Hệ thống vận tải bằng đường sắt là một phần quan trọng trong hệ thống chuyên chở hành khách và hàng hóa của bất cứ nước nào. Hiện nay đường sắt tốc độ cao đã trở nên phổ biến trên khắp thế giới.

Những mô hình tốt nhất với tốc độ trên 300km/h đã được thấy ở nhiều quốc gia như Nhật Bản, Trung Quốc, Đức, Pháp, Tây Ban Nha… 

Dưới đây là những tuyến đường sắt cao tốc nổi bật nhất hiện nay:

Hệ thống tàu cao tốc Shinkansen (Nhật Bản)

Nhật Bản là quốc gia làm tuyến đường sắt cao tốc đầu tiên trên thế giới với tên gọi Tokaido Shinkansen. Ngày 1/10/2024 vừa qua đã đánh dấu mốc 60 năm Nhật Bản khai thác tuyến đường sắt cao tốc đầu tiên này.

Tuyến đường sắt Tokaido Shinkansen được khai trương vào năm 1964 nối Tokyo với Osaka. Kể từ khi chính thức đi vào hoạt động, tàu Shinkansen (có nghĩa là tuyến đường huyết mạch mới) đã trở thành một biểu tượng cho sức mạnh công nghệ và công nghiệp của Nhật Bản hậu Thế chiến II, góp phần cách mạng hóa hoạt động di chuyển đường dài trên thế giới.

Mạng lưới tàu điện cao tốc Shinkansen đã mở rộng đều đặn kể từ khi tuyến Tokaido dài 320 dặm (khoảng 514,4 km) nối Tokyo và Shin-Osaka được hoàn thành vào năm 1964. Nhờ Shinkansen, thời gian di chuyển giữa các thành phố lớn của người Nhật Bản đã giảm đáng kể. Năm 1889, thời gian trung bình đi từ Tokyo đến Osaka là 16 tiếng rưỡi bằng tàu hỏa. Nếu đi bộ du khách mất tới 2-3 tuần. Đến năm 1965, quãng đường này chỉ mất 3 giờ 10 phút đi bằng Shinkansen.

Nổi tiếng với sự an toàn, chính xác đến từng giây, trong 60 năm qua, tuyến đường sắt chạy chuyến tàu Shinkansen chưa bao giờ xảy ra một vụ tai nạn giao thông.

Hệ thống đường sắt cao tốc Shinkansen không chỉ là biểu tượng của sự phát triển công nghệ và kinh tế của Nhật Bản, mà còn mang lại những thay đổi lớn về mặt xã hội. Với các cơ chế đầu tư linh hoạt, Shinkansen đã thu hút được nguồn vốn lớn từ cả chính phủ và khu vực tư nhân, đồng thời đem lại những lợi ích kinh tế đáng kể cho các khu vực kết nối. Khoảng hơn 10 tỷ lượt hành khách đã đi trên các chuyến tàu Shinkansen. Chỉ riêng vào năm 2022, con số này đã là 295 triệu lượt người. Nhờ tốc độ cao và sự thoải mái của các tàu này, hoạt động di chuyển tốc độ cao đã trở nên dễ dàng hơn rất nhiều.

Shinkansen còn là một công cụ cho sự phát triển kinh tế nhanh chóng của Nhật Bản. Trong 6 thập kỷ kể từ khi vận hành, Nhật Bản vẫn là quốc gia dẫn đầu thế giới về công nghệ đường sắt. Các tập đoàn lớn như Hitachi và Toshiba xuất khẩu hàng tỷ USD tàu hỏa và thiết bị trên toàn thế giới mỗi năm. Do đó, không có gì ngạc nhiên khi nhiều quốc gia khác đã học hỏi Nhật Bản và xây dựng các tuyến đường sắt cao tốc mới trong những thập kỷ qua.

Thế hệ tàu cao tốc tiếp theo của Shinkansen, được gọi là ALFA-X, đang được thử nghiệm ở tốc độ gần 400 km/giờ (tuy nhiên, tốc độ tối đa của tàu sẽ chỉ khoảng 360 km/giờ). Tàu ALFA-X thử nghiệm cũng có công nghệ an toàn mới được thiết kế để giảm độ rung và tiếng ồn, đồng thời giảm khả năng trật bánh trong các trận động đất lớn.

