CƠ KHÍ, ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - TỰ ĐỘNG HÓA
48 SỐ 5 - 2024
CÔNG NGHIỆP MỎ
Website: https://tapchi.hoimovietnam.vn
K
K
I
I
M
M
N
N
G
G
H
H
I
I
M
M
K
K
H
H
N
N
Ă
Ă
N
N
G
G
K
K
H
H
I
I
Đ
Đ
N
N
G
G
V
V
À
À
K
K
H
H
N
N
Ă
Ă
N
N
G
G
C
C
U
U
V
V
I
I
N
N
C
C
A
A
Đ
Đ
O
O
À
À
N
N
T
T
À
À
U
U
M
M
E
E
T
T
R
R
O
O
T
T
U
U
Y
Y
N
N
C
C
Á
Á
T
T
L
L
I
I
N
N
H
H
-
-
H
H
À
À
Đ
Đ
Ô
Ô
N
N
G
G
T
T
R
R
Ê
Ê
N
N
Đ
Đ
D
D
C
C
H
H
N
N
C
C
H
H
Kiu Công Thành, Đ Đức Tun
*
, Nguyn Đc Toàn
Trưng Đi hc Giao thông vn ti, 3Đ Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam
THÔNG TIN BÀI BÁO
CHUYÊN MC: Công trình khoa hc
Ngày nhn bài: 21/6/2024
Ngày nhn bài sa: 18/8/2024
Ny chp nhn đăng: 05/9/2024
*
c gi liên h:
Email: ddtuan@utc.edu.vn
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
TÓM TT
Hin nay Vit Nam mi ch có ba tuyến đưng st đô thi đưc xây dng, trong đó ti Hà Ni có
hai tuyến Cát Linh - Đông (tuyến s 2A), Nhn - Ga Hà Ni (tuyến s 3) và ti thành ph H Chí
Minh có tuyến Bến Thành - Sui Tiên (tuyến s 1). Tuyến Cát Linh - Đông đã đưc đưa vào khai
thác t tháng 11 năm 2021, tuyến Nhn Ga Hà Ni (đon trên cao Nhn Cu Giy) chun b đưa
o khai thác trong tháng 7/2024; tuyến Bến Thành Sui Tiên d kiến đưa vào khai thác cui năm
2024.c d án đưng st đô th Vit Nam đu do các nhà thu nưc ngoài thc hin, chm nhim
v xây dng và bàn giao cho Vit Nam s dng và khai thác. Vn đ kim nghim mt snh năng
bn liên quan đến an toàn vn hành như ng lc khi đng và năng lc cu vin ca đoàn tàu; vn đ
c đnh và đánh giá các ch tiêu khai thác trong điu kin Vit Nam còn hoàn toàn mi m cn đưc
nghiên cu.
i báo trình bày cơ s thuyết tng quát v kim nghim kh năng khi đng và kh năng cu vin
ca đoàn tàu metro trên đ dc hn chếi chung, t đó tiến hành kim nghim kh năng khi đng và
kh năng cu vin ca đoàn tàu metro tuyến Cát Linh – Hà Đông trên đ dc hn chế 30 mt s chế
độ ti trng khác nhau ca đoàn tàu.
Kết qu nghiên cu là cơ s tham kho cho các đơn v qun lý s dng trong vic xác đnh và đánh
giá các ch tiêu v an toàn ca đoàn tàu metro trong quá trình khai thác.
T khóa: đưng st đô th, Cát Linh Đông, kh năng khi đng, kh năng cu vin, đ dc hn
chế, đoàn tàu metro.
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
@ Hi Khoa hc và Công ngh M Vit Nam
1. ĐT VẤN ĐỀ
các nước tiên tiến, h thng giao thông
đưng st đô th đã có lch s nh thành lâu đời
ngày càng pt trin vi quy mô ngày càng ln
và công ngh ngày càng tiên tiến và hin đi.
Vit Nam, trong vài thp niên tr li đây,
Nhà c đã bt đ u chú trng đến vic phát trin
đưng st đô th ti các thành ph ln, trong đó
đã tiến hành quy hoch tng th h thng đưng
st đô th ti thành ph Hà Ni và thành ph H
Chí Minh. Cho đến nay, v bn Quy hoch
CƠ KHÍ, ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - TỰ ĐỘNG HÓA
49
SỐ 5 - 2024
CÔNG NGHIỆP MỎ
Website: https://tapchi.hoimovietnam.vn
mng lưi đưng st đô th hai thành ph trên
đã đưc phê duyt và tng c đưc trin khai.
