Vì sao cần chắn tự động đường sắt đóng, mở sớm?

Kỳ 1: Hạn chế của công nghệ cảm biến từ

Mô hình của đường ngang cảnh báo tự động (CBTĐ) hiện nay được thiết kế với 06 cảm biến từ để phát hiện vị trí đoàn tàu, kết nối với tủ điều khiển để đưa ra lệnh mở chuông, đèn cảnh báo và điều khiển cần chắn.

Cần chắn dễ đóng, mở sớm khi tàu gặp sự cố nên chạy chậm bất thường

Theo Cục Đường sắt Việt Nam, 04 tháng đầu năm 2025 xảy ra 4 vụ TNGT đường sắt tại đường ngang có lắp hệ thống CBTĐ, cần chắn tự động (CCTĐ), chiếm 10% tổng số các vụ TNGT đường sắt và 184 vụ phương tiện đường bộ đâm va vào CCTĐ. Nguyên nhân chủ yếu dẫn các đến các vụ TNGT, sự cố do người điều khiển phương tiện giao thông đường bộ không tuân thủ, chấp hành tín hiệu giao thông tại đường ngang, cố tình vượt qua đường sắt khi tín hiệu cần chắn tự động đã đóng.

Cũng đáng chú ý, từ đầu năm 2025 đến nay, trên đường sắt quốc gia liên tiếp xảy ra một số vụ thiết bị CCTĐ đường ngang đóng, mở (hạ, nâng) sớm hoặc muộn hơn so với thời điểm phương tiện giao thông đường sắt, đoàn tàu lưu thông qua khu vực giao cắt với đường ngang.

Điển hình, sáng 19/3/2025 tại đường ngang Km 64+225 tuyến Hà Nội - Đồng Đăng, thuộc phạm vi Công ty CP Thông tin tín hiệu đường sắt Bắc Giang quản lý, CCTĐ nâng lên trong khi phương tiện đường sắt (máy chèn đường) đang đi đến, dẫn đến một ô tô lưu thông qua đường ngang và xảy ra va chạm giữa hai phương tiện. 

Ngày 22/3/2025, CCTĐ đường ngang tại Km23+050 tuyến đường sắt Hà Nội - TP.HCM, do Công ty CP Thông tin tín hiệu đường sắt Hà Nội quản lý, tự mở khi đang có đoàn tàu chạy qua. 

Ngày 25/4/2025, cần chắn tại khu vực đường ngang Km399+500, phạm vi Công ty CP Thông tin tín hiệu đường sắt Vinh quản lý, hạ xuống chỉ ít giây sau đó nâng lên khi đoàn tàu chuẩn bị chạy qua... 

Những tình huống trên đặt ra vấn đề về nguyên nhân, các giải pháp để ngăn ngừa có các sự cố tương tự để bảo đảm an toàn giao thông (ATGT) đường sắt tại đường ngang có CCTĐ, CBTĐ.

Thông tin liên quan vụ việc xảy ra tại Km 64+225 tuyến Hà Nội - Đồng Đăng, ông Nguyễn Đình Quyền - Phó Giám đốc Công ty CP Đường sắt Hà Lạng cho biết, trước khi máy chèn đường sắt của công ty lưu thông trên tuyến, đơn vị đã thực hiện đầy đủ thủ tục xin công lệnh chạy phương tiện và được Chi nhánh Khai thác đường sắt Hà Lạng tổ chức cho phương tiện lưu thông. Phương tiện, người lái phương tiện đáp ứng các quy định để lưu thông trên đường sắt.

Còn ông Bành Văn Đức - Giám đốc Công ty CP Thông tín hiệu đường sắt Bắc Giang cho biết, trong buổi sáng trước khi xảy sự cố trên, nhân viên trực tiếp quản lý hệ thống thiết bị CCTĐ tại Km 64+225 đã kiểm tra theo đúng quy trình khai thác và ghi nhận hệ thống hoạt động bình thường. Sau khi xảy ra sự cố trên, hệ thống CBTĐ, CCTĐ tiếp tục vận hành bình thường theo tiêu chuẩn kỹ thuật. 

"Tình huống xảy ra tai nạn là phương tiện máy chèn đường sắt lưu thông với tốc độ chậm, thuộc diện chạy tàu bất thường. Đoạn đường sắt trên là đường dốc... Chạy tàu bất thường và độ dốc của đường là các yếu tố khách quan trong sự cố dẫn đến thiết bị cảnh báo, cần chắn tự động mở sớm", ông Đức thông tin.

