Đâu là nguyên nhân Trung Quốc vượt Mỹ về đường sắt cao tốc?

Theo các chuyên gia, trong số 10 chuyến tàu nhanh nhất thế giới hiện nay, có tới 4 chuyến là ở Trung Quốc. Chẳng hạn, tuyến đường sắt Bắc Kinh – Thượng Hải có tốc độ lên tới 350 km/h. Thế nhưng, tình hình này ở Mỹ lại rất khác. Bởi hệ thống đường sắt ở quốc gia này chỉ dài 735 km. Trong đó, chuyến tàu nhanh nhất là Acela Express của công ty Amtrak, với tốc độ 240 km/h.

Ở Trung Quốc, ngay từ năm 2008, quốc gia này đã nhanh chóng xây dựng mạng lưới đường sắt cao tốc. Ngược lại, vào thời điểm đó, nước Mỹ chỉ có một vài dự án đường sắt cao tốc bị gác lại hoặc trì hoãn.

Nguyên nhân giúp Trung Quốc đi đầu về đường sắt cao tốc

Đường tàu cao tốc chạy gần thành phố Vũ Hán, thuộc tỉnh Hồ Bắc (Trung Quốc). Ảnh: Xinhua

Bên cạnh đó, theo các chuyên gia, điểm khác biệt thứ nhất giữa Mỹ và Trung Quốc chính là đường ray cho tàu chạy.

Ông Zhenhua Chen, PGS về Quy hoạch Vùng và Đô thị tại ĐH bang Ohio (Mỹ), cho biết: "Ở nước Mỹ, chúng ta có thể thấy nhiều phần của tuyến đường sắt Hành lang Đông Bắc vẫn dựa trên phần đường cũ hàng trăm năm. Bên cạnh đó còn có những hầm, khúc quanh, cầu, rất cũ kỹ. Những thứ này không thể cho phép tàu chạy ở tốc độ nhanh hơn".

Trên thực tế, những đoạn đường trên ban đầu được xây dựng cho tàu chở hàng và chở khách cùng sử dụng. Do đó, chúng có nhiều điểm giao cắt khi tàu Acela chạy trên đoạn đường này. Tuy nhiên, ở Trung Quốc lại có đường ray dành riêng cho tàu cao tốc.

"Tàu cao tốc thực sự cần những khúc cua uyển chuyển hơn, những đoạn dốc nhẹ nhàng hơn, để giúp tàu chạy êm ái và an toàn", ông Chen cho biết thêm.

Theo các chuyên gia, một trong những lý do tàu ở Mỹ không thể đạt được tốc độ tối đa của chúng là vì cách thiết kế đường ray.

Ông Scott Sherin, giám đốc kinh doanh của công ty Alstom ở Mỹ, cho biết: "Mặc dù các tàu có thể cho phép Amtrak đạt tốc độ tới 300 km/h, nhưng chúng sẽ không bao giờ chạy quá 260 km/h, bởi vì cơ sở hạ tầng vẫn đang được phát triển và chưa hoàn toàn sẵn sàng".

Điểm khác biệt thứ hai giữa Trung Quốc và Mỹ chính là ở vị trí các ga tàu. Theo đó, nhà ga cho đường sắt cao tốc ở Trung Quốc hiện diện ở cả khu vực ngoại thành và nông thôn. Trong khi ở Mỹ, các ga chủ yếu lại nằm ở những khu vực trung tâm đô thị.

Trung Quốc có mạng lưới đường sắt cao tốc lớn nhất trên thế giới hiện nay. Ảnh: Getty Images

Thứ ba, công nghệ hỗ trợ giúp đường sắt trên cao phát triển mạnh ở Trung Quốc. Cụ thể, nhờ việc sử dụng robot xây dựng có trạng bị trí tuệ nhân tạo (AI), giúp Trung Quốc phát triển đường sắt cao tốc với tốc độ nhanh.

Ông Wang Peixiong, kỹ sư trưởng thuộc Tập đoàn cục điện khí hóa xây dựng đường sắt Trung Quốc, cho biết các tuyến đường sắt mới nhất hiện nay sử dụng robot được thiết kế đặc biệt để xây dựng. Việc triển khai sử dụng robot xây dựng đường sắt điện khí hóa trên cao với quy mô lớn được coi là một cột mốc quan trọng trong ngành công nghiệp. Điều này chứng minh rằng máy móc cũng có thể đảm nhiệm được phần lớn những công việc tốn nhiều sức lao động.

Tuy nhiên, quá trình xây dựng hệ thống tiếp điện trên cao (OSC) bao gồm những cấu trúc dây điện, khung trụ, cần lấy điện và cột đỡ, đòi hỏi cần làm việc ở độ cao lớn trong điều kiện áp lực. Do đó, robot tham gia vào quá trình này cũng phải đối mặt với nhiều thách thức chẳng hạn như vượt chuống ngại vật, điều chỉnh theo thay đổi trong môi trường, sự phối hợp trơn tru giữa các robot.

Các chuyên gia đường sắt của Trung Quốc đã triển khai robot có trang bị AI để lắp ráp một số bộ phận sử dụng nhiều lao động nhất của các dự án đường sắt cao tốc. Ảnh: SCMP

Giải pháp để giải quyết những thách thức trên chính là trí tuệ nhân tạo. Theo đó, các nhà khoa học đã tiến hành để robot lắp đặt ở các công trường xây dựng sử dụng thuật toán nhận dạng hình ảnh, đồng thời trích xuất đặc trưng của mục tiêu nhằm lên kế hoạch về quy trình tối ưu. Điều này sẽ giúp lắp đặt cần lấy điện với độ chính xác đáng kinh ngạc trong phạm vi 1 mm.

Ngoài ra, AI cũng tạo điều kiện cho phép robot có thể làm việc được trong nhiều điều kiện thời tiết bất lợi và hoạt động cạnh nhau. Nhờ có AI hỗ trợ, các robot trở nên linh hoạt, đồng thời có thể di chuyển giữa các trạm làm việc một cách nhanh chóng và thuận lợi.

Các kỹ sư ở Trung Quốc cho biết, những cỗ máy được trang bị AI được lập trình để có thể tự bảo dưỡng, làm việc trong 24 giờ mỗi ngày, đồng thời thực hiện được nhiều công việc với độ chính xác cao, năng suất cũng tăng cao một cách đáng kể.

Rõ ràng robot được trang bị AI đã và đang giúp Trung Quốc trở thành quốc gia đi đầu về đường sắt cao tốc.

Bài viết tham khảo nguồn: WSJ, SCMP

Minh Hằng