Ti Hà Ni đã có hai tuyến đưng st đô th đưc
trin khai xây dng, đó là tuyến Cát Linh -
Đông (tuyến 2A)tuyến Nhn - Ga Hà Ni
(tuyến s 3); trong đó tuyến Cát Linh - Đông
đã đưc đưa vào khai thác tháng 11 năm 2021,
tuyến Nhn Ga Hà Ni (đon trên cao Nhn
Cu Giy) theo kế hoch đưa vào khai thác trong
tháng 7 năm 2024. Ti thành ph H Chí Minh
tuyến Bến Thành - Sui Tiên (tuyến s 1) cũng đã
đưc gp rút hoàn thành và s đưa vào khai thác
cui năm 2024.
c d án đưng st đô th Vit Nam đu do
c nhà thu c ngoài thc hin, ch m nhim
v y dng và bàn giao cho Vit Nam s dng và
khai thác. Đi vi Vit Nam, đây là lĩnh vc hoàn
toàn mi m, quá trình t chc khai thác là chưa
có tin l và kinh nghim. Vn đ kim nghim mt
s nh năng bn liên quan đến an toàn vn
nh như năng lc khi đng và ng lc cu vin
ca đoàn tàu; vn đc đnh và đánh giá các ch
tiêu khai thác trong điu kin Vit Nam cn đưc
tngc nghiên cu và hoàn thin.
Trong đ tài mã s T2024-CK-012 đề cp ti
vn đ kim nghim năng lc khi đng và năng
lc cu vin ca đoàn tàu metro trên đ dc hn
chế đối vi ba tuyến Cát Linh - Đông, Nhn
Ga Hà Ni và Bến Thành Sui Tiên. Do khuôn
kh hn, trong bài báo này trình bày mt phn
ni dung ca đ i, đó là kim nghim năng lc
khi đng và năng lc cu vin ca đoàn tàu metro
trên đ dc hn chế đối vi uyến Cát Linh -
Đông.
2. D LIU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CU
2.1. Gii thiu tng quát v các tuyến đưng
st đô th đã đưc xây dng Vit Nam
2.1.1. Tuyến đưng và phương tin
a. Tuyến đưng st đô th t Linh -
Đông
Tuyến Metro s 2A đưc thiết kế theo công
ngh ca Trung Quc, đưng đôi kh 1.435 mm.
Tng chiu dài tuyến là 13,1 km, chy hoàn toàn
trên cao vi 12 ga, ga đu là Cát Linh ga cui là
ga Yên Nghĩa, Hà Đông [3],[5]. Tuyến đã đưc đưa
o khai thác t tháng 11 năm 2021.
Phương tin đưng st đô th tuyến Cát Linh -
Đông gm 13 đoàn tàu, mi tàu gm 4 toa xe
cu hình Tc
- M + M Tc, nhu vy có tng s 52
toa xe, trong đó 26 toa đng lc không có ca bin
(M)26 toa kéo theocabin (Tc) (Hình 1) [5].
Hình 1. Đoàn tàu metro tuyến Cát Linh - Đông
CƠ KHÍ, ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - TỰ ĐỘNG HÓA
50 SỐ 5 - 2024
CÔNG NGHIỆP MỎ
Website: https://tapchi.hoimovietnam.vn
b. Tuyến đưng st đô th Nhn - Ga Hà Ni
Tuyến đưng st đô th Nhn - Ga Hà Ni đưc
thiết kế theo công ngh ca Pháp, đưng đôi, kh
đưng 1.435 mm. Tng chiu dài 12,5 km, vi 8,5
km đưng st trên cao (cu cn) t Nhn đến Cu
Giy và 4,5 km đi ngm t ga Kim Mã đến ga Hà
Ni [6]. Đon trên cao t Nhn đến ga Cu Giy
d kiến đưa vòa khai thác trong tháng 7 năm 2024.
Đon đi ngm t ga s 9 đến ga s 12 (Kim Mã -
Ga Hà Ni) s đưc thi công và đưa vào khai thác
cui năm 2027.
Phương tin đưng st đô th tuyến Nhn - Ga
Hà Ni gm 10 đoàn tàu, mi đoàn tàu gm 4 toa
xe có cu hình Mc - M - T - Mc, như vy có tng s
40 toa xe, trong đó 30 toa đng lc vi 20 toa
ca bin (Mc), 10 toa không có ca bin (M) và 10
toa kéo theo (T) (Hình 2) [6].
Hình 2. Đoàn tàu metro tuyến Nhổn - Ga Hà Nội
c. Tuyến đưng st đô th Bến Thành - Sui
Tiên
Tuyến đưng st đô th Bến Thành - Sui Tiên
đưc thiết kế theo công ngh ca Nht Bn là
đưng đôi, kh đưng 1.435 mm. Tng chiu dài
19,7 km trong đó có 17,1 km đi trên cao (cu cn)
và 2,6 km đi ngm. Toàn tuyến có 14 ga, trong đó
11 ga đi trên cao t ga Văn Thánh đến ga Sui
Tiên (17,1 km) và 3 ga đi ngm t ga t ga Bến
Thành đến ga Ba Son (2,6 km) [4],[7]. Tuyến Bến
Thành - Sui Tiên d kiến đưa vào khai thác cui
năm 2024.
