Kinh nghiệm của một số nước về tổ chức chạy tàu trên đường sắt cao tốc

TS. LÊ THỊ TUỆ KHANH Trường Đại học Giao thông vận tải

TÓM TẮT: Bài báo tìm hiểu các yêu cầu chung về công tác tổ chức chạy tàu trên đường sắt cao tốc và thực tế triển khai của một số nước trên thế giới nhằm giúp cho ngành Đường sắt Việt Nam trong việc thực hiện các dự án đường sắt cao tốc theo chiến lược phát triển GTVT đường sắt đến năm 2050.

TỪ KHÓA: Đường sắt cao tốc, tổ chức chạy tàu, biểu đồ chạy tàu.

ABSTRACT: This article studies the general requirements of train operation on high speed railway and deployment of some countries in order to help Vietnam railways on operation of high speed railway projects in railway transportation development strategy until 2050.

KEYWORDS: High speed railway, train operation organization, train operation chart.

1. ĐẶT VẤN ĐỀ

Chiến lược phát triển GTVT đường sắt Việt Nam đến năm 2020 và tầm nhìn đến năm 2050 [1,2,3] là hoàn thành và đưa vào khai thác một số đoạn đường sắt cao tốc trên trục đường sắt Bắc - Nam bằng cách triển khai xây dựng mới tuyến đường sắt cao tốc theo 2 giai đoạn như sau:

- Giai đoạn đầu: Xây dựng mới tuyến đường sắt tốc độ cao 160 - 200 km/h đường đôi khổ 1435mm với hạ tầng tuyến có thể đáp ứng khai thác cao tốc 350 km/h trong tương lai; ưu tiên xây dựng trước những đoạn tuyến có nhu cầu vận tải lớn trên trục Bắc - Nam theo khả năng huy động vốn.

- Giai đoạn tiếp theo: Phấn đấu hoàn thành tuyến đường đôi khổ 1435mm trên trục Bắc - Nam, sau năm 2050 triển khai tốc độ cao tốc 350 km/h.

Cùng với việc tìm hiểu kinh nghiệm xây dựng tuyến của các nước [4,5], việc nghiên cứu các yêu cầu chung về tổ chức chạy tàu trên đường sắt cao tốc của các nước trên thế giới có thể rút ra nhiều kinh nghiệm cho việc khai thác hiệu quả đường sắt cao tốc Việt Nam sau này.

2. NỘI DUNG

Kinh nghiệm các nước đã xây dựng và khai thác đường sắt cao tốc chỉ ra rằng cần phải nâng cao triệt để các yêu cầu cho toàn bộ công tác tổ chức chạy tàu trên đường sắt cao tốc. Cụ thể là:

- Đảm bảo nghiêm ngặt an toàn chạy tàu cao tốc cũng như đội ngũ nhân viên trên đường sắt và trong phạm vi hành lang an toàn đường sắt;

- Tuân thủ biểu đồ chạy tàu trên toàn tuyến, nếu vi phạm thì cần hồi phục nhanh nhất chế độ chạy tàu bình thường;

- Đảm bảo các thông số của các thiết bị ga và đoàn tàu đường sắt cao tốc ở mức độ kĩ thuật yêu cầu trong suốt quá trình khai thác;

- Sử dụng các công cụ mới nhất để kiểm tra các thông số của các trang thiết bị kĩ thuật và công nghệ hiện đại điều khiển các quá trình vận tải.

- Đảm bảo đội ngũ nghiệp vụ đường sắt cao tốc, đặc biệt là các chuyên gia điều khiển chạy tàu cao tốc (điều độ viên, tài xế…) đạt năng suất lao động cao.

Để đạt được yêu cầu trên, ngành Đường sắt cần phải có các giải pháp cụ thể sau:

2.1. Đảm bảo mức độ an toàn chạy tàu cao

- Phải sử dụng tổ hợp các thiết bị kĩ thuật hiện đại;

- Tổ chức lao động hợp lí và có sự tham gia của các cán bộ trình độ cao ở tất cả các giai đoạn, các khu vực xây dựng và khai thác đường sắt cao tốc;

- Cần chế tạo và sử dụng hệ thống tự động điều khiển chạy tàu để đảm bảo vận tốc lớn với mật độ chạy tàu cao. Hệ thống này phải có chức năng lập biểu đồ chạy tàu cụ thể hàng ngày có tính đến trễ tàu, chuyển thông tin về chậm tàu tới ga và hành khách trên tàu; lập các đoàn tàu trong bãi cũng như thực hiện mọi công việc trên cơ sở biểu đồ chạy tàu đã được xây dựng;

- Điều độ chạy tàu cần kiểm tra thiết bị tự động quản lí hành trình, đưa ra lệnh điều chỉnh biểu đồ chạy tàu do sai lệch với biểu đồ chạy tàu được duyệt.

