Ít có phương thức vận tải nào trong lịch sử hiện đại chứng minh được sức bền bỉ và khả năng tái sinh như đường sắt. Sau nhiều thập kỷ bị xem là công nghệ của thế kỷ 19, đường sắt cao tốc (High-Speed Rail – HSR) đã trở lại ngoạn mục và trở thành một trụ cột trong chiến lược giao thông của hàng chục quốc gia. Theo Liên minh Đường sắt Quốc tế (UIC), mạng lưới đường sắt cao tốc toàn cầu đã tăng hơn một phần ba, từ 44.000km năm 2017 lên khoảng 59.000km năm 2022 – một bước nhảy đáng kinh ngạc, đặc biệt khi diễn ra bất chấp đại dịch COVID-19 vốn làm tê liệt cả ngành vận tải thế giới.
Tài liệu gốc
Điều gì khiến đường sắt cao tốc vẫn hấp dẫn đến vậy, ngay cả khi Trung Quốc đang tính đến việc nâng tốc độ thương mại lên tới 400km/h? Bài viết này sẽ đưa bạn đi qua lịch sử hình thành, tiêu chí kỹ thuật, bức tranh phát triển theo từng châu lục, và lý do vì sao HSR tiếp tục thắng thế trên thị trường vận tải trung và dài hạn.
Từ kỷ lục tốc độ đến sự ra đời của đường sắt cao tốc
Lịch sử đường sắt gắn liền với cuộc đua tốc độ không ngừng nghỉ. Năm 1830, đầu máy hơi nước “Rocket” của George Stephenson đạt mốc 50km/h – con số nghe có vẻ khiêm tốn nhưng khi ấy là một cuộc cách mạng. Đến năm 1903, đoàn tàu điện Siemens & AEG đã chạm ngưỡng 210km/h, một kỷ lục tồn tại trong nhiều thập kỷ. Sau đó, kỷ lục tuyệt đối thế giới liên tục bị phá vỡ, đỉnh cao là năm 2007 khi Pháp thiết lập kỷ lục 574,8km/h trên tuyến TGV.
Tuy nhiên, dấu mốc quan trọng nhất không phải là một kỷ lục tốc độ đơn lẻ, mà là sự ra đời của một hệ thống chuyên biệt. Ngày 1/10/1964, tuyến Tokyo-Osaka tại Nhật Bản khai trương với tốc độ thương mại 210km/h, chính thức khai sinh khái niệm “High-Speed Rail” như chúng ta biết ngày nay. Điểm khác biệt cốt lõi không chỉ ở tốc độ mà ở việc đây là hạ tầng khổ tiêu chuẩn được xây mới hoàn toàn, dành riêng cho vận tải hành khách. Nhật Bản còn áp dụng khổ giới hạn tàu (loading gauge) rộng hơn tiêu chuẩn quốc tế, lý giải vì sao tàu Shinkansen bố trí 5 ghế một hàng thay vì 4 ghế như phần lớn các nước khác.
Châu Âu tiếp bước sau đó. Tuyến Rome-Florence “Direttissima” của Ý được xem là dự án đầu tiên trong khu vực hướng tới tốc độ và năng lực vận chuyển cao hơn, dù ban đầu vẫn khai thác hỗn hợp khách-hàng nên chưa đạt tốc độ tối đa, và mãi đến năm 1988 mới được phân loại chính thức là tuyến cao tốc. Bước ngoặt thực sự đến năm 1981 với tuyến Paris-Lyon của Pháp – tuyến đường được thiết kế từ đầu chỉ dành cho hành khách, với độ dốc lên tới 3,5% (không tương thích với tàu hàng). Nhờ né các thung lũng mà mạng lưới thông thường phải đi qua, tuyến dài 425km này hoàn thành năm 1983 mà không có bất kỳ đường hầm nào, các công trình cầu và cầu cạn chỉ chiếm 2% chiều dài tuyến. Tốc độ khai thác ban đầu 260km/h nhanh chóng tăng lên 270km/h năm 1985 và đạt 300km/h chỉ một thập kỷ sau đó. Đáng chú ý, nước Đức lại đi theo hướng khác khi các tuyến mới đầu tiên được thiết kế cho cả tàu khách lẫn tàu hàng, dù trên thực tế hai loại hình này gần như không bao giờ vận hành cùng khung giờ.
