Quản lý chiến lược CĐS ngành GTVT bằng công cụ kiến trúc tham chiếu

Chương trình đã thể hiện các mục tiêu chiến lược về ứng dụng CNTT trong công cuộc hiện đại hóa ngành GTVT giai đoạn 2021-2025, định hướng đến năm 2030. Quá trình CĐS sẽ phải được triển khai theo lộ trình với các giải pháp cụ thể.

Tuy nhiên, nó diễn ra trên trên một phạm vị rộng của cả nước và trong khoảng thời gian dài. Để có thể đồng bộ được tất cả các giải pháp, nhiệm vụ trong chương trình, cần phải có một công cụ kĩ thuật giúp quản lý được tổng thể quá trình CĐS của toàn ngành.

Vai trò của kiến trúc tham chiếu trong CĐS

Xây dựng kiến trúc tham chiếu (Reference Architecture) được xem là giải pháp cơ bản để quản lý việc thực thi chiến lược CĐS. Kiến trúc tham chiếu là khái niệm có nguồn gốc sử dụng trong lĩnh vực quản trị các doanh nghiệp và tổ chức. Nó được phát triển để chia sẻ về sự hiểu biết chung xung quanh các sản phẩm và quy trình hoạt động kinh doanh ở thời điểm hiện tại và định hướng trong tương lai. Mục đích của kiến trúc tham chiếu là nắm bắt được các điểm mấu chốt của kiến trúc hiện tại và tầm nhìn chiến lược phát triển của doanh nghiệp để đưa ra hướng dẫn về kiến trúc cho các hệ thống mới sẽ cần được xây dựng.

Hình dưới đây minh họa các mối liên hệ và vai trò của việc sử dụng kiến trúc tham chiếu trong CĐS các tổ chức. Kiến trúc tham chiếu phải được xây dựng dựa trên các yếu tố đầu vào gồm: i) sứ mệnh, tầm nhìn, chiến lược của tổ chức; ii) kinh nghiệm được đúc kết từ kiến trúc của các hệ thống vận hành hiện tại; iii) nhu cầu mới của khách hàng từ thực tiễn của thị trường; iv) và các tiềm năng mang lại giá trị của việc ứng dụng công nghệ số.

Bằng cách phân tích, nắm bắt các điểm mấu chốt của các yếu tố đầu vào, kiến trúc sư sẽ thực hiện trừu tượng hóa chúng thành các mô hình kiến trúc tham chiếu về nghiệp vụ, thông tin, ứng dụng và công nghệ được dùng như là các mẫu kiến trúc xây dựng cho các hệ thống trong tương lai. Như vậy có thể thấy kiến trúc tham chiếu không chỉ có các mô hình kĩ thuật mà phải bao gồm cả các mô hình kinh doanh, mô hình nghiệp vụ cần được CĐS.

CĐS là quá trình sẽ diễn ra liên tục trong các tổ chức. Do vậy kiến trúc tham chiếu cũng sẽ phải liên tục được cập nhật qua các phiên bản để thích ứng với sự thay đổi của thị trường, sự xuất hiện của các công nghệ đột phá tác động tới chiến lược của tổ chức. Tuy nhiên khi cập nhật kiến trúc, cần phải duy trì được tính kế thừa để không làm phá hủy các kết quả đã đạt được trước đó.

Tất cả các dự án trong CĐS sẽ đều phải trải qua một chu kỳ gồm lập kế hoạch, triển khai xây dựng, và vận hành bảo trì. Kiến trúc tham chiếu sẽ được dùng như là kim chỉ nam trong công tác lập kế hoạch. Tiếp theo nó được dùng để hướng dẫn thiết kế kiến trúc của hệ thống mới trong quá trình triển khai xây dựng. Khi hệ thống được đưa vào vận hành thực tiễn, nó sẽ được theo dõi đánh giá, rút ra các bài học để cập nhật vào kiến trúc tham chiếu ở các phiên bản sau.

Kiến trúc tham chiếu khi xây dựng phải dựa trên các khái niệm, tri thức đã được chứng minh bằng thực hành. Thông thường, kiến trúc hiện tại của hệ thống cần được phân tích để tìm ra các thực hành tốt. Người thiết kế sẽ tiến hành trừu tượng hóa toàn bộ khung cảnh, vấn đề và giải pháp từ thực tiễn để trở thành một mẫu thiết kế (design pattern) và được dùng với vai trò như là mô hình tham chiếu (reference model) của kiến trúc.

