Ứng phó thiên tai - Làm thế nào các thành phố thông minh có thể phản ứng trước khi quá muộn?

Các học giả tiết lộ rằng những thảm họa tự nhiên như vậy gây ra nhiều thiệt hại tới cuộc sống của người dân và các thành phố hơn là các vụ khủng bố, đặc biệt là ở những nơi như Texas hoặc Caribbean, những nơi có xu hướng bị bão tàn phá. Nhận thức được tầm quan trọng, một chương trình có tên “Readiness for Resilience” (Sẵn sàng cho khả năng phục hồi) được thực hiện bởi Texas A&M AgriLife Extension Service và phối hợp với Hội đồng thành phố thông minh, Hội đồng kinh doanh về năng lượng bền vững và Hiệp hội năng lượng quốc gia. Chương trình này nhằm mục đích khôi phục những cơ sở hạ tầng quan trọng bằng công nghệ phục hồi thông minh, để giúp các cộng đồng bị ảnh hưởng bởi cơn bão Harvey.

Do đó, chương trình đã đưa ra một Lộ trình công nghệ có khả năng phục hồi nhanh chóng trong bốn lĩnh vực quan trọng (như được xác định) như sau.

1. An toàn công cộng

Đông Nam Texas chỉ có hai tuyến đường sơ tán quan trọng với ít tài nguyên thực phẩm, khí đốt và nơi cư trú. Những tuyến đường này không phải là những con đường đầu tiên nhận được phản hồi hỗ trợ khẩn cấp. Và vùng duyên hải bao gồm các khu vực bờ biển phía nam của Texas cần phải cải thiện quy trình loại bỏ các mảnh vỡ, vụn từ cơn bão.

Để làm được như vậy, cơ sở hạ tầng truyền thông, giải quyết các rào cản ngôn ngữ và tiếp cận lực lượng dân số già được xác định là những khoảng cách lớn. Do đó, các chuyên gia đã đưa ra các khuyến nghị dự án sau đây:

• Dự đoán thiệt hại cục bộ - Sử dụng dữ liệu bão trong quá khứ và hiện tại, GIS và hình ảnh trên không/máy bay không người lái để dự đoán thiệt hại ở cấp địa phương để thông báo rõ hơn về tình hình rủi ro và nhu cầu sơ tán.
• Lập kế hoạch chủ động loại bỏ mảnh vỡ - Tóm tắt về các nguồn lực hiện có và hướng dẫn thực hiện loại bỏ mảnh vỡ trước khi các sự kiện xảy ra. Xác định những nơi mà các mảnh vỡ trở thành vấn đề lớn và phác thảo những nguồn lực để loại bỏ mảnh vỡ. Nhận biết các tùy chọn có thể để chứa các mảnh vỡ.
• Lập kế hoạch kịch bản sơ tán – Triển khai các công cụ lập kế hoạch thông minh hơn, điều hành nhiều biến số khác nhau: ai, khi nào, ở đâu, trong đó các kịch bản cho phép mọi người dân chuẩn bị tốt hơn trước khi thảm họa xảy ra.
• Các tòa nhà kiên cố - Sử dụng kết hợp dữ liệu đánh giá rủi ro thiên tai với dữ liệu cảm biến thời gian thực để nhận biết rủi ro về cấu trúc và hiệu suất. Cho phép truy cập nâng cao vào tài liệu bền vững và hướng dẫn sửa chữa thông qua cổng web hoặc ứng dụng di động.

2. Năng lượng & Tiện ích

Thậm chí vài ngày sau cơn bão Harvey, hơn 3.900 ngôi nhà và 300.000 người dân phải chịu cảnh không có điện, ảnh hưởng đến truyền thông, điện toán, hệ thống cống rãnh, nước và các hệ thống tiện ích quan trọng khác. 19 hệ thống nước và 31 hệ thống nước thải không thể hoạt động trong hơn ba tuần.

