Tàu chở khách là một trong những trụ cột quan trọng của hệ thống giao thông hiện đại, đóng vai trò kết nối không gian đô thị, liên vùng và liên quốc gia với hiệu quả cao và mức phát thải thấp. Tuy nhiên, dưới khái niệm chung “đường sắt”, tồn tại nhiều loại hình vận tải khác nhau, được thiết kế cho những nhu cầu, cự ly và bối cảnh khai thác rất riêng. Việc phân biệt rõ các loại hình tàu chở khách không chỉ giúp người đọc hiểu đúng chức năng và vai trò của từng hệ thống, mà còn tạo nền tảng để đánh giá chính xác các lựa chọn hạ tầng, công nghệ và mô hình vận hành trong quy hoạch giao thông hiện nay. Trong bài viết lần này, ban biên tập technologyMAG chia sẻ video của roughly, giới thiệu về các loại hình tàu chở khách phổ biến hiện nay.

Các loại hình chở khách có thể được phân loại theo chức năng, môi trường vận hành và đặc điểm dịch vụ, tạo thành một phổ liên tục từ vận tải liên đô thị đường dài đến giao thông đô thị mật độ cao. Mỗi loại hình ra đời trong những bối cảnh khác nhau và đáp ứng những nhu cầu di chuyển riêng biệt, nhưng cùng tạo nên một bức tranh hoàn chỉnh của giao thông đường sắt hiện đại.

InterCity – Đường sắt liên đô thị (liên vùng)
Tàu liên đô thị là các dịch vụ tàu được thiết kế để kết nối các khu đô thị lớn với nhau, thường ở cự ly trên 50 km, vượt quá phạm vi hoạt động của tàu vùng (regional rail) hoặc tàu ngoại ô (commuter rail). Các đoàn tàu này thường cung cấp chỗ ngồi theo hạng, có nhà vệ sinh và dịch vụ ăn uống trên tàu. Tần suất khai thác thường thấp hơn so với các tàu cự ly ngắn khác do khoảng cách di chuyển dài hơn, dù điều này vẫn phụ thuộc vào từng tuyến cụ thể.

Dịch vụ liên đô thị đầu tiên thường được nhắc đến là tuyến Liverpool – Manchester, khai trương năm 1830 như một giải pháp thay thế cho xe ngựa đường dài. Tuy nhiên, thuật ngữ InterCity chỉ thực sự được sử dụng rộng rãi từ năm 1966, khi British Rail chính thức đặt tên cho loại hình dịch vụ này. Sau đó, khái niệm tàu liên đô thị nhanh chóng lan rộng khắp châu Âu, tiêu biểu là mạng lưới IC của Đức ra mắt năm 1971, với hệ thống phân hạng rõ ràng và mô hình vận hành tiêu chuẩn hóa.

High-speed Rail (HSR) – Đường sắt tốc độ cao
Đường sắt tốc độ cao thường được định nghĩa là các đoàn tàu chở khách có khả năng vận hành với tốc độ trên 200 đến 250 km/h, tùy theo tiêu chuẩn và quy định của từng quốc gia. Các đoàn tàu này khai thác trên hạ tầng được thiết kế chuyên biệt, với bán kính cong lớn, độ dốc nhỏ và tiêu chuẩn kỹ thuật cao nhằm đảm bảo an toàn ở vận tốc lớn.

Phần lớn các dịch vụ tàu tốc độ cao thuộc nhóm tàu liên đô thị (vì được sử dụng để kết nối các đô thị lớn) và được xem là lựa chọn thay thế trực tiếp cho vận tải hàng không trên các hành lang trung bình đến dài (thường từ 150-800 km hoặc thấp hơn). Do hầu hết các hệ thống tốc độ cao đều sử dụng điện, chúng có dấu chân carbon (có thể hiểu là mức phát thải carbon) tương đối thấp so với máy bay. Tuyến tàu tốc độ cao đầu tiên trên thế giới là Shinkansen của Nhật Bản, bắt đầu khai thác năm 1964 giữa Tokyo và Osaka. Sau đó là các hệ thống nổi bật khác như TGV của Pháp, AVE của Tây Ban Nha và ICE của Đức. Hiện nay, kỷ lục tốc độ tàu bánh sắt thông thường thuộc về TGV với 574,8 km/h (đạt được trong điều kiện thử nghiệm), trong khi Trung Quốc đang vận hành mạng lưới đường sắt tốc độ cao lớn nhất thế giới.