Bên cạnh những mô hình kiến trúc đã được kiểm chứng trong thực tiễn, CĐS còn khuyến khích việc thiết kế ra những mô hình mới có tính đổi mới sáng tạo để đưa vào kiến trúc tham chiếu. Tuy nhiên, các mô hình này sẽ cần phải được thẩm định và kiểm chứng thông qua các dự án nghiên cứu hoặc thực hiện thí điểm để làm mẫu trước khi được triển khai trên diện rộng.

Thực trạng và nhu cầu xây dựng kiến trúc tham chiếu cho ngành GTVT

Kiến trúc tham chiếu dùng để quản lý chiến lược CĐS ngành GTVT được phân chia làm hai loại tương ứng với hai nội dung chính là phát triển chính phủ số và phát triển kinh tế số. Đối với nội dung thứ nhất, lộ trình phát triển chính phủ số giai đoạn 2021-2025, định hướng đến năm 2030 đã được ban hành trong tài liệu Kiến trúc chính phủ điện tử Bộ GTVT phiên bản 2.0 (Quyết định 2097/ QĐ-BGTVT ngày 06/11/2020). Kiến trúc này được sử dụng trong công tác lập kế hoạch và thẩm định nội dung đầu tư các dự án ứng dụng CNTT để xây dựng một chính phủ số trong Bộ GTVT.

So với các yêu cầu của một kiến trúc tham chiếu, kiến trúc phiên bản 2.0 sẽ cần phải tiếp tục được hoàn thiện, bổ sung các mô hình tham chiếu dùng để hướng dẫn thiết kế xây dựng các hệ thống mới trong tương lai. Đặc biệt, có thể nghiên cứu tạo ra những mô hình mới, có tính đổi mới sáng tạo trong CĐS để thay đổi hoàn toàn phương thức làm việc truyền thống hiện tại trong các cơ quan của Bộ bằng một phương thức hiệu quả hơn dựa trên môi trường số.

Đối với nội dung thứ hai, ngành GTVT cần xây dựng kiến trúc tham chiếu cho phát triển giao thông thông minh thuộc 5 lĩnh vực gồm đường bộ, đường sắt, đường thủy nội địa, hàng hải và hàng không. Các kiến trúc tham chiếu theo từng lĩnh vực chuyên ngành sẽ được tạo ra để giúp quản lý thực thi chiến lược phát triển kinh tế số ngành GTVT.

Do tính chất đặc thù có sự giao thương với nước ngoài, kiến trúc của hai lĩnh vực hàng hải và hàng không đòi hỏi phải có sự hội nhập cao với các tiêu chuẩn quốc tế. Ngược lại, kiến trúc của các lĩnh vực đường bộ, đường sắt, đường thủy nội địa sẽ được phát triển để đáp ứng các đặc thù riêng tại Việt Nam. Hiện nay, sự phát triển của đường sắt và đường thủy nội địa tại Việt Nam vẫn còn rất chậm so với thế giới.

Ngược lại, lĩnh vực đường bộ có sự phát triển rất mạnh trong mấy thập kỉ gần đây. Đặc biệt hiện nay trên cả nước có rất nhiều dự án đầu tư để xây dựng hệ thống giao thông thông minh cho mạng lưới đường cao tốc và tại các đô thị lớn. Do vậy, xây dựng kiến trúc tham chiếu dùng trong lĩnh vực đường bộ đang là một ưu tiên hàng đầu của ngành GTVT.

Chúng ta đã có các bài học kinh nghiệm quốc tế về xây dựng và triển khai kiến trúc tham chiếu hệ thống giao thông thông minh (ITS) áp dụng trong lĩnh vực đường bộ. Tổ chức Tiêu chuẩn quốc tế (ISO) đã nghiên cứu xây dựng và ban hành bộ tiêu chuẩn ISO 14813 về kiến trúc tham chiếu ITS. Gần đây, Bộ KH&CN đã ban hành tiêu chuẩn TCVN 12836-1:2020 dựa trên cơ sở của tiêu chuẩn ISO 14813-1:2015 để đặc tả các miền dịch vụ, nhóm dịch vụ và dịch vụ ITS.

