HÀN QUỐC – Các dự án đường sắt thông minh trên khắp thế giới được đặc trưng bởi các khoản đầu tư lớn và những tiến bộ công nghệ nhằm nâng cao hiệu quả, tính bền vững và trải nghiệm của hành khách.

Khoảng 43% các dự án xây dựng du lịch và lữ hành trên thế giới, bao gồm cả đường sắt, trong giai đoạn triển khai, cho thấy sự tập trung mạnh mẽ vào việc phát triển cơ sở hạ tầng, được thúc đẩy bởi những tiến bộ về kết nối, đám mây và công nghệ mạng di động 5G.

Chính phủ các nước ngày càng đầu tư mạnh mẽ vào việc nâng cấp cơ sở hạ tầng đường sắt, với các dự án tập trung vào việc xây dựng đường ray mới, hệ thống tín hiệu và thiết bị điện. Những khoản đầu tư này giúp cải thiện hiệu quả của các dịch vụ hiện tại, mở ra các nguồn doanh thu mới và thu hút thêm hành khách. Cùng với những phát triển này, các giải pháp đường sắt bền vững ngày càng được chú trọng, hướng đến mục tiêu tạo ra mạng lưới đường sắt cao tốc xanh hơn.

Khi các quốc gia trên khắp thế giới nâng cấp cơ sở hạ tầng đường sắt, việc tích hợp công nghệ thông minh sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện hiệu quả và trải nghiệm của hành khách. Việc nâng cấp cơ sở hạ tầng đường sắt mang lại rất nhiều lợi ích, từ việc tăng cường an toàn và theo dõi thời gian thực thông qua việc triển khai các giải pháp như hệ thống bảo vệ tàu tự động (ATP – automatic train protection) và hệ thống quản lý tàu (TMS – train management systems) cho đến hệ thống kết nối tập trung hơn, tích hợp nhiều hệ thống trên tàu, chẳng hạn như GPS, thông tin hành khách và các giải pháp an ninh.

Sự tích hợp này giúp giảm độ phức tạp trong vận hành và chi phí bảo trì liên quan đến việc quản lý các hệ thống riêng biệt. Các nhà đầu tư đường sắt ngày càng áp dụng các giải pháp này để hợp lý hóa hoạt động, cải thiện bảo trì dự đoán và nâng cao dịch vụ khách hàng bằng cách hợp nhất các hoạt động vào một nền tảng duy nhất.

Tìm kiếm công nghệ phù hợp
Ông Jacky Wang, Phó Chủ tịch Giao thông Thông minh tại Tập đoàn Huawei, đã nói rằng: “Giao thông vận tải là cơ sở hạ tầng rất quan trọng đối với mỗi quốc gia và là nền tảng then chốt cho sự phát triển kinh tế – xã hội. Nhiều quốc gia trên khắp Nam Phi, Trung Đông và châu Á – Thái Bình Dương đã triển khai các chiến lược giao thông thông minh, bao gồm các trung tâm giao thông và logistics khu vực. Công nghệ số mới nhất sẽ giúp họ xây dựng giao thông an toàn hơn, xanh hơn, hiệu quả hơn, thú vị hơn và tiết kiệm chi phí hơn, và cuối cùng đạt được tính di động như một dịch vụ. Khi hiệu quả giao thông được cải thiện, hoạt động kinh doanh sẽ bùng nổ, đặc biệt là trong các lĩnh vực như logistics, du lịch và thương mại quốc tế.”

Ông Jacky nói tiếp: “Để đạt được chuyển đổi số, thông minh và tiết kiệm, chúng ta phải tìm ra công nghệ phù hợp cho các tình huống khác nhau.”

