Luận án Nghiên lựa chọn hợp lí các thông số kỹ thuật cơ bản của tuyến đường sắt cao tốc và áp dụng cho tuyến đường sắt Hà Nội - Vinh

 
Trong số các thông số kỹ thuật cơ bản, thông số vận tốc vừa là TSKTCB 
cần tìm, đồng thời nó cũng là yếu tố ảnh hưởng đến các thông số khác. Giải quyết 
điều đó bằng xây dựng phổ phương án tốc độ. Vậy có thể đưa ra sơ đồ phân tích 
lựa chọn TSKTCB của tuyến ĐSCT như sau: 
Hình 2-6. Mô hình phân tích đa chỉ tiêu để lực chọn TSKTCB của tuyến ĐSCT. 
2.4.2.2. Lựa chọn chuyên gia tham gia vào quá trình ra quyết định 
Việc xây dựng 1 tuyến đường sắt tốc độ cao là 1 công trình quốc gia, có 
ảnh hưởng nhiều mặt đến phát triển kinh tế - xã hội, đảm bảo an ninh, quốc 
phòng. Vì vậy, khi lựa chọn chuyên gia tham gia quá trình đánh giá cần đảm bảo 
về số lượng và cơ cấu chuyên môn. Đề xuất như sau: 
- Số lượng: Khoảng 10 - 15 người 
- Cơ cấu chuyên môn: 
+ Chuyên gia quy hoạch 
+ Chuyên gia xây dựng đường sắt 
+ Chuyên gia về công nghệ (Sức kéo, thông tin tín hiệu) 
+ Chuyên gia về kinh tế xây dựng 
+ Chuyên gia về kinh tế phát triển 
 54
+ Chuyên gia về môi trường 
+ Chuyên gia về địa chất, thủy văn 
+ Chuyên gia về quân sự, an ninh quốc phòng 
+ Các nhà hoạt động xã hội, chuyên gia xã hội học 
+ Các nhà khoa học độc lập 
2.4.2.3. Phân tích các chỉ tiêu đánh giá 
Như trên đã trình bày, mục tiêu là đi tìm tổ hợp các thông số kỹ thuật cơ 
bản của một tuyến đường sắt cao tốc hợp lý nhất bao gồm: vận tốc mục tiêu, 
khoảng cách giữa 2 tim đường, số đường, bán kính đường cong nhỏ nhất, độ dốc 
lớn nhất và chiều dài sử dụng đường gửi tầu. Các thông số kỹ thuật cơ bản này 
được xác định là các chỉ tiêu tiêu chuẩn (chỉ tiêu cấp 1 hay chỉ tiêu gốc thể hiện ở 
sơ đồ phân tích nêu trên). 
Với mỗi TSKTCB có một miền trị số, việc xác định trị số hợp lý nhất dựa 
trên phân tích các tiêu chí ảnh hưởng đến thông số đó (chỉ tiêu cấp 2). Việc phân 
tích những yếu tố ảnh hưởng chính là phân tích các chỉ tiêu để từ đó tính toán theo 
nguyên lý của phương pháp phân tích thứ bậc trong phân tích đa chỉ tiêu. 
a. Phân tích những yếu tố ảnh hưởng đến việc xác định các chỉ tiêu tiêu 
chuẩn (các thông số kỹ thuật cơ bản là chỉ tiêu tiêu chuẩn gồm: Vmax, I max, 
Rmin, Dmin, n, Lsd). 
a.1. Những yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ mục tiêu: 
Tốc độ mục tiêu là tốc độ cao nhất của đoàn tầu chạy trên đại đa số các khu 
gian của tuyến ĐSTĐC.Nó được phân ra 200, 250,300, 350 km/h. Các yếu tố ảnh 
hưởng đến chọn tốc độ mục tiêu là: 
- Tầm quan trọng của vị trí địa lý tuyến: 
 Tuyến ĐSCT nối thủ đô với các thành phố lớn hoặc nối các trung tâm kinh 
tế thì có lượng hành khách lớn hơn giữa các vùng khác, do đó cần chọn tốc độ 
mục tiêu cao hơn. 
