Δευτέρα, 9 Νοεμβρίου 2020

Πώς η τεχνολογία οδηγεί το μέλλον των σιδηροδρόμων.

Η τεχνολογία βοηθά τους σιδηροδρόμους να επιτύχουν ορόσημα ασφάλειας, να ελαχιστοποιήσουν τις επιπτώσεις τους στο φυσικό περιβάλλον και να διατηρήσουν ένα ανταγωνιστικό πλεονέκτημα στη σημερινή ταχεία παγκόσμια οικονομία.

Τα επόμενα χρόνια, οι σιδηρόδρομοι φαίνεται να βασίζονται σε αυτές τις επιτυχίες. Ενώ η σιδηροδρομική τεχνολογία είναι διαδεδομένη, η βιομηχανία βρίσκεται στα πρόθυρα μιας συναρπαστικής νέας εποχής καινοτομίας. Προηγμένοι αλγόριθμοι και λογισμικό ανάλυσης δεδομένων θα επιτρέψουν στους σιδηροδρόμους να αξιοποιήσουν τις τεράστιες ποσότητες δεδομένων που συλλέγονται σε εθνικό επίπεδο για να βελτιώσουν την ασφάλεια, την αξιοπιστία και την εξυπηρέτηση των πελατών. Η τεχνολογία αυτοματισμού επόμενης γενιάς θα συνεχίσει να μειώνει τον αντίκτυπο των ανθρώπινων σφαλμάτων και των ανθρώπινων περιορισμών στις σιδηροδρομικές επιχειρήσεις, βελτιώνοντας την ασφάλεια και την αποτελεσματικότητα.

Κοιτώντας προς το μέλλον, οι ομοσπονδιακοί κανονισμοί πρέπει να επιτρέπουν και να ενθαρρύνουν τους σιδηροδρόμους να συνεχίσουν να αναπτύσσουν και να αναπτύσσουν αυτές τις ζωτικές τεχνολογίες που παράγουν ουσιαστικά οφέλη για τους πολίτες, τις αμερικανικές επιχειρήσεις και την οικονομία των ΗΠΑ.

Δημιουργία μεγάλων δεδομένων και μεγάλων λύσεων

Οι σιδηρόδρομοι αξιοποιούν τη δύναμη των Big Data για να λύσουν μεγάλες προκλήσεις με αδιανόητους τρόπους. Με τη βοήθεια έξυπνων αισθητήρων που έχουν αναπτυχθεί σε όλο το δίκτυο και των εξελίξεων στις τεχνολογίες επιθεώρησης τροχιάς, οι σιδηρόδρομοι έχουν συγκεντρώσει βάσεις δεδομένων με εκατοντάδες τρισεκατομμύρια byte πληροφοριών σχετικά με την κατάσταση της γραμμής και του εξοπλισμού. Αυτό το εικονικό χρυσωρυχείο δεδομένων σε συνδυασμό με βελτιωμένο λογισμικό ανάλυσης δεδομένων επιτρέπει στους σιδηροδρόμους να αποκαλύπτουν κρίσιμες τάσεις δεδομένων και να εφαρμόζουν αυτές τις εκδηλώσεις για τη βελτίωση της ασφάλειας και των λειτουργιών.

Μόλις εντοπιστούν οι τάσεις δεδομένων, οι ερευνητές στο Transportation Technology Center, Inc. (TTCI) μελετούν εκτενώς τα δεδομένα και αναπτύσσουν συστάσεις για τον τρόπο εφαρμογής τους για τη βελτίωση των λειτουργιών. Μία πτυχή της ανάλυσης δεδομένων είναι η ικανότητα ανάλυσης πολλαπλών παραγόντων ταυτόχρονα και η ανάπτυξη « σύνθετων κανόνων » - πρότυπα σε όλη τη βιομηχανία που αναπτύσσονται προσδιορίζοντας έναν παράγοντα ή συνδυασμό παραγόντων που μπορούν να υποδείξουν εάν ένα κομμάτι εξοπλισμού βρίσκεται σχεδόν σε κίνδυνο αποτυχίας. Πρόσφατα, τα μέλη του κλάδου εξέδωσαν έναν σύνθετο κανόνα που θέτει τα πρότυπα σε όλη τη βιομηχανία για την ασφάλεια και την ακεραιότητα των τροχών. Η βάση δεδομένων InteRRIS® του TTCI παρέχει τη βάση για μελλοντικούς σύνθετους κανόνες.