Trên đường sắt cao tốc Nhật Bản [5], khi tàu chậm giờ thì hệ thống tự động điều khiển chạy tàu giúp điều độ chạy tàu xem xét các phương án điều chỉnh biểu đồ chạy tàu, thay đổi đường đón, đường gửi tàu ở các ga. Các kiến nghị điều chỉnh được truyền đến điều độ trên màn hình ở dạng biểu đồ và sau đó hệ thống chờ giải pháp hợp lý nhất. Nội dung các lệnh điều chỉnh của điều độ viên được chuyển tới hệ thống điều khiển sẽ tự động hiện trên màn hình của trực ban chạy tàu các ga, depo và các trạm khác có liên quan tới việc đảm bảo quá trình vận chuyển. Trưởng tàu và lái tàu nhận được các lệnh này ở hệ thống radio trên đoàn tàu. Trong hệ thống này, điều độ chạy tàu được giải phóng khỏi các thao tác dẫn đường tại các ga và có nhiều thời gian hơn để kiểm tra vị trí các đoàn tàu trên màn hình cũng như đưa ra các lệnh để thực hiện điều khiển tốt nhất. Vai trò và trách nhiệm của điều độ chạy tàu đặc biệt lớn trong thời gian phong tỏa khi trên các khu gian đường sắt cao tốc đồng thời tiến hành hàng loạt công tác sửa chữa đường và thiết bị, có nhiều đoàn tàu cùng với nhân lực, vật liệu, thiết bị phục vụ sửa chữa. Công tác của điều độ viên sẽ càng khó khăn khi các phương tiện di chuyển theo lệnh của điều độ viên qua hệ thống radio, bởi vì hệ thống tự động điều khiển đã bị ngắt trong thời gian phong tỏa…, chỉ có những điều độ viên kinh nghiệm nhất mới lên ban làm việc trong thời gian phong tỏa đường.

2.2. Tuân thủ biểu đồ chạy tàu trên toàn tuyến

Đây là yêu cầu quan trọng để khai thác hiệu quả đường sắt cao tốc. Đến ga đúng lịch trình đối với hành khách là một trong những chỉ tiêu quan trọng về mức độ tiện nghi và khả năng cạnh tranh của đường sắt cao tốc so với hàng không. Doanh nghiệp vận tải đường sắt cao tốc của một số nước chấp nhận trả lại toàn bộ hoặc một phần tiền vé cho hành khách khi tàu đến chậm (Nhật Bản, Tây Ban Nha…).

Tại Tây Ban Nha, trên tuyến đường sắt cao tốc Mandrid - Xevil, khi chậm quá 5 phút khách được hoàn 100% tiền vé. Trong 5 năm đầu khai thác, số tàu đến muộn chiếm 0.28%, hàng năm hành khách được trả lại trung bình gần 44 triệu Peso [6].

a) - 30 đôi tàu/ngày đêm - năm 1964

b) - 150 đôi tàu/ngày đêm - năm 2007 Hình 2.1: Biểu đồ chạy tàu cao tốc “Tokaido Shinkasen” (Tokyo - Osaka)

Theo [6], trên Hình 2.1 đưa ra biểu đồ chạy tàu cao tốc Nhật Bản “Tokaido Shinkansen” vào năm 1964 và 2007. Trên đó thấy rằng, khối lượng chạy tàu tăng gấp nhiều lần. Thời gian mỗi giờ từ Tokyo đến Osaka và ngược lại vào giờ cao điểm chạy đến 15 đoàn tàu. Với mật độ chạy tàu này khi giảm vận tốc một đoàn tàu kéo theo hạn chế vận tốc các đoàn tàu còn lại.

Hình 2.2: Biểu đồ chạy tàu trên đường sắt cao tốc “Tokaido Shinkasen” Tokyo - Giphu - Khaxima (Nhật Bản)

Trên Hình 2.2 trình bày biểu đồ chạy tàu đã thực hiện trong một ngày từ 9h40 đến 14h10 trên đoạn Tokyo - Nagoya của đường “Tokaido Shinkasen”. Đoàn tàu A trên khu gian Khamamasu - Cuzioka do hư hỏng nên phải chạy với vận tốc hạn chế. 7 đoàn tàu chạy sau với giãn cách thời gian nhỏ bắt buộc phải hạn chế vận tốc. Vì lí do trên, 8 đoàn tàu đến ga cuối Tokyo chậm giờ. Nguyên nhân là khi đón các đoàn tàu đến ga vào depo và gửi đoàn tàu từ depo ra ga đã sử dụng các đường chính (các đường chạy giữa depo và ga thời gian này chưa được xây dựng), vì vậy do các đoàn tàu giao nhau nên bắt buộc phải chậm đón tàu [6].

