Kinh nghiệm thiết kế FEED từ dự án Đường sắt tốc độ cao Malaysia - Singapore

1. Tổng quan dự án HSR Malaysia - Singapore

Dự án Kuala Lumpur - Singapore High Speed Rail (KL-SG HSR) là kết quả hợp tác liên Chính phủ giữa Malaysia và Singapore, hướng tới kết nối hai trung tâm kinh tế lớn bằng phương thức vận tải hiện đại, hiệu suất cao.

Tổng chiều dài tuyến là 350 km, trong đó 335 km nằm trên lãnh thổ Malaysia và 15 km thuộc Singapore. Tuyến được thiết kế với tốc độ tối đa 350 km/h và vận hành khai thác ở mức 320 km/h.

Phía Malaysia, chủ đầu tư phát triển và điều phối dự án là MyHSR Corporation Sdn. Bhd., một doanh nghiệp nhà nước thuộc Bộ Tài chính Malaysia. MyHSR được giao nhiệm vụ lập kế hoạch, phát triển, tổ chức lựa chọn tư vấn thiết kế, nhà thầu và phối hợp với các cơ quan liên quan trong nước.

Phía Singapore, đại diện phát triển là Land Transport Authority (LTA) - cơ quan nhà nước phụ trách toàn bộ hệ thống giao thông vận tải đường bộ và đường sắt, đồng thời đảm nhiệm vai trò chủ quản của phần hạ tầng 15 km trong lãnh thổ Singapore, bao gồm ga Jurong East và các hạng mục CIQ.

Vai trò của Joint Development Partner

Bên cạnh các gói thiết kế RDC, một nhân tố quan trọng khác là Joint Development Partner (JDP) - tư vấn quốc tế được MyHSR bổ nhiệm để đóng vai trò điều phối chiến lược xuyên suốt toàn tuyến. Nhiệm vụ của JDP bao gồm:

(1) Thiết lập chuẩn thiết kế và quản lý tương thích giữa các gói RDC.

(2) Hướng dẫn các tiêu chuẩn vận hành, hiệu suất hệ thống và tính sẵn sàng của hạ tầng.

(3) Kiểm tra và rà soát giao diện kỹ thuật giữa nhà ga, tuyến và hệ thống E&M.

(4) Xác nhận các cấu phần kỹ thuật trọng yếu như số lượng platform, công suất OCC, chuẩn CIQ… mà từng gói RDC cần tuân thủ.

JDP hoạt động như "kiến trúc sư trưởng" về chiến lược kỹ thuật cho toàn bộ tuyến, giúp duy trì tính đồng bộ giữa các gói và bảo đảm hệ thống vận hành liền mạch sau khi triển khai.

Phần Malaysia của dự án được chia thành 6 gói tư vấn thiết kế tham chiếu - tương đương với thiết kế FEED (Reference Design Consultant), với phân công như sau:

(1) RDC01: Phụ trách thiết kế hai ga đầu mút - Bandar Malaysia Station (Kuala Lumpur) và Iskandar Puteri Station (Johor), bao gồm toàn bộ hạ tầng liên quan như các tuyến tiếp cận, liên kết với MRT, tuyến đường bộ và hạ tầng công cộng tích hợp. Phạm vi cũng bao gồm thiết kế khu vực CIQ, Trung tâm điều hành (OCC), và định hình kiến trúc TOD cho toàn bộ khu phức hợp Bandar Malaysia.

(2) RDC02: Chịu trách nhiệm thiết kế 5 nhà ga trung gian (Putrajaya, Seremban, Ayer Keroh, Muar, Batu Pahat), cùng toàn bộ hạ tầng tuyến kết nối giữa các nhà ga này. Thiết kế chú trọng đến tính đồng bộ không gian công cộng và kết nối liên phương thức.

(3) RDC03: Phụ trách đoạn tuyến từ cuối ga Bandar Malaysia đến ranh giới bang Selangor-Negeri Sembilan. Tuyến dài khoảng 38 km, bao gồm đoạn ngầm dài 4 km, kết cấu trên cao và tại nền. Gói này còn bao gồm Depot chính và Trung tâm Điều hành Dự phòng (BCC).

