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十年的飞跃?如何发挥数字铁路的潜力

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发布日期:2020年11月6日||暂无评论

设计和工程咨询公司奥雅纳(Arup)喜欢从整体角度看待数字创新,在一种情况下调整所学知识,并在另一种情况下重复使用。全球铁路评论采访了他们的全球铁路领导者TC Chew和全球数字服务领导者Will Cavendish,了解他们对未来10年数字铁路发展的看法。

十年的飞跃?如何发挥数字铁路的潜力

在关于经济数字化转型的永无止境的讨论中,人们很容易关注所提供的速度或容量指标,或者被新技术所带来的令人难以置信的体验所迷惑。不断提高的处理速度、更快的网络和不断下降的成本带来的好处正在汇聚在一起,并导致我们的铁路出现了一长串希望改善的清单。但是,对于像铁路这样复杂的行业来说,更困难的首要任务是弄清楚如何定义和优先考虑数字化投资,以解决长期存在的运营问题。为了提供客户和监管机构要求的不断提高的服务质量,你在哪里花钱?

承诺

显然,铁路行业在许多领域——从监管机构到机车车辆制造商和服务运营商——都可以开始优先考虑数字投资。对威尔来说,航空业在数字化转型的道路上走得更远,它的经验很有启发意义:“你订票的方式、你乘坐航空公司的方式、你办理登机手续的方式、相关的服务、安全方法、组织、规划、人员轮换——所有这些都通过使用数字数据和技术得到了极大的改善,我认为铁路也会如此。”

对于像铁路这样复杂的行业来说,更困难的首要任务是确定如何定义和优先考虑数字化投资,以解决长期存在的运营问题。

在这个愿景中,网络的运营、安全、工作方式、客户服务、数据使用方式以及维护方式可以而且应该通过数字化提供的机会得到大幅改善。对于TC来说,它采取的形式将取决于现有本地网络的状态:“我观察了40多年的铁路转型,从一个非常古老的机械化状态到现在的混合电子系统。实际上,我们仍然受到这种机械化思维框架遗留问题的挑战。如果我们看看亚太地区,那里正在开发许多新铁路,我们很可能会看到,与英国、美国和欧洲的旧系统相比,数字化的应用范围和速度要广泛得多。另一个重要的影响因素是推动铁路零净运营,如果我们要实现这一具有挑战性的目标,数字技术将至关重要。”

控制一切的梦想

作为一个由资产和运营组成的复杂系统,在一定程度上仍停留在机械和电子时代,将一切置于实时数字控制之下的理想显然是网络管理者的梦想。这是一个现实的抱负吗?“我的回答是肯定的,而且好处可能非常显著,”威尔说。“在数据和系统方面需要大量的前期投资,但是,在任何给定的网络上,你都可以显著提高该网络的安全容量和运行数字化控制和安全系统。这意味着增加火车服务,增加网络容量,考虑到现有的需求和基础设施限制,这显然是非常重要的。”

把一切都置于实时数字控制之下的理想显然是网络管理者的梦想。这是一个现实的抱负吗?

对于TC来说,拥有对资产的实时洞察——从铁路车辆到轨道和配套基础设施——将改变决策:“它将优化你管理资产的方式,并导致铁路网运营方式的深刻变化。当发生故障时,如果您能够详细了解故障级别的严重程度,则可以更快地管理恢复过程并降低对操作的影响。它将允许一个更优雅、更克制的回应。”

TC还预测了一个更大的目标:“想想这个目标——到2050年实现铁路零排放。我们应该期待我们的列车成为自身运行和性能数据的实时处理器。他们可以计算出将火车从A点开到B点的最经济有效的方式,考虑到地形和几何形状,利用再生断裂等等。数据可以随时随地改善系统。我得说,这是远离机械时代的一次令人兴奋的飞跃。”

什么事耽搁了?

这些似乎是合乎逻辑的,谁能争论的优先事项。那么,是什么阻碍了这个行业的发展呢?对于Will来说,最大的障碍之一是在网络中实现数据标准和互操作性,这些网络通常是相互竞争的、专有的和不兼容的标准的拼凑,由供应商-竞争对手拥有和保护。

“比如说,你承诺在5-10年内,将铁路系统、运营和服务的所有主要组成部分系统地数字化。现在您要面对数据标准的重要性。首先,数字和数据的好处只有通过数据、技术交换的共同标准才能实现,你可以说是“即插即用”的方法。这样你就可以建立一个从网络的每一个元素中学习的系统。如果没有,那么你最终会得到一个新的数字巴别塔——也就是说,系统之间不能相互交流。为了实现这一目标,监管机构必须定义和执行这些标准,并将遵守这些标准作为未来任何投资的条件。这将是行业思维的重大转变。但我认为它就像铁路轨距:你不能在一个实体铁路网络中有不同的轨距,就像你不能在一个数字网络中有不同的格式和标准一样。这根本行不通。”

在数字经济中,通常只需要一种革命性的产品或服务就能让整个行业重新思考模式。

但是,这种程度的协作和共享标准现实吗?在TC看来,这是一场必须从现在开始的辩论:“很明显,这个行业还没有到那个地步。我经常想,我们如何才能在制造商、设计师、开发人员和运营商之间建立这种新的合作水平。但我不得不说,在未来几十年全球投资估计将达到2万亿英镑的情况下,合作和提供创新服务的动机肯定会变得更加明确。”

处于临界点的资产

领导一个行业的系统性变革是一个重大的决定。然而,在数字经济中,往往只需要一种革命性的产品或服务就能让整个行业重新思考模式。银行业、酒店业、航空业都发生过这种情况,为什么铁路行业就不能发生呢?对于TC来说,可能的切入点是数字资产管理:“运营商可能会投资于一个真正有效的数字孪生战略,从而极大地改善服务,并更好地了解事物的运行方式事实上的这是别人效仿的标准。”

对于威尔来说,熟悉的日常铁路待办事项清单可能会刺激投资:“有很多熟悉的运营问题和威胁——比如山体滑坡和土方工程的保护,或者预测性轨道维护——现在可以通过远程传感器进行管理。有些系统在火车上使用摄像头来监控当地的情况,但往往没有集中的系统来整合所有这些智能。这种整合虽然很复杂,但却为更好地运行网络带来了希望。”

要了解更多关于奥雅纳在铁路方面的工作,请访问他们的网站

Arup TC Chew 凭借40多年在世界各地交付大型铁路基础设施项目的经验,TC咀嚼曾参与大型项目,如伦敦银禧线扩建项目和亚洲首个全自动地下重型地铁系统。TC的丰富经验包括在高速铁路、地铁和轻轨等多式联运和轨道交通系统的国际合作。王志强是英国皇家工程院、香港工程科学院及其他专业机构的院士。他的详细资料可以在奥雅纳的网站

奥雅纳·威尔·卡文迪什 卡文迪什与所有行业的客户合作,支持他们利用数字化和其他先进技术带来的重大转型。威尔之前是DeepMind的应用战略主管,负责就人工智能(AI)领域的世界领先突破提供建议,并将其应用于健康和能源等领域的公益事业。在此之前,他是一名高级公务员,曾担任卫生部创新、增长和技术司司长,以及总理执行股负责人,直接为前总理工作。他的详细资料可以在奥雅纳的网站

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