Phương tin đưng st đô th tuyến Bến Thành
- Sui Tiên gm 17 đoàn tàu, mi đoàn tàu gm 3
toa xe có cu hình Mc - T Mc, như vy có tng
s 51 toa xe, trong đó 34 toa đng lc ca bin
(Mc)17 toa kéo theo (T) (Hình 3) [4],[7].
Hình 3. Đoàn tàu metro tuyến Bến Thành - Suối Tiên
CƠ KHÍ, ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - TỰ ĐỘNG HÓA
51
SỐ 5 - 2024
CÔNG NGHIỆP MỎ
Website: https://tapchi.hoimovietnam.vn
2.1.2. Chế độ ti trng ca phương tin
2.1.2.1. Các chế độ v trng thái vn chuyn hành
khách
a. Đi vi tuyến Cát Linh Đông và Bến
Thành Sui Tiên
Trong các D án tuyến đưng st đô th t
Linh Đông và Bến Thành Sui Tiên, các chế
độ v trng thái vn chuyn hành khách đưc đnh
nghĩa như sau [2],[5],[7]:
Chế đ AW0: Tàu rng, không có hành khách
trên toa xe;
Chế đ AW1: Hành khách ngi ghế;
Chế đ AW2: Hành khách đng vi mt đ 6
ng/m
2
nh mc, toàn ti);
Chế đ AW3: Hành khách đng vi mt đ 8
hoc 9 ng/m
2
(vượt mc, quá ti).
Trong đó: AW = Add Weight
b. Đi vi tuyến Nhn - Ga Hà Ni
Trong D án tuyến đưng st đô th Nhn - Ga
Ni, các chế độ trng thái vn chuyn hành
khách đưc đnh nghĩa như sau [6].
1. Chế đ ELE: Tàu rỗng, không có hành khách
trên tàu
2. Chế độ EL4: Hành khách ngi ghế + khách
đứng vi mt đ 4 ngưi/m
2
3. Chế độ EL6,6: Hành khách ngi ghế + khách
đứng vi mt đ 6,6 người/m
2
(chế độ đnh mc)
4. Chế độ EL8: Hành khách ngi ghế + khách
đứng vi mt đ 8 ngưi/m
2
(chế độ vượt đnh mc
= quá ti)
5. Chế độ EL10: Hành khách ngồi ghế + khách
đứng vi mt đ 10 ngưi/m
2
(chế độ t đnh
mc ln nht = quá ti ln nht)
EL10: là trưng hợp ngoại lệ và không nên xy
ra trong thời gian dài.
Trong đó: ELE = European Load empty
2.1.2.2. Các chế độ v ti trng ca đoàn tàu
a. Đi vi tuyến Cát Linh Đông và Bến
Thành Sui Tiên
Trong các D án tuyến đưng st đô th t
Linh Đông và Bến Thành - Sui Tiên, các chế
độ v ti trng ca đoàn tàu được định nghĩa như
sau [2],[5],[7]:
Chế đ AW0: Tàu rng, không có hành khách
trên toa xe;
Chế đ AW1: AW0 + S hành khách ngi ghế;
Chế độ AW2: AW1+ Hành khách đng vi mt
độ 6 ng/m
2
nh mc, toàn ti);
Chế độ AW3: AW1+ Hành khách đng vi mt
độ 8 hoc 9 ng/m
2
(vượt mc, quá ti).
b. Đi vi tuyến Nhn - Ga Hà Ni
Trong D án tuyến đưng st đô th Nhn - Ga
Ni, các chế độ ti trng ca đoàn tàu đưc
định nghĩa như sau [6].
1. Chế đ ELE: Tàu rỗng, không có hành khách
trên tàu
2. Chế độ EL4: Hành khách ngi ghế + khách
đứng vi mt đ 4 ngưi/m
2
3. Chế độ EL6,6: Hành khách ngi ghế + khách
đứng vi mt đ 6,6 người/m
2
(chế độ đnh mc)
4. Chế độ EL8: Hành khách ngi ghế + khách
đứng vi mt đ 8 ngưi/m
2
(chế độ vượt đnh mc
= quá ti)
5. Chế độ EL10: Hành khách ngồi ghế + khách
đứng vi mt đ 10 ngưi/m
2
(chế độ t đnh
mc ln nht = quá ti ln nht)
EL10: là trưng hợp ngoại lệ và không nên xy
ra trong thời gian dài.
