Làm chủ công nghệ lõi - nền tảng để Việt Nam xây dựng đường sắt tốc độ cao

Dự án đường sắt tốc độ cao trên trục Bắc - Nam có chiều dài khoảng 1.541 km, tốc độ thiết kế 350 km/h, đi qua 15 tỉnh, thành phố, gồm 23 ga hành khách và 5 ga hàng hóa. Sơ bộ tổng mức đầu tư hơn 1,7 triệu tỷ đồng, tương đương hơn 67 tỷ USD, với mục tiêu cơ bản hoàn thành vào năm 2035.

Quy mô chưa từng có này đặt ra một yêu cầu lớn hơn việc hoàn thành đúng tiến độ: Việt Nam phải tận dụng quá trình đầu tư để hình thành năng lực công nghệ và công nghiệp đường sắt của chính mình.

Quyết tâm làm chủ công nghệ

Tại cuộc họp về định hướng triển khai nhiệm vụ phát triển công nghệ chiến lược đường sắt tốc độ cao ngày 15/5, Bộ trưởng Bộ Xây dựng Trần Hồng Minh nhấn mạnh nhiệm vụ nghiên cứu khoa học công nghệ của ngành xây dựng phải mang tính đột phá, tạo ra các sản phẩm công nghệ chiến lược; không dừng ở mức ứng dụng và đổi mới sáng tạo thông thường.

Theo Bộ trưởng, các nhiệm vụ liên quan đến công nghệ chiến lược đường sắt tốc độ cao đều là những vấn đề mới, phức tạp, có yêu cầu kỹ thuật cao và lần đầu tiên được nghiên cứu, triển khai trong điều kiện thực tiễn tại Việt Nam. Vì vậy, giai đoạn hiện nay cần tập trung nghiên cứu bài bản, chuyên sâu với quyết tâm làm chủ công nghệ.

"Phải nghiên cứu từ công nghệ nền, công nghệ lõi đến công nghệ phụ trợ; hướng tới tạo ra các sản phẩm công nghệ tương đương các nước phát triển như Trung Quốc, Nhật Bản, châu Âu. Chúng ta phải đổi mới tư duy, mạnh dạn nghiên cứu, quyết tâm tự làm, phát triển các sản phẩm khoa học mang thương hiệu quốc gia, thương hiệu Việt Nam và có khả năng ứng dụng rộng rãi trong thực tiễn", Bộ trưởng yêu cầu.

Theo định hướng phát triển công nghệ chiến lược, các nhóm nhiệm vụ được đặt ra bao gồm công nghệ khảo sát, thiết kế, thi công; vật liệu và cấu kiện; ray và kết cấu đường; hệ thống điện động lực; thông tin, tín hiệu và tích hợp điều hành; công nghệ vé tự động; vật tư, thiết bị, phụ tùng phục vụ bảo trì và các phần mềm chuyên dụng.

Điểm đáng chú ý là cách tiếp cận không dừng ở một sản phẩm đơn lẻ mà hướng tới cả chuỗi giá trị công nghệ.

Ba bài toán công nghệ được đặt hàng

Để cụ thể hóa mục tiêu này, ngày 15/9, Bộ Xây dựng đã phê duyệt và đặt hàng 3 nhiệm vụ nghiên cứu, phát triển công nghệ chiến lược trong lĩnh vực đường sắt tốc độ cao và đường sắt đô thị.

Nhiệm vụ thứ nhất, "Nghiên cứu làm chủ công nghệ sản xuất ray, phụ kiện, bộ ghi đường sắt đô thị và ray, phụ kiện đường sắt tốc độ cao tại Việt Nam" do Viện Công nghệ - Tổng cục Công nghiệp Quốc phòng chủ trì, Trường Đại học Giao thông vận tải phối hợp thực hiện.

Mục tiêu là làm chủ công nghệ vật liệu, thiết kế, chế tạo, sản xuất, thử nghiệm ray, bộ phụ kiện liên kết ray và cụm tâm ghi cho đường sắt đô thị; ray và bộ phụ kiện liên kết ray cho đường sắt tốc độ cao tại Việt Nam.

Nhiệm vụ thứ hai "Nghiên cứu phát triển các kết cấu đường ray cho đường sắt tốc độ cao tại Việt Nam" do Trường Đại học Giao thông vận tải chủ trì, Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải phối hợp thực hiện.

Nhiệm vụ hướng tới làm chủ công nghệ vật liệu, thiết kế, chế tạo, sản xuất, thử nghiệm, thi công, lắp đặt, nghiệm thu, bảo trì kết cấu đường ray không đá ba lát và tà vẹt bê tông dự ứng lực cho đường ray có đá ba lát phục vụ đường sắt tốc độ cao tại Việt Nam.

Nhiệm vụ thứ ba là "Nghiên cứu, phát triển và làm chủ công nghệ xử lý đất yếu nền đường và vùng chuyển tiếp công trình cho đường sắt tốc độ cao", do Trường Đại học Xây dựng Hà Nội triển khai thực hiện.

Mục tiêu là làm chủ công nghệ khảo sát, thiết kế, thi công, nghiệm thu, thử nghiệm và quan trắc các giải pháp xử lý đất yếu nền đường và vùng chuyển tiếp công trình cho đường sắt tốc độ cao tại Việt Nam.

Ba nhiệm vụ dự kiến thực hiện trong 48 tháng, hoàn thành trước ngày 31/12/2030; trong đó các sản phẩm phục vụ đường sắt đô thị dự kiến hoàn thành trước cuối năm 2028.

Phát triển mạng 5G dành cho đường sắt tốc độ cao

Nếu ray và nền đường là phần "cứng" của hệ thống thì điện, thông tin - tín hiệu và điều khiển lại là những cấu phần quyết định khả năng vận hành an toàn, chính xác ở tốc độ cao.

