Với hơn 3000 km đường sắt trải dài trờn khắp đất nước, mặc dự số km đường sắt ở Việt Nam vẫn cũn hạn chế tuy nhiờn hàng năm giao thụng đường sắt vẫn đúng gúp một phần khụng nhỏ trong việc vận chuyển hành khỏch và hàng hoỏ của cả nước đem lại một phần lợi ích khụng nhỏ cho nền kinh tế quốc dõn. Mặc dự vậy, nhu cầu về vận tải đường sắt ngày một tăng lờn. Để đỏp ứng được nhu cầu vận tải ngày một tăng đũi hỏi ngành đường sắt luụn phải cải tiến trang thiết bị, tăng cường và nõng cao hệ thống giỏm sỏt điều khiển, thụng tin liờn lạc để tổ chức vận tải theo một biểu đồ chạy tàu tối ưu nhất. Bờn cạnh việc đổi mới, nõng cao cỏc hệ thống điều khiển chạy tàu trong ga và khu gian, đường sắt nước ta đó và đang tiến hành triển khai dự ỏn “Hiện đại hoỏ Trung tõm điều hành vận tải đường sắt Việt Nam”. Dự ỏn này nhằm mục đớch kiểm soỏt và điều khiển sự hoạt động của đoàn tàu cũng như tối ưu hoỏ việc sử dụng đoàn xe (đầu mỏy, toa
xe khỏch, toa xe hàng) để phục vụ vận tải hành khỏch và hàng hoỏ. Với việc theo dừi, giỏm sỏt được toàn bộ cỏc đoàn tàu, đầu mỏy, toa xe trong toàn bộ mạng lưới đường sắt, nhõn viờn của trung tõm điều hành vận tải đường sắt (gọi tắt là OCC) cú cỏi nhỡn trực quan và tổng thể về mạng lưới đường sắt từ đú cú thể xõy dựng lờn được một biểu đồ chạy tàu hợp lý, nhanh chúng đưa ra được lệnh điều hành hợp lý nhất trong mọi trường hợp. Nh vậy, việc xỏc định được vị trớ, tốc độ chạy tàu là yếu tố chớnh quyết định đến hoạt động của hệ thống.
Để cú thể định vị được đoàn tàu, người ta cú thể dựa trờn mạch điện đường ray thanh thoỏt hay khụng để xỏc định cú đoàn tàu trờn đú hay khụng. Nhưng phương phỏp này khụng những khụng đem lại sự chớnh xỏc cần thiết (bởi trong mỗi mạch ray cú thể dài trờn 2km chỉ cú thể xỏc định được cú hay khụng đoàn tàu trờn đú chứ khụng biết được chớnh xỏc nú đang ở vị trớ nào) mà cũn khú thực hiện do khi đú phải sử dụng một số lượng mạch điện đường ray rất lớn để xỏc định. Phương phỏp này là khụng khả thi và khụng hiệu quả khi mà đường sắt Việt Nam cỏc mạch điện đường ray vẫn cũn rất hạn chế.
Với việc sử dụng DGPS để định vị đoàn tàu kết hợp với mạng thụng tin di động toàn cầu GSM để truyền thụng tin định vị về trung tõm thỡ đõy là một giải phỏp tối ưu bởi lẽ:
• Thứ nhất, DGPS cú thể định vị định vị một cỏch liờn tục tại mọi thời điểm, với độ chớnh xỏc đủ đỏp ứng yờu cầu của hệ thống.
• Thứ hai, với cơ sở hạ tầng sẵn cú và vựng phủ súng trờn toàn lónh thổ Việt Nam của hệ thống GSM, ta cú thể dựa vào hệ thống này để thực hiện thụng tin liờn lạc giữa trung tõm với cỏc đoàn tàu, giữa trung với cỏc ga hay cú thể là giữa cỏc ga với cỏc đoàn tàu một cỏch thuận tiện và chi phớ thấp.
Hệ thống bao gồm hai thành phần:
• Thành phần di động là tất cả cỏc thiết bị định vị và truyền thụng được lắp đặt trờn cỏc đoàn tàu.
Hỡnh 36: Liờn lạc bằng súng vụ tuyến giữa trung tõm và đoàn tàu
Nguyờn lý hoạt động của hệ thống:
Mỏy thu DGPS được lắp đặt trờn đầu mỏy đoàn tàu thu tớn hiệu GPS từ cỏc vệ tinh GPS và tớn hiệu hiệu chỉnh từ trạm tham chiếu để xỏc định vị trớ và vận tốc của mỡnh. Thụng tin về vị trớ và tốc độ của đoàn tàu được truyền về trung tõm OCC theo đường truyền GSM. Tại trung tõm OCC thụng tin về tất cả cỏc đoàn tàu được thu lại và hiển thị trờn một màn hỡnh lớn, nhõn viờn điều độ OCC sẽ thực hiện giỏm sỏt lộ trỡnh đoàn tàu và đưa ra lệnh điều khiển khi cần thiết.
Kết luận:
Trờn đõy ta đó xem xột khả năng ứng dụng của DGPS trong lĩnh vực điều khiển tớn hiệu đường sắt. Cú thể núi, với khả năng định vị của DGPS sẽ là một cụng cụ tốt giỳp chỳng ta nú hoàn toàn cú thể giỳp chỳng ta ứng dụng vào điều khiển đường sắt. Thực tế, trờn thế giới hiện nay đó cú một số quốc gia nghiờn cứu và ứng dụng cụng nghệ GPS như Hoa Kỳ, Thụy Sỹ,… Để cú thể ứng dụng một cỏch sõu và rộng hơn thỡ cần đũi hỏi đi sõu nghiờn cứu để khắc phục những hạn chế của GPS. Ngoài những ưu điểm nổi trội nh đó giới thiệu phần đầu, DGPS vẫn tồn tại những nhược điểm mà tự nú lại chưa thể khắc phục được, đú là:
• Thứ nhất: GPS là một hệ thống ngoài, nú thuộc quyền sở hữu của quốc gia đú (hiện cú 3 hệ thống định vị toàn cầu một của Mỹ, một của Nga và một của Chõu Âu). Mặc dự việc sử dụng GPS là hoàn toàn miễn phớ nhưng với nhiều lý do khỏc nhau cho nờn việc sử dụng GPS vào những ứng dụng thời gian thực vẫn cũn là một điều chưa hoàn toàn yờn tõm với nhiều quốc gia.
• Thứ hai: ứng dụng GPS trong đường sắt mang lại nhiều hiệu quả to lớn và dễ dàng nhưng một nhược điểm lớn của hệ thống này là chưa thể xỏc định được sự toàn vẹn của cỏc thanh ray. Đõy là một vấn đề gõy nờn hạn chế của GPS.