Mọi nhà ga đường sắt đều có sân ga (platform) – hạ tầng nơi hành khách lên và xuống tàu. Mặc dù thường chỉ được xem là một thành phần đơn giản, sân ga thực tế lại phức tạp hơn nhiều so với vẻ bề ngoài.

Cách một sân ga được thiết kế, bố trí và vận hành có ảnh hưởng trực tiếp đến lưu lượng hành khách, năng lực thông qua của nhà ga, mức độ thuận tiện cũng như khả năng tiếp cận của hệ thống giao thông công cộng. Khi được thiết kế đúng cách, sân ga có thể giúp vận chuyển nhiều hành khách hơn, nhanh hơn và thoải mái hơn.

Trong bài viết lần này về chủ đề Đường sắt, ban biên tập technologyMAG chia sẻ video của kênh RM Transit, nói về tầm quan trọng của sân ga trong lĩnh vực vận tải đường sắt.

Để xem và hiểu một cách đầy đủ nội dung của video (bằng tiếng Anh), Quý độc giả nên tham khảo toàn bộ nội dung của bài viết trước khi xem video. Để xem video ở chế độ toàn màn hình (full-screen), vui lòng nhấn vào khung [ ] tại góc phải phía dưới của video hoặc nhấn phím F.

Sân ga tồn tại dưới rất nhiều thiết kế khác nhau. Có những sân ga dài tới 400 m để phục vụ các đoàn tàu tốc độ cao 16 toa, nhưng cũng có những điểm dừng tàu điện mặt đất (tram) chỉ dài khoảng 25-30 m. Chiều rộng của sân ga cũng thay đổi đáng kể. Một điểm dừng tram trên phố có thể chỉ rộng vài mét, trong khi các nhà ga lớn như Lionel-Groulx hoặc Gare Centrale tại thành phố Montreal (Canada) sở hữu những sân ga cực kỳ rộng rãi.

Tại Gare Centrale, cũng như nhiều nhà ga lớn khác, người ta đã lấp bỏ một số đường ray nhằm mở rộng diện tích sân ga. Đây là giải pháp thường được áp dụng tại các ga nơi nhiều tuyến tàu chạy với tần suất thấp được hợp nhất thành một số ít tuyến có tần suất vận hành cao hơn.

Không gian sân ga và các tiện ích phục vụ hành khách
Khi sân ga đủ rộng, nhiều tiện ích có thể được bố trí ngay tại đó như cửa hàng, quán cà phê, quầy đồ ăn nhẹ hoặc điểm cấp nước uống. Nhờ vậy, hành khách không cần rời khỏi sân ga để tiếp cận các dịch vụ cơ bản. Mô hình này khá phổ biến tại Berlin cũng như nhiều thành phố châu Âu khác.

Một số sân ga còn có thể đóng vai trò là cầu đi bộ, giúp người đi bộ băng qua những khu vực như đường cao tốc hoặc sông ngòi.

Chiều rộng sân ga cần được xác định dựa trên nhu cầu hành khách. Những sân ga quá hẹp không chỉ bất tiện mà còn tiềm ẩn rủi ro về an toàn. Ngay cả một nhà ga ít khách cũng có thể đột ngột trở nên đông đúc khi một đoàn tàu lớn dừng lại và trả xuống số lượng lớn hành khách.

Ngoài ra, sân ga còn phải đủ rộng để bảo đảm khả năng di chuyển cho người khuyết tật và các nhóm hành khách có nhu cầu đặc biệt. Đối với các ga có lưu lượng rất cao, chiều rộng phổ biến của sân ga đảo (1) thường vào khoảng 10m. Các ga nhỏ hơn có thể sử dụng sân ga hẹp hơn.
(1) Sân ga đảo (island platform) là tên gọi để chỉ sân ga nằm giữa hai đường ray.