Định nghĩa đường sắt cao tốc: Không chỉ là tốc độ
UIC coi tốc độ thương mại 250km/h là tiêu chí chính để xác định một tuyến là cao tốc. Tuy nhiên, đây không phải là quy tắc cứng nhắc duy nhất. Với những tuyến không cần cạnh tranh trực tiếp với hàng không, tốc độ trên 200km/h – phổ biến ở mức 220-230km/h – đã đủ để giành thị phần tối đa cho phương thức vận tải công cộng. Điều này cũng áp dụng cho các đường hầm rất dài, nơi chi phí xây dựng tỷ lệ với bình phương tốc độ thiết kế, khiến việc chạy quá nhanh trở nên kém hiệu quả kinh tế.
Với tốc độ trên 200km/h, hạ tầng được xếp loại “cao tốc” khi hệ thống vận hành tuân thủ các tiêu chuẩn về thiết bị đường ray, đoàn tàu (thường là đoàn tàu nguyên khối – trainset), hệ thống tín hiệu (loại bỏ tín hiệu bên đường), vận hành (trung tâm điều khiển tầm xa), và tách biệt về không gian hoặc thời gian giữa tàu khách và tàu hàng. Mạng lưới thống kê toàn cầu cũng bao gồm cả những đoạn kết nối các tuyến cao tốc mà không nhất thiết đáp ứng đầy đủ các tiêu chí này, nên không phải toàn bộ chiều dài mạng lưới đều đạt tốc độ tối đa.
Bức tranh phát triển toàn cầu: Mỗi châu lục một nhịp độ
Sự phát triển của đường sắt cao tốc diễn ra ổn định từ khi khai sinh cho tới năm 2008, thời điểm Trung Quốc bắt đầu xây dựng và vận hành các tuyến với tốc độ chưa từng có, tạo ra cú hích khiến đà tăng trưởng toàn cầu tiếp tục đến ngày nay. Khu vực châu Á-Thái Bình Dương đặc biệt sôi động: Nhật Bản mở đường, Hàn Quốc tiếp bước xây dựng mạng lưới toàn quốc, còn Trung Quốc – dù khởi động muộn hơn – đã thay đổi hoàn toàn quy mô mạng lưới toàn cầu nhờ đầu tư tập trung quy mô lớn trong khoảng mười lăm năm, và chưa có dấu hiệu dừng lại. Ấn Độ và Indonesia, hai quốc gia đông dân khác, cũng đang khởi động các dự án hạ tầng đang trong giai đoạn quy hoạch hoặc thi công.
Tại châu Âu, Liên minh châu Âu đặt mục tiêu đến năm 2030 sẽ sở hữu mạng lưới vận tải rộng lớn nhằm kết nối các quốc gia thành viên tốt hơn, với tham vọng nhân đôi lưu lượng đường sắt cao tốc vào năm 2030 và nhân ba vào năm 2050, thông qua khoảng 15.000km đường cao tốc, 35 kế hoạch hạ tầng xuyên biên giới, và nguồn vốn đầu tư hàng tỷ Euro. Ở Trung Đông, Thổ Nhĩ Kỳ đang từng bước triển khai kế hoạch kết nối trong nước lẫn với cả phía Đông và phía Tây để hình thành hành lang Á-Âu; Ả Rập Xê Út đã khai trương tuyến nối các thánh địa với kết quả vận hành thành công; Iran đang xây dựng tuyến mới cùng nhiều kế hoạch phát triển khác; còn Israel đang phát triển tuyến nối Haifa, Tel Aviv và Beer-Sheva.