Hệ thống đường sắt cao tốc của Trung Quốc

Tại Trung Quốc, nếu như vào đầu thế kỷ XXI, Trung Quốc không có đường sắt cao tốc. Những chuyến tàu chậm chạp chạy khắp đất nước rộng lớn khiến những hành trình như Thượng Hải-Bắc Kinh trở thành bài kiểm tra về độ nhẫn nại. Nhưng nay thì đã khác, Trung Quốc đã có mạng lưới đường sắt cao tốc lớn nhất thế giới.

Trung Quốc bắt đầu nghiên cứu xây dựng hệ thống đường sắt cao tốc từ đầu những năm 1990, và bắt đầu xây dựng đường sắt cao tốc với tốc độ chóng mặt kể từ năm 2007. Từ tháng 8/2008, tuyến đường sắt Bắc Kinh-Thiên Tân cao tốc đầu tiên của Trung Quốc đã đi vào hoạt động. Kể từ thời điểm đó Trung Quốc chính thức bước vào thời đại đường sắt cao tốc. 16 năm qua, mạng lưới này đã vươn tới mọi đơn vị hành chính cấp tỉnh ở Trung Quốc.

Hiện nay, mạng lưới đường sắt cao tốc của Trung Quốc có quãng đường vận hành dài nhất trên thế giới, vượt 46.000 km, chiếm hơn 70% tổng số chiều dài đường sắt cao tốc của thế giới. Trong đó, số km khai thác đường sắt cao tốc với tốc độ 300-350 km/h là 20.000 km, chiếm 43%, số km khai thác của đường sắt cao tốc với tốc độ 200-250 km/giờ là 26.000 km, chiếm 57%.

Trong hơn 100 tuyến đường sắt cao tốc tại Trung Quốc, tuyến đường sắt cao tốc nối liền hai thành phố lớn nhất Trung Quốc là Bắc Kinh và Thượng Hải là tuyến đường sắt cao tốc có mức đầu tư lớn nhất và cũng là tuyến có thể tạo ra giá trị kinh tế lớn nhất của Trung Quốc. Tháng 6/2011, tuyến đường sắt cao tốc Bắc Kinh-Thượng Hải với tổng vốn đầu tư 220,9 tỷ nhân dân tệ (khoảng 31,5 tỷ USD) chính thức thông xe vận hành. Tuyến đường sắt này đi qua 7 tỉnh thành ở miền Đông Trung Quốc với tổng chiều dài 1.318 km, toàn tuyến sử dụng đoàn tàu tự hành với tốc độ cao nhất lên đến 380 km, là tuyến đường sắt cao tốc có tiêu chuẩn công nghệ cao nhất thế giới vào thời điểm bấy giờ.

Tuyến đường sắt cao tốc Bắc Kinh-Thượng Hải là dự án xây dựng có quy mô đầu tư lớn nhất kể từ khi thành lập nước Trung Quốc mới. Thời kỳ đầu của dự án, tỷ số nợ trên tài sản của tuyến đường sắt này có lúc hơn 60%, áp lực bồi thường hết sức lớn. Khi đó, nhiều người đã đặt ra câu hỏi, đến bao giờ tuyến đường sắt này mới có thể thu lại vốn và có lãi. Tuy nhiên, từ khi bắt đầu thông xe, tuyến đường sắt cao tốc Bắc Kinh-Thượng Hải chỉ mất thời gian 3 năm đã có thể thu lợi nhuận, 10 năm đã thu hồi toàn bộ vốn đầu tư. Năm 2023, tổng tài sản của tuyến đường sắt này là 292,2 tỷ nhân dân tệ (khoảng 41,6 tỷ USD), lợi nhuận ròng hàng năm là 11,5 tỷ nhân dân tệ (khoảng 1,6 tỷ USD).

Bí quyết thu được lợi nhuận của tuyến đường sắt cao tốc Bắc Kinh-Thượng Hải nằm ở chỗ nó đã kết nối hai khu kinh tế cốt lõi lớn của Trung Quốc là Bắc Kinh-Thiên Tân-Hà Bắc và châu thổ sông Trường Giang, hai khu vực thành phố lớn này có lượng dân số tập trung, kinh tế phát triển, nhu cầu đi lại khá lớn. Kể từ khi thông xe đến nay, tần suất cao nhất của các đoàn tàu vận hành có thể lên đến 200 cặp/ngày, vào lúc cao điểm, thời gian đoàn tàu xuất phát chỉ cách nhau 4 phút, cũng gần giống khoảng cách thời gian xuất phát của tàu điện ngầm.

Mạng lưới đường sắt cao tốc Trung Quốc tỏa đi khắp nơi, đi tàu cao tốc đã trở thành phương thức đi lại thường được sử dụng nhất của người dân, đặc biệt là trong cao điểm dịp nghỉ lễ, đường sắt cao tốc thực sự là rất khó mua được vé.

