Giáo sư Mariko Nakabayashi (Viện nghiên cứu xe tự hành - MIAD)	Luật sư Naoka Yoshida (thành viên nghiên cứu được mời (visiting researcher) tại MIAD)	Giáo sư Takahiro Suzuki (Trung tâm NICHe, ĐH Tohoku)

Trường Đại học Meiji được thành lập năm 1881 với tên gọi Trường Luật Minh Trị. Trải qua 140 năm hình thành và phát triển, trường hiện có 10 khoa gồm luật, thương mại, kinh tế chính trị, văn học, khoa học kỹ thuật, nông nghiệp, quản trị kinh doanh, thông tin & truyền thông, Nhật Bản - quốc tế học và toán học tổng hợp. Ngoài ra, trường có 12 trường cao học và 4 trường cao học chuyên nghiệp thành viên. Hiện khoảng 1.090 giảng viên toàn thời gian đang công tác tại trường, và khoảng 34.000 sinh viên đang theo học tại các trường đại học và sau đại học. Trường có 4 cơ sở: Surugadai, Izumi, Ikuta và Nakano (Nhật Bản).

"Viện nghiên cứu xe tự hành (MIAD)" được thành lập năm 2018, trụ sở tại Khuôn viên Surugadai của Trường Đại học Meiji. Trong bối cảnh công nghệ xe tự hành đang thu hút sự quan tâm, viện thành lập các ban nghiên cứu như sau nhằm giúp các nhà nghiên cứu làm việc với nhau hiệu quả: 1) Luật, 2) Bảo hiểm, 3) Công nghệ, và 4) Tái thiết khu vực. Đây là các ban cơ sở cho nghiên cứu liên ngành, không chỉ giới hạn trong nghiên cứu về phát triển/ triển khai xe tự hành mà còn về luật và bảo hiểm, kiến tạo cộng đồng địa phương, cải thiện môi trường giao thông đường bộ, v.v.. Giáo sư Nakabayashi, Chủ nhiệm Ban Bảo hiểm cho rằng: "Bảo hiểm và pháp lý thuộc về lĩnh vực khoa học xã hội, nhưng khi tiến hành nghiên cứu song song với công nghệ, cùng với sự ra đời của xe tự hành chúng ta có thể kiến tạo một xã hội tốt hơn.". Để đáp ứng điều đó, viện nghiên cứu được cơ cấu để thúc đẩy sự hợp tác linh hoạt với các tổ chức nghiên cứu bên ngoài cũng như trong nội bộ trường đại học. Trọng tâm nghiên cứu hiện đang là lĩnh vực luật và bảo hiểm; song song với đó, các thí nghiệm/ thực nghiệm cũng đang được tiến hành ở thành phố Tsushima, tỉnh Nagasaki (Nhật Bản), v.v. hướng tới thúc đẩy triển khai công nghệ xe tự hành.

Ngoài ra, thành viên nghiên cứu của viện, luật sư Yoshida đã bắt đầu nghiên cứu về xe tự hành và các vấn đề pháp lý - xã hội về xe tự hành tại Hiệp hội Công nghiệp Công nghệ Thông tin và Điện tử Nhật Bản (JEITA) và một số tổ chức khác trước cả khi MIAD được thành lập. Ba năm trước khi MIAD được thành lập, ông là học giả nghiên cứu được mời (visiting researcher) tại bộ môn pháp lý, đồng thời là Chủ tịch Tiểu ban thực hiện đối sách xã hội, chủ yếu hoạt động cùng với Trường Đại học Tohoku.