Tuy nhiên, việc áp dụng nguyên vẹn một tiêu chuẩn kiến trúc quốc tế sẽ rất khó triển khai để giải quyết được các bài toán đặc thù của giao thông tại Việt Nam. Hơn nữa bộ tiêu chuẩn kiến trúc tham chiếu ISO 14813 hiện nay cũng chưa đủ hoàn chỉnh để có thể hướng dẫn toàn diện việc triển khai xây dựng các dự án trong thực tiễn.

Quản lý chiến lược CĐS ngành GTVT bằng công cụ kiến trúc tham chiếu - Ảnh 1. — Ảnh minh hoạ (Nguồn: ITD)

Tham khảo bài học của nước Mỹ, Kiến trúc ITS quốc gia đầu tiên đã được xây dựng vào năm 1993. Sau đó, nó liên tục được phát triển, hoàn thiện qua nhiều phiên bản. Phiên bản gần nhất 9.0 mới được ban hành gần đây vào năm 2020. Bắt đầu từ phiên bản 8.0, kiến trúc ITS quốc gia được hợp nhất cùng với kiến trúc kết nối tương tác giữa các phương tiện giao thông và được gọi chung là ARC-IT (The Architecture Reference for Cooperative and Intelligent Transportation). Kiến trúc này được tham chiếu sử dụng trong việc lập kế hoạch và triển khai xây dựng ở tất cả các dự án về phát triển giao thông đường bộ trên toàn nước Mỹ (tham khảo https://arc-it.net).

Dễ dàng thấy, phát triển kinh tế số trong GTVT sẽ được gắn chặt với xây dựng hạ tầng giao thông thông minh. Kiến trúc tham chiếu ITS không chỉ giúp quản lý chiến lược chuyển đổi số mà còn được dùng làm căn cứ hướng dẫn xây dựng phát triển các hệ thống ITS bảo đảm tính tổng thể, tích hợp toàn diện cho tất cả các loại đường và các khu vực của mạng lưới giao thông trên cả nước.

Các lợi ích cụ thể được mang lại từ việc sử dụng kiến trúc tham chiếu ITS là: i) tái sử dụng và tiêu chuẩn hóa các thiết kế để từ đó rút ngắn thời gian triển khai và giảm giá thành xây dựng hệ thống; ii) hạn chế các rủi ro của dự án bằng các thành phần kiến trúc đã được kiểm chứng trong thực tiễn; iii) bảo đảm tính liên thông, tuân thủ các tiêu chuẩn chung trong xây dựng và vận hành các hệ thống; iv) giúp chia sẻ một sự hiểu biết thống nhất trong quá trình triển khai các dự án tại nhiều tổ chức khác nhau.

Ngoài các mô hình kinh doanh, mô hình nghiệp vụ, không thể thiếu các mô hình kĩ thuật trong kiến trúc tham chiếu. Để tránh làm phức tạp cho nội dung kiến trúc, các mô hình tham chiếu kĩ thuật hoàn toàn có thể được xây dựng và ban hành dưới dạng các tiêu chuẩn kĩ thuật. Như vậy, việc xây dựng kiến trúc tham chiếu sẽ cần triển khai song hành cùng với việc xây dựng các tiêu chuẩn kĩ thuật chuyên ngành. Hoạt động xây dựng các tiêu chuẩn kĩ thuật trong nghiên cứu khoa học công nghệ được xem là một chìa khóa bảo đảm cho sự thành công của CĐS.

Kinh nghiệm từ các nước tiên tiến trên thế giới đã cho thấy sự cần thiết phải áp dụng công cụ kiến trúc trong quản lý phát triển giao thông thông minh quốc gia. Một văn phòng điều phối quốc gia sẽ đảm nhiệm chức năng xây dựng và hướng dẫn triển khai thống nhất ở tất cả các địa phương trong việc sử dụng kiến trúc tham chiếu và các tiêu chuẩn kĩ thuật.

Tại Việt Nam, Ban chỉ đạo CĐS Bộ GTVT đã được kiện toàn mới đây từ Ban chỉ đạo xây dựng chính phủ điện tử (Quyết định số 1930/QĐ-BGTVT ngày 10/11/2021). Một trong các nhiệm vụ ưu tiên cần thực hiện của Ban chỉ đạo là thúc đẩy việc sớm ban hành áp dụng kiến trúc thCam chiếu và các tiêu chuẩn kĩ thuật để phục vụ chuyển đổi số ngành GTVT một cách khoa học, bài bản và bền vững.

(Bài đăng ấn phẩm in Tạp chí TT&TT số 3 tháng 3/2022)