Chương trình phát triển công nghệ chiến lược của Bộ Xây dựng dự kiến nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống điện động lực; hệ thống thông tin, tín hiệu và tích hợp điều hành đoàn tàu tốc độ cao; đồng thời nghiên cứu các thiết bị phục vụ bảo trì phương tiện. Đây là những lĩnh vực đòi hỏi mức độ tích hợp cao. Một thiết bị có thể hoạt động tốt riêng lẻ nhưng khi đưa vào một hệ thống đường sắt tốc độ cao phải đáp ứng đồng thời các yêu cầu về an toàn, tương thích, độ tin cậy và khả năng vận hành liên tục.

Ông Lê Hoàng Anh, Phó trưởng phòng phụ trách Phòng Khoa học công nghệ - Môi trường và Hợp tác quốc tế, Cục Đường sắt Việt Nam (Bộ Xây dựng) cho biết: Ở lĩnh vực thông tin tín hiệu, các nhiệm vụ đề xuất gồm nghiên cứu, phát triển mạng 5G dành cho đường sắt tốc độ cao; hệ thống liên khóa máy tính (CBI) phục vụ điều khiển chạy tàu đường sắt quốc gia, định hướng mở rộng cho đường sắt đô thị và đường sắt tốc độ cao.

Bộ Xây dựng cũng đang đề xuất nghiên cứu thiết kế, chế tạo một số chi tiết, cụm chi tiết cốt lõi của phương tiện giao thông đường sắt, phục vụ nội địa hóa ngành công nghiệp đường sắt; nghiên cứu, thiết kế, chế tạo toa xe công vụ đạt cấp chống đạn cấp 2 theo tiêu chuẩn STANAG 4569. Xây dựng hệ thống các phòng thí nghiệm, thử nghiệm trọng điểm quốc gia về đường sắt.

Ứng dụng Al trong vận hành toàn tuyến

Một tuyến đường sắt hiện đại cũng không thể chỉ được quản lý bằng hồ sơ giấy và các phương thức vận hành truyền thống mà đang đặt ra những yêu cầu hoàn toàn mới về công nghệ.

Tại Hội thảo quốc tế về Công nghệ giao thông và hạ tầng tiên tiến, thông minh (ICATTI 2026) ngày 25/6, PGS.TS Phạm Minh Hà, Thứ trưởng Bộ Xây dựng cho rằng các dự án đường sắt tốc độ cao, đường sắt quốc gia điện khí hóa và hệ thống đường sắt đô thị đang đặt ra những yêu cầu hoàn toàn mới về công nghệ, tiêu chuẩn, dữ liệu, mô hình quản lý và nguồn nhân lực. Đây là những nhiệm vụ có quy mô lớn, yêu cầu kỹ thuật cao, tiến độ khẩn trương và mang ý nghĩa chiến lược lâu dài đối với sự phát triển của đất nước.

Thứ trưởng đã đề nghị các nhà khoa học, chuyên gia và doanh nghiệp trong nước, quốc tế đến từ Hoa Kỳ, Tây Ban Nha, Australia và Việt Nam tập trung thảo luận các vấn đề trọng tâm như làm chủ công nghệ đường sắt tốc độ cao; xây dựng hệ thống tiêu chuẩn, quy chuẩn và dữ liệu kỹ thuật; ứng dụng BIM, Digital Twin, mô phỏng số và trí tuệ nhân tạo (AI) trong thiết kế, thi công, quản lý và vận hành hạ tầng giao thông; cũng như giải pháp đào tạo nguồn nhân lực đáp ứng yêu cầu các dự án trọng điểm quốc gia.

Nhiều báo cáo chuyên đề quan trọng được trình bày bởi các chuyên gia quốc tế, trong đó có báo cáo của GS. José M. Goicolea (Tây Ban Nha) về phương pháp tính toán, mô phỏng động lực học và tiêu chuẩn thiết kế cầu đường sắt tốc độ cao; và báo cáo của GS. Sybil Derrible (Hoa Kỳ) về tích hợp hạ tầng, nâng cao khả năng phục hồi hệ thống hướng tới phát triển đường sắt tốc độ cao bền vững.

Có thể thấy, mục tiêu cuối cùng của việc làm chủ công nghệ không phải chỉ để giảm một phần chi phí nhập khẩu. Quan trọng hơn, đó là tạo ra năng lực có thể tiếp tục sử dụng cho các tuyến đường sắt khác, đường sắt đô thị, đường sắt điện khí hóa và các dự án hạ tầng giao thông trong tương lai.

Theo định hướng của Bộ Xây dựng, doanh nghiệp được xác định là trung tâm trong quá trình nội địa hóa công nghệ; Nhà nước giữ vai trò điều phối, kiến tạo và đặt hàng; các viện, trường đảm nhiệm nghiên cứu, đào tạo và xác thực công nghệ; doanh nghiệp tổ chức triển khai, sản xuất và công nghiệp hóa. Đây là mô hình cần thiết để tránh tình trạng nghiên cứu khoa học tách rời nhu cầu thực tế.

Với một siêu dự án kéo dài đến năm 2035 như dự án đường sắt tốc độ cao, khoảng thời gian này không chỉ là thời gian để xây dựng tuyến đường sắt mà còn là "khoảng thời gian vàng" để Việt Nam xây dựng đội ngũ chuyên gia, phòng thí nghiệm, doanh nghiệp công nghiệp đường sắt, hệ thống tiêu chuẩn và nền tảng dữ liệu. Đó mới là giá trị dài hạn của mục tiêu làm chủ công nghệ đường sắt tốc độ cao.