Hình 2.3: Biểu đồ chạy tàu cao tốc giữa các ga Parir - Monparnac và Tur - Monlui (Pháp)

Theo [6], trên Hình 2.3 trình bày biểu đồ chạy tàu cao tốc TGV giữa các ga Parir - Monparnac và Tur - Monlui (Pháp). Đoàn tàu chạy theo lịch trình giữa chúng với vận tốc lớn nhất 300 km/h mất 53 phút. Trong trường hợp gặp sự cố, vận tốc đoàn tàu giảm đến 200 km/h và thời gian mất gần 80 phút. Điều này kéo theo 7 đoàn tàu cao tốc chạy không theo biểu đồ đã lập. Các ví dụ nêu trên chỉ ra rằng: Việc tuân thủ nghiêm ngặt biểu đồ chạy tàu khi tổ chức chạy tàu cao tốc có ý nghĩa đặc biệt quan trọng.

Để đạt mức độ cao nhất việc thực hiện biểu đồ chạy tàu và trong trường hợp vi phạm biểu đồ đã lập thì cần phải nhanh nhất đưa đoàn tàu chậm vào chạy theo lịch trình. Với mục đích này, trên đường sắt cao tốc người ta sử dụng các giải pháp tổ chức kĩ thuật sau:

- Trong biểu đồ chạy tàu dự trữ ít nhất 7% thời gian chạy thực.

- Để chạy tàu theo hai chiều người ta đặt hai đường chính, điều này cho phép trong một số trường hợp tại một đoạn đường nào đó trên hai đường chính cho chạy tàu một chiều (Pháp, Đức, Ý).

- Tại một số ga, khách cần xem xét bố trí thêm các đường đón, tiễn để chuyển khách nhanh và thuận tiện qua ke khách dạng đảo (Nhật Bản) hoặc là ke khách dạng sườn (Pháp) từ tàu này sang tàu khác (tàu dự trữ hoặc tàu chạy theo lịch). Cũng với mục đích này, người ta có thể xây dựng các ga đặc biệt với các đường đón gửi (ví dụ tại đường sắt cao tốc của Pháp khoảng cách giữa các ga loại này từ 43km đến 70km).

- Đặt các trạm điều độ với hai độ tuyến để chuyển tàu từ đường chính này sang đường chính khác (trên đường sắt cao tốc Pháp các trạm này được bố trí giữa hai ga).

- Sử dụng hệ thống bảo dưỡng kĩ thuật và sửa chữa các thiết bị ga và đoàn tàu đường sắt cao tốc. Tại các hệ thống này, các chuyên gia của các hãng sản xuất tiến hành kiểm tra thường xuyên trạng thái thiết bị nhằm đảm bảo dịch vụ chất lượng cao và cho phép các doanh nghiệp công nghiệp theo dõi thường xuyên trạng thái các chi tiết trong quá trình khai thác, điều này cho phép nâng cao chất lượng sử dụng của sản phẩm.

2.3. Thu hút người sử dụng dịch vụ đường sắt cao tốc trong điều kiện cạnh tranh với các loại hình giao thông khác

Năng suất lao động cao trên đường cao tốc được đảm bảo bởi lượng hành khách lớn và ổn định. Việc mở rộng khu vực hấp dẫn dân cư tới các đoàn tàu đường sắt cao tốc thúc đẩy tăng số lượng người sử dụng dịch vụ đường sắt cao tốc trong điều kiện cạnh tranh với các loại hình giao thông khác, điều này cũng thúc đẩy kết nối đường sắt cao tốc với các đường sắt thông thường; tổ chức các ga chuyển tàu trên tuyến đường sắt cao tốc và phối hợp chính xác thời gian đến các ga này của tàu cao tốc và tàu khách trên đường sắt thông thường; bố trí các trạm dừng bổ sung của đường sắt cao tốc ở ngoại ô các thành phố lớn với khoảng cách giữa chúng là 100km đến 140km; thực hiện chế độ bán vé linh hoạt, mềm dẻo có khuyến mãi (ví dụ như bán vào giờ thấp điểm, bán vé trước, bán theo gói…).

