Cách Trung Quốc xây dựng và phát triển hệ thống đường sắt - Bài 1: Phát triển thần tốc

Từ công nghệ nhập khẩu

Năm 1993, hệ thống đường sắt Trung Quốc chỉ có tốc độ trung bình 48km/giờ và nhanh chóng đánh mất thị phần vào tay ngành hàng không và đường bộ. Trước tình hình đó, cơ quan quản lý đường sắt Trung Quốc từ năm 1997 đến 2007 đã phát động chiến dịch nâng tốc độ đường sắt, với mục tiêu đưa vận tốc tàu chạy trung bình lên 70km/giờ. Tuy nhiên, đường sắt cao tốc chỉ thực sự ra đời ở nước này vào tháng 8-2008, khi tuyến đường sắt Bắc Kinh - Thiên Tân đi vào hoạt động.

Cuối năm 2018, mạng lưới HSR ở Trung Quốc đã mở rộng tới 30/33 đơn vị hành chính cấp tỉnh và đạt tổng chiều dài 29.000km, chiếm khoảng 2/3 tuyến đường sắt cao tốc trên thế giới trong dịch vụ thương mại. Sự bùng nổ xây dựng tiếp tục với mạng HSR được thiết lập để đạt 40.000km vào năm 2023. Hầu như tất cả chuyến tàu, đường ray và dịch vụ đường sắt cao tốc đều được sở hữu và vận hành bởi Tập đoàn Đư??ng sắt Trung Quốc dưới thương hiệu Đư??ng sắt cao tốc Trung Quốc (CRH).

CRH được giới thiệu vào tháng 4-2007 với các bộ tàu cao tốc có tên Hòa Giai và Phục Hưng, chạy ở tốc độ từ 250-350km/giờ trên đường sắt tốc độ cao được nâng cấp/chuyên dụng. Đư??ng sắt liên tỉnh Bắc Kinh - Thiên Tân được khai trương vào tháng 8-2008 và có thể vận chuyển các tàu cao tốc với tốc độ 350km/giờ, là tuyến HSR dành riêng cho hành khách đầu tiên.

Các tàu cao tốc đầu tiên của Trung Quốc đã được nhập khẩu hoặc xây dựng theo thỏa thuận chuyển giao công nghệ với các nhà sản xuất tàu nước ngoài bao gồm Alstom, Siemens, Bombardier và Kawasaki Heavy Industries. Từ chỗ được hỗ trợ công nghệ ban đầu, c??c k?? sư Trung Quốc đã thiết kế lại các thành phần tàu hỏa nội bộ và xây dựng các đoàn tàu bản địa.

Đến đường sắt AI

Theo tờ Bưu điện Hoa Nam Buổi sáng (SCMP), việc triển khai robot xây dựng hệ thống điện khí hóa trên cao được coi là cột mốc trong quá trình phát triển đường sắt cao tốc Trung Quốc. Xây dựng đường sắt gồm nhiều công đoạn phức tạp, từ chuẩn bị mặt bằng, phân loại vật liệu, đặt đường ray, xây d??ng c???u, hầm, lắp đặt hệ thống tín hiệu, liên lạc. Quá trình xây dựng đường sắt rất tốn kém, đòi hỏi nhiều sức người, kỹ năng, kiến thức chuyên môn.

Năm 2018, Trung Quốc ra mắt cỗ máy tự động có khả năng đặt đường ray đường sắt cao tốc ở tốc độ 1,5km/ngày. Tới năm 2021, sau khi cải thiện độ chính xác và khả năng làm việc 24/7, cỗ máy đã tăng hiệu suất lắp đặt đường ray lên 2km/ngày. Không lâu sau đó, c??c k?? sư Trung Quốc đã phát triển robot, các thiết bị tự động có khả năng thực hiện nhiều nhiệm vụ đa dạng như hàn, sơn, đào hầm, đổ bê tông, kiểm tra chất lượng… Gần đây, nhờ ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI), các robot mới có khả năng xây dựng đường dây điện khí hóa trên cao cho các tuyến đường sắt cao tốc.

Hệ thống tiếp điện trên cao (OCS) bao gồm các cấu trúc dây điện, khung trụ, cột đỡ và cần lấy điện để cung cấp điện cho đoàn tàu. Xây dựng mạng lưới OCS cho đường sắt cao tốc bao gồm các quá trình như lắp ráp trước cần lấy điện và cáp treo, vận chuyển vật liệu tới nơi thi công, lắp đặt khung trụ và cột đỡ. C??c k?? sư đường sắt Trung Quốc đã phát triển công nghệ xây dựng tự động, sử dụng nền tảng quản lý dữ liệu kỹ thuật số và hệ thống thông minh để lưu trữ, lắp ráp sẵn, vận chuyển các bộ phận và lắp đặt tại công trường thi công. Cảm biến tự động thu thập dữ liệu theo thời gian thực tại công trường thi công rồi gửi về nhà kho thông minh.

Tại đây, các hệ thống truy xuất và lưu trữ tự động sẽ xác định vị trí rồi chuyển vật liệu cần thiết tới nhà máy thông minh để lắp ráp thành các bộ phận của hệ thống OCS. Sau đó, các bộ phận sẽ được vận chuyển tới công trường thi công bằng xe tự lái. Cánh tay robot được lắp cảm biến và camera sẽ phát hiện, điều chỉnh vị trí của các bộ phận, sau đó nâng lên, đặt vào đúng vị trí.