07:28 EST Thứ hai, 05/12/2016

Nhóm tin

Đăng nhập thành viên

Liên Kết Website

Cổng thông tin điện tử Bộ tài chính
Cổng thông tin điện tử Bộ Xây dựng
Cổng thông tin điện tử Bộ GTVT
Website ĐSVN
Trung tâm dự báo khí tượng TW

Hasitec Email

mail.hasitec.vn

Đang truy cậpĐang truy cập : 16

Máy chủ tìm kiếm : 1

Khách viếng thăm : 15


Hôm nayHôm nay : 2532

Tháng hiện tạiTháng hiện tại : 14085

Tổng lượt truy cậpTổng lượt truy cập : 7314297

Train Vs Everythings

Trang nhất » Tin tức » Công nghệ » Tín hiệu

Công nghệ điều khiển giao thông trong đường sắt đô thị

Thứ bảy - 26/03/2011 11:18
Công nghệ điều khiển giao thông trong đường sắt đô thị

Công nghệ điều khiển giao thông trong đường sắt đô thị

Hà Nội với 5 tuyến đường sắt nội đô, vấn đề trăn trở và còn nhiều băn khoăn là lựa chọn công nghệ điều khiển mà lần đâu tiên được triển khai trên thực tế tại Việt Nam

   MetroHN sẽ đóng vai trò chính trong VTHKCC với tốc độ cao và năng lực vận chuyển lớn. MetroHN bao gồm các trục chính và trục nhánh. Đối với các trục chính, sử dụng loại hình vận chuyển đường sắt nhẹ LRT (Light Rail Transit), tàu điện ngầm (Metro). Tại các trục nhánh, tùy theo đặc điểm của khu vực sẽ áp dụng phương thức vận chuyển khác nhau như mạng lưới xe buýt nhanh BRT (Bus Rapid Transit), xe buýt thường (Bus), xe điện bánh hơi (Tranlaybus), xe điện bánh sắt (Tramvai). Để khai thác tối ưu hiệu quả sử dụng, các tuyến đường sắt đô thị phải gắn kết với các khu đô thị, các trung tâm thương mại - dịch vụ - du lịch, trung tâm công nghiệp, trường học. Đồng thời, các tuyến đường sắt đô thị cũng gắn kết với nhau, hình thành nên một mạng lưới vận tải liên thông, bao quát tất cả các khu vực ngoại thị và đô thị quan trọng của thành phố.
Quy hoạch tổng thể MetroHN xác định có năm tuyến metro được xây dựng và phương cách tích hợp các tuyến này với kết cấu hạ tầng giao thông hiện có. Quy hoạch tổng thể đặt ra mục tiêu đến năm 2020 mong muốn tăng thị phần người dân tham gia phương tiện giao thông công cộng đến 35-45% và giảm thị phần xe máy tham gia giao thông xuống dưới 30%.

Hình 1 mạng Metro Hanoi dến năm 2020

Hình 1 mạng Metro Hanoi dến năm 2020

Mạng lưới đường sắt đô thị của Hà Nội đến năm 2020  bao gồm 5 tuyến đường sắt nội đô, nhưng hiện tại ra sao để có thể đảm bảo đích đến này, còn nhiều công việc phải làm về kỹ thuật công nghệ, thực trạng vấn đề Metro Hanoi dang ở giai đoạn nào?
   (*) Thiết kế - đang trong giai đoạn tư vấn thiết kế chi tiết các hạng mục;
   (*) Thi công    - đang thi công, xây dựng và lặp đặt các hạng mục trên tuyến;
   (*) Kế hoạch - dự kiến sẽ thiết kế chi tiết và xây dựng trong tương la.i

- Tuyến số 1 phục vụ các khu vực ngoại thành phía Đông Bắc và phía Nam Hà Nội đi qua khu vực trung tâm thành phố;
- Tuyến số 2 là xương sống cho khu vực đô thị hiện tại và tương lai. Tuyến số 2 nối sân bay Nội Bài và khu đô thị mới Đông Anh, Từ Liêm, khu phố cổ, khu phố kiến trúc Pháp, đi dọc hành lang quốc lộ 6 và tới Thượng Đình. Trong đó đoạn tuyến phía Bắc sông Hồng sẽ đi dọc hành lang của trục chính đô thị Nhật Tân - Vĩnh Ngọc - Nội Bài. Trong tuyến số 2 có đoạn đường sắt đô thị Hà Nội - Hà Đông (2A) dài 13,05km, hiện nay đang xây dựng, bắt đầu tại khu vực Cát Linh (giao với tuyến số 3), đi theo hành trình Cát Linh - Hào Nam - La Thành - Thái Hà - đường Láng - Ngã Tư Sở - quốc lộ 6 - Thượng Đình - Hà Đông - Ba La;
- Tuyến số 3 nối khu vực phía Tây với trung tâm và khu vực phía Nam thành phố. Trong đó đoạn tuyến từ Nhổn đến ga Hà Nội hiện đang xây dựng;
- Tuyến số 4 có dạng vòng tròn, kết nối với các tuyến còn lại và gắn kết với các dự án phát triển đô thị. Trước mắt xây dựng tuyến số 4 là tuyến xe buýt nhanh, trong tương lai sẽ phát triển thành tuyến đường sắt đô thị hoàn chỉnh;
- Tuyến số 5 có chức năng kết nối trung tâm thành phố Hà Nội với các khu đô thị dọc theo hành lang Láng - Hòa Lạc. Tuyến này trong tương lai sẽ kết nối với Trung tâm công nghệ cao Hoà Lạc và các khu đô thị phía Tây thành phố.