Tuy nhiên, nhiều tuyến đường sắt cũ không đáp ứng được các tiêu chuẩn hiện đại này. Những ví dụ điển hình là các ga Clapham tại London với sân ga đảo rất hẹp, hoặc một ga tại Bucharest có sân ga bên chỉ rộng hơn 1 m một chút.

Tại sao sân ga cong ngày càng ít được sử dụng?
Ngày nay, các sân ga cong (curved platform) (2) thường bị hạn chế sử dụng, tương tự như các sân ga quá hẹp.
(2) Sân ga cong là sân ga được xây dựng trên một đoạn đường ray cong thay vì đoạn đường ray thẳng.

Nguyên nhân là vì sân ga cong có thể gây khó khăn cho việc quan sát dọc đoàn tàu, đồng thời tạo ra khoảng cách lớn hơn giữa tàu và mép sân ga. Tuy vậy, trong những trường hợp bắt buộc, sân ga cong vẫn có thể được áp dụng nếu bán kính cong đủ lớn. Một số ví dụ có thể kể đến là tầng trên của ga trung tâm Berlin hoặc ga Tottenham Court Road trên tuyến Elizabeth Line tại London.

Chiều cao sân ga – yếu tố quan trọng nhất
Nếu bỏ qua các vấn đề về độ cong hoặc chiều rộng, chiều cao sân ga có lẽ là đặc tính quan trọng nhất của một sân ga.

Tương tự khổ đường ray, chiều cao sân ga thường được tiêu chuẩn hóa. Các hệ thống metro và đường sắt đô thị tốc độ cao thường sử dụng sân ga cao, trong khi tram lại phổ biến với sân ga thấp.

Tuy nhiên, khác với khổ đường ray, chiều cao sân ga trên thế giới có mức độ tiêu chuẩn hóa thấp hơn nhiều. Vì vậy, không hiếm trường hợp hành khách phải bước lên hoặc bước xuống một khoảng cách đáng kể khi lên tàu.

Trong đa số trường hợp, sân ga cao mang lại nhiều lợi ích hơn sân ga thấp. Dù nguy cơ rơi xuống đường ray tồn tại, việc tiếp xúc với đường ray luôn là yếu tố nguy hiểm trong mọi hệ thống đường sắt.

Sân ga cao cho phép sử dụng các thiết kế đoàn tàu đơn giản hơn, chi phí thấp hơn và ít yêu cầu bảo trì hơn. Đồng thời, nó cũng giúp cải thiện khả năng tiếp cận và tăng sức chứa của toa xe vì sàn tàu có thể được bố trí phía trên các cụm bánh xe và thiết bị kỹ thuật thay vì phải bao quanh chúng.

Mặc dù tàu sàn thấp hoàn toàn có thể đáp ứng yêu cầu tiếp cận cho người khuyết tật, việc thiết kế chúng phức tạp hơn đáng kể. Do bánh xe vẫn cần không gian bố trí, các đoàn tàu loại này thường xuất hiện những bậc bên trong, khiến chỉ một phần toa tàu thực sự có khả năng tiếp cận hoàn toàn.

Level Boarding và khoảng cách giữa tàu với sân ga
Đối với mọi hành khách, khả năng lên xuống tàu ngang sàn (Level boarding) là yếu tố cực kỳ quan trọng.

Level Boarding nghĩa là loại bỏ chênh lệch độ cao giữa mặt sân ga và ngưỡng cửa tàu. Đồng thời, khoảng cách ngang giữa tàu và sân ga cũng cần được giảm thiểu nhằm tránh nguy cơ hành khách, đặc biệt là trẻ em, bị rơi xuống khe hở. Một số đoàn tàu hiện đại còn được trang bị hệ thống Gap Filler – các tấm mở rộng tự động giúp thu hẹp tối đa khoảng cách này. Tuy nhiên, ngay cả những dự án mới cũng chưa thể đạt được Level Boarding hoàn toàn tại mọi vị trí.