Tại Bắc Mỹ, do mật độ dân số thấp hơn châu Âu hay châu Á, chiến lược không phải là kết nối toàn lục địa mà là tạo ra chuỗi hành lang nối các thành phố lớn, tiêu biểu là Hành lang Đông Bắc (Northeast Corridor) của Mỹ và tuyến đang xây dựng tại California. Trong khi đó, châu Phi gần như trống trơn trên bản đồ HSR cho đến năm 2018, khi Maroc và Ai Cập trở thành hai quốc gia đầu tiên trên lục địa khởi động xây dựng đường sắt cao tốc. Liên minh châu Phi cũng đặt mục tiêu xây dựng mạng lưới tích hợp trong khuôn khổ Agenda 2063, kết nối các thủ đô và trung tâm thương mại – một yếu tố then chốt để Khu vực Thương mại Tự do Lục địa châu Phi (AfCFTA) thành công.
Sức hút thương mại: Vì sao hành khách chọn tàu cao tốc
Sức hấp dẫn của một phương thức vận tải chỉ có thể đo lường tương đối, qua so sánh chi phí, thời gian và mức độ thuận tiện của hành trình. Các phân tích sử dụng công cụ tìm tuyến đường trung lập Rome2rio.com cho thấy một xu hướng rõ ràng: đi tàu cao tốc thường nhanh tương đương máy bay nhưng lại rẻ hơn; so với ô tô, tàu cao tốc vừa nhanh vừa tiết kiệm hơn. Tuy vậy, xe khách đường dài và đi chung xe (carpooling) vẫn rẻ hơn tàu dù chậm hơn nhiều – điều này cho thấy mỗi phương thức vẫn giữ được thị phần riêng tùy theo nhu cầu hành khách.
Về mặt số liệu thị trường, đường sắt cao tốc là một câu chuyện thành công rõ rệt: lượng hành khách tăng nhanh hơn tốc độ mở rộng mạng lưới – một hiện tượng đáng chú ý vì logic thông thường sẽ là các tuyến đầu tiên được xây ở nơi đã có tiềm năng thương mại lớn nhất. Năm 2020, dù chịu ảnh hưởng nặng nề từ đại dịch COVID-19, thế giới vẫn ghi nhận hơn 2 tỷ lượt hành khách sử dụng đường sắt cao tốc, tương đương 624 tỷ hành khách-km. Hai nguyên nhân chính giải thích đà tăng trưởng này: phần lớn mạng lưới mới được xây dựng tại Trung Quốc – quốc gia đông dân nhất thế giới; và “hiệu ứng mạng lưới” mạnh mẽ, khi mỗi điểm kết nối mới được thêm vào sẽ nhân lên số lượng khả năng di chuyển.
Thời gian di chuyển bằng tàu cao tốc dường như là yếu tố quyết định chính trong việc phân bổ lưu lượng giữa các phương thức cạnh tranh. Ví dụ điển hình: khi thời gian di chuyển bằng tàu cao tốc là 3 giờ, ô tô chiếm 40% thị phần, tàu chiếm 45% và máy bay chỉ còn 15%. Những lợi thế đặc thù của đường sắt cao tốc so với các đối thủ, kể cả các phương thức vận tải công cộng khác, bao gồm: tốc độ vượt trội, khả năng tiếp cận trung tâm thành phố, sự linh hoạt di chuyển trên tàu trong hành trình, và mức độ thoải mái cho hành khách.
Cạnh tranh nội ngành: Bài học từ thị trường Ý và Tây Ban Nha
Một xu hướng đáng chú ý khác là sự xuất hiện của cạnh tranh nội bộ trong ngành đường sắt tại châu Âu, sau những thay đổi về quy định vận tải. Hiện các quốc gia có cạnh tranh mở trên các tuyến đường dài bao gồm Ý, Áo, Cộng hòa Séc, Đức, Thụy Điển, Hàn Quốc, và gần đây là Pháp và Tây Ban Nha.