(4) RDC04: Quản lý đoạn tuyến từ ranh giới bang Selangor-Negeri Sembilan đến ranh giới bang Melaka-Johor, không bao gồm nhà ga. Tuyến kết hợp cầu cạn, tuyến tại nền và hầm ngắn (1 km), đi qua nhiều khu vực có mật độ dân cư vừa phải.

(5) RDC05: Phụ trách đoạn còn lại từ ranh giới bang Melaka-Johor đến trước ga Iskandar Puteri. Bao gồm thiết kế Depot phụ, trạm kỹ thuật (TPSS, BSS), hệ thống tiếp điện và các nút giao phức tạp. Đây là gói có chiều dài tuyến lớn nhất, đi qua địa hình đa dạng.

(6) RDC06: Là gói tích hợp tuyến toàn dự án Malaysia, đảm nhiệm điều phối chuẩn thiết kế kỹ thuật, kiểm soát giao diện, mô hình BIM và dữ liệu tích hợp (CDE), cũng như tổ chức đồng bộ giữa các gói RDC.

2. Kinh nghiệm thực tiễn và bài học rút ra

2.1. Giai đoạn thiết kế FEED: Nền tảng chiến lược cho dự án hạ tầng trọng điểm

Với tầm nhìn không chỉ giới hạn trong lĩnh vực vận tải, FEED còn định hình cấu trúc phát triển không gian, liên kết kinh tế và hành lang đô thị dọc theo tuyến HSR. Tính chiến lược của FEED tại dự án này nằm ở việc thiết kế một hệ thống vận tải xương sống liên quốc gia - nơi mà mỗi quyết định kỹ thuật đều ảnh hưởng lâu dài đến quy hoạch hai phía biên giới.

Trong quá trình thực hiện, FEED đã bao quát nhiều nhóm công việc trọng yếu có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả triển khai và vận hành dự án, trong đó bao gồm:

(1) Tổng hợp và đánh giá dữ liệu khảo sát (địa kỹ thuật, địa hình, thủy văn, môi trường, đất đai...). Đây là nguồn dữ liệu đầu vào quan trọng nhất cho bất cứ dự án hạ tầng nào và ảnh hưởng trực tiếp tới quản lý rủi ro cho các giai đoạn sau.

(2) Thiết kế hướng tuyến (alignment design): Đây là một trong những nhiệm vụ trọng tâm của FEED, yêu cầu phân tích - so sánh nhiều phương án tuyến thay thế dựa trên các tiêu chí về chi phí xây dựng, độ khả thi kỹ thuật, ảnh hưởng giải phóng mặt bằng, khả năng tích hợp với hạ tầng hiện hữu và hiệu quả vận hành khai thác. Việc đánh giá tổng thể các kịch bản này trong giai đoạn đầu đã giúp chủ đầu tư lựa chọn được hành lang tuyến tối ưu cả về chi phí lẫn phát triển lâu dài.

(3) Thiết kế kiến trúc, hạ tầng và kết cấu (Architectural, Civil & Structural design): Giai đoạn FEED đã tiến hành thiết kế sơ bộ cho toàn bộ các hạng mục nhà ga, cầu cạn (viaducts), hầm ngầm (tunnels), cầu vượt và đoạn tuyến chạy tại nền (at-grade). Mỗi loại hình kết cấu đều có tiêu chuẩn kỹ thuật riêng, gắn với điều kiện địa hình - địa chất và yêu cầu vận hành cụ thể. Riêng tại các nhà ga lớn như Bandar Malaysia và Iskandar Puteri, thiết kế FEED còn bao gồm quy hoạch không gian TOD, kết nối liên phương thức và điều phối chức năng CIQ.

(4) Phân tích chi phí - vòng đời dự án (Life Cycle Cost): Ngoài chi phí đầu tư ban đầu, FEED thực hiện tính toán chi phí vận hành, bảo trì và thay thế thiết bị để đưa ra mô hình tài chính bền vững, từ đó làm cơ sở thuyết phục các bên tài trợ và xây dựng cơ chế PPP (nếu có).