Một vấn đề còn nghiêm trọng hơn đối với khả năng tiếp cận là các phương tiện có sàn cao nhưng lại sử dụng kiểu lên xuống từ sân ga thấp. Đây chủ yếu là các mẫu tram đời cũ, buộc hành khách phải leo nhiều bậc để vào khoang chính. Điều này không chỉ khiến người khuyết tật gặp khó khăn mà còn làm chậm quá trình lên xuống tàu, từ đó ảnh hưởng đến tần suất khai thác của toàn hệ thống.

Sân ga đa cao độ và nhu cầu tiêu chuẩn hóa
Một số thành phố như The Hague, Toronto hoặc Karlsruhe đã áp dụng mô hình sân ga đa cao độ (mixed-height platform) nhằm phục vụ các loại phương tiện có chiều cao sàn khác nhau.

Giải pháp này cho phép tạo ra trải nghiệm lên xuống gần như ngang sàn đối với nhiều loại đoàn tàu. Tuy nhiên, đây chủ yếu là biện pháp xử lý hậu kỳ, thường đòi hỏi sân ga dài hơn và chỉ mang tính chất tạm thời thay vì giải quyết tận gốc vấn đề.

Giải pháp tốt nhất vẫn là xây dựng một tiêu chuẩn chiều cao sàn thống nhất, bất kể đó là sàn cao hay sàn thấp. Việc tiêu chuẩn hóa giúp giảm chi phí mua sắm đoàn tàu trong dài hạn và cải thiện đáng kể trải nghiệm của hành khách.

Khi hệ thống thành công và phải phục vụ lượng khách khổng lồ
Nhiều cuộc thảo luận về giao thông công cộng thường tập trung vào cách thu hút hành khách sử dụng hệ thống. Tuy nhiên, khi một hệ thống đã thành công, thách thức lớn hơn lại là làm thế nào để vận chuyển khối lượng hành khách khổng lồ mỗi ngày. Việc thu hút người dân chuyển sang sử dụng giao thông công cộng chủ yếu là vấn đề chính sách. Trong khi đó, việc gia tăng năng lực vận chuyển lại là một bài toán kỹ thuật.

Có nhiều phương án để tăng năng lực hệ thống như sử dụng đoàn tàu lớn hơn, kéo dài đoàn tàu, mở thêm tuyến hoặc tăng tần suất vận hành.

Muốn tăng tần suất, hệ thống cần có tín hiệu hiện đại cho phép các đoàn tàu chạy sát nhau hơn, thiết kế cửa tàu hiệu quả hơn và đặc biệt là những sân ga được tổ chức hợp lý để hành khách lên tàu không cản trở người xuống tàu.

Mở rộng sân ga để tăng năng lực khai thác
Một trong những cách phổ biến để nâng cao năng lực của sân ga là mở rộng chiều rộng nhằm cải thiện dòng hành khách.

Tuy nhiên, đối với sân ga đảo trong các ga ngầm đông đúc, việc di chuyển vị trí đường ray để mở rộng sân ga thường không khả thi. Trong trường hợp đó, một giải pháp là kéo dài sân ga rồi bố trí vị trí dừng của các đoàn tàu lệch nhau, tạo ra các khu vực chuyên phục vụ từng hướng di chuyển khác nhau.

Ngoài ra, các nhà ga thường bố trí vị trí chuyển tuyến gần trung tâm sân ga để hành khách phân bố đồng đều hơn dọc theo chiều dài sân ga.

Một số trường hợp đặc biệt như ga Bank tại London đã xây dựng thêm hẳn một đường hầm mới cho một hướng chạy tàu, sau đó chuyển đổi không gian sân ga cũ thành khu vực lưu thông hành khách. Tuy nhiên đây là giải pháp cực kỳ tốn kém.