Theo quy hoạch, đến năm 2035, tổng chiều dài vận hành trong mạng lưới đường sắt Trung Quốc sẽ lên đến khoảng 200.000 km, trong đó có khoảng 70.000 km đường sắt cao tốc.

Hệ thống Train à Grande Vitesse - TGV (Pháp)

Hệ thống Train à Grande Vitesse (TGV) của Pháp từ lâu đã là thương hiệu nổi tiếng nhất trong số các hệ thống đường sắt cao tốc vì nó an toàn, nhanh và tiện lợi. Tốc độ tối đa trung bình của TGV là 320 km/h. TGV được chế tạo bởi Tập đoàn quốc doanh sản xuất xe lửa Alstom, hoạt động chủ yếu tại Pháp dưới sự điều hành của Công ty Đường sắt quốc gia Pháp (SNCF).

Pháp bắt đầu phát triển mạng lưới đường sắt cao tốc vào năm 1964 tuy nhiên phải đến năm 1981, tàu cao tốc TGV của Pháp nối Paris và Lyon mới chính thức hoạt động. Khi đi vào vận hành, mạng lưới TGV của Pháp đã thành công ngoài sức tưởng tượng, rút ngắn thời gian di chuyển giữa các thành phố lớn của đất nước, đưa việc đi lại tốc độ cao trở nên dễ dàng với giá cả phải chăng, dễ tiếp cận đối với những người đi lại thường xuyên.

TGV đã trở thành một điểm nhấn nổi bật trong giao thông vận tải và lịch sử đường sắt thế giới khi trở thành hệ thống đường sắt cao tốc đầu tiên ở châu Âu. TGV còn trở thành đối thủ "đáng gờm" của hệ thống tàu cao tốc Shinkansen của Nhật Bản khi xác lập kỷ lục "Tàu chạy trên ray nhanh nhất thế giới" vào năm 1990, đạt tốc độ 515,3km/h. Dù kỷ lục này đã bị Shinkansen phá vỡ vào năm 2003 nhưng TGV vẫn luôn được người ta nhắc đến là một trong những hệ thống tàu cao tốc nhanh nhất thế giới.

Đến nay, mạng lưới này đã mở rộng thêm nhiều tuyến tới Paris để đảm bảo rằng mọi người dân đều có thể dễ dàng di chuyển đến thủ đô. Điều đó giải thích tại sao dịch vụ này lại có thể thu hút 100 triệu hành khách một năm.

Và cũng giống như Nhật Bản, hiện Pháp đã xuất khẩu thành công công nghệ đường sắt cao tốc này sang các quốc gia khác, bao gồm mạng lưới đường sắt cao tốc dài nhất châu Âu tại Tây Ban Nha, cũng như Bỉ, Hàn Quốc, Vương quốc Anh và tuyến đường sắt cao tốc đầu tiên của châu Phi tại Morocco. Italy, Đức, Hà Lan, Thổ Nhĩ Kỳ và Saudi Arabia cũng đang vận hành các tuyến tàu chuyên dụng nối liền các thành phố lớn của họ, thậm chí cạnh tranh trực tiếp với các hãng hàng không trên các tuyến đường trong nước và quốc tế. Ấn Độ và Thái Lan cũng đang lên kế hoạch xây dựng mạng lưới đường sắt cao tốc của riêng họ.

Hệ thống tàu cao tốc InterCity Express (Đức)

Đức là một trong những quốc gia tiên phong trong việc phát triển mạng lưới đường sắt cao tốc trên thế giới với thương hiệu nổi tiếng InterCity Express - Tàu tốc hành liên thành phố (ICE).

Hệ thống ICE chính thức đi vào hoạt động năm 1991, với mục tiêu cải thiện vận tải đường dài và kết nối giữa các trung tâm kinh tế lớn của Đức. Bên cạnh đó, hệ thống này không chỉ phục vụ các điểm đến trong nước mà còn mở rộng sang các quốc gia lân cận, bao gồm Áo, Pháp, Bỉ, Thụy Sĩ và Hà Lan trong các dịch vụ xuyên biên giới.

