Trong loạt bài viết trước về chủ đề đường sắt, ban biên tập technologyMAG đã chia sẻ các bài viết về hệ thống đường sắt tại một số quốc gia phát triển tại châu Á như Nhật Bản, Trung Quốc, Hàn Quốc,… Trong bài viết lần này, ban biên tập technologyMAG chia sẻ video của Railways Explained, giới thiệu một số thông tin về hệ thống tàu điện đô thị tại Singapore.

Tổng quan về hệ thống MRT Singapore
Hệ thống Mass Rapid Transit (MRT) (1) của Singapore nổi bật là một trong những mạng lưới đường sắt đô thị sạch sẽ và tiên tiến nhất thế giới. Hệ thống này phục vụ lượng dân số khoảng 6,1 triệu người và đóng một vai trò thiết yếu trong đời sống hằng ngày của họ. Hiện nay, MRT tại Singapore chuyên chở khoảng 3,4 triệu hành khách mỗi ngày, đưa hệ thống này vào nhóm những mạng lưới đường sắt đô thị bận rộn nhất toàn cầu.
(1) Mass Rapid Transit (MRT) là thuật ngữ dùng để chỉ hệ thống vận tải hành khách công cộng khối lượng lớn, thường là tàu điện đô thị chạy hoàn toàn trên làn tách biệt, có năng lực chuyên chở cao và tần suất dày đặc.

Nhiều điểm tham quan du lịch hàng đầu của Singapore chỉ cách một ga MRT vài phút di chuyển, thường nằm trong khoảng cách có thể đi bộ. Nhờ đó, MRT trở thành cổng kết nối thuận tiện nhất để khám phá thành phố. Điều này đặt ra các câu hỏi quan trọng: mạng lưới này được hình thành như thế nào, cấu trúc hiện tại ra sao và vì sao nó hoạt động hiệu quả đến vậy?

Khởi nguồn và giai đoạn hoạch định
Ý tưởng xây dựng một hệ thống vận tải đường sắt làm trục xương sống cho Singapore xuất hiện từ năm 1967, khi các nhà quy hoạch đô thị dự báo rằng quốc gia này sẽ cần một hệ thống như vậy trước năm 1992. Năm 1972, một nghiên cứu khả thi quy mô lớn được triển khai bởi các công ty kỹ thuật Hoa Kỳ gồm Wilbur Smith and Associates, Parsons Brinckerhoff Tudor và Bechtel, với sự hỗ trợ của Ngân hàng Thế giới (World Bank) và Chương trình Phát triển Liên Hợp Quốc (United Nations Development Programme).

Nghiên cứu kéo dài gần suốt thập niên 1970, trải qua nhiều giai đoạn lập kế hoạch. Năm 1979, hãng tư vấn Halcrow của Anh được bổ nhiệm để định hình thiết kế hệ thống, dẫn tới việc công bố một báo cáo quy hoạch quan trọng vào năm 1981.

Tranh luận và quyết định chiến lược
Mặc dù đã được nghiên cứu kỹ lưỡng, dự án ban đầu vấp phải sự phản đối mạnh mẽ, chủ yếu liên quan đến lo ngại tài chính. Một số bộ trưởng ủng hộ mô hình giao thông chỉ dựa vào xe buýt do các chuyên gia Harvard đề xuất, với lập luận rằng chi phí sẽ thấp hơn đáng kể so với xây dựng MRT.

Cuộc tranh luận kết thúc khi Bộ trưởng Truyền thông Ong Teng Cheong – một kiến trúc sư và nhà quy hoạch đô thị được đào tạo bài bản – kết luận rằng giải pháp phụ thuộc vào đường bộ sẽ thất bại tại một quốc gia có quỹ đất hạn chế. Sự kiên định của ông đã trở thành động lực then chốt đưa MRT trở thành hiện thực.

Quá trình hoàn thiện kỹ thuật tiếp tục thông qua các nghiên cứu thiết kế chi tiết. Những quyết định quan trọng ban đầu bao gồm áp dụng hệ thống cấp điện ray thứ ba (third rail power system) (2) 750 V DC, lắp đặt cửa chắn ke ga nhằm đảm bảo an toàn và kiểm soát thông gió, cũng như triển khai xây dựng theo từng giai đoạn. Tuyến Bắc-Nam (North-South) được ưu tiên thực hiện trước do kết nối các khu vực có nhu cầu hành khách cao nhất.
(2) Third rail power system là phương pháp cung cấp điện cho tàu điện bằng một thanh dẫn điện đặt dọc theo đường ray, nằm bên cạnh hoặc ở giữa hai thanh ray chính, không phải thông qua dây cáp treo trên cao.

