Trong bài viết trước về chủ đề đường sắt, ban biên tập technologyMAG đã chia sẻ bài viết về hệ thống đường sắt tại Hàn Quốc, bài viết nói về một số thông tin cơ bản về lịch sử và quá trình phát triển ngành đường sắt tại quốc gia này. Trong bài viết lần này, ban biên tập technologyMAG chia sẻ video của Railways Explained, video giúp khám phá một số thông tin về đường sắt tốc độ cao tại Hàn Quốc.

Bối cảnh phát triển đường sắt tốc độ cao tại Hàn Quốc
Sự phát triển đường sắt tốc độ cao tại Hàn Quốc xuất phát từ quá trình hiện đại hóa rộng lớn của hệ thống đường sắt quốc gia. Dựa trên nền tảng của hệ thống đường sắt quốc gia, việc đưa công nghệ đường sắt tốc độ cao vào Hàn Quốc đánh dấu một bước tiến lớn về kỹ thuật.

Không giống như các quốc gia tiên phong như Pháp, Nhật Bản hay Đức, Hàn Quốc ban đầu không có khả năng tự thiết kế, chế tạo và vận hành một hệ thống đường sắt tốc độ cao hoàn chỉnh. Dù không phải hoàn toàn xa lạ với công nghệ đường sắt, nhưng trình độ kỹ thuật khi đó chưa đủ để xây dựng một mạng lưới hiện đại. Vì vậy, mục tiêu cốt lõi của chương trình đường sắt tốc độ cao của Hàn Quốc là tiếp nhận và làm chủ công nghệ tiên tiến.

Nỗ lực này khiến việc đưa vào khai thác bị chậm trễ, nhưng cuối cùng lại trở thành động lực quan trọng giúp Hàn Quốc nâng tầm năng lực và đạt trình độ cạnh tranh trên thị trường đường sắt quốc tế.

Lý do Hàn Quốc triển khai đường sắt tốc độ cao
Trong thập niên 1980, quá trình công nghiệp hóa nhanh khiến cơ sở hạ tầng giao thông của Hàn Quốc sớm rơi vào tình trạng quá tải. Mặc dù các tuyến đường cao tốc tiếp tục được mở rộng, nhưng ùn tắc vẫn gia tăng khi số lượng ô tô bùng nổ cùng với tốc độ tăng trưởng kinh tế.

Hành lang Seoul – Busan chịu áp lực nghiêm trọng nhất. Năm 1982, khu vực này chiếm 65,8% dân số quốc gia và tạo ra 73,7% tổng sản phẩm quốc dân. Nó đảm nhận 66% vận tải hành khách và 70% vận tải hàng hóa, đóng vai trò tuyến huyết mạch của nền kinh tế Hàn Quốc.

Tuyến này kết nối các cảng lớn như Incheon và Busan, cùng các sân bay Gimpo và Gimhae. Trong khi đó, tuyến Gyeongbu hiện hữu đã đạt tới giới hạn năng lực, không thể đáp ứng thêm nhu cầu vận tải.

Nghiên cứu tính khả thi và quyết định chính trị
Những đề xuất đầu tiên về tuyến đường sắt Seoul – Busan thứ hai xuất hiện trong giai đoạn 1972 – 1974 thông qua nghiên cứu của SNCF (Đường sắt quốc gia Pháp) và Cơ quan Hợp tác Kỹ thuật Đường sắt Nhật Bản, theo yêu cầu của Ngân hàng Tái thiết và Phát triển Quốc tế.

Đến năm 1981, Viện Khoa học và Công nghệ Tiên tiến Hàn Quốc đề xuất xây dựng tuyến nhiều đường ray mới dành riêng cho tàu khách chạy nhanh. Các nghiên cứu khả thi sau đó, hướng tới mục tiêu di chuyển trong 1 giờ 30 phút, đã cho thấy kết quả kinh tế – tài chính tích cực.

Năm 1989, dự án nhận được phê duyệt chính trị và các cơ quan quản lý mới được thành lập, bao gồm Ủy ban Đường sắt Điện tốc độ cao Gyeongbu và Sân bay Quốc tế mới, cùng Ban Kế hoạch Đường sắt Điện tốc độ cao.