Καθώς οι σιδηρόδρομοι συλλέγουν περισσότερα δεδομένα μέσω της τεχνολογίας επιθεώρησης και βελτιώνουν το λογισμικό που είναι ικανό να το αναλύσει, η ικανότητα βελτίωσης της ασφάλειας και μεγιστοποίησης της αποτελεσματικότητας των λειτουργιών θα αυξηθεί μόνο. Σήμερα, οι μηχανές επιθεώρησης τροχιάς λειτουργούν ανεξάρτητα από τα τρένα, αλλά η επόμενη γενιά τεχνολογίας επιθεώρησης τροχιάς θα μπορούσε να ενσωματωθεί σε μηχανές που παράγουν έως και 250 gigabytes δεδομένων ημερησίως ανά ατμομηχανή. Οι ενσωματωμένες τεχνολογίες επιθεώρησης όπως αυτές θα επιτρέπουν τη συνεχή και συχνότερη επιθεώρηση και συλλογή δεδομένων που ενημερώνει τον ετήσιο προγραμματισμό κεφαλαίων και συντήρησης.

Κίνηση προς τον αυτοματισμό

Ο αυτοματισμός αποτελεί μεγάλη υπόσχεση για το μέλλον της ασφάλειας και της αποτελεσματικότητας των σιδηροδρόμων. Σήμερα, η αυτοματοποίηση της τεχνολογίας επιθεώρησης και του Positive Train Control (PTC) έχει αρχίσει να ανταποκρίνεται στη μεγάλη της υπόσχεση για μείωση του αντίκτυπου του ανθρώπινου σφάλματος και υπέρβαση των ανθρώπινων περιορισμών για να καταστήσει τις σιδηροδρομικές επιχειρήσεις ασφαλέστερες και αποτελεσματικότερες. Πρόσφατα, ένας προηγμένος αλγόριθμος ανέλυσε την ευθυγράμμιση του κομματιού - γνωστή ως γεωμετρία κομματιού - πάνω από 1.500 καμπύλες σε τροχιά σε λίγες μόνο ώρες, ενώ θα χρειαζόταν μια ομάδα τεσσάρων ατόμων 10 μήνες για να ολοκληρώσει χειροκίνητα την ίδια εργασία.

Σήμερα, όλοι οι σιδηρόδρομοι της κατηγορίας I χρησιμοποιούν κάποιο είδος αυτοματοποιημένης τεχνολογίας για επιθεωρήσεις για τη συμπλήρωση των χειροκίνητων επιθεωρήσεων που απαιτούνται από τον ομοσπονδιακό κανονισμό. Με την αυξημένη χρήση που ενεργοποιείται από την τεχνολογία επόμενης γενιάς και τις τροποποιήσεις της ομοσπονδιακής νομοθεσίας, οι σιδηρόδρομοι θα μπορούν να διεξάγουν επιθεωρήσεις ασφαλείας πιο συχνά, να εντοπίζουν περισσότερα ελαττώματα πιο αξιόπιστα και να ανταποκρίνονται πιο γρήγορα, διατηρώντας παράλληλα τους εργαζόμενους από το κακό.