Phân tích sự cố tại Km23+050 tuyến đường sắt Hà Nội - TP.HCM, ông Phạm Văn Hiệp - Phó Giám đốc Công ty CP Thông tin tín hiệu đường sắt Hà Nội cho biết, nguyên nhân cần chắn mở khi đang tàu đang chạy qua do trước đó phát sinh tình huống đoàn tàu dừng bất thường ở đường ngang phía trước. Đường ngang phía trước là gác chắn thủ công (nên không có kết nối tín hiệu với đường ngang cảnh báo tự động tại Km23+050), vì lái tàu thấy tại đường ngang này có biển báo hiệu không đủ điều kiện để tàu lưu thông (biển màu đỏ quay ngang trên đường) nên đoàn tàu dừng lại thời gian ngắn. 

Tuy nhiên, do đường ngang này khá gần với đường ngang có CCTĐ và đoàn tàu khi dừng lại đã vào khu gian thuộc phạm vi thu, phát ra tín hiệu (bằng hệ thống cảm biến từ SR20) nên kích hoạt hệ thống CBTĐ, CCTĐ đóng đường ngang. Thời gian đóng và mở theo quy chuẩn hiện hành là 05 phút, còn đoàn tàu lưu thông đến muộn hơn dẫn đến CCTĐ mở sớm hơn so thực tế đoàn tàu lưu thông qua đường ngang.

Ngoài các vụ việc trên, trước đó trên hệ thống đường sắt quốc gia cũng từng xảy ra một số vụ việc tương tự. Trong mỗi vụ việc, đơn vị quản lý đường sắt, cơ quan chức năng sẽ đánh giá, phân tích làm rõ nguyên nhân. Song theo các đơn vị quản lý vận hành, các tình huống trên xảy ra xuất phát chủ yếu từ việc phương tiện đường sắt chạy bất thường, dẫn đến thiết bị cảnh báo (đèn, âm thanh), CCTĐ nâng, hạ sớm hoặc muộn so với thời điểm tàu lưu thông qua đường ngang.

Hạn chế của công nghệ cảm biến từ

Cục Đường sắt Việt Nam và Tổng công ty Đường sắt Việt Nam cho biết, trên các tuyến đường sắt quốc gia hiện có tổng số 753 đường ngang qua đường sắt được lắp đặt hệ thống phòng vệ bằng tín hiệu CBTĐ, trong đó 741 đường ngang có CCTĐ (và 9 đường ngang có thiết bị cảnh báo nhưng chưa có CCTĐ). Hệ thống này được quản lý vận hành, bảo trì bởi 5 Công ty CP Thông tin tín hiệu đường sắt: Bắc Giang, Hà Nội, Vinh, Đà Nẵng, Sài Gòn và được bộ phận chuyên trách của Tổng công ty Đường sắt Việt Nam kiểm tra, giám sát.

Hệ thống CBTĐ, CCTĐ đáp ứng yêu cầu hoạt động an toàn theo quy định đường ngang tại Thông tư số 29/2023/TT-BGTVT của Bộ GTVT quy định về đường ngang và cấp giấy phép xây dựng công trình thiết yếu trong phạm vi đất dành cho đường sắt. Đến nay, 100% đường ngang có CCTĐ, CBTĐ được lắp camera giám sát; công tác quản lý, thường trực, kiểm tra, bảo dưỡng hệ thống CBTĐ, CCTĐ áp dụng theo quy trình bảo trì theo Quyết định 2320 của Bộ GTVT (nay là Bộ Xây dựng), Tiêu chuẩn cơ sở TCC 09:2022/VNRA.

Về công nghệ, mô hình của đường ngang CBTĐ hiện nay được thiết kế với 06 cảm biến từ để phát hiện vị trí đoàn tàu, kết nối với tủ điều khiển để đưa ra lệnh mở chuông, đèn cảnh báo và điều khiển cần chắn. Trong đó, 02 cảm biến đầu xa được bố trí cách đường ngang từ 1.000m đến 1.500m với mục đích xác định tàu đến đường ngang để phát tín hiệu cảnh báo trước khi tàu đến đường ngang 60 giây theo quy định.