Cùng với Giáo sư Suzuki, MIAD xây dựng chủ đề hợp tác nghiên cứu mô phỏng tái tạo hoạt động của ô tô. Để thực hiện nghiên cứu cần tạo một kịch bản (scenario) tại một địa điểm thực tế, dẫn đến nhu cầu về dữ liệu bản đồ 3D phục vụ cho lái xe tự hành. Nhóm nghiên cứu thống nhất rằng có thể kết hợp dữ liệu bản đồ 3D để sử dụng cho cả xe tự hành và hệ thống DS, và vì vậy nhóm bắt tay vào sản xuất dữ liệu bản đồ 3D khu vực Hamadōri của tỉnh Fukushima (Nhật Bản). Hệ thống DS được xem là một công cụ nghiên cứu và phát triển quan trọng cho phép giả lập các tình huống bất ngờ và thực hiện các thí nghiệm ảo một cách chân thực, do đó được nhóm sử dụng cùng với dữ liệu 3D.

Các nỗ lực tái thiết vẫn tiếp tục trên nhiều lĩnh vực khác nhau tại khu vực Hamadōri ở tỉnh Fukushima, nơi giao thông bị gián đoạn do Thảm họa kép tại phía Đông Nhật Bản năm 2011 gây ra. Thông qua các dự án quốc gia (Dự án kiến thức tái thiết Fukushima) khuyến khích các trường đại học và tổ chức giảng dạy, tích lũy "kiến thức" (kiến thức về tái thiết) góp phần vực dậy khu vực Hamadōri, Giáo sư Suzuki đã có cơ hội làm việc ở lĩnh vực xe tự hành, xe điện, robot và các công nghệ di động (mobility) thế hệ mới hỗ trợ phát triển, xây dựng đô thị.

MIAD và Giáo sư Suzuki đã tiến hành tạo dữ liệu bản đồ 3D ở khu vực Hamadōri trong khuôn khổ dự án kiến thức tái thiết Fukushima. Trong thời gian đó, ông đã quyết định cộng tác với Phó Giáo sư Shigeyuki Yamabe của NICHe (Đại học Tohoku), người theo Giáo sư Suzuki là "học giả hàng đầu trong lĩnh vực ứng dụng hệ thống DS".

MIAD và Giáo sư Suzuki đang hướng tới kiến tạo giao thông thế hệ mới trong khu vực, mở ra giải pháp cho vấn đề phục hồi, tái thiết khu vực Hamadōri, nơi tập trung nhiều công nghệ, robot thuộc Dự án thúc đẩy sáng kiến Fukushima Innovation Coast. Ví dụ khi có sự thay đổi lớn về môi trường cơ sở hạ tầng do sóng thần, chính quyền có thể dựa vào dữ liệu bản đồ số để hỗ trợ việc tái thiết, kiến tạo thành phố thế hệ mới. Đây cũng là một đề xuất khả thi cho dự án chuyển đổi kỹ thuật số (DX) của Chính phủ Nhật Bản.

Đưa vào sử dụng hệ thống UC-win/Road DS, phục vụ nhiều nghiên cứu

Để triển khai sáng kiến này, tại MIAD, Luật sư Yoshida bắt đầu xem xét nhiều giải pháp hệ thống DS với sự tư vấn của Phó Giáo sư Yamabe Trường Đại học Tohoku. Ngoài các đặc điểm cố hữu như khả năng vận hành và hiển thị trực quan, hệ thống DS do FORUM8 phát triển còn có ưu điểm là ứng dụng dữ liệu bản đồ 3D trong lĩnh vực xây dựng sang lĩnh vực nghiên cứu và phát triển xe tự hành. Trên cơ sở đánh giá toàn diện ưu nhược điểm, nhóm nghiên cứu quyết định đưa vào sử dụng hệ thống mô phỏng lái xe UC-win/Road DS. Yếu tố quan trọng trong quyết định đó là khả năng sử dụng dữ liệu point cloud thu thập tại hiện trường để phục vụ tạo, chỉnh sửa kịch bản của UC-win/Road DS.

Về phía Trường Đại học Tohoku, họ đã sở hữu hệ thống DS do công ty khác sản xuất và đã sử dụng nó trong nhiều năm. Tuy nhiên, với việc FORUM8 tùy biến hệ thống để hệ thống DS do Đại học Tohoku sở hữu có thể chia sẻ dữ liệu qua lại với UC-win/Road DS, nhóm nghiên cứu có thể sử dụng kết hợp cả hai hệ thống DS hiệu quả.