Ví dụ, hệ thống thông tin di động đường sắt tương lai (FRMCS – future railway mobile communication systems) sẽ đóng vai trò quan trọng trong quá trình chuyển đổi số của ngành đường sắt. Được Liên minh Đường sắt Quốc tế (UIC – Union of Railways) thiết kế để kế thừa hệ thống truyền thông GSM-R (1) với sự hợp tác chặt chẽ cùng các bên liên quan trong toàn ngành đường sắt, hệ thống FRMCS là một công cụ hỗ trợ quan trọng cho quá trình số hóa đường sắt. Hệ thống này bao gồm ba tầng – ứng dụng, dịch vụ và vận tải, các tầng tách biệt nhau. Kiến trúc này hỗ trợ các ứng dụng đường sắt khác nhau, chẳng hạn như quản lý trực quan, bảo trì dự đoán, cảnh báo xâm nhập, định vị chính xác, bản đồ số và cảnh báo thiên tai. Hệ thống cho phép các nhà đầu tư đường sắt lựa chọn công nghệ 4G, 5G hoặc các công nghệ truy cập vô tuyến (RAT – radio access technologie) khác để truyền dữ liệu dựa trên yêu cầu dịch vụ, mức độ hoàn thiện của dịch vụ và hệ sinh thái.
(1) GSM-R (global system for mobile communications – railway): là một hệ thống truyền thông vô tuyến được thiết kế đặc biệt cho ngành đường sắt, cung cấp các dịch vụ thoại và dữ liệu cần thiết cho hoạt động của đường sắt. Nó là một phần của hệ thống quản lý giao thông đường sắt châu Âu (ERTMS) và được sử dụng để liên lạc giữa các trung tâm điều khiển và tàu hỏa, đảm bảo an toàn và hiệu quả trong vận hành đường sắt.

Tại InnoTrans 2024, sách trắng (whitepaper) (2) “Railway Wireless for FRMCS” (tạm dịch là ‘Đường sắt không dây cho hệ thống FRMCS’) của tập đoàn Huawei thảo luận chi tiết về các giải pháp triển khai mạng cho FRMCS, dựa trên chuyên môn kỹ thuật của công ty trong lĩnh vực không dây để làm tài liệu tham khảo kỹ thuật cho việc lập kế hoạch và xây dựng mạng không dây đường sắt thế hệ tiếp theo. Sách trắng nêu rõ những vấn đề chính mà các doanh nghiệp ngành đường sắt phải đối mặt trong quá trình nâng cấp truyền thông di động, diễn giải các tiêu chuẩn của hệ thống FRMCS mới nhất và nêu bật những lợi thế của hệ thống FRMCS so với các công nghệ mạng rộng công suất thấp.
(2) Sách trắng: là một tài liệu chính thức, thường là báo cáo hoặc hướng dẫn, được phát hành bởi một tổ chức, công ty hoặc cơ quan chính phủ để cung cấp thông tin chuyên sâu, phân tích hoặc đề xuất về một vấn đề cụ thể, thường có tính chiến lược hoặc chính sách.

Ông Sheng Fu, Giám đốc Giải pháp Ngành Giao thông Vận tải, Bộ phận Tiếp thị và Kinh doanh Giải pháp Không dây dành cho doanh nghiệp tại tập đoàn Huawei, đã cho biết tập đoàn đã đề xuất các giải pháp định hướng công nghệ 5G nhằm giúp các doanh nghiệp đường sắt nâng cấp hệ thống truyền thông không dây một cách dễ dàng và thúc đẩy quá trình chuyển đổi số hóa và thông minh. Phù hợp với các tiêu chuẩn của hệ thống FRMCS mới nhất do liên minh UIC ban hành, các giải pháp này sẽ tận dụng mạng truyền thông không dây đường sắt thế hệ tiếp theo với băng thông cao và độ trễ thấp, đồng thời xem xét các yếu tố chính như yêu cầu của khách hàng, sự phát triển công nghệ, hệ sinh thái và chi phí.

Giải pháp thế hệ tiếp theo
Nêu bật những khó khăn và cơ hội chính trong việc nâng cấp kỹ thuật số đường sắt và sự phát triển của công nghệ truyền thông di động không dây, tập đoàn Huawei đã tận dụng Hội chợ InnoTrans 2024 để giới thiệu giải pháp mạng truyền thông quang thế hệ tiếp theo dựa trên nền tảng MS-OTN.

