hutama Karya. PT Hutama Karya không chỉ đơn thuần thực hiện nhiệm vụ xây dựng đường cao tốc Trans-Sumatra mà còn phải chủ động nguồn tài chính, xây dựng phương án và kế hoạch triển khai, đồng thời tổ chức vận hành tuyến đường sau khi kết thúc quá trình xây dựng.

ĐO ĐẠC BẢN ĐỒ BẰNG KỸ THUẬT UAV-LIDAR – SỰ LỰA CHỌN ĐÚNG ĐẮN

Trong quá trình nghiên cứu tìm hiểu để lựa chọn giải pháp phù hợp phục vụ cho công tác đo đạc bản đồ để phục vụ cho siêu dự án xây dựng đường cao tốc này, các kỹ sư của PT Hutama Karya đã thử nghiệm và cân nhắc một số lựa chọn khác nhau. Trước hết là kỹ thuật LIDAR với máy bay có người lái, lựa chọn này sớm bị loại bỏ bởi nhóm nghiên cứu cho rằng với chi phí triển khai và độ chính xác có thể đạt được không thể thoả mãn và phù hợp với dự án. Hơn thế nữa, việc sử dụng máy bay có người lái sẽ gặp khó khăn khi cần thu thập số liệu ở các khu vực nhỏ, hợp phần của dự án mà đây lại là yêu cầu khá phổ biến trong dự án quy mô lớn này.

Sau khá nhiều phương án được xem xét, cuối cùng PT Hutama Karya quyết định sẽ sử dụng giải pháp LIADR trên nền tảng máy bay không người lái UAV phục vụ cho thu thập số liệu thực địa. Thực tiễn cho thấy giải pháp UAV-LIDAR mang lại khả năng cơ động mềm dẻo đáp ứng được quy mô của dự án, đặc điểm địa hình, mật độ thực phủ dày đặc trên mặt đất và quan trọng hơn cả là độ chính xác và các yêu cầu về tiến độ cũng như giá thành triển khai. Nếu xem xét từ góc độ đo đạc bản đồ, việc sử dụng UAV-LIDAR sẽ giúp giảm rất nhiều thời gian đo đạc thu thập số liệu thực địa theo các phương pháp truyền thống bởi UAV-LIDAR có khả năng thu được số liệu với chiều dài từ 13km đến 15km mỗi ngày, con số này vượt xa so với đo đạc truyền thống. Nhiệm vụ thu thập số liệu bằng UAV-LIDAR có khả năng thực hiện chỉ bằng một nhóm đo độc lập mà không cần có sự liên kết với các nhóm đo khác, điều này giúp tiết kiệm được nhân lực và kinh phí rất nhiều. Theo tính toán của các chuyên gia PT Hutama Karya, hiệu quả về mặt thời gian khi sử dụng kỹ thuật UAV-LIDAR lên tới 80-85%, giảm thiểu tối đa việc di chuyển nhân lực đo đạc trên thực địa, từ đó giúp giảm thiểu chi phí rất nhiều cho công tác khảo sát thực địa, chưa kể tới khả năng cung cấp số liệu một cách nhanh chóng mà các phương pháp đo đạc truyền thống không thể thực hiện được. Trong quá trình triển khai thực tế, PT Hutama Karya cũng sẽ dụng các phương pháp đo đạc bổ sung khác tuỳ thuộc vào yêu cầu tỷ lệ bản đồ cũng như chỉ tiêu kỹ thuật xây dựng của dự án. Ví dụ, đo đạc mặt đất dược triển khai cho các khu vực có mật độ thực phủ dày đặc không thể quét laser tới mặt đất hay các yêu cầu chi tiết trong triển khai các cấu trúc xây dựng quan trọng. Trong suốt quá trình dự án triển khai, đo đạc thuỷ văn cũng được thực hiện trên các đoạn sông, suối, ao hồ bởi những hạn chế của kỹ thuật LIDAR.

CẨN TRỌNG LẬP PHƯƠNG ÁN

Đảo Sumatra của Indonesia nổi tiếng với nhiều rặng núi hiểm trở. Nhiệm vụ lập bản đồ hành lang tuyến phải đối diện với rất nhiều khó khăn thử thách bởi các tuyến bay của UAV sẽ phải triển khai ở những khu vực địa hình phức tạp, thay đổi độ cao liên tục mà không được làm ảnh hưởng tới độ chính xác cũng như chất lượng số liệu. Chính vì vậy các kỹ sư của PT Hutama Karya luôn thực hiện nhiệm vụ khảo sát thực địa, đánh giá địa hình một cách cẩn trọng và bàn bạc kỹ lưỡng để xây dựng kế hoạch bay phù hợp nhất cùng với các phi công điều khiển UAV, thậm chí với cả nhà sản xuất thiết bị bay không người lái để đảm bảo an toàn tối đa cũng như phát huy hết hiệu quả của từng kế hoạch bay. Trong dự án này, PT Hutama Karya sử dụng thiết bị bay không người lái cánh bằng cố định lên thẳng (Fixed-wing VTOL) Evtol Tron UAV của hãng Quantum Systems. Thiết bị bay này được trang bị bộ thu thập số liệu LIDAR của hãng YellowScan mang tên Surveyor Ultra. Bộ thu số liệu LIDAR Surveyor Ultra sử dụng máy quét laser Velodyne VLP-32, đây là máy quét khoảng cách dài với trường quan sát 360⁰ đi kèm với bộ định hướng tuyến tính IMU Applanix APX-15 để tạo thành giải pháp thu thập số liệu LIDAR dành cho UAV cực kỳ hiệu quả.

(Còn tiếp)

Mọi thông tin xin liên hệ với chúng tôi qua hòm thư: info@anthi.com.vn