   Trước tiên, xây dựng ba tuyến metro có mật độ lưu thông lớn, đó là tuyến số 1, tuyến số 2 và tuyến số 3. Các tuyến này được xây dựng cùng nhau theo từng phân đoạn. Mỗi tuyến có depot và trung tâm điều hành riêng. Sau khi hoàn thành, các tuyến sẽ liên kết với nhau tạo thành một mạng lưới hoàn chỉnh. Các tuyến vận hành dưới sự điều phối của trung tâm quản lý và điều hành đường sắt đô thị Thủ đô. Các tuyến metro được xây dựng dựa trên công nghệ tiên tiến, hiện đại và có mức độ tự động hoá cao. Chính vì vậy, việc chọn lựa và đưa ra giải pháp cho hệ thống điều khiển chuyển động tàu điện cao tốc tại Thủ đô Hà Nội là công việc rất quan trọng. Kinh nghiệm ở các nước phát triển cho thấy, hệ thống điều khiển tàu điện cao tốc sẽ phải cập nhật mới sau 3-5năm, do sự gia tăng của mật độ hành khách, sự phát triển của công nghệ mới, … để mang lại sự chuyển động êm ái, an toàn, nhanh chóng và tiện lợi nhất cho hành khách.

Hình 2: Cấu trúc hệ thống điều khiển chuyển động tàu điện cao tốc

Hình 2: Cấu trúc hệ thống điều khiển chuyển động tàu điện cao tốc

Qua nghiên cứu các hệ thống metro trên thế giới [3-6], tác giả đưa ra cấu trúc của hệ thống điều khiển chuyển động tàu điện cao tốc Hà Nội (HĐCT) như trình bày trong hình 2
HĐCT đảm bảo quá trình tự động vận chuyển hành khách một cách an toàn tuyệt đối và “êm ái” nhất. Một quá trình tự động vận chuyển bao gồm các giai đoạn: khởi động, chạy đà, chọn lựa chế độ lái tàu trên khu gian - là khoảng cách giữa hai nhà ga, hãm khi có giới hạn tốc độ, hãm dừng tại sân ga, đóng - mở cửa tàu, thu thập và xử lý thông tin về quá trình chạy tàu. Nhiệm vụ cơ bản của HĐCT là điều khiển các đoàn tàu chạy đúng theo bảng thời gian đã quy định với độ chính xác cho trước khi được bù nhiễu. Trong trường hợp không được bù nhiễu, HĐCT sẽ thực hiện điều chỉnh lại bảng thời gian, sau đó thực hiện điều khiển chuyển động các đoàn tàu chạy theo bảng thời gian đã hiệu chỉnh. Cho dù có hay không được bù nhiễu, HĐCT cũng phải đảm bảo năng lực chuyên chở trên toàn tuyến, và tiêu hao điện năng ít nhất. 
HĐCT bao gồm ba hệ thống con, đó là hệ thống điều khiển tự động tàu điện (HĐTT), hệ thống đảm bảo an toàn chạy tàu (HACT) và hệ thống điều độ tàu (HĐĐT). 
HĐTT thực hiện điều khiển tất cả các tàu chạy trên tuyến đường sắt mà không cần người lái, có người lái (để xử lý trong trường hợp khẩn cấp) nhưng hoàn toàn chạy tự động hoặc tự động một phần. Hầu hết các hệ thống điều khiển tự động tàu điện đều duy trì người lái để giảm thiểu rủi ro liên quan đến sự thực hiện thất bại của thiết bị hoặc trong lúc khẩn cấp.