- Ảnh hưởng của tiêu thụ điện năng đến tốc độ: 
 Lực cản không khí tác dụng lên đoàn tầu chuyển động tăng tỷ lệ thuận với 
bình phương vận tốc. Theo một số nghiên cứu với cự ly 400km thì để giảm thời 
gian chạy tầu xuống 1 phút thì năng lượng điện tiêu hao tăng đến 243kW/h khi tốc 
độ mục tiêu tăng từ 300km/h lên 350 km/h. Do thời gian giảm ít mà tiêu hao năng 
lượng lại nhiều, dẫn đến giá vé phải tăng. Điều đó không có lợi cho cạnh tranh với 
phương tiện giao thông khác. Vì vậy trên phương diện tiêu thụ điện năng nên 
chọn tốc độ mục tiêu 300km/h . 
 55
 - Ảnh hưởng của năng lực cạnh tranh đến tốc độ mục tiêu: 
 Năng lực cạnh tranh giữa các phương tiện giao thông dựa vào tổng thời gian 
lữ hành và chi phí lữ hành là chính. So với máy bay tổng thời gian lữ hành của tầu 
ĐSTĐC bằng và cao hơn, nhưng chí phí lữ hành lại rẻ hơn, chỉ bằng 40-50% máy 
bay vả lại an toàn và tiện nghi hơn hàng không. So với đường ô tô tổng thời gian 
lữ hành của ĐSCT nhỏ hơn đường ô tô, tuy nhiên chi phí lữ hành của đường ô tô 
rẻ hơn chi phí của ĐSCT. Vì vậy để tăng sức cạnh tranh của ĐSCT cần phải tăng 
tốc độ mục tiêu. 
- Ảnh hưởng của tiếng ồn (môi trường) đến tốc độ mục tiêu: 
Tiếng ồn lớn hay nhỏ phụ thuộc tốc độ chạy tầu. Tốc độ càng lớn thì tiếng 
ồn càng lớn. Tầu TGV chạy tốc độ 200km/h tiếng ồn là 86 db, tốc độ 250km/h 
tiếng ồn 90db, tốc độ 300km/h tiếng ồn 94db, tốc độ 350km/h tiếng ồn 100db. 
Tiếng ồn ở cùng vận tốc phụ thuộc loại tầu: tầu ICE tiếng ồn nhỏ nhất, sau đến tầu 
TGV và tầu Shecanshel độ ồn lớn nhất. Vì vậy ở góc độ môi trường không nên 
chọn tốc độ mục tiêu quá cao vì tiếng ồn lớn hơn trị số cho phép dẫn đến phải xử 
lý các biện pháp chống ồn rất tốn kém. 
- Ảnh hưởng của giá thành xây dựng đến tốc độ mục tiêu: 
Tốc độ mục tiêu cao cần phải có tiêu chuẩn kĩ thuật cao vì vậy giá thành 
xây dựng cao. Tùy theo địa hình tuyến đi qua mà có mức chênh lệch giá thành xây 
dựng khác nhau. Miền núi mức chênh lệch giá thành xây dựng lớn. Đồng bằng có 
mức chênh lệch giá thành xây dựng nhỏ. 
a.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến số đường trên chính tuyến 
- Lượng vận chuyển hành khách lớn thì số đường cần lớn. 
- Số đường lớn thì khả năng điều chỉnh vận tải lớn sẽ không ảnh hưởng đến 
hành trình. 
 Thông thường với ĐSCT số đường là 2 đường. 
 a.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa hai tim đường 
- Tuyến có bố trí cột điện và cột tín hiệu ở giữa thì khoảng cách phải tăng 
lên (cộng thêm đường kính cột bằng 0,41m). 
 - Khoảng cách 2 tim đường phụ thuộc chiều rộng thân tầu (B) và tính năng 
toa xe (thân xe và cửa sổ xe có thể chịu được sóng áp lực, độ kín cửa toa...). Tầu 
TGV có B = 2,8m, tầu ICE có B = 3,27m, tầu Shecanshen có B = 3,38m. Tầu 
Shecanshen rộng hơn tầu TGV 0,58m, nhưng khoảng cách giữa hai tim đường của 
tầu shencanshen lại nhỏ nhất là nhờ tính năng toa xe shencanshen tốt do đó chịu 
được sóng áp lực lớn hơn. 