Là giải pháp mạng truyền thông quang đường sắt đầu tiên trong ngành hỗ trợ tiêu chuẩn fine-grain OTN (fgOTN), giải pháp của tập đoàn Huawei hướng đến mục tiêu đảm bảo hoạt động an toàn và ổn định trong ngành đường sắt. Giải pháp này cung cấp khả năng truy cập thống nhất vào nhiều dịch vụ khác nhau như E1, PDH, SDH, MPLS-TP và fgOTN, đồng thời cung cấp băng thông cao, độ tin cậy cao, độ trễ thấp, vận hành và bảo trì dễ dàng, đáp ứng các yêu cầu dịch vụ đường sắt hiện tại. Giải pháp cũng cho phép hệ thống điều khiển tàu không dây đường sắt chuyển đổi mượt mà từ hệ thống GSM-R sang FRMCS.

Khi đường sắt phát triển, chúng ngày càng yêu cầu băng thông cao hơn và mức độ kết nối chéo linh hoạt hơn để cung cấp nhiều dịch vụ khác nhau và đáp ứng các yêu cầu của mạng lưới truyền thông sản xuất hướng tới tương lai.

Theo tập đoàn Huawei, fgOTN được định nghĩa là công nghệ thế hệ tiếp theo thay thế SDH. Bên cạnh dhân cấp kỹ thuật số đồng bộ – SDH (synchronous digital hierarchy), đây là một công nghệ khác đạt tiêu chuẩn quốc tế để hỗ trợ dịch vụ truyền dẫn tốc độ bit không đổi (CBR – constant bit rate).

Với cùng lợi thế về khoảng thời gian cố định và ánh xạ như SDH, công nghệ fgOTN còn cung cấp khả năng cách ly vật lý nhằm đảm bảo độ tin cậy và bảo mật của dịch vụ, đạt được hiệu suất ổn định và độ trễ thấp giống như công nghệ SDH.

So với các thiết bị công nghệ SDH thông thường, nền tảng MS-OTN hỗ trợ chuẩn công nghệ fgOTN cung cấp cùng băng thông với OTN ở phía đường dây, cao hơn gấp mười lần so với hệ thống SDH. Hệ thống fgOTN hỗ trợ truyền các dịch vụ có mức độ chi tiết nhỏ hơn và cung cấp nhiều dịch vụ hơn thuộc nhiều loại khác nhau, đồng thời đạt được khả năng truyền tải hiệu quả và lập lịch linh hoạt.

Những lợi ích khác bao gồm khả năng vận hành và bảo trì được cải thiện, đồng bộ hóa xung nhịp hiệu quả hơn và khả năng đáp ứng nhu cầu tăng trưởng băng thông trong 10 đến 15 năm tới.

Với tinh thần hướng tới tương lai, các giải pháp công nghệ 5G định hướng số hóa hàng đầu của tập đoàn Huawei sẽ đặt ra các tiêu chuẩn cho sự phát triển của hệ thống đường sắt. Việc áp dụng các tiêu chuẩn tiên tiến thế hệ tiếp theo như mạng không dây và mạng quang có dây, chẳng hạn như công nghệ fgOTN, đang chứng tỏ vai trò quan trọng trong việc đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của một thế giới ngày càng kết nối, đồng thời đảm bảo phát triển bền vững. Những tiêu chuẩn mới này sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc xây dựng mạng lưới truyền thông đường sắt thế hệ tiếp theo, và tập đoàn Huawei sẽ đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển đó, tận dụng triệt để công nghệ quang học xây dựng nền tảng vững chắc cho giao thông vận tải và đẩy nhanh quá trình nâng cấp số hóa của ngành đường sắt.

Để xem các tin bài khác về “Đường sắt”, hãy nhấn vào đây.

Nguồn: Railway Technology