Bagaimana Caranya Menghentikan Shinkansen yang Berjalan Saat Terjadi Gempa Bumi?

Wikipedia

Membahas soal teknologi perkeretaapian di Negeri Sakura Jepang memang tidak ada habisnya. Beragam inovasi selalu lahir untuk meningkatkan keselamatan dan kenyamanan perjalanan kereta api. Salah satunya adalah Shinkansen. Salah satu pionir kereta kecepatan tinggi ini memang terkenal zero accident alias nol persen kecelakaan.

Segala faktor diperhatikan untuk memastikan keamanan perjalanan Shinkansen, baik dari dalam maupun luar. Salah satu faktor yang sangat diperhatikan adalah gempa bumi. Jepang seringkali diguncang oleh gempa bumi karena lokasinya yang tepat berada di kawasan Cincin Api Pasifik. 

Menghentikan Shinkansen yang berkecepatan 350 km/jam pada saat terjadi gempa bumi bukanlah perkara yang gampang. Kecepatan yang sangat tinggi terlalu berbahaya kalau seandainya menggunakan emergency brake atau rem darurat. Karena apabila menggunakan rem darurat sangat besar kemungkinan kereta akan anjlok dan terguling yang artinya lebih banyak korban jiwa ketimbang ketika kereta diguncang gempa bumi.

Lantas bagaimana caranya menghentikan Shinkansen ketika gempa bumi? 

Gelombang getaran gempa bumi sebenarnya terbagi dua. Ada yang disebut dengan P-wave ada juga yang disebut S-wave. P-wave atau pra-gempa adalah gelombang getaran gempa yang memiliki magnitudo sangat kecil dan seringkali tak terasa oleh manusia ketika itu terjadi. Karena besar gelombang P-wave yang sangat kecil menyebabkan P-wave bisa merambat sangat cepat dari sumber gempa.

Sedangkan S-wave adalah gelombang utama gempa. S-wave inilah yang bersifat sangat destruktif sehingga bisa merusak infrastruktur. S-wave memiliki kecepatan sangat lambat karena gelombang yang dimiliki oleh S-wave ini sangatlah besar. Biasanya jeda antara P-wave dan S-wave berkisar 2 sampai 5 menit.

P-wave (garis tipis warna oranye) dan S-wave (garis tebal merah)

Nah P-wave inilah yang dimanfaatkan sebagai EWS (early warning system) yang akan menghentikan perjalanan Shinkansen sesaat sebelum S-wave atau gempa utama terjadi. Japan Railway Technology Research Institute (RTRI) telah mengembangkan sebuah sistem yang dapat menyelamatkan perjalanan Shinkansen dari bahaya gempa bumi.

Pos pantau kegempaan ditempatkan di pantai untuk memantau aktifitas kegempaan yang terjadi di lempengan lepas pantai. Pada saat gempa mulai terjadi, P-wave akan berjalan sangat cepat melintasi daratan. Gelombang P-wave yang tak dapat dirasa oleh manusia itu ditangkap oleh seismometer yang akan mencatat aktifitas kegempaan dan secara otomatis mengaktifkan early warning system.

Sinyal peringatan EWS ini tidak dikirimkan langsung kepada kereta, melainkan dikirim ke gardu listrik. Pengiriman sinyal EWS dari pos pantau hingga gardu sangatlah cepat, hanya memakan waktu paling tidak 2 detik. Nantinya sinyal EWS dari pos pantau akan dibaca oleh komputer yang ada di gardu listrik. Setelah komputer menerima sinyal EWS, maka secara otomatis dia akan mematikan listrik aliran atas atau LAA yang ada di jalur Shinkansen.

LAA yang dimatikan akan menghentikan perjalanan Shinkansen karena tidak adanya sumber daya listrik yang diterima kereta. Setelah listrik mati, maka kereta mengaktifkan ATS yang akan menghentikan kereta secara perlahan sehingga jumlah korban jiwa bisa diminimalisir sedemikian rupa. Jadi ketika gelombang S-wave atau gempa utama tiba, kereta sudah dalam kondisi berhenti total.

skema kerja early warning system pada Shinkansen

Saat ini terdapat 120 pos pantau yang tersebar di sekitar jalur Shinkansen dan pesisir pantai di Jepang. Teknologi ini sudah dikembangkan sejak Tohoku Shinkansen pertama kali beroperasi pada 1 Oktober 1964.

Kecepatan penyampaian EWS dari pos pantau ke gardu listrik dengan waktu 2 detik masih dirasa kurang cepat. Karena terkadang S-wave datang lebih cepat dari perkiraan. Bahkan S-wave datang sesaat setelah seismometer menangkap P-wave sehingga Shinkansen baru berhenti saat gempa utama terjadi. Saat ini, RTRI sedang berusaha mengembangkan metode dan algoritma terbaru untuk memangkas waktu penyampaian EWS dari pos pantau ke gardu listrik dari yang tadinya 2 detik jadi hanya 0.5 detik.

RE Digest | Bayu Tri Sulistyo

Japan Railway Journal