Ένα πρωτότυπο σύστημα κβαντικής πλοήγησης δοκιμάστηκε σε ένα τρένο κύριας γραμμής του Ηνωμένου Βασιλείου, σε αυτό που οι κατασκευαστές λένε ότι είναι η πρώτη τέτοια δοκιμή σε εθνικό σιδηρόδρομο οπουδήποτε στον κόσμο.
.newcivilengineer.com
Το Σύστημα Αδρανειακής Πλοήγησης Κβαντικής Σιδηροδρόμου (RQINS) μεταφέρθηκε σε μια γραμμή Great Northern που εκτελείται από την Govia Thameslink Railway μεταξύ Λονδίνου και Welwyn Garden City στις 3 Μαρτίου. Η δοκιμή συνέλεξε δεδομένα πραγματικού κόσμου για να αξιολογήσει την απόδοση των εξαιρετικά ευαίσθητων κβαντικών αδρανειακών αισθητήρων στο λειτουργικό περιβάλλον ενός πολυσύχναστου σιδηροδρομικού δικτύου.
Η κβαντική αδρανειακή πλοήγηση διαφέρει από τα δορυφορικά συστήματα όπως το GPS, καθώς χρησιμοποιεί υπερευαίσθητους αισθητήρες για τη μέτρηση μικροσκοπικών αλλαγών στην κίνηση και την περιστροφή. Επειδή δεν βασίζεται σε εξωτερικά σήματα από δορυφόρους, οι υποστηρικτές της υποστηρίζουν ότι θα μπορούσε να παρέχει ανθεκτική τοποθέτηση σε τοποθεσίες όπου το GPS είναι αναξιόπιστο ή μη διαθέσιμο - σήραγγες, περιοχές με πυκνή υποδομή ή μέρη που επηρεάζονται από παρεμβολές.
Η ανάπτυξη πραγματοποιείται υπό την καθοδήγηση μιας κοινοπραξίας ακαδημαϊκών και βιομηχανικών εταίρων που συγκαλείται από το GBRX, τον βραχίονα στρατηγικής καινοτομίας των Great British Railways (GBR). Η MoniRail ηγείται της ομάδας, η οποία περιλαμβάνει επίσης το Imperial College London, το Πανεπιστήμιο του Sussex, την QinetiQ, την PA Consulting και το Εθνικό Εργαστήριο Φυσικής. Το πρόγραμμα χρηματοδοτείται και υποστηρίζεται από την Innovate UK και το Υπουργείο Επιστήμης, Καινοτομίας και Τεχνολογίας.
Δοκιμή της κβαντικής πλοήγησης στο δοκιμαστικό τρένο
Οι υποστηρικτές της σιδηροδρομικής βιομηχανίας λένε ότι η τεχνολογία θα μπορούσε να προσφέρει μια εναλλακτική λύση στις σταθερές υποδομές τοποθέτησης στις γραμμές τροχιάς, οι οποίες μπορεί να είναι δαπανηρές στην εγκατάσταση και συντήρηση και ενδέχεται να είναι ευάλωτες σε περιβαλλοντικές ζημιές ή αστοχίες εξοπλισμού. Τα αδρανειακά κβαντικά συστήματα, μόλις ωριμάσουν, αναμένεται να μειώσουν το κόστος και να βελτιώσουν την ανθεκτικότητα, σύμφωνα με τις δηλώσεις του έργου.
Η δοκιμή βασίζεται σε προηγούμενες εργασίες του Υπουργείου Άμυνας και δοκιμές στο δίκτυο Μεταφορών του Λονδίνου, σηματοδοτώντας μια μετάβαση από τα εργαστηριακά και αστικά πειράματα ταχείας μεταφοράς προς εφαρμογές βαρέων σιδηροδρομικών μεταφορών. Η εκτέλεση του RQINS είχε ως στόχο να παρέχει δεδομένα σχετικά με την ακρίβεια και την ανθεκτικότητα του συστήματος εν μέσω των κραδασμών, του ηλεκτρομαγνητικού θορύβου και της λειτουργικής πολυπλοκότητας των υπηρεσιών των κύριων γραμμών.
Ωστόσο, η κβαντική πλοήγηση βρίσκεται ακόμη σε πρώιμο στάδιο ανάπτυξης. Η ενσωμάτωση νέων τεχνολογιών ανίχνευσης στα συστήματα σηματοδότησης και ασφάλειας των σιδηροδρόμων θα απαιτήσει αυστηρές δοκιμές, πιστοποίηση και πιθανώς ουσιαστικές αλλαγές στην επιχειρησιακή πρακτική. Υπάρχει επίσης το ζήτημα του κόστους και του κατά πόσον τα κβαντικά συστήματα μπορούν να κλιμακωθούν και να συντηρηθούν οικονομικά σε ένα εκτεταμένο σιδηροδρομικό δίκτυο.
