Quản lý, vận hành hệ thống tàu điện ngầm - kinh nghiệm của một số quốc gia

Công nghệ | 18:36:00 11/06/2018

DNHN - Ở những quốc gia đang phát triển, tình trạng gia tăng dân số, gia tăng số lượng phương tiện tại các đô thị lớn dẫn đến ùn tắc giao thông, gây những hệ quả xấu đang là vấn đề bức xúc. Nhiều giải pháp phát triển hạ tầng giao thông được tính đến, trong đó có khai thác không gian ngầm, đặc biệt là hệ thống tàu điện ngầm. Đây cũng là xu hướng tất yếu trong phát triển đô thị hiện đại. Việc tìm hiểu, tiếp thu những kinh nghiệm của các nước đi trước như Anh, Pháp, Nhật Bản… về áp dụng công nghệ trong quản lý và vận hành hệ thống tàu điện ngầm rất cần cho Việt Nam.

Tàu điện ngầm là phương thức vận tải hành khách đường sắt đô thị sử dụng không gian ngầm, phục vụ được khối lượng hành khách lớn, tốc độ cao. Các nước đang phát triển như Thái Lan, Philippines và Việt Nam… thường chọn tàu điện nhanh nội đô đặt trên cao để tiết kiệm chi phí. Trong khi đó, tại các quốc gia phát triển, hệ thống tàu điện nhanh nội đô thường được đặt dưới lòng đất để tiết kiệm diện tích sử dụng và tạo mỹ quan cao nhất cho thành phố.

Thực tế đã cho thấy, hạ tầng giao thông đồng bộ với những cải tiến liên tục đã đóng góp không nhỏ vào sự phát triển kinh tế, nâng cao chất lượng cuộc sống người dân của quốc gia đó. Để khắc phục những khó khăn phát sinh do sự gia tăng dân số, gia tăng số lượng phương tiện giao thông, giải pháp khai thác không gian ngầm, đặc biệt là hệ thống tàu điện ngầm là xu hướng tất yếu trong phát triển đô thị hiện đại.

Xuất phát từ nhu cầu trên, các quốc gia đang phát triển, trong đó có Việt Nam, đang tìm hiểu những kinh nghiệm của các nước đi trước như Anh, Pháp, Nhật Bản… về công nghệ áp dụng trong phương pháp quản lý và điều hành hệ thống... với mục đích tiếp thu những kinh nghiệm quý báu, giảm thiểu những sai sót không đáng có trong quá trình xây dựng và vận hành hệ thống tàu điện ngầm tại đất nước mình.

Dưới đây là một số kinh nghiệm của các quốc gia đi trước trong vấn đề này.

Đặc trưng của đường sắt đô thị là mức độ tự động hóa cao. Do đó chức năng quản lý vận hành phần lớn các hệ thống nhà ga đều được thực hiện bởi máy móc tự động. Ở hầu hết các nhà ga tàu điện ngầm trên thế giới, để sử dụng dịch vụ hành khách kiểm tra thông tin về tuyến đường định đi bằng cách nhập tên điểm đến vào máy tính của hệ thống sau đó thanh toán qua hệ thống máy bán vé tự động. Sau khi nhận được tiền của khách hàng, hệ thống sẽ tự động cấp cho khách hàng vé có chứa thông tin về chuyến đi, điểm cuối khách muốn xuống, thời gian dự kiến... Khi kết thúc hành trình, hành khách sẽ được hệ thống kiểm soát một cách tự động. Tại cửa ra vào, hành khách đưa vé vào máy soát vé, khi đó thanh chắn cửa sẽ tự động mở ra. Nếu trường hợp hành khách đi vượt quá quãng đường ghi trên vé thì thanh chắn không mở và hành khách phải trả thêm lượng tiền còn thiếu trước khi ra được khỏi ga tàu. Ngoài ra, để thuận tiện hơn cho hành khách, một số hệ thống đường sắt đô thị còn phát hành loại vé dài hạn, được thanh toán trước. Ưu điểm của loại vé này là nó có thể được sử dụng tích hợp với các phương tiện công cộng khác như xe bus, taxi.

Một nhà nhà ga đường sắt đô thị đạt tiêu chuẩn phải đảm bảo có được 2 khu vực chính: Hệ thống tầng hầm phía trên có trang bị hệ thống bán vé tự động, hệ thống điều phối và cung cấp dịch vụ thẻ, hệ thống máy rút tiền tự động, điện thoại công cộng, thang cuốn và thang máy dành cho người khuyết tật. Sân ga chờ tàu nằm ở tầng hầm sâu hơn với lớp kính chịu lực ngăn cách với các đoàn tàu. Ngoài ra, hai bên ga tàu cũng phải được trang bị hệ thống cửa thoát hiểm, hệ thống thang máy, thang bộ, lối đi. Cửa bán vé tại nhà ga được thiết kế phù hợp với lưu lượng hành khách đi tàu giờ cao điểm, đảm bảo hành khách có thể thoát nạn an toàn, nhanh chóng trong trường hợp có xảy ra hỏa hoạn hoặc các sự cố bất ngờ khác.