Trường hợp điển hình nhất là thị trường Ý, khi từ tháng 4/2012, nhà khai thác tư nhân NTV (Nuovo Trasporto Viaggiatori, nay là .Italo) bắt đầu cạnh tranh trực tiếp với Trenitalia – đơn vị nhà nước đương nhiệm. Đây được xem là trường hợp đầu tiên trên thế giới về cạnh tranh thuần túy quy mô lớn giữa các nhà khai thác HSR trên cùng một tuyến. Kết quả: giá vé trung bình mỗi hành khách giảm khoảng 20-30%, đồng thời lưu lượng hành khách tăng với mức độ tương ứng. Điều quan trọng là đối thủ cạnh tranh mới không làm giảm số lượng hành khách của tuyến ban đầu, mà tạo ra nhu cầu di chuyển hoàn toàn mới – một kết quả cùng thắng cho cả người tiêu dùng (giá rẻ hơn, tần suất cao hơn, dịch vụ tốt hơn, đoàn tàu mới hơn) lẫn hiệu quả sử dụng hạ tầng.
Tại Tây Ban Nha, ADIF AV đã phân bổ năng lực hạ tầng giữa Renfe và các đối thủ cạnh tranh từ Ý cũng như Tây Ban Nha. Số liệu về tác động của SNCF (Pháp) khi tham gia thị trường Tây Ban Nha trên tuyến Madrid-Barcelona cho thấy sự gia tăng rõ rệt về lượng hành khách di chuyển mới, so sánh giữa tháng 8/2019 và tháng 8/2021. Gói cải cách đường sắt lần thứ tư của EU, được thông qua năm 2016, đóng vai trò nền tảng pháp lý cho quá trình tự do hóa thị trường đường sắt đường dài thương mại trong khối, nhằm xóa bỏ các rào cản còn lại để hình thành một khu vực đường sắt châu Âu thống nhất. Tình huống cạnh tranh mới cũng buộc nhà khai thác ban đầu phải nâng cao chất lượng dịch vụ, từ đó gián tiếp gia tăng thị phần của đường sắt nói chung và tạo tác động tích cực đến môi trường – một yếu tố cốt lõi trong chiến lược giảm phát thải giao thông của EU.
Kết luận
Từ mốc son 1964 tại Nhật Bản đến mạng lưới gần 59.000km trải khắp các châu lục vào năm 2022, đường sắt cao tốc đã chứng minh được vị thế không thể thay thế trong hệ sinh thái giao thông hiện đại. Không chỉ là câu chuyện về tốc độ kỷ lục, HSR còn là minh chứng cho việc đầu tư hạ tầng chuyên biệt, quy hoạch dài hạn và cải cách thể chế (như mở cửa cạnh tranh) có thể tạo ra giá trị kinh tế – xã hội bền vững. Với hơn 2 tỷ lượt hành khách mỗi năm và đà tăng trưởng liên tục vượt xa tốc độ mở rộng mạng lưới, HSR đang khẳng định vai trò trung tâm trong chiến lược giao thông trung và dài hạn của nhiều quốc gia.
Tuy nhiên, câu hỏi đặt ra cho tương lai không chỉ là “chạy nhanh đến đâu” mà còn là “chạy nhanh với chi phí nào” – cả về tài chính lẫn môi trường. Khi Trung Quốc cân nhắc nâng tốc độ thương mại lên 400km/h, bài toán cân bằng giữa tiến bộ công nghệ và tính bền vững của hành tinh sẽ trở thành trọng tâm thảo luận của ngành đường sắt cao tốc trong những thập kỷ tới – đúng như tinh thần “tốc độ phù hợp cho hành tinh của chúng ta” mà giới chuyên môn đang hướng đến.