Một phương án phổ biến hơn là chuyển sân ga đảo thành sân ga bên và xây thêm một sân ga bên khác cho đường ray đối diện. Toronto đã áp dụng giải pháp này tại ga Union và hiện đang thực hiện tại ga Bloor-Yonge. Tokyo cũng có rất nhiều ví dụ tương tự.

Hàng rào sân ga và cửa chắn ke ga
Do sân ga thường xuyên đông đúc, nhiều giải pháp an toàn đã được phát triển.

Một trong số đó là các hàng rào cố định đặt giữa vị trí các cửa tàu. Chúng cho phép hành khách sử dụng nhiều diện tích sân ga hơn mà không phải đứng sát mép đường ray. Phiên bản hiện đại hơn là cửa chắn ke ga và hệ thống Platform Screen Doors (3) toàn chiều cao. Các hệ thống này giúp nâng cao mức độ an toàn, cải thiện khả năng tiếp cận và tăng năng lực vận hành.
(3) Platform screen door là hệ thống cửa chắn sân ga được lắp dọc theo mép sân ga, tạo thành một rào chắn ngăn cách giữa khu vực hành khách và đường ray. Các cửa này chỉ mở khi tàu dừng đúng vị trí và cửa tàu mở.

Khi được đồng bộ hoàn toàn với cửa tàu, chúng cho phép tàu vào và rời ga nhanh hơn, ổn định hơn, đồng thời tạo ra hệ thống xếp hàng tự nhiên vì hành khách biết chính xác vị trí cửa tàu sẽ mở. Ngay cả khi không có cửa chắn ke ga, các ký hiệu đánh dấu trên sân ga vẫn có thể giúp hành khách chờ đúng vị trí cửa tàu.

Bên cạnh đó, các vạch màu, gạch dẫn hướng nổi và hệ thống đèn cảnh báo dọc mép sân ga cũng được sử dụng để tăng cường an toàn. Một số thành phố như Washington D.C. và trước đây là Đài Bắc còn triển khai hệ thống đèn nhấp nháy để cảnh báo khi tàu sắp đến.

Dual Platform 
Một giải pháp chưa được sử dụng rộng rãi nhưng rất hiệu quả là sân ga hai bên tàu – Dual Platform. Trong mô hình này, hành khách có thể lên và xuống từ cả hai bên của đoàn tàu. Điều này gần như nhân đôi số lượng cửa có thể sử dụng, giúp tăng năng lực vận chuyển và cải thiện dòng hành khách.

Từ đó hình thành khái niệm nổi tiếng mang tên Spanish Solution. Với Spanish Solution, cửa ở một bên tàu sẽ mở trước để hành khách xuống tàu. Sau đó hoặc đồng thời, cửa bên còn lại được sử dụng cho hành khách lên tàu.

Nhờ tách riêng dòng hành khách lên và xuống, hiện tượng ùn tắc tại cửa tàu được giảm đáng kể. Đây là giải pháp đặc biệt hiệu quả tại các ga trung chuyển có tỷ lệ hành khách thay đổi rất lớn.

Tuy nhiên, việc triển khai Spanish Solution không hề đơn giản. Hệ thống lối đi, hành lang và kết nối chuyển tuyến phải được thiết kế cẩn thận để bảo đảm hành khách không vô tình đi vào sân ga dành cho chiều lưu thông ngược lại. Dù vậy, lợi ích mang lại là rất lớn vì các dòng hành khách một chiều luôn hiệu quả hơn nhiều so với các dòng hành khách di chuyển hai chiều đối đầu nhau.

Những ví dụ thực tế trên thế giới
Barcelona và Madrid là hai thành phố nổi tiếng với việc sử dụng Spanish Solution trên quy mô lớn. Nhờ đó, dù vận hành các đoàn tàu tương đối nhỏ, hai hệ thống này vẫn có thể phục vụ lượng hành khách rất lớn.

Brussels cũng sở hữu nhiều ga áp dụng giải pháp tương tự, trong khi nhiều thành phố khác chỉ triển khai tại một vài ga có nhu cầu đặc biệt.