Để d hình dung v c chế độ ti trng trong
nh toán, đi vi tuyến Nhn Ga Hà Ni có th
s dng bhu như sau:
1. Chế độ AW0 - ELE: Tàu rỗng, không có hành
khách tn tàu
2. Chế độ AW1 - EL4: Hành khách ngồi ghế +
khách đng vi mt đ 4 người/m
2
3. Chế độ AW2 - L6,6: Hành khách ngồi ghế +
khách đng vi mt đ 6,6 ngưi/m
2
(chế độ định
mc)
4. Chế độ AW3 - EL8: Hành khách ngồi ghế +
khách đứng vi mt đ 8 người/m
2
(chế độ vượt
định mc = quá ti)
5. Chế độ AW4 - EL10: Hành khách ngi ghế +
khách đứng vi mt đ 10 người/m
2
(chế độ t
định mc ln nht = quá ti ln nht)
EL10: là trưng hợp ngoại lệ và không nên xy
ra trong thời gian dài.
c chế độ ti trng đoàn tàu trên các tuyến
đưng st đô th Vit Nam đưc tng hp trong
Bng 1.
CƠ KHÍ, ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - TỰ ĐỘNG HÓA
52 SỐ 5 - 2024
CÔNG NGHIỆP MỎ
Website: https://tapchi.hoimovietnam.vn
Bảng 1. Tổng hợp các chế độ tải trọng đoàn tàu trên các tuyến
Chế độ
ti trng
Đoàn tàu
t Linh - Hà Đông
Đoàn tàu
Nhn - Ga Hà Ni
Đoàn tàu
Bến Thành - Sui Tiên
AW0 AW0, Tàu rng AW0 ELE, u rng AW0, Tàu rng
AW1 AW0 +
S hành khách ngi ghế
AW1 - EL4
Khách ngi + khách đng
vi mt đ 4 ng/m
2
AW0 +
S hành khách ngi ghế
AW2
AW1+ Hành khách đng
vi mt đ 6 ng/m
2
nh
mc, toàn ti)
AW2 - EL6,6
Khách ngi + khách đng
vi mt đ 6,6 ng/m
2
nh mc)
AW1+ Hành khách đng
vi mt đ 6 ng/m
2
nh
mc, toàn ti)
AW3
AW1+ Hành khách đng
vi mt đ 9 ng/m
2
(vượt
mc, quá ti)
AW3 - EL8
Khách ngi ghế + khách
đứng vi mt đ 8 ng/m
2
(vượt đnh mc)
AW1+ Hành khách đng
vi mt đ 8 ng/m
2
(vượt
mc, quá ti)
AW4 -
AW4 - EL10
Khách ngi + khách đng
vi mt đ 10 ng/m
2
(vượt đnh mc ln nht)
-
2.2. s kim nghim kh năng khi động
ca đoàn tàu trên đ dc hn chế
2.2.1. Các thông số cơ bản kiểm nghiệm kh
năng vận hành của đoàn tàu
2.2.1.1. Khối lưng quy đổi của các bộ phận có
chuyển động quay trong đoàn tàu
Khi ng quy đi (chuyn đi) là khi ng
có xét ti h s khi ng quay ca các chi tiết
quay (bánh xe) trong đn tàu tương ng vi mt
chế độ ti trng nào đó, tính bng tn và đưc ký
hiu là
qd
M
. Khi lưng quy đi ca đn tàu
được xác định theo công thc tng quát sau đây
[2],[4],[7]:
00
qd M dl dl T kt kt
M M n Mn

, tn (1)
Trong đó:
0
M
M
- Khi ng bn thân (t trng)
ca toa xe đng lc, tn;
T
M
- Khi ng bn
thân (t trng) ca toa xe kéo theo, tn;
dl
n
- S
ng toa xe đng lc trong đoàn tàu;
kt
n
- S
ng toa xe o theo trong đoàn tàu;
dl
- h s
quán tính quay ca toa xe đng lc;
kt
- h s
quán tính quay ca toa xe kéo theo.
H s quán tính quay ca toa xe đng lc đưc
ly 0,10 và ca toa xe kéo theo đưc ly là 0,05
[2],[4],[7], tc là
dl
= 0,10 và
kt
=0,05.
2.2.1.2. Lực cản bn của đoàn tàu
Biu thc tng quát xác đnh lc cn cơ bn ca đoàn tàu như sau [4],[7]:
2
0
1,65 0,0247 0,78 0,0028 0,028 0,0078 1
1.000
MT
VM VM n V g
W



, kN (2)
Trong đó:
M
M
- Khi lưng ca các toa xe đng lc chế độ ti trọng xác định nào đó, tn;
0
,
M M hk dl
MMQ , tn