 56
 + Sóng áp lực – động lực học không khí khi 2 tầu gặp nhau. Trị số sóng áp 
lực này phụ thuộc vào tốc độ đoàn tầu ở đường bên cạnh. 
 + Khoảng cách giữa 2 thành tầu (Y): Khi vận tốc tầu 200km/h đòi hỏi Y = 
800mm, khi vận tốc tầu 250km/h cần Y = 1200mm. 
 Khi không có cột điện ở giữa mối quan hệ trên biểu diễn bằng công thức: 
D= Y+ (B1+B2)/2 
Như vậy không chỉ có B mà cả Y đều phụ thuộc vào công nghệ đoàn tầu, ở 
đây giá trị của Y chênh lệch lớn (nhỏ nhất Y = 0,82m-shencanshen, lớn nhất Y = 
1,7m –TGV). 
- Khoảng cách giữa 2 tim đường càng lớn thì giá thành xây dựng càng cao. 
 a.4. Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến bán kính đường cong tối 
thiểu 
- Chỉ tiêu an toàn ảnh hưởng đến bán kính đường cong tối thiểu. Chỉ tiêu 
này được đánh giá thông qua: 
+ Hệ số trật bánh ở đầu máy: Q/P<0,8 và ở toa xe Q/P<1,0 
+ Giảm tải dẫn đến trật bánh: ∆P/P<0,6 
+ Lật đổ toa xe: D= Pđ/ Pst< 0,8 
 + Ổn định ngang của đường Q < L 
 - Chỉ tiêu độ thích nghi của hành khách đi tầu ảnh hưởng đến bán kính tối thiểu. 
 Vì Rmin= 11,8 V
2
max/ [h+hq], nên: tổng siêu cao thực đặt và siêu cao thiếu 
cho phép sẽ quyết định trị số bán kính tối thiểu. Trị số này bằng 220 mm ở điều 
kiện bình thường và 260 mm ở điều kiện khó khăn. Từ trị số này có thể tính được 
trị số gia tốc dư- số đo về độ thích nghi của hành khách đi tầu. Độ thích nghi của 
hành khách đi tầu tỉ lệ nghịch với Rmin. 
a.5. Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến độ dốc tối đa của tuyến Imax 
 Độ dốc tối đa là dốc có độ dốc lớn nhất chiều dài không hạn chế trên đó có 
đoàn tầu khách chạy lên dốc với vận tốc đều. 
 - Yếu tố tốc độ và lực kéo: Trên đường sắt tốc độ cao chạy toàn tầu khách 
có công suất kéo lớn từ 14 400- 21 120 KW, số toa xe trên đoàn tầu tương đối ít 
(thường 12, 14, 16 toa) do đó trọng lượng nhẹ. Vì vậy đoàn tầu lên được dốc lớn 
về cơ bản không phải giảm tốc độ. Lực kéo trên đường sắt tốc độ cao chạy toàn 
tầu khách thực tế ít ảnh hưởng đến độ dốc max. 
- Yếu tố địa hình:Địa hình là yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến độ dốc max. 
 Khu vực đồng bằng: Độ dốc max ít ảnh hưởng đến giá thành xây dựng công 
trình nên dùng độ dốc max bằng 12%o, tuy về cơ bản có thể thích hợp với độ dốc 
max bằng 6%o hoặc 8%o nhưng lấy 12%o để tiện cho độ dốc vượt sông và vượt 
đường ô tô. 
 57
 Khu vực miền núi thấp sử dụng độ dốc max là 15%o, 20%o là phù hợp. 
 a.6. Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến chiều dài sử dụng đường gửi tầu 
 Ở đường sắt cao tốc chiều dài sử dụng đường gửi tầu khách là khoảng cách 
từ mốc xung đột đến cột tín hiệu ra ga. Chiều dài đường đón gửi ảnh hưởng đến 
giá thành xây dựng và hành trình đoàn tầu. 