Vancouver đã cải tạo ga Commercial-Broadway bằng cách bổ sung thêm sân ga mới để tăng năng lực phục vụ các đoàn tàu hướng vào trung tâm thành phố.

Các nhà ga đầu cuối cũng thường xuyên áp dụng Spanish Solution. Tuyến Metro Line 4A tại Santiago hay tuyến SRT trước đây ở Toronto là những ví dụ điển hình.

Tại Mexico City, nhiều ga đầu cuối được bố trí hai sân ga đảo bao quanh một đường ray trung tâm, cho phép hành khách lên và xuống tàu ở các phía khác nhau.

Một trong những ví dụ ấn tượng nhất là ga Sydney Olympic Park. Nhà ga này sở hữu những sân ga khổng lồ bao quanh hai đường ray hoạt động theo vòng lặp một chiều, cho phép giải tỏa lượng lớn khán giả sau các buổi hòa nhạc hoặc sự kiện thể thao.

Hệ thống S-Bahn Munich cũng là trường hợp hiếm hoi trong nhóm RER và S-Bahn áp dụng mô hình lên xuống hai bên tàu. Tuy nhiên, việc tuyến Stammstrecke vẫn vận hành tới 30 chuyến tàu mỗi giờ cho thấy giải pháp này mang lại hiệu quả đáng kể.

Kết luận
Thoạt nhìn, sân ga chỉ là một bộ phận nhỏ trong nhà ga đường sắt. Tuy nhiên, từ chiều rộng, chiều cao, hình dạng cho đến cách tổ chức dòng hành khách, mọi yếu tố của sân ga đều có thể tác động trực tiếp đến năng lực vận hành, mức độ an toàn, sự thuận tiện và khả năng tiếp cận của toàn hệ thống.

Đối với các nhà quy hoạch, kỹ sư giao thông và những người quan tâm đến giao thông công cộng, việc hiểu rõ các phương án thiết kế sân ga không chỉ giúp giải quyết các vấn đề hiện tại mà còn mở ra những giải pháp mới để xây dựng các hệ thống đường sắt có năng lực cao hơn, hiệu quả hơn và thân thiện hơn với mọi hành khách.

Tiếp tục khám phá chuyên đề Đường sắt, Hạ tầng và Dự án trên  trang technologyMAG
Bài viết này là một phần trong chuỗi nội dung chuyên sâu về ngành đường sắt, hạ tầng giao thông và các dự án phát triển quy mô lớn đang được triển khai tại Việt Nam cũng như trên thế giới. Cùng với xu hướng đầu tư mạnh mẽ vào đường sắt tốc độ cao, metro đô thị, logistics, cảng biển, sân bay và các công trình hạ tầng chiến lược, lĩnh vực này đang đóng vai trò ngày càng quan trọng đối với năng lực cạnh tranh và sự phát triển bền vững của nền kinh tế.

Để giúp độc giả thuận tiện theo dõi toàn bộ các nội dung liên quan, Ban biên tập technologyMAG đã xây dựng trang tổng hợp Chuyên đề Đường sắt, Hạ tầng và Dự án, bao gồm các nhóm bài viết về quá trình hình thành hệ thống đường sắt và đường sắt tốc độ cao, công nghệ đường sắt, phương tiện và thiết bị, tín hiệu và điều khiển, phát triển hạ tầng giao thông, các dự án trọng điểm trong nước và quốc tế, cùng những xu hướng mới đang định hình tương lai của ngành.

Tìm hiểu thêm về chuyên đề Đường sắt, Hạ tầng và Dự án tại: https://www.technologymag.net/technologymag-gioi-thieu-loat-tin-bai-chu-de-duong-sat/

Để xem các tin bài khác về “Sân ga”, hãy nhấn vào đây.

 

Nguồn: RM Transit