Giải pháp thiết kế này đã được chuẩn hóa thành thiết kế điển hình từ năm 2007, nhưng do nguồn lực bố trí cho đường sắt còn nhiều hạn chế nên đến nay các đường ngang cảnh báo tự động gần như giữ nguyên mô hình này, chỉ bổ sung thêm cần chắn tự động và nâng cấp thêm tính năng của thiết bị.

Theo thiết kế, vị trí bố trí 02 cảm biến đầu xa được tính toán dựa theo công lệnh tốc độ tại khu vực đường ngang. Với trường hợp chạy tàu bình thường, tàu di chuyển qua đường ngang với tốc độ tương ứng cho phép tại công lệnh tốc độ thì hoạt động của đường ngang đáp ứng hoàn toàn yêu cầu cảnh báo.

"Mô hình hệ thống hiện nay chỉ xác định vị trí đoàn tàu tại cảm biến đầu xa nên việc di chuyển của đoàn tàu từ cảm biến đầu xa đến đường ngang không có dữ liệu thu về cho hệ thống để kịp thời xử lý trong các trường hợp tàu chạy chậm hoặc dừng lại trước đường ngang. Do đó, trong trường hợp tàu đi qua cảm biến đầu xa nhưng dừng lại trước đường ngang hoặc tàu gặp sự cố phải chạy chậm, đến đường ngang với thời gian lớn hơn 05 phút thì hệ thống phải mở cần chắn để lưu thoát phương tiện giao thông đường bộ, do đó đường ngang chỉ cảnh báo đèn vàng để các phương tiện chú ý quan sát khi qua đường sắt", Cục Đường sắt Việt Nam phân tích, nêu ra hạn chế của công nghệ trên.

Còn theo Tổng công ty Đường sắt Việt Nam, đường sắt quốc gia là đường đơn, chạy tàu với công nghệ cũ là đóng đường bán tự động, không có công nghệ hỗ trợ đắc lực như đường sắt các nước tiên tiến như hệ thống tín hiệu đầu máy, hệ thống thông tin vô tuyến đường sắt (đoàn tàu - mặt đất). Vì vậy, việc liên lạc đưa tín hiệu cảnh báo ATGT hoặc hình ảnh từ đường ngang CBTĐ lên đầu máy hoặc từ đầu máy đến các đường ngang gặp khó khăn rất lớn.

"Do cơ quan quản lý nhà nước chỉ khuyến khích sử dụng các sóng thông dụng wifi, 3G, 4G hay 5G, GPS, còn các loại sóng phục vụ thiết bị chuyên dụng phải xin cấp phép và kinh phí duy trì hàng năm là rất lớn. Do đó, hiện nay việc liên lạc giữa Ban lái máy và Trung tâm Điều hành vận tải chủ yếu bằng điện thoại di động. Còn hệ thống CBTĐ chỉ có các cảm biến đầu xa trong khu đoạn tới gần đường ngang (có CBTĐ, CCTĐ) nên khi tàu qua cảm biến đầu xa vào trong khu đoạn tới gần, khi có thay đổi tốc độ hoặc dừng đột xuất sẽ gây sự cố cho hệ thống CBTĐ. Với hệ thống CBTĐ đơn thuần hiện nay trên các đường ngang, cho dù có lắp đặt thêm các cảm biến việc loại bỏ sự cố tàu chạy bất thường cũng khó có thể thực hiện hoàn toàn", Tổng công ty Đường sắt Việt Nam đánh giá.

Bên cạnh hạn chế của công nghệ cảm biến từ dẫn đến hạn chế trong việc hệ thống CBTĐ, CCTĐ có thể đóng, mở sai thời điểm so với đoàn tàu (chạy bất thường) lưu thông qua đường ngang, theo ông Phạm Văn Hiệp - Phó Giám đốc Công ty CP Thông tin tín hiệu đường sắt Hà Nội, với công nghệ sử dụng cảm biến từ để kích hoạt đóng, mở hệ thống cảnh báo, cần chắn tự động như trên cũng dễ xảy ra các tình huống nhiễm từ và khiến thiết bị hoạt động ngay cả khi không có tàu chạy qua. Chẳng hạn như tình huống có tia sét, vật thể sắt kéo qua đường sắt tại vị trí có cảm biến đầu xa...