Hệ thống ICE hướng đến đối tượng là các doanh nhân và người di chuyển đường dài, đồng thời được Tập đoàn Đường sắt Quốc gia Đức (DB) quảng bá như một giải pháp thay thế cho các chuyến bay với cùng điểm đến. Tuy nhiên, khác với các hệ thống TGV của Pháp hay Shinkansen của Nhật Bản, phương tiện, đường ray và hoạt động của ICE không được thiết kế đồng bộ ngay từ đầu. Thay vào đó, hệ thống ICE đã được tích hợp vào mạng lưới đường sắt hiện có lúc bấy giờ của Đức. Một hệ quả của điều này là tàu ICE 3 chỉ có thể đạt vận tốc 300 km/h trên một số đoạn đường nhất định, và chưa thể đạt tốc độ tối đa 330 km/h trên các tuyến đường sắt ở Đức (mặc dù tốc độ 320 km/h đã được ICE 3 đạt được tại Pháp).

Hiện tại có 5 loại tàu khác nhau là ICE 1, 2, 3, T và Sprinter. Phiên bản mới nhất của loại tàu này là ICE3 - sản phẩm của Bombardier (Tập đoàn Hàng không và Giao thông của Canada) và Tập đoàn công nghệ Siemens của Đức - đạt vận tốc tối đa là 320km/h. ICE3 được đưa vào vận hành từ năm 2000.

Mạng lưới ICE có 6 tuyến chính chạy theo trục Bắc-Nam và 3 tuyến theo trục Đông-Tây của nước Đức. Tuyến đường được ICE sử dụng nhiều nhất là tuyến Mannheim-Frankfurt, do nhiều tuyến ICE hội tụ tại khu vực này. Khi tính cả lưu lượng giao thông bao gồm tàu hàng, tàu địa phương và tàu khách đường dài, tuyến bận rộn nhất là Munich-Augsburg với khoảng 300 chuyến tàu mỗi ngày.

Hệ thống tàu AVE - Alta Velocidad Española (Tây Ban Nha)

Tây Ban Nha là quốc gia có hệ thống đường sắt cao tốc dài thứ 2 thế giới, chỉ sau Trung Quốc. Năm 1992, hệ thống đường ray cao tốc ở Tây Ban Nha hoàn thành nối liền Madrid và Seville. Trong nhiều năm sau đó, nước này đầu tư rất mạnh vào hệ thống đường ray AVE, xây dựng các tuyến đường Đông Nam từ Madrid tới Malaga, Tây Bắc tới Valladolid và Tây tới Barcelona. Sự mở rộng này đã làm cho Tây Ban Nha trở thành một trong những nước có mạng lưới đường sắt lớn nhất thế giới.

Đoàn tàu có tốc độ nhanh nhất của Tây Ban Nha thuộc dòng AVE, được sản xuất bởi một số hãng như Siemens, Alstom và Bombardier. Bắt đầu khai thác thương mại trong năm 2007, tàu AVE lớp 103 do Siemens xây dựng đã đạt tới tốc độ kỷ lục 404 km/h trong cuộc chạy thử nghiệm từ Madrid đến Zaragoza. Tuy nhiên, tốc độ vận hành thực tế trung bình khoảng 310km/h để đảm bảo an toàn cho hành khách.

Hiện đường sắt cao tốc AVE Tây Ban Nha có hơn 30 tuyến kết nối 57 thành phố, với đội tàu cao tốc khoảng 230 đoàn, phục vụ 70% dân số cả nước, qua đó tạo điều kiện phát triển kinh tế đồng đều trên phạm vi cả nước.

Trong hơn 30 năm lịch sử hình thành và khai thác, hệ thống đường sắt cao tốc Tây Ban Nha đã phục vụ hơn 464 triệu lượt hành khách. Đặc biệt, đường sắt cao tốc Tây Ban Nha đang sử dụng năng lượng tái tạo, hướng đến mục tiêu phát thải ròng bằng 0. Đây là ưu điểm vượt trội của phương thức vận tải đường sắt, góp phần bảo vệ môi trường.

Theo các nghiên cứu của châu Âu, lĩnh vực vận tải chiếm khoảng 1/4 tổng lượng phát thải khí các-bon trên toàn Liên minh châu Âu nên nếu muốn đạt mục tiêu trung hoà các-bon vào năm 2050 như đã đề ra trong "Thoả thuận Xanh" thì châu Âu bắt buộc phải cải tổ lĩnh vực vận tải. Trong các loại hình vận tải, thì vận tải đường sắt được đánh giá là ít ô nhiễm nhất so với vận tải hàng không và vận tải đường bộ, một chuyến bay Paris-Berlin có lượng phát thải CO2 gấp ít nhất 6 lần một chuyến tàu cùng lộ trình. Vì thế, phát triển vận tải đường sắt cao tốc hiện đại và Xanh là mục tiêu tham vọng chiến lược của châu Âu...