Cùng với sự bùng nổ của công nghệ, ngày nay hầu hết các hệ thống tàu điện ngầm của các quốc gia phát triển đều đã được nâng cấp bằng cách đưa các công nghệ hiện đại vào hầu hết các dịch vụ của hệ thống.

Tại các hệ thống tàu điện ngầm hiện đại, các cảm biến được lắp ở các vị trí quan trọng nhằm sớm phát hiện nguy cơ xảy ra các tình huống xấu để kịp thời ngăn chặn ngay từ khi nó chưa thực sự xảy ra. Nhờ việc lắp các cảm biến bên trong hệ thống cầu thanh cuốn, nhà ga sẽ phát hiện sớm tình trạng cầu thang có nguy cơ bị hỏng dựa vào các tín hiệu hệ thống nhận được từ các cảm biến. Khi phát hiện các tín hiệu bất thường, các kỹ thuật viên sẽ kiểm tra hệ thống để có hành động kịp thời trước khi hệ thống này thực sự có vấn đề.

Hay các cảm biến điều khiển cửa tự động có thể phát hiện có hành khách gần cửa tàu, giúp hạn chế các tai nạn đáng tiếc có thể xảy ra do hành khách vẫn cố lên tàu khi cửa tàu đã đóng…

Một ví dụ điển hình khác cho việc ứng dụng công nghệ hiện đại vào hệ thống tàu điện ngầm là hình ảnh chiếc tàu điện ngầm không người lái. Điều này có nghĩa tàu sẽ được điều khiển và giám sát tự động mà không có sự trợ giúp của người lái. Con người chỉ can thiệp vào trong trường hợp khẩn cấp. Hệ thống lái tàu tự động kiểm soát toàn bộ quá trình chuyển động của tàu từ khởi hành, di chuyển, dừng chính xác tại các điểm dừng, mở/đóng cửa tàu. Trong hệ thống điều khiển tàu điện không người lái,các tín hiệu, thông tin và dữ liệu về các vấn đề như vận hành tàu, tình trạng thiết bị, lệnh điều khiển… được trao đổi, giao tiếp từ phân hệ này đến phân hệ khác, từ thiết bị này đến thiết bị khác thông qua hệ thống truyền tin chung. Hệ thống truyền tin đảm bảo quá trình truyền tin trong toàn hệ thống điều khiển tàu điện với độ tin cậy cao, thể hiện trong một số ứng dụng tiêu biểu sau:

Một thiết bị đo lường (máy tính) được đặt bên đường ray để theo dõi tất cả các chuyến tàu trong đoạn ray xác định và tính toán một cách thích hợp quyền chuyển động cho mỗi tàu. Do đó, số lượt chạy của các tàu sẽ ổn định hơn so với hình thức điều khiển tàu truyền thống.

Khi ở chế độ hoàn toàn tự động, tàu điện sẽ được điều khiển tự động bởi một mô-đun điều khiển, kết hợp nhiệm vụ điều khiển và bảo vệ  tuyến đường bằng phân hệ khóa liên động. Để thực hiện được chức năng này, máy tính đặt bên đường ray liên tục trao đổi dữ liệu với các máy tính của trung tâm điều khiển và các máy tính trên tàu qua sóng radio.

Trên tàu, hệ thống vận hành tàu tự động thay thế người lái vận hành và kiểm soát tốc độ chạy tàu, giao tiếp với thiết bị trên đường ray, tại nhà ga để nhận các thông tin dữ liệu cần thiết về quá trình chuyển động của tàu. Các máy tính của hệ thống vận hành tàu tự động theo dõi và kiểm soát hoạt động chạy tàu và nếu cần thiết nó có thể được hiệu chỉnh (nhận lệnh) từ hệ thống bảo vệ tàu tự động để đảm bảo an toàn chuyển động của tàu.

Ảnh minh họa - Nguồn: Internet

Lần đầu xuất hiện ở Đan Mạch, chiếc tàu điện ngầm được vận hành hoàn toàn tự động đã hứa hẹn mở ra một tương lai mới cho lĩnh vực vận tải dưới lòng đất. Hầu hết các chuyên gia đều đánh giá cao khả năng nhân rộng của mô hình này trên toàn thế giới. Và đúng như dự kiến, hiện nay mô hình tàu điện ngầm không người lái đã chính thức được vận hành tại nhiều quốc gia phát triển khác như Anh, pháp, Nhật Bản, Trung Quốc… và rất có thể, trong tương lai không xa, nhờ kế thừa được kiến thức, công nghệ cũng như kinh nghiệm của những nước đi trước và không ngừng học hỏi, nâng cao kiến thức về công nghệ, chủ động hơn về nguồn vốn và xây dựng được cơ sở hạ tầng đồng bộ hơn, các quốc gia đang phát triển, trong đó có Việt Nam, cũng sẽ đưa được những chuyến tàu điện ngầm không người lái đầu tiên vào khai thác.

Nguyễn Thụy Oanh

Theo: Tạp chí Doanh nghiệp & Hội nhập