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鐵路運(yùn)輸早已邁出數(shù)字化轉(zhuǎn)型步伐。傳統(tǒng)的列車***包括定期在運(yùn)行中心對列車進(jìn)行檢查、解決顯而易見的問題,以及維護(hù)機(jī)器,數(shù)字技術(shù)開啟了通往更高層次服務(wù)的大門。遠(yuǎn)程或本地采集的傳感器數(shù)據(jù)、錯(cuò)誤消息和日志文件,為MindSphere鐵路應(yīng)用中心員工提供了***的詳盡的軌道列車及基礎(chǔ)設(shè)施信息。
自2014年Allach中心開業(yè)以來,陸續(xù)又有5個(gè)中心投入運(yùn)行(分別在亞特蘭大、莫斯科、倫敦、珀斯和香港)。來自15個(gè)***的機(jī)車、高鐵和城際列車的數(shù)據(jù)流匯聚在這些中心。通過將這些大數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為智能數(shù)據(jù),中心的程序員、數(shù)據(jù)庫***和項(xiàng)目執(zhí)行經(jīng)理,為鐵路領(lǐng)域開發(fā)出了數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型服務(wù),在實(shí)時(shí)列車監(jiān)測、磨損和組件故障預(yù)測以及復(fù)雜列車問題分析等方面***。
應(yīng)運(yùn)而生的Railigent平臺不僅可以描繪整個(gè)信息路徑——從軌道傳感器一直到發(fā)送至用戶智能手機(jī)的報(bào)告——而且能夠建議具體行動(dòng)。對于鐵路系統(tǒng)運(yùn)營商及維護(hù)團(tuán)隊(duì)而言,其優(yōu)勢顯而易見,因?yàn)檫@個(gè)系統(tǒng)可以提高列車的可利用率,延長服務(wù)壽命,并大幅提高所有列車及基礎(chǔ)設(shè)施組件的維護(hù)和運(yùn)行效率。Kress說:“在列車駛?cè)敕?wù)中心之前,我們已經(jīng)知道需要做些什么。”得益于此,列車可實(shí)現(xiàn)***100%的可利用率。
位于Allach的西門子鐵路服務(wù)中心。
100節(jié)車廂多達(dá)2000億個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)
事實(shí)上,數(shù)字技術(shù)為***提供的遠(yuǎn)不只是關(guān)于速度、制動(dòng)性能和里程等標(biāo)準(zhǔn)變量的信息,也提供了諸如壓縮機(jī)性能、掛車重量以及自動(dòng)控制過程狀態(tài)等其他信息。不僅如此,軌道狀態(tài)、坡度以及運(yùn)行期間的天氣條件等信息,也與鐵路網(wǎng)絡(luò)中的列車發(fā)車頻次一并記錄下來。Kress表示,“未來的交通業(yè)務(wù)里,單單列車并非決定因素。對于客戶而言,關(guān)鍵在于列車的生命周期成本及其***使用。只有借助從列車、基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)行中得來的***數(shù)據(jù),才能取得成功。”
所有這一切形成了一片名副其實(shí)的數(shù)據(jù)***。一個(gè)100節(jié)車廂的車隊(duì)每年可產(chǎn)生約1000到2000億個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。而這只是開端。通過分析這些數(shù)據(jù),Kress和他的團(tuán)隊(duì)在探尋有意義的規(guī)律模式。譬如,運(yùn)用由此獲得的知識,他們可以優(yōu)化運(yùn)營維護(hù)。又如,在機(jī)車與車廂相連時(shí),雖然報(bào)錯(cuò)顯示制動(dòng)失靈,但可能這是正常情況。有了這樣的知識,模型便可以區(qū)分重要因素和次要因素,并識別因果鏈。得益于這種方法,Kress和他的團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在能夠運(yùn)用具有高度可靠性的預(yù)測模型。舉例來講,在高速運(yùn)轉(zhuǎn)下,變速箱軸承會(huì)發(fā)生嚴(yán)重磨損,MindSphere鐵路應(yīng)用中心可以提前至少三天預(yù)測出問題,提高列車可利用率,節(jié)省費(fèi)用。