Tranh luận Total – Core và lựa chọn chuyển giao công nghệ
Do không đủ năng lực tự phát triển hệ thống đường sắt tốc độ cao, chính phủ Hàn Quốc công bố đấu thầu chuyển giao công nghệ vào năm 1991. Lúc này, một cuộc tranh luận lớn nổ ra về chiến lược áp dụng công nghệ, được gọi là Total và Core.

Chiến lược Total yêu cầu quốc gia sở hữu công nghệ chịu trách nhiệm toàn bộ thiết kế, chế tạo và thi công. Trong khi đó, chiến lược Core chia dự án thành hai phần: Hàn Quốc đảm nhận các hạng mục phi lõi như công trình dân dụng, còn công nghệ lõi như đoàn tàu, tín hiệu, dây tiếp xúc sẽ do nước ngoài cung cấp.

Do cân nhắc chi phí và hiệu quả, Hàn Quốc chọn chiến lược Core. Pháp, Đức và Nhật Bản được mời tham gia đấu thầu, và tháng 8/1991, ba liên danh do Alstom (Pháp), Siemens (Đức) và Mitsubishi (Nhật Bản) đứng đầu đã nộp hồ sơ.

Chính phủ yêu cầu mức nội địa hóa cao, thông qua lắp ráp trong nước và sử dụng linh kiện nội địa. Mục tiêu không chỉ là nhập khẩu công nghệ mà còn nâng cấp năng lực kỹ thuật quốc gia.

Sau quá trình đánh giá, Alstom của Pháp được chọn và ký hợp đồng vào tháng 6/1994. Các đối tác nước ngoài khác gồm SNCF (đào tạo), Pandrol và Vossloh (kẹp ray), Cegelec (dây tiếp xúc), SYSTRA và Bechtel (quản lý dự án). Các đối tác trong nước gồm LG Industrial Systems và Samsung (tín hiệu), ILJIN và LG Cable (dây tiếp xúc).

Khởi công, thiết kế và những vấn đề ban đầu
Cơ quan Xây dựng Đường sắt tốc độ cao Hàn Quốc được thành lập năm 1992 và bắt đầu triển khai tuyến Gyeongbu, bắt đầu từ đoạn thử nghiệm Cheonan – Daejeon dài 57 km.

Việc khởi công diễn ra trước khi lựa chọn công nghệ đoàn tàu, nên thiết kế hình học tuyến (track geometry) phải tương thích với mọi lựa chọn. Khi công nghệ TGV của Pháp được chọn, các đánh giá an toàn cho thấy không tương thích giữa đặc tính đoàn tàu và thiết kế nền đường, buộc phải dừng thi công để điều chỉnh. Đây được xem là quá trình thử nghiệm và gặp sai sót khó tránh khi Hàn Quốc lần đầu quản lý một dự án phức tạp như vậy.

Xây dựng tuyến Gyeongbu: Giai đoạn 1 và 2
Sau khủng hoảng tài chính châu Á năm 1997, dự án được chia thành hai giai đoạn:
– Giai đoạn 1 xây dựng 222 km tuyến mới từ Seoul đến Daegu, bao gồm 84 cầu cạn (83 km) và 46 đường hầm (76 km), chiếm 71% chiều dài. Tuyến khai trương tháng 4/2004 với tốc độ 305 km/h.
– Giai đoạn 2, khởi công năm 2002, xây dựng 128 km từ Daegu đến Busan, trong đó 123 km là tuyến tốc độ cao. Đoạn này có 38 hầm với tổng chiều dài 74 km và hầm Geomjeung dài 20 km. Phần lớn đoạn này bắt đầu vận hành ngày 1/11/2010.

Tuyến Honam và mở rộng mạng lưới tốc độ cao
Khi tàu tốc độ cao bắt đầu chạy trên tuyến Honam cũ từ năm 2004, thời gian hành trình vẫn dài, dẫn đến yêu cầu xây dựng tuyến tốc độ cao mới. Nghiên cứu khả thi đề xuất chia thành hai giai đoạn:
– Giai đoạn 1: 182 km từ Osong đến Gwangju Songjeong.
– Giai đoạn 2: 48 km hướng đến Mokpo.

Tuyến có 48,35% cầu cạn và 21,26% hầm, phản ánh địa hình phức tạp. Giai đoạn 1 hoàn thành năm 2015, rút ngắn thời gian di chuyển tuyến Seoul – Gwangju Songjeong còn 1 giờ 33 phút. Giai đoạn 2 dự kiến hoàn thành vào năm 2025.