Hình 3: Các thành phần cơ bản của HĐCT


Hình 3: Các thành phần cơ bản của HĐCT

HACT đảm bảo an toàn trong quá trình chạy tàu. HACT thực hiện giãn cách tự động giữa các đoàn tàu và thay đổi vận tốc trong khu vực bị hạn chế. HACN liên hệ chặt chẽ tới phân hệ đóng đường tự động (PHĐT), phân hệ tự động tín hiệu đầu máy (PTHĐ) và phân hệ điều chỉnh tự động tốc độ (PĐTT) 
HĐĐT điều phối các tàu chạy trên các tuyến theo bảng thời gian quy định. HĐĐT tính toán thời gian dừng tại sân ga, thời gian chạy của tất cả các tàu trên các tuyến. Thông tin đầu vào của HĐĐT là chương trình lập bảng thời gian chạy tàu, trị số đo về thời gian khởi hành và thời gian đến của các tàu từ các sân ga.
Khi phân cấp về chức năng điều khiển, HĐCT gồm mạch vòng điều khiển phía trên và vòng điều khiển phía dưới. Chức năng điều khiển phía trên là thực hiện tính toán và đưa ra thời gian dừng tàu tại sân ga, thời gian chạy tàu giữa các ga khi tiếp nhận thông tin từ cấp điều khiển phía dưới, đó là thời gian khởi hành, thời gian đến sân ga của các đoàn tàu. Vòng điều khiển này thường được gọi là vòng điều khiển tàu trên tuyến. Cấp điều khiển phía dưới đảm bảo sự thực hiện theo yêu cầu về thời gian dừng, và thời gian chạy của các tàu, ngoài ra có thể bổ sung tính năng hãm khi tàu chạy vào khu vực bị hạn chế tốc độ, hãm dừng tàu tại sân ga.
Theo sự lắp đặt và bố trí các thiết bị, HĐCT chứa đựng các thành phần sau: trạm điều khiển trung tâm (ĐKT), phân hệ truyền thông tin giữa ĐKT và nhà ga, thiết bị nhà ga (TBG), phân hệ truyền tin giữa nhà ga và đoàn tàu (TTT), thiết bị điều khiển trên tàu (TĐT). Để đảm bảo hoàn tất khối lượng công việc trên, người ta sử dụng các thiết bị kỹ thuật tiên tiến nhất - nòng cốt là các vi xử lý có tốc độ cao - cho HĐCT. Sự sắp đặt các thiết bị trong HĐCT có thể khái quát như hình 4

 

Hình 4: Bố trí các thiết bị trong HĐCT


Hình 4: Bố trí các thiết bị trong HĐCT

Việc chọn lựa và bố trí các thành phần trong hệ thống điều khiển chuyển động tàu điện cao tốc Hà Nội dựa trên kinh nghiệm xây dựng hệ thống metro ở các nước phát triển như Nga, Đức, Nhật, … Nó phải đảm bảo các điều kiện cần thiết sau:
- Phân vùng hệ thống thành các module chức năng, cho phép phát triển song song và dần dần giới thiệu các cấp độ khác nhau của hệ thống tự động hóa; 
- Thực hiện thiết kế kiểu module của hệ thống con [5]; 
- Sử dụng các module điều khiển trên tàu thông dụng nhưng vẫn đảm bảo an toàn chạy tàu, ví dụ, những cốt mốc tín hiệu đo đường và ngắm hãm trước ga, … [5]; 
- Loại bỏ một số điểm khiển trong chương trình tăng tốc và hãm dừng sẽ giảm bớt đáng kể khi vận hành chạy tàu; 
- Sử dụng điểm/cột mốc đánh dấu trên đường ray để phát hiện tàu đi qua trên cơ sở phản xạ góc và thu phát hồng ngoại lắp trên tàu [4]; 
- Chọn phương thức điều khiển tàu theo thời gian thực dựa trên thiết bị lắp đặt trên tàu để thực hiện thời gian chạy theo lịch trình và đảm bảo năng lượng tiêu thụ tối thiểu ở chế độ lực kéo; 
- Sử dụng thuật toán điều khiển thích nghi khác nhau với các điều kiện thực tế của MetroHN.

 

 

Tác giả bài viết: Trịnh Lương Miên

Tổng số điểm của bài viết là: 388 trong 106 đánh giá
Click để đánh giá bài viết

Những tin mới hơn

Những tin cũ hơn

 

Tin ảnh

 Hoạt động công ty
32 photos | 38962 view
 An toàn giao thông
95 photos | 52089 view
 Kỹ thuật công nghệ
21 photos | 34657 view
 Cộng đồng Hasitec
52 photos | 47369 view

Công nghệ

Giới thiệu giải pháp công nghệ CBTC-URBALIS của Alstom Transport .SA
Alstom Transport nhà chuyên gia, người đi tiên phong trong các...
Giới thiệu công nghệ SelTrac-CBTC của Thales Group
THALES GROUP là một trong những tập đoàn công nghiệp hàng đầu thế...
Giới thiệu thiết bị Barrier TD 96/2 của Wegh Group (Italy)
Tập đoàn công nghiệp đường sắt Wegh Group là một trong những tập...
Mạng 4G và những ưu thế vượt trội
(PCWorldVN) Gần 7 tỷ thuê bao di động, sắp bằng dân số thế giới,...
Phần mềm quản lý, điều hành giải quyết trở ngại, sự cố online HasitecTN
Thực hiện mục tiêu chất lượng năm 2015 của Tổng giám đốc công ty...

Danh ngôn