西門子提供的***數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)確保了RENFE運(yùn)營的Velaro E高速列車可靠運(yùn)行。
德國鐵路公司也對實(shí)現(xiàn)這樣的優(yōu)化感興趣。2016年10月,德國鐵路與西門子聯(lián)合啟用試點(diǎn)系統(tǒng),對Velaro D(ICE 3)高速列車進(jìn)行預(yù)測性維護(hù)和檢修。此外,德國鐵路貨運(yùn)公司不久前宣布,將使用西門子提供的解決方案,進(jìn)一步將它的列車車隊(duì)數(shù)字化。其目標(biāo)是在2020年之前,為2000輛列車全部配備診斷技術(shù)。
高速且可靠
從西班牙***鐵路公司(Renfe)運(yùn)營的往返于馬德里和巴塞羅那之間的高鐵線路,便可以看出這項(xiàng)服務(wù)是多么有效。在這條線路上,Renfe可與一條航空路線競爭。這條線路火車要用兩個(gè)半小時(shí),而飛機(jī)只用1小時(shí)20分鐘。然而,Renfe保證,如果火車晚點(diǎn)15分鐘以上,將向乘客全額退款。為了保證這種高可靠性,Renfe與西門子聯(lián)手創(chuàng)辦一家合資企業(yè),對列車進(jìn)行***數(shù)據(jù)分析。結(jié)果是,約2300趟列車運(yùn)行服務(wù)中,僅發(fā)生了一次與技術(shù)問題有關(guān)的重大延誤。十幾年前這條線路剛剛開通時(shí),搭乘火車的旅客僅占20%,而現(xiàn)在這個(gè)比例已增至60%以上。
MindSphere鐵路應(yīng)用中心負(fù)責(zé)人Gerhard Kress。
***算法幫助Gerhard Kress和他同事預(yù)測何時(shí)可能發(fā)生潛在故障。
有了這些信息,鐵路服務(wù)中心負(fù)責(zé)人Martina Stöttner和她的團(tuán)隊(duì)可以制定維修計(jì)劃,同時(shí)列車仍保持正常運(yùn)行。
當(dāng)列車抵達(dá)服務(wù)中心時(shí),***措施已準(zhǔn)備就緒,只待執(zhí)行。
隨之而來的是列車可利用率大大提高。
西門子還在慕尼黑Allach區(qū)建造Vectron型機(jī)車。
一列Vectro列車行駛在挪威。這列列車的模塊化結(jié)構(gòu)是***。
對所有列車相關(guān)信息進(jìn)行數(shù)字化分析
MindSphere鐵路應(yīng)用中心還有一個(gè)優(yōu)勢:它不僅能借鑒不同鐵路車隊(duì)提供的數(shù)據(jù),而且可以運(yùn)用不同運(yùn)行條件的相關(guān)信息,不論這些車隊(duì)是在德國、西班牙,還是在俄羅斯。所有這一切都可以集成到一個(gè)信息工具箱,用來提高列車的可靠性。對于小規(guī)模運(yùn)營商,這也是有利的,因?yàn)橥ㄟ^與西門子這樣的服務(wù)提供商合作,那些剛剛運(yùn)營幾年,只有幾列自有或租賃列車的鐵路公司可以降低技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。Kress說:“故障和磨損預(yù)測、錯(cuò)誤診斷,以及精心制定的維護(hù)周期計(jì)劃等,這些只是開始。在未來,鐵路服務(wù)中心將能夠通過有線方式***列車的完整數(shù)據(jù)庫,就像現(xiàn)在對飛機(jī)所做的那樣,用來審核數(shù)據(jù),排查異常。”