 - Ảnh hưởng của chiều dài đoàn tầu:Vì đoàn tầu cao tốc thường chỉ có 
12,14,16 toa nên từ đó tính được chiều dài đoàn tầu khi biết chiều dài mỗi toa tầu 
động lực phân tán là 25-27 m, tầu động lực tập trung dài 25-26,5 m . Tuy nhiên 
đoàn tầu động lực tập trung dài hơn bởi số lượng (1 hoặc 2) đầu máy. Do đoàn tầu 
động lực tập trung dài hơn đoàn tầu động lực phân tán nên chiều dài sử dụng 
đường gửi tầu của tầu động lực tập trung cũng lớn hơn so với động lực phân tán. 
Trong tính toán chiều dài sử dụng đường gửi tầu khách thường lấy trường hợp lớn 
nhất với số toa là 16, khi đó Lsd = 480m. 
 - Khoảng cách từ cột tín hiệu vào ga đến cột tín hiệu ra ga: Phải lớn hơn 
chiều dài hãm tầu (từ cột tín hiệu vào ga đến chỗ dừng tầu ). Chiều dài hãm tầu 
phụ thuộc vào vận tốc đoàn tầu trước cột tín hiệu vào ga. Tốc độ này bị khống chế 
bởi tốc độ tầu chạy theo hướng rẽ của ghi dùng trên đường sắt tốc độ cao (số hiệu 
ghi từ 18-38 và nó được phù hợp tốc độ mục tiêu). 
Công thức tính toán: L> Sh+ ∆S- d (m) 
Sh là quãng đường hãm từ cột tín hiệu vào ga đến nhà ga (Sh= v
2/2α; v là 
vận tốc theo hướng rẽ của bộ ghi còn α là gia tốc âm và= 2km/h/phút). 
∆S=30m; d: Khoảng cách từ cột tín hiệu vào ga đến mốc xung đột. 
 Nhận xét: Trong 6 thông số trên có 2 thông số là bán kính tối thiểu, và chiều 
dài sử dụng đường đón gửi có công thức tính giá trị của nó thông qua tốc độ mục 
tiêu. Còn số đường chính tuyến n như trên đã trình bày là cố định n=2. 
 Do đó bài toán đi đến việc tìm 3 thông số là vận tốc mục tiêu, độ dốc max 
và khoảng cách giữa 2 tim đường D. 
Bảng 2-2. Bảng tổng hợp các yếu tố ảnh hưởng đến các thông số cơ bản 
STT Các yếu tố ảnh hưởng Các thông số chịu ảnh hưởng 
1 Phương thức tổ chức chạy tầu 
Tuyến chuyên chạy tầu khách 
+Rmin= 11,8V
2
max/[h+hq] 
+Imax= 12, 15, 20, 25%0 
+Lsd=l1+l2+2l3+∆l ≥(V
2/2α)+∆S-d 
Tuyến chạy tầu khách và tầu hang 
+Rmin= 11,8(V
2
max-V
2
z)/[h+hq] 
+Imax= 8, 12, 15, 20%o 
+ Lsd= ltầu+ 30m 
2 Công nghệ đoàn tầu 
 58
Công nghệ động lực tập trung 
Lsd=l1+2lđm+ l2+2l3+∆l 
Y=1,7m 
Công nghệ động lực phân tán 
Lsd=l1+l2+2l3+∆l 
Y=0,82m 
3 
Địa hình 
Đồng bằng 
Đồi núi thấp 
Núi cao 
Độ dốc max tỉ lệ thuận với địa hình 
Imax nên lấy 12%o 
Imax nên lấy15-20%o 
Imax nên lấy 25%o 
4 
Độ thích nghi của hành khách đi tầu 
Độ thích nghi bình thường 
Khó khăn 
Bán kính đường cong tối thiểu 
[h+hq]=220mm 
[h+hq]=260mm 
5 
Tổng siêu cao thực đặt và siêu cao 
thiếu cho phép 
Tỉ lệ nghịch với Rmin 
6 
Sóng áp lực không khí (Lực khí động 
học khi 2 tầu gặp nhau) 
-Tỉ lệ nghịch với khoảng cách 2tim đường 
(D) thỏa mãn ∆Pmax<[∆Pmax] 
-Tỉ lệ thuận với bình phương tốc độ của đoàn 
tầu chạy trên tuyến bên cạnh 
7 Lượng khách vận chuyển yêu cầu Sô đường n=2 để đáp ứng 
8 Lực kéo 
Độ dốc max 
- Lực kéo lớn, trọng lượng nhẹ, giữ được tốc 
độ cao khi độ dốc lớn. 