(5) Lên kế hoạch và tiến độ xây dựng, ước tính chi phí theo biện pháp thi công đã chọn.

(6) Đánh giá kỹ lưỡng ảnh hưởng từ biện pháp thi công tại từng khu vực lên môi trường và các công trình xung quanh.

(7) Rà soát đồng bộ quy hoạch hành lang tuyến và các điểm giao cắt với hạ tầng hiện hữu (đường bộ, sông ngòi, khu dân cư).

(8) Tích hợp yêu cầu phát triển TOD tại các nhà ga chiến lược thông qua quy hoạch mặt bằng tổng thể và cơ chế kết nối liên phương thức.

(9) Thiết lập các chuẩn đầu ra cho hệ thống cơ điện (E&M), viễn thông, tín hiệu điều khiển, phòng cháy chữa cháy, an ninh và an toàn vận hành.

(10) Xây dựng hồ sơ mời thầu EPC: Kết quả từ FEED là nền tảng để hình thành các gói thầu EPC có giới hạn rõ ràng, phạm vi công việc minh bạch và tiêu chuẩn đầu ra cụ thể - giúp kiểm soát thay đổi thiết kế sau đấu thầu và tăng tính cạnh tranh kỹ thuật giữa các nhà thầu.

Kết quả từ giai đoạn FEED giúp xác định rõ phạm vi công việc, phân chia rủi ro một cách hợp lý giữa các bên liên quan và đảm bảo tính cạnh tranh minh bạch trong quá trình đấu thầu.

Đối với Việt Nam, nơi tuyến đường sắt cao tốc Bắc - Nam có quy mô gấp nhiều lần (về chiều dài, địa hình, quy hoạch và số lượng nhà ga), giai đoạn FEED cần được xem như một dự án “thiết kế chiến lược quốc gia” hơn là một bước thiết kế khả thi thông thường. Nếu được tổ chức đúng cách, FEED sẽ giúp giảm thiểu điều chỉnh thiết kế sau đấu thầu, tránh tình trạng đội vốn - trễ tiến độ và tạo điều kiện để nhà thầu EPC tập trung vào triển khai kỹ thuật thay vì xử lý xung đột thiết kế.

2.2. Quản lý rủi ro tích hợp: Xây dựng khung kiểm soát toàn diện ngay từ FEED

Một bài học nổi bật từ Dự án KL-SG HSR là việc xây dựng hệ thống quản lý rủi ro tích hợp ngay từ giai đoạn thiết kế tham chiếu (FEED), thay vì để đến giai đoạn thi công mới bắt đầu kiểm soát.

Tư duy tiếp cận rủi ro một cách chủ động - thay vì phản ứng bị động đã giúp các bên liên quan trong dự án KL-SG nhận diện và xử lý sớm nhiều yếu tố ảnh hưởng đến tiến độ, chi phí và hiệu quả vận hành dài hạn.

Khung quản lý rủi ro trong FEED được phát triển dưới dạng hệ thống đa tầng, với các sổ đăng ký rủi ro (risk registers) phân tách theo từng giai đoạn của vòng đời dự án, bao gồm:

(1) Rủi ro trong giai đoạn thiết kế (Design Risks): Bao gồm các rủi ro liên quan đến sai sót thiết kế kỹ thuật, thiếu đồng bộ giữa các gói thầu, mâu thuẫn giao diện kỹ thuật, không tương thích tiêu chuẩn hoặc các giả định kỹ thuật không chính xác. FEED đóng vai trò nhận diện và giảm thiểu các rủi ro này thông qua rà soát thiết kế chéo, kiểm tra khả năng thi công (constructability reviews), và kiểm soát giao diện kỹ thuật toàn tuyến.