Regional Rail – Tàu khu vực
Đường sắt khu vực đóng vai trò trung gian giữa tàu liên đô thị và tàu ngoại ô, kết nối các thị trấn và đô thị nhỏ trong một vùng nhất định. Các tuyến này thường có chiều dài từ 50 đến 200 km, với số điểm dừng nhiều hơn tàu liên đô thị nhưng tốc độ và cự ly lớn hơn tàu ngoại ô.

Phương tiện khai thác được thiết kế cho hành trình trung bình, và lịch chạy tàu thường ổn định suốt cả ngày, không phân hóa mạnh giữa giờ cao điểm và thấp điểm. Một số tuyến đường sắt sớm nhất thuộc loại hình này có thể kể đến tuyến Stockton – Darlington ở Anh và Granite Railway tại bang Massachusetts của Mỹ. Ngày nay, các mạng lưới tiêu biểu bao gồm TER của Pháp và các dịch vụ tàu vùng tại Đức. Riêng tại Hoa Kỳ, khái niệm tàu khu vực thường bị sử dụng lẫn với tàu ngoại ô, do hệ thống phân loại dịch vụ đường sắt không quá đa dạng.

Suburban & Commuter Rail – Tàu ngoại ô 
Tàu ngoại ô, hay tàu đi làm, được thiết kế để phục vụ các khu vực đô thị mở rộng, kết nối các thị trấn vệ tinh và vùng ngoại ô với khu trung tâm kinh tế của thành phố. Mục tiêu chính của loại hình này là đáp ứng nhu cầu đi lại hằng ngày giữa nơi ở và nơi làm việc.

Các đoàn tàu thường sử dụng phương tiện có khả năng tăng tốc và giảm tốc nhanh để phù hợp với mật độ điểm dừng cao, đồng thời khai thác với tần suất lớn hơn so với tàu liên đô thị và tàu khu vực. Chẳng hạn, tại Sydney, tàu có thể chạy mỗi 5 đến 10 phút vào giờ cao điểm và 15 phút ngoài giờ cao điểm. So với metro, tàu ngoại ô có khoảng cách ga xa hơn và trong nhiều trường hợp chia sẻ hạ tầng với các loại tàu khác. Tuyến London – Greenwich thường được xem là một trong những tuyến tàu ngoại ô sớm nhất, bên cạnh các hệ thống lớn tại Paris và Mumbai ngày nay.

Metro – Tàu điện ngầm
Metro được thiết kế để vận hành trong các khu vực đô thị trung tâm có mật độ dân cư rất cao. Từ metro bắt nguồn từ tiếng Pháp métropolitain, mang nghĩa là thành phố trung tâm. Do yêu cầu về hiệu quả và an toàn, các hệ thống metro, về nguyên tắc phải luôn được xây dựng tách biệt hoàn toàn mức giao cắt và không dùng chung đường ray với các loại hình khác.

Tàu metro có tần suất cực cao, thường hướng tới khoảng cách 2 đến 5 phút giữa các chuyến trong giờ cao điểm. Điều này phần nào nhờ vào việc nhiều hệ thống đã hoặc đang chuyển sang vận hành tự động. Thiết kế metro ưu tiên lưu thông hành khách nhanh và hiệu quả hơn là sự thoải mái, với các nhà ga đặt dày đặc ở những khu vực trung tâm như các trục phố chính. Những ví dụ nổi bật bao gồm metro New York, Tokyo và Paris. Hệ thống metro đầu tiên trên thế giới là London Underground, khai trương năm 1863, ban đầu sử dụng đầu máy hơi nước trước khi chuyển sang điện vào năm 1890.

Tram – Xe điện mặt đất
Tram, còn gọi là streetcar hay trolley, là hình thức giao thông công cộng chạy trên đường ray đặt chìm trong lòng đường, dùng chung không gian với các phương tiện khác và người đi bộ. Phương tiện thường nhỏ, gồm một hoặc hai toa, với khoảng cách giữa các điểm dừng rất ngắn.

Đây là một trong những hình thức vận tải công cộng xuất hiện sớm nhất và đến nay vẫn được sử dụng rộng rãi, đặc biệt tại các thành phố châu Âu. Ngày nay, hầu hết các hệ thống tram đều chạy bằng điện, trong khi trước đây từng tồn tại tram chạy hơi nước hoặc do ngựa kéo. Hệ thống tram châu Âu đầu tiên khai trương năm 1807 tại Swansea, xứ Wales, và xuất hiện tại Mỹ năm 1832 ở New York. Tuyến tram điện đầu tiên trên thế giới được đưa vào hoạt động năm 1881 tại Berlin. Những thành phố gắn liền với hình ảnh tram hiện nay gồm Melbourne, San Francisco và Lisbon.