- Lực kéo nhỏ, trọng lượng nhẹ, giảm được 
tốc độ hoặc giảm độ dốc. 
9 Vị trí địa lý của tuyến Tốc độ 
10 Tiêu hao điện năng 
Tốc độ. Tiêu hao điện năng tỉ lệ thuận với tốc 
độ bình phương 
11 
Năng lực cạnh tranhvớí các phương 
tiện giao thông khác 
Tốc độ. Đường dài tốc độ mục tiêu cao, 
đường ngắn tốc độ mục tiêu thấp để thời gian 
lữ hành và chi phí lữ hành giảm 
12 Giá thành xây dựng 
Tỉ lệ thuận với vận tốc 
Tỉ lệ nghịch với độ dốc max 
13 Tiếng ồn Tỉ lệ thuận với tốc độ 
14 Vận tốc 
Tỉ lệ thuận với Rmin 
Tỉ lệ thuận với khoảng cách 2 tim đường 
(qua sóng áp lực) 
Tỉ lệ thuận với chiều dài sử dụng đường gửi 
tầu. 
 59
b. Phân tích các chỉ tiêu chi tiết (chỉ tiêu cấp 2) 
b.1. Phân tích chỉ tiêu Kĩ thuật - Công nghệ 
Gồm 6 tiêu chí: Công nghệ chạy tàu, phương thức tổ chức chạy tàu, tiêu 
hao năng lượng, lực kéo, địa hình, sóng áp lực khi hai đoàn tàu gặp nhau. Các tiêu 
chí này cần xác định để đảm bảo. 
- Tiêu chí công nghệ và phương thức tổ chức chạy tầu: 
+ Đảm bảo vận hành tốc độ cao: Khi vận hành tốc độ cao không chỉ đòi hỏi 
đoàn tầu cao tốc mà còn đòi hỏi cả hệ thống đồng bộ các công trình hỗ trợ như 
nền đường, đường ray, thông tin tín hiệu và hệ thống cấp điện. Hay nói cách khác 
là đoàn tầu và hệ thống hỗ trợ có mối quan hệ tương ứng. Đoàn tầu EMU có tải 
trọng trục thấp hơn đoàn tầu kéo đẩy. Do đó về nguyên tắc nó không cần kết cấu 
đỡ khỏe như trường hợp tải trọng trục lớn hơn. Vì vậy chi phí xây dựng cầu 
đường và chi phí khai thác cũng thấp hơn và thời gian sử dụng không phải sửa 
chữa lâu hơn. 
+ Khối lượng vận tải lớn: Số lượng hành khách trên 1 đoàn tầu loại EMU 
lớn hơn tầu kéo đẩy 20% (tầu Shinkansen rộng 3,4m, tầu TGV rộng 2,9m và tầu 
ICE rộng 3,1m), vì chiều rộng thân xe rộng hơn và toa đầu, cuối đều có chỗ ngồi 
cho hành khách. 
+ Các phương pháp duy tu bảo dưỡng đảm bảo duy trì độ tin cậy: 
Hàng ngày dành khoảng thời gian cố định phục vụ công tác duy tu bảo dưỡng. 
Việc tổ chức chạy tầu cao tốc với mật độ cao phụ thuộc rất nhiều vào vào các hệ 
thống thành phần đã nêu ở trên. Kết cấu đường sắt không đá ba lát sẽ làm giảm rất 
nhiều khối lượng công tác duy tu bảo dưỡng đường so với đường có đá balats. 