(2) Rủi ro trong thi công (Construction Risks): Gồm các rủi ro về điều kiện địa chất bất lợi, trục trặc trong huy động vật tư - nhân lực, xung đột với hạ tầng hiện hữu, chậm trễ trong cấp phép hoặc phê duyệt địa phương. Các kịch bản rủi ro này được mô hình hóa ngay trong giai đoạn FEED để đưa vào hồ sơ mời thầu và cơ chế chia sẻ rủi ro EPC.

(3) Rủi ro trong vận hành (Operation Risks): Liên quan đến hiệu năng hệ thống, độ tin cậy kỹ thuật, tính khả dụng (availability) và khả năng phục hồi khi có sự cố. FEED cần dự đoán được các rủi ro này thông qua lựa chọn công nghệ phù hợp, thiết kế linh hoạt và đánh giá khả năng tương thích giữa các hệ thống (signalling, power, control...).

(4) Rủi ro trong bảo trì và vòng đời (Maintenance Risks): Gồm các rủi ro do thiết kế không thân thiện với công tác bảo trì, thiết bị đặc chủng khó thay thế, hoặc thiếu dự phòng hệ thống. Việc áp dụng phương pháp Life Cycle Cost Analysis ngay trong FEED sẽ giúp định lượng được mức độ rủi ro này và tối ưu hoá thiết kế theo hướng “bảo trì định hướng” (maintenance-oriented design).

Tại Dự án KL-SG HSR, toàn bộ hệ thống quản lý rủi ro được cập nhật liên tục thông qua cơ chế phối hợp giữa chủ đầu tư MyHSR, các tư vấn RDC và nhóm tư vấn phát triển chung (Joint Development Partner - JDP).

Việc sử dụng công cụ đánh giá rủi ro định lượng (quantitative risk analysis) và khung phân loại rủi ro theo chuẩn quốc tế đã góp phần hình thành nền tảng vững chắc cho công tác điều hành dự án.

Với đặc thù địa lý và hành lang kinh tế - xã hội đa dạng, dự án HSR Bắc - Nam của Việt Nam sẽ cần một hệ thống quản lý rủi ro có chiều sâu tương tự. Việc phát triển bộ risk register ngay trong giai đoạn FEED sẽ không chỉ giúp kiểm soát thiết kế, mà còn cho phép phân bổ trách nhiệm hợp lý giữa chủ đầu tư, nhà thầu và cơ quan nhà nước - một yếu tố then chốt để đảm bảo tính minh bạch và hiệu quả trong thực thi.

3. Hàm ý ứng dụng cho dự án đường sắt tốc độ cao Bắc - Nam tại Việt Nam

Với chiều dài hơn 1.500 km, tổng mức đầu tư dự kiến hơn 67 tỷ USD, đi qua 20 tỉnh, thành phố và 23 nhà ga hành khách, dự án đường sắt tốc độ cao Bắc - Nam (HSR Bắc - Nam) được kỳ vọng sẽ không chỉ là một công trình giao thông mà còn là trục phát triển chiến lược định hình không gian kinh tế Việt Nam trong thế kỷ XXI. Tuy nhiên, độ lớn và độ phức tạp của dự án đòi hỏi một cấp độ chuẩn bị, thiết kế và quản trị vượt ra ngoài khung khổ truyền thống của các dự án hạ tầng hiện nay.

Kinh nghiệm từ dự án KL-SG HSR cho thấy những quyết định được đưa ra trong giai đoạn đầu, đặc biệt là tại bước thiết kế tham chiếu (FEED), có ảnh hưởng lâu dài và quyết định đến thành công toàn dự án. Dưới đây là các bài học và kiến nghị ứng dụng được phân tích theo ba trụ cột chiến lược.

3.1. Tư duy phân lớp và tổ chức thiết kế theo chuỗi giá trị tích hợp

Một trong những bài học quan trọng từ dự án KL-SG HSR là việc phân chia hợp lý phạm vi thiết kế theo địa lý, chức năng và vòng đời dự án. Với tuyến Bắc - Nam có chiều dài gần gấp 5 lần tuyến KL-SG và đi qua nhiều vùng địa lý - đô thị có đặc điểm khác biệt, việc tổ chức thiết kế theo mô hình tuyến tính tuyến - trạm - hạ tầng phụ trợ như hiện nay chưa đủ đáp ứng.

