國家鐵路網絡目前長度超過3,140公里,但與公路有近5,000個交叉點。其中,超過3,000個未設柵欄的自開通道;約700個道口設有自動預警系統,超過600個道口有看守人員。這些被視為潛在鐵路交通安全風險的熱點。
在自動預警道口,當列車即將到達時,設備會被激活,鈴聲響起,紅燈閃爍,欄杆降下以阻止車輛通行。然而,仍存在欄杆降下時,行人和車輛故意越過欄杆,甚至在道口停車的情況。許多嚴重事故已發生在河內-胡志明市線路上,經過義安省、清化省、河靜省、廣治省等,不僅造成人員和財產損失,還直接影響列車運行安全,抑制鐵路運輸能力。
基於這一現實,2022年,榮市鐵路信號信息股份公司研究並實施了科學課題“研究、安裝鐵路道口早期障礙物預警系統到機車上的試驗”。

公司的技術幹部花費超過一年時間研究開發系統,並在河內-胡志明市鐵路線榮市(義安省)段的km311+400道口進行安裝試驗。來自道口現場設備的信號直接連接到D13E-720和D13E-722兩臺機車,並傳回公司的監控中心以跟蹤運行狀態。
據榮市鐵路信號信息股份公司副經理、課題負責人黎廷電先生介紹,世界已有許多鐵路道口障礙物預警解決方案,如使用激光掃描設備、磁環、攝像頭或高質量雷達來檢測障礙物,直接將信號、圖像傳輸到機車以警告司機。然而,由於越南鐵路的基礎設施、信號傳輸條件和設備投資成本高,安裝這些設備存在困難。
基於這一現實,研究小組選擇了適合道口條件的方案,即在道口路面下安裝磁環設備,並在道口一角安裝激光雷達。磁環產生磁場,能夠檢測道口範圍內的障礙物。激光雷達使用激光掃描技術測量距離,通過計算光反射時間來識別物體和人員。激光雷達設備被放置在合適位置,以完全掃描道口的交叉角度,幫助擴大檢測範圍並彌補磁環的盲點。
當車輛進入道口範圍(障礙物檢測區域)但在一段確定時間內不移動時,系統將發出預警信號。
不僅研究安裝硬件,小組還編程軟件,計算適合不同列車速度、車輛和行人移動時間的道口占用時間。研究應用GPS網絡定位列車位置,並設計安裝在機車上的設備以接收預警信息。
工程師們還研究應用LoRaWAN網絡從道口傳輸信息到列車。LoRaWAN無線傳輸網絡採用低頻技術,不受電信運營商和環境的影響,能夠在遠距離穩定傳輸數據。

因此,在欄杆完全關閉後,如果道口上有障礙物停留約10秒,設備將在超過一公里外發出停車警告。如果沒有障礙物,系統則向列車司機發出安全警告。
如果道口已啟動預警但有車輛故意越過,系統將警告列車司機有車輛故意越過,以便減速、安全停車。
據黎廷電先生介紹,設備試驗過程中遇到不少困難,需要獲得總公司的許可,並與機車設備管理單位協調,機車通過安裝設備的道口的頻率為每週2-3次。初期階段,設備在距離和時間預警上出現偏差;有時道口有障礙物但系統未檢測到信號,或信號發出晚於實際情況。工程師們又尋找解決方法,調整算法,選擇具有合適功率的發射設備,以確保信號傳輸穩定。
經過超過一年的研究和三個月的試運行,新系統逐漸穩定運行。小組還決定安裝第二個激光雷達設備,以增加障礙物檢測範圍,最大限度減少遺漏可能性。自2023年安裝預警設備以來,南北鐵路線榮市(義安省)段km311+400道口區域未再發生列車與公路車輛碰撞事故。

據主持單位介紹,利用現有基礎設施和LoRaWAN技術有助於顯著降低投資成本,同時便於管理和維護,如果大規模推廣。每個鐵路道口自動障礙物預警設備的生產成本約為1.2億越南盾。
課題“研究、安裝鐵路道口早期障礙物預警系統到機車上的試驗”已被越南鐵路總公司科技委員會評為優秀,並在2023-2025年階段越南鐵路創新獎中獲得二等獎。
越南鐵路總公司副總經理阮國雄評價,該系統不僅有助於提升列車運行安全,還能減少有看守人員道口的勞動強度。特別是,如果推廣應用到交通流量大、事故風險高的自開通道,鐵路交通安全保障效果預計將更加明顯。
總公司評估該方案可行性高,正在一些道口進行試驗應用。單位將分期投資,在道口安裝此設備,以預警列車運行安全至2030年。