 Quản lý hoạt động của các hệ thông thành phần bằng các thiết bị cơ giới. 
Nó chạy với tốc độ tầu bình thường để định kỳ kiểm tra, đo các biến đông trên 
đường và thiết bị điện ( đường ray, tín hiệu và thông tin) ghi lại những biến động 
đó và đồng thời bảo dưỡng sửa chữa nếu có sai số vượt giới hạn cho phép. 
Sử dụng thời gian cố định cho công tác bảo dưỡng theo quy trình hệ thống 
(từ 0 giờ đến 5 giờ sáng). Trong thời gian đó tầu thương mại ngừng hoạt động, công 
nhân bảo dưỡng làm việc được hiệu quả và an toàn, khi công tác bảo dưỡng hoàn 
thành và trước khi tầu thương mại đầu tiên trong ngày đi vào hoạt động phải cho 
tầu chuyên dụng kiểm tra xác nhận điều kiện chạy tầu an toàn đã được xác lập. 
- So sánh các công nghệ đường sắt cao tốc: 
+ Công nghệ động lực tập trung (TGV): 
Có khả năng khai thác trên các tuyến đường khổ 1435 mm, nếu nó đã được 
điện khí hóa. 
 60
Số lượng đầu máy sửa chữa ít hơn công nghệ đường sắt cao tốc EMU, do 
đó chi phí bảo dưỡng sẽ ít hơn công nghệ EMU 
+ Công nghệ động lực phân tán (EMU): 
Về kĩ thuật 
Công nghệ sử dụng đoàn tầu EMU có tải trọng trục nhỏ (140KN/trục cả 
hành khách) nên chi phí xây dựng công trình sẽ giảm. 
Toa xe rộng hơn tầu công nghệ động lực tập trung từ 0,2 - 0,5 m 
Về khai thác 
Thực tế nửa thế kỉ khai thác chứng tỏ công nghệ EMU không xảy ra tai nạn nào. 
 Các đoàn tầu EMU có thể thêm bớt các moduyn một cách linh hoạt để đảm 
bảo hiệu quả khai thác. 
Có khả năng vẩn chuyển lớn hơn do chiều rộng toa xe lớn. 
Có tính chính xác về thời gian cao: chỉ chậm bình quân 32 giây trong năm. 
Có tiêu chuẩn tiếng ồn thấp hơn 
Do đó đi đến bài toán lựa chọn công nghệ động lực tập trung (TGV) hay 
công nghệ động lực phân tán (EMU) đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, kinh tế và môi 
trường. Trong đó kĩ thuật gồm an toàn và năng lực chuyên chở. Chỉ tiêu kinh tế 
gồm chi phí xây dựng, chi phí mua sắm đầu máy toa xe, Chi phí vận doanh trực 
tiếp và chi phí vân doanh gián tiếp. Chi phí môi trường gồm tiếng ồn. 
- Tiêu chí tiêu hao năng lượng: 
Mức tiêu hao năng lượng tăng theo lực cản không khí khi đoàn tầu vận 
hành phụ thuộc vào lực cản không khí. Lực cản không khí tăng lên theo tốc độ 
chạy tàu. Lực cản không khí tăng tỷ lệ với bình phương của tốc độ. Khi chạy tàu 
cao tốc, lực cản không khí là bộ phận chủ yếu nhất của tổng lực cản. Trong ba loại 
công thức tính toán tổng lực cản tầu cao tốc dưới đây cho thấy: khi tốc độ đạt trên 
280 km/h lực cản không khí chiếm trên 80% tổng lực cản: 
ICE W = 1.16 + 0.00534 v + 0.0001335v2 
TGV W = 0.62 + 0.0082 v + 0.00014v2 
TÇu NhËt B¶n (thÕ hÖ 300) W = 1.289 + 0.0049v + 0.00015v2 
Trong c«ng thøc : W: Tæng lùc c¶n (N/kN) 
 v: Tèc ®é (km/h) 
 61
Bảng 2-3. Bảng tốc độ và lực cản 
Lo¹i h×nh tÇu 
Tèc ®é 
(km/h) 
Tæng lùc c¶n 
c¬ b¶n 
(N/kN) 
Lùc c¶n 
kh«ng khÝ 
(N/kN 
Tû lÖ lùc kh«ng khÝ 
trong tæng lùc c¶n 
(%) 
TGV 350 20,64 17,15 83 
TGV 300 15,68 12,60 80 
ICE 280 13,13 10,47 80 
NhËt B¶n hÖ 300 250 11,89 10,60 79 
Kh¾c phôc lùc c¶n chuyÓn ®éng cña ®oµn tµu ph¶i nhê n¨ng l­îng. Tõ h×nh 
2-6 cã thÓ thÊy, gi÷a t¨ng n¨ng l­îng tiªu hao vµ t¨ng lùc c¶n cã quan hÖ gÇn 
nh­ tû lÖ thuËn. 