Việt Nam cần áp dụng mô hình "phân lớp thiết kế theo chuỗi giá trị", gồm:

(1) Lớp hướng tuyến và địa kỹ thuật: tập trung vào tính liên tục, tính khả thi thi công, tối ưu hóa chiều dài tuyến, khối lượng công trình ngầm/cầu cạn.

(2) Lớp tích hợp đô thị - TOD: kết nối các nhà ga với quy hoạch sử dụng đất, định hướng hình thành các cụm kinh tế vệ tinh và vùng lõi thương mại mới.

(3) Lớp vận hành và khai thác: bảo đảm các yếu tố về hiệu suất, bảo trì dễ dàng, và khả năng nâng cấp hệ thống trong tương lai.

Cách tiếp cận này giúp thiết kế không bị chia cắt theo địa giới hành chính, đồng thời tạo điều kiện cho việc điều phối quy hoạch liên vùng - liên ngành.

3.2. Thiết kế tham chiếu (FEED) phải là quá trình ra quyết định chiến lược, không chỉ là thiết kế thông thường

Tại Việt Nam, thiết kế thường được hiểu là giai đoạn chuyển hóa ý tưởng thành bản vẽ kỹ thuật. Tuy nhiên, với các dự án có quy mô và độ nhạy cảm cao như HSR Bắc - Nam, thiết kế tham chiếu phải được định vị lại là giai đoạn ra quyết định chiến lược cấp quốc gia, với mục tiêu:

(1) Tạo nền tảng để lập kế hoạch đầu tư và cấu trúc gói thầu hợp lý: nếu không làm rõ các kịch bản chi phí - lợi ích (CBA), tuyến đi - tuyến tránh, điều kiện địa chất đặc thù, sẽ rất khó xác định được giá trị hợp đồng EPC hoặc cơ chế PPP phù hợp.

(2) Làm rõ logic kết nối giữa hạ tầng và phát triển kinh tế - đô thị: chỉ khi tuyến và nhà ga được định vị đúng vị trí chiến lược, mới có thể tạo ra các điểm bùng nổ về phát triển đất, dịch vụ và công nghiệp hỗ trợ.

(3) Chủ động hóa các điểm nghẽn thể chế và xã hội: ví dụ như xác định chính xác các khu vực cần tái định cư, đánh giá mức độ ảnh hưởng đến đất rừng, đất nông nghiệp, công nghiệp và đất đô thị đang phát triển để thiết kế phương án đồng thuận hiệu quả.

Trong giai đoạn này, các công cụ như mô hình hóa đa kịch bản (multi - scenario modeling), đánh giá tài chính theo vòng đời (LCCA), bản đồ hóa tương tác quy hoạch - tuyến đi và khung phân tích thể chế đa cấp (multi - level governance analysis) cần được áp dụng như tiêu chuẩn bắt buộc.

3.3. Hệ thống quản lý rủi ro cần gắn liền với cấu trúc tổ chức dự án

Kinh nghiệm từ Malaysia - Singapore HSR chỉ ra rằng nếu hệ thống risk register không được gắn với một đơn vị độc lập đủ quyền hạn và chuyên môn thì sẽ chỉ dừng lại ở mức “bảng liệt kê” mà không trở thành công cụ quản trị thực sự.

Đối với Việt Nam, cần kiến nghị thành lập sớm một đơn vị có chức năng như Ban kỹ thuật điều phối thiết kế FEED (ban chuyên gia độc lập và nhân sự hành chính sự nghiệp), có các năng lực sau:

(1) Thực hiện đánh giá rủi ro đa chiều (địa chất, quy hoạch, pháp lý, xã hội) và cập nhật định kỳ.

(2) Chủ động đề xuất cơ chế chia sẻ rủi ro giữa các bên EPC - Chính phủ - nhà tài trợ quốc tế.