Khuyến khích hành khách trên các đường sắt cao tốc bằng cách có gói dịch vụ bổ sung đa dạng và chất lượng phục vụ tốt ở ga cũng như trên đoàn tàu, có sự quan tâm đặc biệt tới người già, trẻ em, người khuyết tật; tổ chức dịch vụ vận chuyển trẻ em mà không cần bố mẹ đi cùng…

a - Sơ đồ cấu trúc tổng quát tổ hợp điều khiển chạy tàu cao tốc và trung tâm điều khiển trên tuyến Xanhpeterbua - Maxcova b - Trung tâm Điều độ chạy tàu tuyến XanhPeterbua - Maxcova Hình 2.4

Theo [6], từ ngày 01/3/1984, tuyến chạy tàu tốc độ cao đầu tiên của Liên Xô trước đây và Liên bang Nga hiện nay là Matxcova - Xanh Peterbua đã bắt đầu khai thác thường xuyên để vận chuyển hành khách bằng đoàn tàu điện EP200. Đoàn tàu này một tuần chạy một lần từ Matxcova đến Xanh Peterbua và ngược lại mất 4h39 với vận tốc lữ hành là 178 km/h. Các giải pháp về cải tạo tuyến Matxcova - Xanh Peterbua kéo dài gần 30 năm. Vào năm 2009, khi bắt đầu khai thác đoàn tàu “Xapxan” chạy với vận tốc hơn 250 km/h thì tại trung tâm điều độ chạy tàu người ta đưa vào khai thác trung tâm điều khiển chạy tàu cao tốc (Hình 2.4). Hạt nhân của trung tâm này là tổ hợp điều khiển hiện đại. Tổ hợp này có sự trợ giúp của các phần mềm chuyên dụng và các công cụ toán học đưa ra các giải pháp điều chỉnh để truyền nhanh thông tin tới các đối tượng cần điều khiển: Thiết bị liên khóa tập trung, hệ thống lái tàu tự động, điều độ viên… Tổ hợp này tập trung trong một phòng điều hành chung, tại đây đặt bảng thông tin điện tử có kích thước 12.5m x 2m, trên bảng đó hiển thị tình trạng các đoàn tàu đang vận hành.

3. KẾT LUẬN

Nghiên cứu các yêu cầu chung về công tác tổ chức chạy tàu trên đường sắt cao tốc và kinh nghiệm trong lĩnh vực này của một số nước trên thế giới nhằm giúp thêm kinh nghiệm cho ngành Đường sắt Việt Nam trong việc triển khai thực hiện các dự án đường sắt cao tốc trong chiến lược phát triển GTVT đường sắt đến năm 2050. Đó là cần tăng cường công tác quản lý nhà nước, huy động nguồn vốn, đào tạo nguồn nhân lực xây dựng đường sắt, khai thác vận tải đường sắt, áp dụng khoa học công nghệ tiên tiến hiện đại, phát triển công nghiệp đường sắt, phát triển tuyến đường sắt, áp dụng công nghệ tổ chức chạy tàu tiên tiến, thực hiện chính sách giá cả, nâng cao chất lượng phục vụ… để thu hút hành khách sử dụng dịch vụ đường sắt cao tốc và tăng khả năng cạnh tranh với các loại hình vận tải hành khách khác trên thị trường.

Tài liệu tham khảo

[1]. Chiến lược phát triển GTVT đường sắt đến năm 2020 và tầm nhìn đến năm 2050 (Quyết định số 1686/QĐ-TTg ngày 20/11/2008 của Thủ tướng Chính phủ).

[2]. Điều chỉnh Chiến lược phát triển GTVT đường sắt Việt Nam đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2050 (Quyết định 2014/QĐ-TTg ngày 10/02/2015 của Thủ tướng Chính phủ).

[3]. Điều chỉnh Quy hoạch tổng thể phát triển GTVT đường sắt đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2050 (Quyết định 1468/QĐ-TTg ngày 24/08/2015 của Thủ tướng Chính phủ).

[4]. Lê Thị Tuệ Khanh (2017), Các giai đoạn hình thành và định hướng phát triển giao thông đường sắt tốc độ cao và cao tốc tại Liên bang Nga, Tạp chí GTVT, số tháng 4.

[5]. I.P.Kixelev (2011), Tuyến đường sắt cao tốc: Đặc điểm, giải pháp kĩ thuật và hướng phát triển, Tạp chí Giao thông Đường sắt N5, (bản tiếng Nga).

[6]. I.P. Kixelev (2014), Đường sắt cao tốc (bản tiếng Nga).