Hình 2-7. Đường cong lực cản vận hành, điện năng kép, thời gian vận hành 
biến đổi theo tốc độ của nhóm toa động cơ ICE, TGV 
 62
- Tiêu chí lực kéo: 
Lùc c¶n phô do ®é dèc tû lÖ thuËn víi trÞ sè ®é dèc. Lùc c¶n phô do ®é dèc 
®¬n vÞ cña ®Çu m¸y toa xe ωi b»ng trÞ sè ®é dèc ωi = i (i lµ ®é dèc cña dèc 
0/00). 
Khi tµu cao tèc vËn hµnh trªn dèc cao, dµi, tèc ®é sÏ gi¶m xuèng. cã thÓ thÊy tµu 
gi¶m tèc ®é qua ®­êng cong vËn tèc V= f(s) trong tÝnh to¸n søc kÐo. 
V× vËy, tèc ®é ch¹y tÇu b×nh qu©n trªn tuyÕn cao tèc võa chÞu ¶nh h­ëng 
cña ®iÒu kiÖn b×nh ®å võa chÞu ¶nh h­ëng cña ®iÒu kiÖn mÆt c¾t däc, ¶nh h­ëng do 
mÆt c¾t däc ®èi víi tèc ®é cã kh¸c nhau ®èi víi c¸c lo¹i tµu. Tµu kh¸ch vËn hµnh 
trªn ®­êng s¾t cao tèc cã tµu cao tèc nhãm toa ®éng c¬ ch¹y liªn tuyÕn gi÷a c¸c 
thµnh phè cù ly ng¾n, tµu cËn cao tèc ®­êng dµi liªn tuyÕn. Sè l­îng toa trong 
®oµn tµu cao tèc vµ nhãm toa ®éng c¬ t­¬ng ®èi Ýt, kÐo träng l­îng nhÑ, c«ng suÊt 
kÐo lín trªn dèc dµi, ®é dèc lín, ¶nh h­ëng ®Õn tèc ®é rÊt nhá, vÒ c¬ b¶n hÇu nh­ 
kh«ng cã ¶nh h­ëng. §oµn tµu TGV - PSE ch¹y trªn tuyÕn §«ng Nam cña Ph¸p, 
tæng c«ng suÊt kÐo 6800 Kw, lËp tµu 2M +8T, ®Þnh viªn 367 ng­êi träng l­îng 
kÐo 418 t, ch¹y trªn ®­êng dèc 350/00, tèc ®é vÉn ®¹t gÇn 270 km/h, c«ng suÊt kÐo 
cho mçi ng­êi lµ 18,5 kw, nh­ng c«ng suÊt kÐo mçi ®Þnh viªn ë däc ®­êng chØ lµ 
2-2,5 kw. Khi vËn hµnh trªn dèc cao, dµi, tèc ®é gi¶m xuèng ®ét ngét, sÏ ¶nh 
h­ëng ®Õn n¨ng lùc chuyªn chë cña tuyÕn ®­êng. V× vËy nÕu kh«ng thÓ tr¸nh 
khái vËn hµnh tµu cËn tèc, n¨ng lùc chuyªn chë sÏ khèng chÕ bëi tµu cËn tèc. 