(3) Kiểm soát các rủi ro mang tính hệ thống như: không đồng bộ tiêu chuẩn kỹ thuật, thay đổi tuyến sau đấu thầu, chậm trễ giải phóng mặt bằng liên tỉnh...

Hệ thống này phải được vận hành sớm trong FEED để các yếu tố rủi ro không bị "chôn giấu" trong các gói EPC hoặc chỉ được phát hiện muộn ở giai đoạn thi công, hoặc tồi tệ hơn là trong giai đoạn vận hành/bảo dưỡng.

3.4. Tính tích hợp với hệ thống giao thông đô thị cần là đầu vào thiết kế, không phải là hậu kiểm

Khác với các tuyến HSR quốc tế nơi mục tiêu chủ yếu là kết nối liên quốc gia, tuyến Bắc - Nam của Việt Nam đóng vai trò như xương sống tích hợp giao thông liên vùng với giao thông đô thị. Tuy nhiên, hiện tại quy hoạch metro và HSR tại các đô thị lớn vẫn chưa được thiết kế dựa trên cùng một mạng lưới giao thông tổng thể - dẫn đến nguy cơ mất sự liền mạch giữa các tuyến vận tải.

Trong FEED cần xác lập các “điểm hội tụ giao thông” (transport intermodal nodes) và thiết kế nhà ga như “trạm trung chuyển đa năng” - nơi người dân có thể kết nối từ metro, xe buýt, BRT, taxi và bãi đỗ xe liên tỉnh - chỉ với 1 - 2 phút chuyển tuyến. Điều này không chỉ làm tăng hiệu suất sử dụng HSR mà còn thúc đẩy chuyển đổi mô hình đô thị nén quanh nhà ga (compact city logic).

4. Lời kết

Dự án đường sắt cao tốc Malaysia - Singapore (2013), mặc dù được chuẩn bị công phu với hệ thống thiết kế tham chiếu tiên tiến và cấu trúc quản trị bài bản, đã không đi đến triển khai thực tế. Nguyên nhân không nằm ở thiết kế kỹ thuật, mà là từ sự thay đổi định hướng chính sách cấp nhà nước sau sự thay đổi chính phủ mới của Malaysia (2018).

Với Việt Nam, tuyến đường sắt tốc độ cao Bắc - Nam không chỉ là một dự án giao thông, mà còn là một tuyên bố chiến lược về tầm nhìn phát triển đất nước trong thế kỷ XXI. Để điều đó trở thành hiện thực, cần ba hành động then chốt:

(1) Định vị giai đoạn thiết kế FEED là giai đoạn chiến lược quốc gia - nơi không chỉ định hình tuyến đi, nhà ga hay chi phí, mà còn định hình logic phát triển vùng, cấu trúc quy hoạch đô thị và năng lực huy động nguồn lực quốc gia.

(2) Xây dựng hệ thống quản trị rủi ro toàn diện, vượt ra khỏi khung kỹ thuật - bao gồm cả rủi ro chính sách, thể chế, pháp lý, tài chính và xã hội. Rủi ro chính trị - dù không thể loại bỏ - cần được nhận diện sớm và thiết kế các “vùng đệm thể chế” để dự án không phụ thuộc vào một nhiệm kỳ hay một cá nhân cụ thể.

(3) Bảo đảm tính nhất quán trong hoạch định và cam kết thực thi xuyên suốt nhiều giai đoạn - thông qua việc chuẩn hóa tiêu chuẩn kỹ thuật, ổn định quy hoạch liên vùng, và hình thành các tổ chức trung gian độc lập (như JDP) để duy trì sự liên tục về năng lực và thông tin khi bộ máy hành chính có sự thay đổi.

Tuyến HSR Bắc - Nam sẽ không chỉ nối liền địa lý giữa hai đầu đất nước, mà còn là chỉ dấu cho một quốc gia có khả năng lập kế hoạch dài hạn, đồng thuận đa cấp và năng lực thực thi chính sách bền vững. Để làm được điều đó, chúng ta không chỉ cần kỹ sư giỏi - mà còn cần những người làm chính sách biết thiết kế tương lai.