Khai trương và hoàn thiện mạng lưới ban đầu
Tổng công ty Mass Rapid Transit Corporation được thành lập vào tháng 10 năm 1983, sau đó trở thành SMRT Corporation, đơn vị chịu trách nhiệm vận hành mạng lưới. Ngày 7 tháng 11 năm 1987, đoạn tuyến đầu tiên gồm 5 ga với chiều dài 6 km chính thức đi vào hoạt động, đánh dấu sự khởi đầu của vận tải đường sắt tại Singapore.

Đến cuối năm 1988, 20 ga bổ sung được đưa vào khai thác, kết nối khu vực phía bắc, trung tâm và phía tây của đảo quốc. Năm 1990, việc khai trương ga Boon Lay giúp hoàn tất mạng lưới ban đầu sớm hơn hai năm so với kế hoạch, tạo nên tiền lệ về hiệu quả quy hoạch giao thông của Singapore.

Mở rộng từ thập niên 1990 đến 2024
Từ giữa thập niên 1990, quá trình mở rộng diễn ra nhanh chóng. Woodlands Extension (tuyến mở rộng của tuyến Bắc-Nam) được tích hợp vào tuyến Bắc-Nam năm 1996, trong khi thành công của MRT thúc đẩy việc phát triển các tuyến Light Rail Transit (LRT) (3) trung chuyển, bắt đầu với Bukit Panjang LRT năm 1999.
(3) Light Rail Transit (LRT) là hệ thống đường sắt đô thị hạng nhẹ, dùng đoàn tàu nhỏ, nhẹ, chạy với tốc độ trung bình và phục vụ nhu cầu giao thông trong bán kính ngắn – trung bình của đô thị.

Bước sang thiên niên kỷ mới, các mốc quan trọng lần lượt xuất hiện: ga Expo năm 2001, ga Changi Airport năm 2002 và tuyến Northeast năm 2003 – một trong những tuyến đường sắt nặng tự động hoàn toàn đầu tiên trên thế giới.

Trong thập niên tiếp theo, các hành lang mới được đưa vào khai thác, gồm Circle Line mở theo bốn giai đoạn từ 2009 đến 2012, Downtown Line mở theo ba giai đoạn từ 2013 đến 2017, Tuas West Extension của tuyến Đông-Tây (East-West) năm 2017 và tuyến Thomson – East Coast mở theo bốn giai đoạn từ 2020 đến 2024. Đến năm 2024, mạng lưới đã vươn tới bờ biển phía đông với ga cuối Bayshore, cho thấy đà mở rộng chưa từng chững lại.

Cấu trúc mạng lưới và thông số kỹ thuật
MRT được thiết kế theo mô hình vòng – xuyên tâm (circle-radial pattern), kết nối lõi đô thị mật độ cao với các khu dân cư xung quanh. Tổng chiều dài đạt khoảng 242,6 km, tách biệt hoàn toàn với giao cắt đồng mức, sử dụng khổ tiêu chuẩn.

Tính đến năm 2024, hệ thống có 143 ga đang khai thác, trở thành mạng lưới đường sắt đô thị hạng nặng lớn nhất Đông Nam Á. Hệ thống điện khí hóa khác nhau tùy tuyến: phần lớn mạng lưới ban đầu và các tuyến tự động sử dụng ray thứ ba 750 V DC, trong khi tuyến Northeast sử dụng hệ thống dây tiếp xúc trên cao 1.500 V DC.

Tốc độ tối đa của đoàn tàu đạt 90 km mỗi giờ. Tần suất chạy tàu giờ cao điểm từ 2 – 3 phút trong khoảng 7-9h sáng và 5 – 7 phút vào giờ thấp điểm.

Cơ chế quản lý và vận hành
Việc mở rộng đường sắt được triển khai theo mô hình tài chính và quản lý lai (hybrid) mang tên New Rail Financing Framework. Theo cơ chế này, Land Transport Authority – LTA sở hữu toàn bộ tài sản hạ tầng, giám sát xây dựng và quản lý mua sắm dài hạn, trong khi khai thác vận hành được cấp phép cho các nhà khai thác thương mại chịu trách nhiệm dịch vụ hằng ngày và bảo trì tài sản.

Hiện có hai đơn vị vận hành. SMRT Trains, doanh nghiệp liên kết nhà nước thuộc Temasek Holdings, quản lý các tuyến Bắc-Nam, Đông-Tây, Circle và Thomson – East Coast. SBS Transit, thành viên của ComfortDelGro Group, vận hành tuyến Northeast và Downtown. Cả hai cũng quản lý mạng lưới xe buýt trung chuyển nhằm đảm bảo tích hợp đường sắt – đường bộ.

Đoàn tàu và công nghệ điều khiển
Hệ thống sử dụng đội tàu điện nhiều toa hiện đại với hơn 500 phương tiện đang hoạt động. Trên các tuyến Bắc-Nam và Đông-Tây, đoàn tàu 6 toa là xương sống của hoạt động vận tải. Đội tàu mới nhất là Alstom Movia R151, đưa vào khai thác từ năm 2023 để thay thế phương tiện cũ, mỗi đoàn có thể chở khoảng 1.920 hành khách.