Ở khu vùc ®ång b»ng, ®é dèc däc cña tuyÕn phÇn lín lµ dèc tho¶i, chØ cã 
nh÷ng n¬i gÇn ®Çu cÇu do chiÒu cao tÜnh kh«ng h¹n chÕ, cã thÓ cÇn ®é dèc lín 
h¬n, trªn toµn tuyÕn chñ yÕu lµ dèc nhÊp nh« tøc lµ dèc låi lªn hoÆc lâm xuèng. 
ThiÕt kÕ ®­êng s¾t cao tèc B¾c Kinh - Th­îng H¶i, sö dông ®Çu m¸y ®iÖn SS8 mét 
m¸y kÐo träng l­îng kÐo 1000t trong tr­êng hîp tr¾c däc th«ng th­êng, sö dông 
®é dèc 120/00 hoÆc kiÓu dèc lâm ng¾n, khi ®é dèc 15
0/00 tèc ®é cã thÓ ®¹t 160km/h. 
§é dèc 150/00 ®Õn 20
0/00, tèc ®é sÏ ph¶i h¹ xuèng tuú theo ®é dèc vµ chiÒu dµi dèc, 
®­îc x¸c ®Þnh qua tÝnh to¸n søc kÐo. 
V× vËy, lùa chän ®é dèc tèi ®a, cÇn ph¶i nghiªn cøu tæng hîp tæ hîp hîp lý 
gi÷a lùc kÐo víi tèc ®é, ®é dèc mét c¸ch hîp lý. §é dèc lín ë khu vùc ®åi nói cã 
thÓ gi¶m bít khèi l­îng c«ng tr×nh, nh­ng ph¶i t¨ng lùc kÐo. T¨ng lùc kÐo sÏ ph¶i 
t¨ng gi¸ mua s¾m ®Çu m¸y vµ t¨ng chi phÝ tiªu hao n¨ng l­îng trong vËn doanh. 
TuyÕn cao tèc §«ng Nam cña Ph¸p sö dông ®é dèc tèi ®a 350/00 tuy tiÕt kiÖm 
®­îc mét khèi l­îng lín chi phÝ x©y dùng c«ng tr×nh, trë thµnh tuyÕn ®­êng s¾t 
cao tèc cã chi phÝ x©y dùng thÊp nhÊt thÕ giíi, nh­ng chi phÝ mua s¾m ®Çu m¸y 
toa xe gÇn b»ng tæng chi phÝ x©y dùng c«ng tr×nh, tøc lµ kho¶ng 90% chi phÝ x©y 
dùng c«ng tr×nh, nÕu vÉn gi÷ vËn hµnh tèc ®é cao trªn dèc cao, dµi lµ ®iÒu kh«ng 
hîp lý vÒ kinh tÕ. 
 63
- Tiêu chí địa hình: 
§iÒu kiÖn ®Þa h×nh lµ nh©n tè chñ yÕu ®Ó lùa chän ®é dèc tèi ®a. Nãi chung 
lùa chän ®é dèc tèi ®a phï hîp ®iÒu kiÖn ®Þa h×nh, cã thÓ gi¶m ®­îc gi¸ thµnh x©y 
dùng c«ng tr×nh. 
§é dèc ë khu vùc ®ång b»ng ¶nh h­ëng kh«ng lín ®Õn gi¸ thµnh x©y dùng 
c«ng tr×nh. vÒ kinh tÕ khi sö dông ®é dèc tèi ®a 80/00, 12
0/00, 15
0/00 vµ 20
0/00. KÕt 
qu¶ chªnh lÖch gi¸ x©y dùng gi÷a 4 lo¹i ®é dèc nh­ sau: 80/00 so víi 12
0/00 t¨ng 
thªm 1,22 tû ®ång, 150/00, 20
0/00 so víi 12
0/00 gi¶m 0,25 tû vµ 0,27 tû, chªnh lÖch 
®Çu t­ 150/00 vµ 20
0/00 so víi 12
0/00 kh«ng ®Õn 0,5
0