Η αυτοματοποίηση των σιδηροδρομικών εργασιών έχει επίσης τη δυνατότητα να βελτιώσει τόσο την αποτελεσματικότητα του δικτύου όσο και την ασφάλεια, επιτρέποντας τη μεταφορά περισσότερων εμπορευμάτων με το τρένο - μειώνοντας τη ζήτηση για χωρητικότητα αυτοκινητοδρόμων και παρέχοντας οφέλη απόδοσης καυσίμου και εκπομπών αέρα - μειώνοντας περαιτέρω τα ατυχήματα που σχετίζονται με ανθρώπινους παράγοντες. Το PTC - τεχνολογία που έχει σχεδιαστεί για την πρόληψη σιδηροδρομικών ατυχημάτων που σχετίζονται με ανθρώπινα λάθη - έχει κεντρική σημασία για την πρόοδο στις αυτοματοποιημένες λειτουργίες τρένων. Όταν αναπτυχθεί, η επόμενη γενιά PTC θα γνωρίζει την ακριβή θέση όλων των αμαξοστοιχιών που λειτουργούν σε ολόκληρο το δίκτυο, καθώς και την απόσταση που απαιτείται μεταξύ μεμονωμένων αμαξοστοιχιών για να λειτουργούν με ασφάλεια. Οπλισμένοι με αυτές τις πληροφορίες, οι σιδηρόδρομοι θα μπορούν να αυξάνουν με ασφάλεια τον αριθμό των αμαξοστοιχιών σε μια γραμμή και να διαχειρίζονται καλύτερα πόσο στενά λειτουργούν μαζί, βελτιώνοντας τόσο την ταχύτητα του δικτύου όσο και τη ροή.

Από τον Αύγουστο του 2020, οι μεγαλύτεροι εμπορευματικοί σιδηρόδρομοι της χώρας λειτουργούν PTC σε ποσοστό 100% των απαιτούμενων διαδρομών PTC Class I μίλια σε εθνικό επίπεδο. Το σύστημα θα είναι πλήρως ενεργό και διαλειτουργικό έως το τέλος του 2020.

Ανάπτυξη κανονισμών 21ου αιώνα για μια βιομηχανία του 21ου αιώνα

Για να μπορέσουν οι σιδηρόδρομοι να αξιοποιήσουν το πλήρες δυναμικό της τεχνολογίας, πρέπει να υπάρξει αλλαγή παραδείγματος. Σήμερα, οι σιδηρόδρομοι απαιτούνται από την ομοσπονδιακή νομοθεσία για τη διενέργεια χειροκίνητων επιθεωρήσεων, παρά την ύπαρξη τεχνολογίας που μπορεί να εκτελεί αυτές τις επιθεωρήσεις πιο αξιόπιστα και γρήγορα, διατηρώντας παράλληλα τους εργαζόμενους μακριά από τον κίνδυνο.

Η πραγματοποίηση του πλήρους οφέλους αυτών των μελλοντικών τεχνολογιών θα απαιτήσει εκσυγχρονισμό των ρυθμιστικών διαδικασιών από την τρέχουσα ιστορική προοπτική σε εκείνη που ενθαρρύνει ενεργά την ανάπτυξη ασφαλών και παραγωγικών τεχνολογικών λύσεων που επιτρέπουν στη βιομηχανία να εξυπηρετεί καλύτερα τις αμερικανικές επιχειρήσεις και τους καταναλωτές.

«Οι ρυθμιστικές αρχές πρέπει να ξεκινήσουν με την προϋπόθεση ότι η τεχνολογική πρόοδος μπορεί να λύσει πολλά προβλήματα », λέει ο Joe Kennedy του Ιδρύματος Πληροφορικής & Καινοτομίας. «Θα πρέπει επομένως να καλωσορίσουν την τεχνολογική ανάπτυξη και να ενεργήσουν για να επιταχύνουν τη διαδικασία καθιστώντας την ασφαλή και αξιόπιστη και την εισαγωγή της στις αγορές, αντί να ενεργούν ως πύλες που επιβραδύνουν τον ρυθμό της καινοτομίας»

Ένα κανονιστικό περιβάλλον βασισμένο στη σημερινή τεχνολογία - και αρκετά ευέλικτο για να συμπεριλάβει τις μελλοντικές καινοτομίες - θα επιτρέψει στους σιδηροδρόμους να αντιμετωπίσουν τις προκλήσεις του αύριο, διατηρώντας παράλληλα το καθεστώς του ως το καλύτερο δίκτυο μεταφορών στον κόσμο.

https://www.aar.org/article/the-future-of-rail

Επιμέλεια: Χρήστος Γιαννακίδης