Với 1800 km đường sắt cao tốc, Pháp trở thành nước đứng thứ hai (chỉ sau Nhật Bản) về chiều dài đường sắt cao tốc. Tuy nhiên, việc đưa tàu cao tốc vào hoạt động ở Pháp không đơn giản. Quốc gia này phải mất gần hai thập kỷ mới khánh thành tuyến đường sắt cao tốc đầu tiên.
Gần 2 thập kỷ tính toán
Năm 1966, đường sắt Pháp (SNCF) thành lập bộ phận nghiên cứu với nhiệm vụ tập trung nỗ lực cho dự án táo bạo trong tương lai nhằm đáp ứng những kỳ vọng của khách hàng và đón trước những hướng phát triển trong tương lai của ngành đường sắt. Một trong những dự án tham vọng của SNCF lúc bấy giờ liên quan tới việc nghiên cứu khả khi về đường sắt cao tốc theo mô hình đường sắt cao tốc Shinkansen của Nhật Bản đưa vào hoạt động năm 1964.
Về mặt kỹ thuật, có những thách thức lớn cần phải vượt qua. Vì tàu cao tốc (Train à Grande Vitesse – TGV) theo nghĩa rộng là toàn bộ hệ thống đường sắt bao gồm đường ray, nguồn điện, hệ thống dẫn điện, nhà ga, hệ thống tín hiệu và những thiết bị hỗ trợ cho phép phát huy hiệu năng tối đa của tàu có khả năng vận hành với vận tốc rất cao. Tất cả hệ thống này yêu cầu tiêu chuẩn kĩ thuật rất cao để đảm bảo an toàn tuyệt đối trong khai thác. TGV phải sử dụng đường ray đặc biệt độ bền cao, khả năng chống xoắn tốt hơn nhiều so với đường ray thông thường nhất là tại vị trí đường cong. Có hàng loạt những cải tiến cho phép tàu vận hành ở tốc độ cao về cơ bản bao gồm: mô tơ điện công suất lớn; trọng tâm của tàu phải thấp; hình dạng khí động học; vị trí liên kết móc nối đảm bảo an toàn cao; hệ thống giảm chấn khi vận hành tốc độ cao; tín hiệu hỗ trợ cho lái tàu khi không thể quan sát được hai bên do tàu chạy với vận tốc cao. TGV dùng hệ thống động cơ điện công suất lớn(khoảng 8000 kW) đòi hỏi nguồn cung cấp điện ổn định liên tục, gồm nhiều động cơ đồng bộ hoặc không đồng bộ(chi phí thấp hơn). Hệ thống điều khiển gồm hàng chục máy tính kết nối đảm bảo vận hành an toàn ở mức độ cao nhất.
Về mặt kinh tế, có 3 yếu tố quan trọng cần phải xem xét: đánh giá số lượng khách, đánh giá chi phí đầu tư và khai thác, tối ưu hóa về mặt kinh tế của hệ thống.
Đánh giá số lượng khách cho phép tiến đoán được những hiệu ứng của việc cải thiện chất lượng dịch vụ (tốc độ, số lượng và tiện nghi). Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh phần lớn giới doanh nhân đều cho rằng hoạt động đường sắt sẽ biến mất hoặc thoái trào, ví dụ như Mỹ đường sắt phải đối mặt với sự cạnh tranh gay gắt của hàng không và đường bộ.
Đánh giá về chi phí đầu tư, khai thác cũng rất quan trọng. Về vấn đề này có hai lựa chọn cơ bản: xây dựng hệ thống đường ray chuyên biệt dành riêng cho tàu cao tốc hoặc làm cho hệ thống cũ và mới tương thích với nhau, có nghĩa là tàu cao tốc có thể chạy trên những đường mới dành riêng cho nó những đồng thời cũng có thể chạy trên các đường ray của hệ thống cũ. Lựa chọn thứ hai mang lại hai lợi ích: tàu cao tốc có thể tiến vào các khu trung tâm thành phố nhờ sử dụng đường ray cũ và đỗ tại các ga nằm trên hệ thống cũ.
Việc tối ưu hóa hệ thống đòi hỏi phải nghiên cứu các tuyến đường, cơ sở hạ tầng để giúp cho việc đưa ra các chương trình khai thác về thương mại có hiệu quả nhất.
Một uỷ ban liên bộ đã được thành lập có nhiệm vụ lấy các ý kiến phản biện xung quanh những đề xuất của SNCF. Vào tháng 3/1971, tổng thống Pháp lúc đó là Georges Pompidou đã đồng ý thông qua dự án mặc dù có sự phản đối của bộ trưởng tài chính mong muốn hiện đại hoá hệ thống ga tàu vùng ngoại ô Paris. Sau nhiều tranh cãi, vào năm 1977, thủ tướng Raymond Barre đã ấn định lịch đưa vào khai thác đường sắt cao tốc: việc đưa vào sử dụng gồm hai giai đoạn mùa thu 1981 và mùa thu 1983.
Đi vào hoạt động
TGV đầu tiên chạy bằng gaz được thử nghiệm năm 1967 đạt vận tốc 200km/h được đánh giá có khả năng cạnh tranh cao với các phương tiện vận chuyển đường bộ và đường không trong các cự li dưới 1000km. Sau khủng hoảng năng lượng năm 1973, SNCF đã nghiên cứu cải tạo hệ thống TGV chạy điện. Năm 1981 tuyến TGV hiện đại từ Paris tới Lyon đã khánh thành. Với lợi thế của mình cùng với sự đảm bảo về khả năng cung cấp điện hạt nhân, mạng lưới TGV với trung tâm là Paris ngày càng được mở rộng nối liền các thành phố của nước Pháp tạo thành mạng lưới giao thông huyết mạch của Pháp và thực sự đem lại lợi nhuận cho SNCF.