Light Rail – Đường sắt nhẹ
Đường sắt hạng nhẹ (light rail) được xem là bước phát triển hiện đại của hệ thống tram, vận hành trên sự kết hợp giữa các đoạn tuyến có hành lang riêng và các tuyến chạy chung với giao thông đường phố. Mô hình này cho phép đạt tốc độ khai thác và năng lực vận chuyển cao hơn so với tram truyền thống, đồng thời vẫn giữ được quy mô hạ tầng gọn nhẹ hơn đáng kể so với các hệ thống metro hạng nặng.

Light rail hình thành từ cuối thế kỷ 20, trong bối cảnh nhiều đô thị có mạng lưới tram lâu đời tìm cách hiện đại hóa hệ thống vận tải công cộng. Hệ thống này sử dụng điện hoàn toàn, có tính linh hoạt cao và thường tận dụng, cải tạo lại hạ tầng sẵn có. Những ví dụ sớm có thể thấy ở các hệ thống Stadtbahn của Đức, sau đó là các dự án tiêu biểu như MAX tại Portland, C-Train ở Calgary, Manchester Metrolink và Sydney Light Rail, phản ánh xu hướng phát triển rộng rãi của light rail trong các đô thị hiện đại.

Monorail – Đường sắt một ray
Monorail là một dạng đặc biệt của đường sắt nhẹ, trong đó đoàn tàu được dẫn hướng và đỡ bởi một dầm ray duy nhất, có thể nằm phía trên hoặc phía dưới thân tàu. Các hệ thống này thường được xây dựng trên cao, giúp giảm nhu cầu giải phóng mặt bằng và hạn chế xung đột với hạ tầng hiện hữu.

Dù không phổ biến như các loại hình khác, monorail tỏ ra hữu ích trong các khu vực đô thị dày đặc hoặc địa hình đồi núi, điển hình như tại Chongqing ở Trung Quốc. Thuật ngữ monorail được chính thức sử dụng vào cuối thế kỷ 19, dù các thử nghiệm đường ray đơn đã xuất hiện từ rất sớm. Những hệ thống monorail nổi bật bao gồm Tokyo Monorail, Seattle Center Monorail và Sydney Monorail, hiện đã ngừng hoạt động.

Maglev – Tàu đệm từ
Maglev, viết tắt của magnetic levitation, sử dụng lực từ mạnh để nâng và đẩy đoàn tàu, loại bỏ hoàn toàn tiếp xúc cơ học với đường ray. Một hệ thống nam châm tạo lực nâng ở phía dưới tàu, trong khi các nam châm khác dẫn hướng và tạo lực đẩy dọc tuyến. Nhờ không có ma sát bánh – ray, maglev đạt được tốc độ rất cao, độ ồn thấp và khả năng vượt dốc vượt trội.

Khái niệm maglev được phát triển năm 1934 bởi Hermann Kemper tại Đức. Tuyến maglev chở khách đầu tiên đi vào hoạt động năm 1984 tại Birmingham, Anh, kết nối sân bay với ga Birmingham International, nhưng đã đóng cửa năm 1995. Những ví dụ tiêu biểu hiện nay gồm tuyến Shanghai Maglev, vận hành từ năm 2004 với tốc độ lên tới 431 km/h, và hệ thống maglev siêu dẫn của Nhật Bản đang trong quá trình phát triển. Nguyên mẫu của hệ thống này hiện nắm giữ kỷ lục tốc độ cao nhất cho phương tiện đường sắt, đạt 603 km/h.

Kết luận
Cùng là “tàu chở khách”, nhưng trải nghiệm của một chuyến metro trong nội đô, một chuyến tàu ngoại ô giờ cao điểm hay một hành trình liên đô thị đường dài lại hoàn toàn khác nhau. Có thể thấy, đường sắt không chỉ là một khái niệm giao thông mang tính rộng rãi, mà còn là hệ thống gắn liền với cách con người di chuyển, tổ chức không gian sống và định hình nhịp vận hành của đô thị và vùng.

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

 

Nguồn: roughly