Sau khi đưa vào sử dụng hệ thống DS này, MIAD đã hợp tác với các tổ chức nghiên cứu bên ngoài như các trường Đại học Tohoku, Đại học Tokyo, Đại học Okayama, Trung tâm Nghiên cứu triển khai công nghệ di động (mobility) thế hệ mới của Đại học Gunma, Hiệp hội Công nghiệp công nghệ thông tin điện tử (JEITA) và các tập đoàn tư nhân. Các chủ đề nghiên cứu gồm: 1) Nghiên cứu phương pháp giả lập hành vi thực tế của phương tiện từ dữ liệu thu được từ xe thực tế, 2) Nghiên cứu về tiêu chuẩn của thiết bị ghi dữ liệu, chẳng hạn như thiết bị ghi lại trạng thái hoạt động của xe tự lái, 3) Nghiên cứu phương pháp phân tích tai nạn phương tiện sử dụng dữ liệu, 4) Mô phỏng môi trường xung quanh phương tiện sử dụng hệ thống DS để xây dựng đồng thuận giữa những người tham gia giao thông như người lái ô tô và người đi bộ. Ngoài ra, các nghiên cứu về luật và quy định mới cũng được tiến hành, như 5) Thiết lập phương hướng giải quyết xung đột giữa các phương tiện tự hành, 6) Số hóa sổ sách quản lý đường bộ, tự động hóa việc quản lý đường bộ, 7) Đưa môi trường xung quanh vào không gian VR 3D, phục vụ việc tái thiết khu vực.

Năm trước đó, với sự hợp tác của Giáo sư Satoshi Nishiyama thuộc Viện Khoa học Đời sống và Môi trường, Trường Đại học Okayama và Công ty Kokusai Kogyo, nhóm nghiên cứu đã sử dụng các thiết bị đo lường để quét khu vực Hamadōri, nhằm thu thập dữ liệu point cloud 3D và chạy MMS (Hệ thống bản đồ di động) để xây dựng bản đồ 3D số hóa. Tại thị trấn Futaba, không chỉ phần kiến trúc trên mặt đất mà cả phần dưới lòng đất cũng được thu thập và chuyển đổi thành dữ liệu tối đa. Dữ liệu đó được đưa vào hệ thống DS đang sử dụng. Giáo sư Suzuki nói rằng, ở những dự án tiếp theo ông "muốn phần tạo kịch bản của hệ thống DS mượt mà, hiệu quả hơn".

Năm nay, với sự hợp tác của Giáo sư Suzuki từ Trường Đại học Tohoku, MIAD sẽ lắp đặt một thiết bị đo trên xe buýt công cộng chạy theo tuyến trong khu vực đã được dựng xong bản đồ 3D, thu thập dữ liệu và đưa vào hệ thống DS. Từ đó, viện sẽ có phương án sử dụng dữ liệu phù hợp theo mỗi chủ đề nghiên cứu. Cụ thể, 1) Nghiên cứu giả lập hoạt động của xe thực tế bằng cách đưa vào hệ thống DS dữ liệu được ghi lại trong EDR (bộ ghi dữ liệu sự kiện) hoặc DSSAD (thiết bị ghi trạng thái hoạt động) lắp trên xe, 2) MIAD đang làm việc với JEITA về dự thảo quy chuẩn cho thiết bị DSSAD gắn trên xe tự hành, trong đó, những dữ liệu quan trọng đối với khả năng giả lập hoạt động của xe sẽ được sàng lọc ra, 3) Nghiên cứu phương pháp phân tích tai nạn của xe tự hành sử dụng dữ liệu phương tiện thực tế tại "Chương trình Nghiên cứu và phát triển thực tiễn toàn diện cho các vấn đề về đạo đức, pháp lý và xã hội xoay quanh khoa học công nghệ" mà Viện Công nghệ Sản xuất - Trường Đại học Tokyo, Trường Đại học Tsukuba và MIAD đang tham gia, 4) Nghiên cứu cách liên kết, chia sẻ và bảo mật dữ liệu giữa các trường đại học có nghiên cứu về xe tự hành, tập trung vào MIAD và Trường Đại học Tohoku, 5) Sử dụng AI và mô phỏng cho nghiên cứu phân tích điều kiện đường giao thông và hành vi lái xe nhằm thiết lập phương thức giao tiếp hiệu quả giữa người lái và phương tiện (HMI), 6) Nghiên cứu, hệ thống hóa cách giải quyết tranh chấp liên quan đến phương tiện tự hành, bao gồm vấn đề bảo hiểm, dựa trên kiến thức thu được qua các nghiên cứu, 7) Nghiên cứu về tự động hóa quản lý đường bộ sử dụng dữ liệu thu thập liên tục từ từ phương tiện và LiDAR (máy quét), và 8) Tạo bản đồ VR 3D của khu vực Hamadōri (tỉnh Fukushima), nhằm hỗ trợ hoạt động đưa tin, truyền bá về khu vực, giúp thúc đẩy tiến trình tái thiết, hồi sinh của khu vực này.

