Ngành đường sắt tự động hóa việc tránh tàu tại nhiều ga

Trải qua hơn hai thập kỷ đầu tư hiện đại hóa hệ thống tín hiệu đường sắt với công nghệ nhập khẩu, ngành đường sắt Việt Nam từng đối mặt nhiều khó khăn do phụ thuộc vào công nghệ nước ngoài. Tuy nhiên, việc nghiên cứu, làm chủ và chế tạo thành công hệ thống điều khiển chạy tàu trong nước đã mở ra hướng đi mới, từng bước nâng cao năng lực tự chủ về công nghệ và bảo đảm an toàn vận hành.

Tổng công ty Đường sắt Việt Nam, Trường Đại học Giao thông vận tải và Viện Khoa học và Công nghệ giao thông vận tải phối hợp với Viện Ứng dụng công nghệ thuộc Bộ Khoa học và Công nghệ đã triển khai đề tài "Nghiên cứu, chế tạo, thử nghiệm hệ thống điều khiển chạy tàu ga điện khí tập trung ứng dụng công nghệ vi điều khiển".

Sau khi triển khai, nhóm nghiên cứu đã làm chủ công nghệ và thiết kế, chế tạo thành công hệ thống điều khiển chạy tàu hoàn chỉnh, gồm các thiết bị quan trọng như hệ thống liên khóa điện tử, hệ thống đếm trục, hệ thống đèn tín hiệu sử dụng công nghệ LED và nhiều thành phần kỹ thuật khác.

Các thiết bị được thiết kế theo công nghệ hiện đại, từ cảm biến đếm trục, đèn tín hiệu đến hệ thống liên khóa đều có khả năng tự động cập nhật trạng thái hoạt động thông qua mạng Internet theo mô hình Internet vạn vật (IoT). Dữ liệu thu thập từ hệ thống cho phép giám sát thiết bị từ xa, hỗ trợ xây dựng các mô hình chẩn đoán, bảo trì thông minh và từng bước hình thành bản sao số (Digital Twin) của mạng lưới đường sắt quốc gia, góp phần nâng cao hiệu quả quản lý kết cấu hạ tầng và năng lực khai thác.

Trước đó, ngành đường sắt triển khai đầu tư nâng cấp kết cấu hạ tầng, trong đó có hệ thống tín hiệu tự động tại nhiều ga nhằm tự động hóa việc tổ chức tàu tránh nhau. Nguồn vốn đầu tư lên tới hàng nghìn tỷ đồng, gồm cả công nghệ từ Trung Quốc và Pháp.

Hệ thống này tên gọi là hệ thống điện khí tập trung liên khóa rơle 6502 (thiết bị 6502) do nhà thầu Trung Quốc lắp đặt, gồm bộ phận cảm biến đếm trục, hệ thống tín hiệu điều khiển để tự động chuyển ghi (thiết bị chuyển hướng tàu) cho tàu vào đường tránh tự động, đảm bảo an toàn chạy tàu, cải thiện điều kiện lao động, nâng cao tính cạnh tranh của vận tải đường sắt. Với công nghệ của Pháp, hệ thống tín hiệu điều khiển tập trung (thiết bị SSI) theo tiêu chuẩn châu Âu, giám sát qua hệ thống máy tính.

Tuy nhiên, sau một thời gian đưa vào khai thác, cả hai hệ thống tín hiệu này bộc lộ nhiều bất cập. Cuối năm 2016 và đầu năm 2017, tại ga Văn Điển xảy ra các vụ trật bánh toa xe hàng liên quan đến hệ thống tín hiệu SSI. Trong năm 2017, các sự cố tương tự tiếp tục được ghi nhận tại nhiều ga sử dụng thiết bị SSI và 6502 như Dĩ An, Yên Viên, Giáp Bát, Văn Điển. Chi nhánh Khai thác đường sắt Hà Nội cũng phát hiện thiết bị SSI tại ga Giáp Bát thường xuyên gặp lỗi ở hệ thống đếm trục và thiết bị chuyển ghi.

Đến năm 2018, Chi nhánh Khai thác đường sắt Sài Gòn cho biết, trong số 23 ga sử dụng thiết bị tín hiệu điện khí tập trung 6502 do nhà thầu Trung Quốc lắp đặt, có tới 12 ga phát sinh các vấn đề kỹ thuật sau một thời gian khai thác.

Trước thực trạng trên, Tổng công ty Đường sắt Việt Nam đã phối hợp với đơn vị liên quan để tìm giải pháp khắc phục các bất cập của thiết bị 6502, bảo đảm an toàn giao thông đường sắt. Tuy nhiên, việc cải tạo, nâng cấp hệ thống gặp nhiều khó khăn do Việt Nam chưa làm chủ công nghệ.

Theo các đơn vị chuyên môn, khi bàn giao dự án, nhà thầu Trung Quốc không chuyển giao phần mềm đếm trục - bộ phận có chức năng xác định vị trí đoàn tàu trên đường ray. Trong khi đó, dự án đã hết thời gian bảo hành nên mọi nhu cầu cải tạo, nâng cấp đều phải phụ thuộc vào chuyên gia nước ngoài.

Bên cạnh đó, Bộ Khoa học và Công nghệ cho biết công nghệ liên khóa rơle 6502 đã không còn được phía Trung Quốc tiếp tục sản xuất khi nước này chuyển sang thế hệ liên khóa điện tử, gây khó khăn cho công tác bảo trì, sửa chữa và nâng cấp thiết bị tại Việt Nam.

Lúc này, việc nghiên cứu đề tài "Nghiên cứu, chế tạo, thử nghiệm hệ thống điều khiển chạy tàu ga điện khí tập trung ứng dụng công nghệ vi điều khiển" trở nên cấp bách.

Kết quả của đề tài được đánh giá là bước tiến quan trọng về phát triển kết cấu hạ tầng, từng bước làm chủ công nghệ thiết kế, chế tạo, vận hành, bảo trì, sửa chữa và thay thế các hệ thống tự động hóa điều khiển chạy tàu, hướng tới nâng cao tỷ lệ nội địa hóa của ngành đường sắt trong bối cảnh đất nước đang triển khai các chủ trương, chính sách phát triển công nghiệp đường sắt và xây dựng nền công nghiệp tự chủ tới đây.