Các dòng C151A, C151B và C151C do Kawasaki Heavy Industries (Nhật Bản) và CRRC Qingdao Sifang (Trung Quốc) sản xuất vẫn hoạt động trong giai đoạn chuyển đổi. Tuyến Northeast sử dụng tàu tự động hoàn toàn gồm C751A, C751C và C851E. Circle Line khai thác đoàn tàu 3 toa C830 và C830C, Downtown Line sử dụng Bombardier Movia C951 và Thomson – East Coast Line vận hành đoàn T251 4 toa.

Tất cả các loại tàu đều trang bị hệ thống điều khiển tàu dựa trên truyền thông (Communication-based train control system -CBTC), cho phép giãn cách chính xác, điều chỉnh tốc độ tự động và vận hành không người lái trên nhiều tuyến. Mọi ga đều có cửa chắn ke ga đồng bộ với tàu đến.

Bảo trì và trung tâm thử nghiệm
Hệ thống được hỗ trợ bởi mạng lưới depot chuyên biệt. SMRT vận hành sáu depot gồm Bishan, Changi, Ulu Pandan, Tuas, Mandai và Kim Chuan. SBS Transit vận hành Gali Batu Depot, Sengkang Depot và cơ sở Ten Mile Junction được tái vận hành cho tuyến Downtown Line.

Trước khi đưa vào khai thác thương mại, tàu mới phải vượt qua thử nghiệm tại Singapore Rail Test Centre – cơ sở rộng 50 ha do LTA xây dựng để kiểm định phương tiện, tín hiệu, cấp điện và tích hợp hệ thống trong điều kiện mô phỏng thực tế.

Định hướng mở rộng tương lai
Sách trắng (white paper) năm 1996 mang tên “A World – Class Land Transport System” đặt mục tiêu mở rộng mạng lưới từ 67 km năm 1995 lên 360 km vào năm 2030, với sản lượng hành khách hằng ngày tăng từ 1,4 triệu lên 6 triệu.

Các dự án đã được xác nhận gồm Jurong Region Line phục vụ khu vực phía tây và tây bắc, Cross Island Line tạo trục đông – tây mới và các phần mở rộng của Downtown Line, Thomson – East Coast Line, cùng hai ga Brickland và Sungei Kadut trên tuyến Bắc-Nam. Một số hành lang như Seletar và Tengah đang được nghiên cứu. Các đoàn tàu mới gồm C851E, J151 và CR151 sẽ được đưa vào khai thác tương ứng.

Cơ chế giá vé và sản lượng vận chuyển
Singapore áp dụng cơ chế tính giá vé theo quãng đường thay vì theo vùng. Hệ thống sử dụng vé điện tử dựa trên tài khoản, thẻ lưu trữ giá trị như EZ – Link và NETS FlashPay, cùng thẻ ngân hàng và ví điện tử. Cổng kiểm soát tự động ghi nhận vào – ra và nhận diện chuyển tuyến trong thời gian quy định để tránh tính phí trùng lặp.

Public Transport Council điều tiết giá vé nhằm đảm bảo khả năng chi trả, đồng thời áp dụng mức ưu đãi cho trẻ em, người cao tuổi, sinh viên và người khuyết tật.

Sản lượng hành khách tăng từ 2,8 triệu lượt mỗi ngày năm 2015 lên 3,3 triệu năm 2019, giảm xuống hơn 2 triệu trong giai đoạn 2020 – 2021 do đại dịch, trước khi phục hồi lên 3,4 triệu lượt mỗi ngày vào năm 2024 với khoảng 1,3 tỷ lượt mỗi năm.

Tỷ lệ đúng giờ giai đoạn 2020 – 2024 duy trì trong khoảng 98,85-99,93%. Downtown Line đạt mức cao nhất 99,93%, trong khi Northeast Line thấp nhất khoảng 98,85%, nhưng vẫn thể hiện tính ổn định vận hành ở đẳng cấp thế giới.

Kết luận
Trải qua hơn ba thập niên phát triển, hệ thống MRT của Singapore đã trở thành một trong những mạng lưới đường sắt đô thị hiệu quả và hiện đại nhất thế giới. Sự kết hợp giữa quy hoạch dài hạn, đầu tư hạ tầng nhất quán, công nghệ vận hành tiên tiến và mô hình quản lý rõ ràng đã tạo nên một hệ thống giao thông công cộng có độ tin cậy cao, đáp ứng nhu cầu di chuyển của hàng triệu hành khách mỗi ngày.

MRT không chỉ đóng vai trò là trục vận tải chính của đảo quốc mà còn là nền tảng giúp Singapore duy trì khả năng tiếp cận đô thị, kiểm soát mật độ giao thông và hỗ trợ phát triển kinh tế.

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

 

Nguồn: Railways Explained