Khuyến nghị dự án:

• Giám sát cơ sở hạ tầng cục bộ - Sắp xếp các công nghệ IoT, cảm biến, giám sát dữ liệu trên cơ sở hạ tầng tiện ích hiện có, để cung cấp khả năng hiển thị dịch vụ gia đình và cải thiện sự phục hồi.
• Lưới điện vi mô - Thúc đẩy quan hệ đối tác công - tư để khám phá tính khả thi của việc thiết lập các microgrids (lưới điện vi mô) thành phố, cho phép các cơ sở hạ tầng cộng đồng quan trọng tiếp tục hoạt động trong thời gian mất điện. Khám phá các giải pháp tài trợ như tài trợ trực tiếp và cơ sở tỷ lệ tiện ích, hợp tác đầu tư hoặc cơ cấu tài trợ sáng tạo bao gồm các hợp đồng Microgrid as a Service (Lưới điện vi mô như một dịch vụ).
• Đo lường thông minh, Lưới điện thông minh và Hiệu quả năng lượng - Cài đặt các công nghệ và hệ thống lưới điện thông minh để giảm tình trạng mất điện và tổn thất tài chính. Triển khai các thiết bị tự động hóa như công tắc thông minh để xác định lỗ hổng trong hệ thống phân phối và tự động thực hiện các hành động khắc phục. Tập trung vào các dự án quản lý năng lượng và hiệu quả năng lượng cơ bản, hỗ trợ các cơ sở hạ tầng thương mại và dân cư quan trọng để chống chọi tốt hơn với điều kiện thời tiết cực kỳ xấu.

3. Viễn thông & CNTT

Mất liên lạc là một trong những thách thức lớn nhất trong hoặc sau khi xảy ra thảm họa tự nhiên. Điều này ngăn cản mọi người nhận được hỗ trợ hoặc nhận được cập nhật về các điều kiện bên ngoài. Nói chung, truyền thông chứng tỏ là rào cản lớn nhất, đồng thời cũng là vị cứu tinh lớn nhất trong việc cho phép mọi người nhận được sự giúp đỡ hoặc cho phép các nhà chức trách phản ứng với tình huống một cách nhanh nhất có thể.

Do đó, để có thể tăng cường cơ sở hạ tầng truyền thông theo khuyến nghị của dự án được đưa ra:

• Cơ sở hạ tầng truyền thông linh hoạt - Sử dụng nhiều mạng như dữ liệu di động và WiFi để tạo các kết nối dự phòng. Lựa chọn chôn các đoạn cáp tại những tuyến đường ở khu vực dễ bị thiệt hại do gió. Sử dụng công nghệ cảm biến sợi quang để liên tục theo dõi tính toàn vẹn cấu trúc, chuyển động của xe và con người, hoạt động địa chấn, nhiệt độ, rò rỉ khí, dòng nước, v.v... Sử dụng các trạm cố định và tạm thời để đáp ứng nhu cầu liên lạc và phục hồi nhanh hơn.
• Hệ thống thông báo cộng đồng tích hợp - Triển khai hệ thống thông báo mọi người dân trên các tuyến đường sơ tán và cung cấp thông tin quan trọng khác để tiếp tục hỗ trợ người dân. Triển khai các hệ thống thông báo trực quan như biển báo kỹ thuật số dọc theo các tuyến đường sơ tán để cải thiện sự phối hợp.
• Hệ thống thông tin di động liên khu vực - Sử dụng cảm biến, máy ảnh và máy bay không người lái để mở rộng phạm vi liên lạc.
• Phân tích khoảng cách hệ thống viễn thông - Tiến hành phân tích khoảng cách về kết nối và sức mạnh cục bộ để tạo ra một kế hoạch cải thiện khả năng ứng phó và phục hồi khẩn cấp.