Το GBRX δήλωσε ότι συγκαλεί τον τομέα για την άρση των εμποδίων στην υιοθέτηση στρατηγικών τεχνολογιών, τοποθετώντας τη δοκιμή RQINS ως μέρος μιας ευρύτερης προσπάθειας εκσυγχρονισμού της σιδηροδρομικής υποδομής και των μελλοντικά ανθεκτικών συστημάτων εντοπισμού θέσης που χρησιμοποιούνται τόσο για τις επιβατικές όσο και για τις εμπορευματικές μεταφορές.
Η δοκιμή αποτελεί τεχνικό ορόσημο για την κοινοπραξία· θα χρειαστούν περαιτέρω δοκιμές και εργασίες ανάπτυξης προτού ληφθεί οποιαδήποτε απόφαση σχετικά με την ευρύτερη ανάπτυξη στους σιδηροδρόμους της Βρετανίας.
Ο υπουργός Σιδηροδρόμων Πίτερ Χέντι δήλωσε: «Για περισσότερους από δύο αιώνες, οι βρετανικοί σιδηρόδρομοι έχουν δημιουργήσει τεχνολογίες που έχουν διαμορφώσει τον σύγχρονο κόσμο. Η ανάπτυξη της κβαντικής αδρανειακής πλοήγησης συνεχίζει αυτή την κληρονομιά. Με αυτές τις νέες δυνατότητες, αποτρέπουμε βλάβες εξοπλισμού, συμβάλλουμε στην ενίσχυση της αξιοπιστίας του σιδηροδρόμου μας και διατηρούμε τους επιβάτες σε κίνηση».
«Είναι όλα μέρος του σχεδίου μας για τον εκσυγχρονισμό των σιδηροδρομικών και σιδηροδρομικών μεταφορών στο πλαίσιο των Μεγάλων Βρετανικών Σιδηροδρόμων, υιοθετώντας κορυφαία παγκοσμίως τεχνολογία που αυξάνει την ανθεκτικότητα για τη βελτίωση της εμπειρίας των επιβατών, υποστηρίζοντας παράλληλα θέσεις εργασίας, ανάπτυξη και στέγαση.»
Ο Toufic Machnouk, διευθύνων σύμβουλος της GBRX, δήλωσε: «Η ανάπτυξη νέων τεχνολογιών εντός της πολυπλοκότητας ενός σιδηροδρομικού δικτύου είναι απαραίτητη για την κατανόηση του πώς οι τεχνολογίες αιχμής μπορούν να μεταφραστούν σε επιχειρησιακή ικανότητα».
«Η κβαντική ανίχνευση είναι μία από τις κορυφαίες τεχνολογικές προτεραιότητες της κυβέρνησης του Ηνωμένου Βασιλείου. Οι σιδηρόδρομοι, ως ένα από τα πιο σύνθετα λειτουργικά συστήματα της χώρας, παρέχουν μια ισχυρή πλατφόρμα για την ανάπτυξη και την κλιμάκωση αυτών των δυνατοτήτων για τους σιδηροδρόμους και όχι μόνο.»
«Αυτό το πρόγραμμα ξεκινά τη διαδικασία κατανόησης του πώς ο κβαντικός εντοπισμός θέσης θα μπορούσε να αναδιαμορφώσει ριζικά τον τρόπο λειτουργίας των σιδηροδρόμων. Στο μέλλον, θα μπορούσε να μειώσει την εξάρτηση από δαπανηρά συστήματα εντοπισμού θέσης στις γραμμές του τρένου, επιτρέποντας παράλληλα νέες δυνατότητες σηματοδότησης, βελτιωμένη επιχειρησιακή απόδοση, σχεδιασμό δικτύου, βελτιωμένη παρακολούθηση κατάστασης και πιο έξυπνες σιδηροδρομικές λειτουργίες.»
«Αυτή η δοκιμή αντιπροσωπεύει ένα πρώιμο αλλά σημαντικό βήμα σε αυτό το αναπτυξιακό ταξίδι και καταδεικνύει πώς η συνεργασία μεταξύ κυβέρνησης, ακαδημαϊκού χώρου και βιομηχανίας μπορεί να επιταχύνει την ανάπτυξη τεχνολογιών αιχμής.»
