Giải quyết bài toán an toàn đường sắt, đường ngang từ xa với công nghệ không dây của Westermo

Trong ngành đường sắt, việc đảm bảo an toàn tại các điểm giao cắt đồng mức, đặc biệt ở những khu vực xa xôi, luôn là một thách thức lớn. Các phương án nâng cấp truyền thống cho những đường ngang thụ động – tức không có đèn cảnh báo hay rào chắn – thường yêu cầu triển khai hạ tầng phức tạp như đào rãnh kéo cáp đồng và xây dựng hệ thống cấp điện. Điều này không chỉ làm tăng chi phí mà còn kéo dài thời gian thi công, đặc biệt khó khăn tại các khu vực nông thôn với địa hình phức tạp, yêu cầu bảo vệ môi trường và các yếu tố liên quan đến di sản văn hóa.

Giải pháp wireless cho ngành đường sắt

V/Line - đơn vị vận hành đường sắt hành khách khu vực tại bang Victoria (Úc), hiện đang quản lý hàng trăm đường ngang thụ động. Tại những điểm này, người tham gia giao thông chỉ được cảnh báo bằng biển báo, tiềm ẩn nguy cơ tai nạn cao. Tuy nhiên, việc nâng cấp toàn bộ hệ thống bằng giải pháp có dây truyền thống là bài toán chi phí rất lớn và khó khả thi trên diện rộng.

Để giải quyết vấn đề này, Quantum Rail đã hợp tác cùng Westermo phát triển giải pháp wireless cảnh báo đường ngang, được thiết kế riêng cho điều kiện vận hành đặc thù của ngành đường sắt. Giải pháp đã được triển khai thử nghiệm vào cuối năm 2025 tại Farrells Lane, gần Stratford trên tuyến Bairnsdale – khu vực lý tưởng với đặc điểm xa xôi và lưu lượng giao thông thấp.

Hệ thống hoạt động dựa trên các cảm biến phát hiện tàu được lắp đặt dọc theo đường ray, truyền tín hiệu không dây về bộ điều khiển trung tâm tại điểm giao cắt. Thay vì sử dụng cáp đồng kéo dài hàng trăm mét, các thiết bị mạng không dây công nghiệp của Westermo đảm nhiệm việc truyền tín hiệu gần như tức thời khi tàu đến gần. Toàn bộ hệ thống được cấp nguồn bằng năng lượng mặt trời kết hợp pin lưu trữ, cho phép vận hành độc lập hoàn toàn mà không cần kết nối lưới điện – một yếu tố then chốt đối với các khu vực hẻo lánh.

Thiết kế này mang lại lợi ích vượt trội khi loại bỏ gần như toàn bộ nhu cầu đào rãnh và đi cáp, từ đó giảm đáng kể chi phí và thời gian triển khai. Việc lắp đặt chỉ yêu cầu một số cột nhỏ và anten tại các vị trí trọng yếu, giúp giảm thiểu tác động đến môi trường và đơn giản hóa quá trình thi công. Đây là bước đột phá so với cách tiếp cận truyền thống vốn đã tồn tại hàng chục năm trong ngành.

Sau khi triển khai, hệ thống đã trải qua giai đoạn kiểm chứng thực địa kéo dài 12 tháng dưới chế độ “shadow mode”, vận hành song song để đánh giá độ ổn định mà không ảnh hưởng đến hệ thống hiện hữu. Kết quả cho thấy giải pháp hoạt động ổn định trong nhiều điều kiện khắc nghiệt khác nhau, từ thời tiết đến nhiễu tín hiệu và các yếu tố môi trường. Hệ thống cũng đạt được phạm vi truyền dẫn không dây lên đến 1,6 km, cho phép phát hiện tàu ở khoảng cách 800 mét mỗi hướng, đáp ứng đầy đủ yêu cầu cảnh báo 35 giây trước khi tàu đến.

Đến cuối năm 2025, sau quá trình thử nghiệm nghiêm ngặt, giải pháp đã chính thức được phê duyệt tiêu chuẩn (type approval) và đưa vào vận hành thực tế tại khu vực thử nghiệm ở Victoria. Hiện tại, hệ thống đã hoạt động trực tiếp ngoài hiện trường, cung cấp cảnh báo chủ động cho người tham gia giao thông tại những nơi trước đây chỉ có biển dừng đơn giản.

Vai trò của Quantum Rail trong dự án không chỉ dừng ở triển khai mà còn bao gồm thiết kế kiến trúc hệ thống, đảm bảo truyền thông và tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn nghiêm ngặt của ngành đường sắt. Trong khi đó, Westermo cung cấp nền tảng phần cứng truyền thông cùng sự hỗ trợ kỹ thuật chuyên sâu. Các kỹ sư của Westermo đã phối hợp chặt chẽ với Quantum Rail và V/Line để cấu hình hệ thống, đồng thời xử lý sớm các rủi ro kỹ thuật trong suốt quá trình triển khai.

Theo ông Daniel Martin, Quản lý vận hành tại Quantum Rail, sự hợp tác lâu dài giữa hai bên trong suốt 8 năm qua đã chứng minh tính phù hợp của các sản phẩm Westermo trong môi trường đường sắt nhờ độ bền cao và thiết kế chuyên biệt. Ông cũng nhấn mạnh rằng khả năng hỗ trợ kỹ thuật và chuyên môn sâu từ đội ngũ Westermo đóng vai trò quan trọng trong thành công của các dự án như vậy.

Giải pháp này không chỉ giải quyết một bài toán cụ thể mà còn mở ra một hướng đi mới cho ngành đường sắt. Với việc kết hợp công nghệ không dây và năng lượng tái tạo, các rào cản về chi phí và độ phức tạp vốn đã tồn tại suốt hơn một thế kỷ đang dần được tháo gỡ. Như ông Daniel Martin chia sẻ, việc giải quyết được những thách thức đã tồn tại suốt 100 năm trong năm 2025 là một bước tiến mang tính đột phá, cho phép ngành đường sắt tiến gần hơn tới một hệ thống hạ tầng an toàn, linh hoạt và bền vững hơn trong tương lai.