Tuyến Suseo và dự án GTX
Tuyến Suseo HSR dài 61,1 km được xây dựng từ 2011 đến 2016, kết nối khu vực Gangnam và tỉnh Gyeonggi phía nam với mạng lưới tốc độ cao. Tuyến có đường hầm dài 50,3 km – chiếm 82% tổng chiều dài và là đường hầm đường sắt dài thứ tư thế giới.

Song song đó, Hàn Quốc đang xây dựng mạng Great Train Express (GTX) – hệ thống “siêu tàu điện ngầm” với tốc độ 180 km/h, chiều dài 237 km và 3 tuyến. Đây được kỳ vọng giảm mạnh ùn tắc ở khu vực đô thị Seoul.

Phát triển đoàn tàu tốc độ cao KTX
Dịch vụ tốc độ cao Hàn Quốc mang thương hiệu Korea Train Express (KTX). Thế hệ đầu tiên, KTX-I, dựa trên mẫu TGV Réseau của Pháp. Tàu đầu tiên hoàn thiện năm 1997, thử nghiệm tại Hàn Quốc từ 1999 và chạy thử 300 km/h vào năm 2000.

Alstom chế tạo 12 đoàn tàu, còn 34 đoàn do Hyundai Rotem lắp ráp tại Hàn Quốc theo yêu cầu nội địa hóa. Tàu có hai đầu máy và 18 toa khách, dài hơn các biến thể TGV tại châu Âu.

Để tăng năng lực nội địa, năm 1996 Hàn Quốc triển khai dự án G7 và phát triển tàu thử nghiệm HSR-350X, đạt tốc độ 352,4 km/h năm 2004.

Năm 2005, Rotem thắng thầu thế hệ KTX thứ hai mang tên KTX-Sancheon. Từ 2008 đến nay, 71 đoàn tàu đã được sản xuất, trong đó 32 đoàn cung cấp cho SR Corporation. Tỷ lệ giá trị nội địa tăng từ 58% lên 87%.

Tàu EMU và thế hệ tốc độ cao mới
EMU (Electric Multiple Unit) là tàu điện nhiều toa tự lực, trong đó mỗi toa đều có động cơ riêng nên không cần đầu máy kéo riêng biệt. Hàn Quốc phát triển tàu HEMU-400X từ năm 2007, hướng tới mô hình EMU tốc độ cao. Từ tàu thử nghiệm này, thiết kế EMU-260 và EMU-320 được hoàn thiện năm 2016.

KTX-Eum, phiên bản thương mại của EMU-260 được ra mắt năm 2021. Tàu sử dụng GPS, mạng LTE-R và cho phép chia sẻ dữ liệu thời gian thực giữa tàu, trung tâm điều độ và nhà ga.

Tăng trưởng hành khách và vị thế hiện tại
Số lượng hành khách tăng mạnh từ 19 triệu năm 2004 lên gần 90 triệu năm 2019, tính cả dịch vụ của SR Corporation. Con số này phản ánh tác động sâu rộng của đường sắt tốc độ cao đối với khả năng di chuyển của quốc gia.

Qua nhiều thập kỷ quy hoạch, chuyển giao công nghệ, xây dựng hạ tầng và đổi mới trong nước, Hàn Quốc đã hình thành một hệ thống đường sắt tốc độ cao hiện đại, tiên tiến và có sức cạnh tranh toàn cầu.

Kết luận
Sự hình thành và phát triển của mạng lưới đường sắt tốc độ cao Hàn Quốc cho thấy một hành trình kết hợp giữa chuyển giao công nghệ, đầu tư hạ tầng quy mô lớn và chiến lược từng bước làm chủ kỹ thuật. Từ chỗ phụ thuộc gần như hoàn toàn vào công nghệ nước ngoài, Hàn Quốc đã nhanh chóng tích lũy năng lực, phát triển thế hệ tàu nội địa và xây dựng những tuyến tốc độ cao phức tạp thuộc hàng bậc nhất thế giới. Kết quả là một hệ thống vận tải tốc độ cao hiện đại, hiệu quả và có tầm ảnh hưởng lớn đối với tăng trưởng kinh tế, kết nối vùng và năng lực cạnh tranh quốc gia.

Để xem các tin bài khác về “Tàu tốc độ cao”, hãy nhấn vào đây.

 

Nguồn: Railway Explained