Vận hành với vận tốc lớn (hiện nay là 270 tới 320 km/h trong khai thác và đã thử nghiệm đạt vận tốc 574,8 km/h năm 2007), TGV đã chiếm ưu thế so với máy bay trong việc lưu thông giữa các thành phố (khoảng cách dưới 1000km), nhờ vào thời gian nhanh (đặc biệt khi hành trình dưới ba giờ đồng hồ), thủ tục đăng kí đơn giản, sắp xếp hành lý nhanh hơn, và vị trí của nhà ga là ở trung tâm của thành phố. Hơn nữa, TGV có độ an toàn cao nhất trong các phương tiện vận tải công công, kể từ khi ra mắt năm 1981, sau gần 30 năm mới chỉ có 3 sự cố trật ray với một vài hành khách bị thương nhẹ.
Tại Pháp hiện nay TGV là phương tiện phổ biến nhất để chuyên chở hành khách, đặc biệt trong khoảng cách dưới 1000 km và thời gian dưới 3 giờ, trên các tuyến trong Pháp cũng như kết nối với các nước lân cận. Từ ngày khánh thành tuyến đầu tiên (1981) đến ngày 28 tháng 11 năm 2003, hệ thống TGV đã chuyên chở một tỷ lượt khách và dự kiến sẽ đạt 2 tỷ lượt trong năm 2010. TGV cũng được bưu điện sử dụng để vận chuyển hàng hóa.
Tuyến đầu tiên Paris-Lyon hiện nay chỉ là một đoạn của tuyến đường sắt từ Nam sang Đông của Pháp, mạng lưới đường sắt cao tốc với trung tâm là Paris đã nhanh chóng và tiếp tục được mở rộng với nhiều tuyến TGV về phía nam, phía tây, phía bắc nước Pháp. Nhiều nước láng giềng cũng đã kết nối với Pháp tạo thành mạng lưới đường sắt cao tốc xuyên quốc gia như: hệ thống tàu cao tốc Thalys (1999) nối liền Pháp, Bỉ, Đức và Hà Lan từ điểm nút ga Bruxelles-Midi ở Bỉ,Eurostar (1994) nối Vương quốc Anh qua eo biển Manche từ điểm xuất phát là Paris-Nord và Bruxelles-Midi, Lyria (1993) nối với Thụy Sĩ, Alleo (2007) nối Pháp-Đức, Artesia (khai thác cao tốc từ 2010) nối với Ý, Elipsos nối Pháp-Tây Ban Nha.
Rất nhiều tuyến TGV khác cũng đang được lên kế hoạch để nối liền các thành phố lớn ở Châu Âu. Bên ngoài Châu Âu, nhiều loại tàu điện phát triển từ TGV đã lăn bánh ở Hàn Quốc (KTX), ở Tây Ban Nha (AVE) và ở Mỹ (Acela).
Đào Lâm tổng hợp (Le train du futur, 2007)
Tuy có lợi thế lớn về vận tốc khai thác và sử dụng nhiên liệu sạch không ảnh hưởng đến môi trường nhưng TGV cũng có những nhược điểm nhất định.
Chi phí đầu tư của tuyến đường sắt cao tốc là rất lớn với các chi phí ngày càng tăng tùy đặc điểm kĩ thuật cụ thể. Chi phí cho 1 km phụ thuộc: địa hình và địa chất vùng tuyến đi qua; số lượng công trình cầu hầm phải xây dựng; loại hình tuyến cao tốc hay hỗn hợp; giao cắt khu dân cư….với các chỉ tiêu kĩ thuật rất chặt chẽ.
Theo thống kê của SNCF, chi phí trung bình là 1,7 tỷ euros/100 km đường sắt cao tốc nền rộng 14m, gấp hơn 3 lần so với việc xây dựng tuyến đường bộ cao tốc 4 làn tại Pháp.
Cũng theo đánh giá của SNCF thì giá thành 1 đoàn tàu TGV như sau :
– Tàu TGV thông thường (năm 1995) khoảng 14,4 triệu euros
– Tàu TGV Duplex 500 chỗ (năm 2007) khoảng 25 triệu euros
– Tàu Eurostar 794 chỗ (năm 1998) khoảng 32 triệu euros
– Tàu Thalys 377 chỗ (năm 1997) khoảng 19 triệu euros
So với chi phí đường sắt cao tốc tại các nước khác thì SNCF cho rằng TGV rẻ hơn 30 % so với hệ thống tàu cao tốc ở Tây Ban Nha hay Đức và rẻ hơn khoảng 50 % so với Shinkansen đệm từ trường của Nhật Bản. Tuy nhiên về độ tiện nghi thì TGV kém hơn so với Acela Express của Mỹ, Shinkansen, hay KTX của Hàn Quốc.
Ngoài ra, TGV cũng bị coi là một nguyên nhân gây cản trở phát triển kinh tế các vùng nông thôn do thường chỉ kết nối các ga giữa các thành phố lớn.
Về mặt kĩ thuật, để đảm bảo việc khai thác với vận tốc rất cao, TGV cũng đòi hỏi hệ thống đường sắt, tàu với yêu cầu kĩ thuật cao, hệ thống cung cấp điện và hệ thống tín hiệu vận hành chính xác với độ an toàn tin cậy rất cao. Các đoàn tàu cũng cần được kiểm tra và bảo dưỡng thường xuyên tại các trung tâm bảo dưỡng sửa chữa trên tuyến.