4. Giao thông vận tải & di động

Việc kết hợp giao thông, công nghệ và dữ liệu có thể giúp quá trình sơ tán diễn ra nhanh hơn, hoạt động cứu hộ và phục hồi trở nên hiệu quả hơn. Tương tự, các khuyến nghị của dự án đã được đưa ra như sau:

• Sơ tán phối hợp và định vị tài nguyên thời gian thực - Sử dụng một trung tâm chỉ huy đa thẩm quyền để tăng cường sự phối hợp trên các địa điểm sơ tán. Bằng cách này, mọi người có thể được cung cấp thông tin gần thời gian thực liên quan đến bất kỳ rào cản nào trên đường và sự sẵn có của thực phẩm, nhiên liệu, nơi trú ẩn và các tài nguyên y tế khẩn cấp.
• Biển báo thông minh - Ngoài việc cài đặt các biển báo trên các tuyến đường sơ tán, chuyển đổi các biển báo thành một hệ thống tự động, có thể giúp đề xuất định tuyến lại và tự động đóng các tuyến đường.
• Hỗ trợ vận chuyển sơ tán - Phối hợp với các khu vực và các cơ quan khác nhau để nhận biết và hỗ trợ các nhu cầu về nhu yếu phẩm và sơ tán.
• Ngăn chặn tình trạng lũ lụt trên đường - Cải thiện hệ thống thoát nước và giảm rủi ro lũ lụt bằng cách nâng cấp vật liệu, kết hợp cơ sở hạ tầng nước mưa xanh và các nguyên tắc thiết kế bền vững trong khi các tuyến đường đang trong quá trình sửa chữa. Ngoài ra, tích hợp mực nước, môi trường, số lượng các phương tiện tham gia giao thông và các cảm biến khác có thể giúp giám sát, báo cáo và quản lý tuyến đường trong thời gian thực.
• Sử dụng phương tiện dùng nhiên liệu thay thế trong các đội phản ứng khẩn cấp - Đầu tư vào các phương thức vận chuyển thay thế thay vì sử dụng các phương tiện sử dụng xăng dầu. Điều này có thể cho phép các phương tiện khẩn cấp tiếp cận nạn nhân trong thời gian dài. Tận dụng hệ thống GIS để theo dõi vị trí của đội phản ứng khẩn cấp và cơ sở hạ tầng nạp nhiên liệu và sạc.

Lời khuyên từ chuyên gia

Theo Robert Muir Wood, các thành phố thông minh phải đối mặt với một lỗ hổng cơ bản trong cách họ nhìn nhận rủi ro thiên tai. Các nhà hoạch định đô thị hoặc các nhà lãnh đạo thành phố có xu hướng nhìn lại các sự kiện đã xảy ra gần đây, để hiểu cách cách thành phố đã chuẩn bị cho bất kỳ loại thảm họa tự nhiên nào có thể xảy ra bao gồm sóng thần, núi lửa và bão.

Vì vậy, một giải pháp thay thế tốt hơn cho vấn đề này là tập trung nhiều hơn vào việc dự đoán, lập kế hoạch và quản lý xung quanh những gì có thể xảy ra trong tương lai. Muir-Wood, với tư cách là giám đốc nghiên cứu của Risk Management Solutions, đã làm việc để thực hiện các mô hình thảm họa như vậy. Công ty có liên quan đến việc phát triển các mô hình phần mềm rủi ro thiên tai cho ngành bảo hiểm và tư vấn cho các doanh nghiệp và cơ quan chính phủ khác về cách quản lý rủi ro thiên tai.

Kết luận

Chương trình phục hồi được triển khai cho các khu vực ở Texas rất quan trọng trong việc cải thiện phản ứng và phục hồi. Mặc dù các giải pháp thông minh đã được đề xuất tùy thuộc vào những thách thức mà người dân địa phương phải đối mặt. Đồng thời khi xem xét các thứ tự ưu tiên, chúng có thể được các thành phố thông minh khác trên thế giới sử dụng để phát triển các giao thức thảm họa tự nhiên, được thiết kế riêng để củng cố cơ sở hạ tầng quan trọng và cải thiện khả năng phục hồi của thành phố.