Đồng thời, trong thời gian tới MIAD sẽ tổ chức các hội thảo về hệ thống mô phỏng lái xe DS và AI (trí tuệ nhân tạo) cho sinh viên, nhằm phát triển lực lượng sinh viên có thể hỗ trợ công tác thu thập và phân tích dữ liệu từ phương tiện thực tế, phục vụ cho các nghiên cứu.

Sử dụng UC-win/Road diễn họa dữ liệu point cloud 3 chiều quét bằng laser

Tiềm năng của những nghiên cứu kết hợp các lĩnh vực khoa học kỹ thuật và khoa học xã hội

Giáo sư Nakabayashi cho rằng, "Đối với những người nghiên cứu về bảo hiểm thì không có gì lạ, nhưng người bình thường có thể hỏi: Tại sao lại nghiên cứu bảo hiểm cho xe tự hành? Thực tế thị trường bảo hiểm thiệt hại (bảo hiểm tai nạn) tại Nhật Bản cho thấy bảo hiểm phương tiện chiếm 60%, do đó người ta rất quan tâm đến việc trong trường hợp xe tự hành thì trách nhiệm bảo hiểm sẽ thay đổi ra sao, tiến trình phân tích nguyên nhân tai nạn như thế nào. Hơn nữa, việc tính toán phí bảo hiểm phụ thuộc vào dữ liệu, và dữ liệu thu được từ hệ thống DS có thể phục vụ cho các dịch vụ vượt ra ngoài khuôn khổ bảo hiểm truyền thống, chẳng hạn như phòng ngừa tai nạn.".

Ngoài ra theo Giáo sư, "Nếu có khả năng tích hợp các sự kiện xảy ra trong thế giới thực vào thế giới ảo và thực hiện các nghiên cứu khác nhau bao gồm dự đoán, chúng ta có thể phản ứng nhanh chóng với các thảm họa, tai nạn sẽ xảy ra trong thế giới thực. Thêm vào đó, còn một số các vấn đề cần lưu ý như xử lý dữ liệu cá nhân, cũng như xây dựng sự đồng thuận rộng rãi.".

Mặt khác, luật sư Yoshida, người đã quyết định đưa vào sử dụng hệ thống DS, cho rằng không nên chọn chủ đề nghiên cứu dựa trên chuyên ngành của bản thân, mà nên hợp tác, liên kết với nhiều viện nghiên cứu và các chuyên gia trong lĩnh vực khác nhau, bởi như vậy sẽ giúp dẫn lối đến những ý tưởng và sự phát triển mới. "Tôi nghĩ rằng kiến thức mới có thể được tạo ra đơn giản bằng cách cùng nhau thực hiện các nghiên cứu đa dạng, bất kể trong lĩnh vực khoa học tự nhiên hay khoa học xã hội."