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適應未來需求
但是,若要保持地位提高自身競爭力,鐵路運輸也面臨一些挑戰(zhàn)。從歷史看,鐵路行業(yè)本質上一直相對保守,其發(fā)展依靠的是久經考驗且值得信賴的技術。與此相反,乘客卻越來越追求各種新興技術。自從智能手機面世,他們期望獲得更優(yōu)質的客戶體驗,享受高速的車載WiFi、更便捷的電子票系統(tǒng)和實時旅程動態(tài)等服務。
此外,鐵路還面臨一場持久戰(zhàn):以更簡的方式來管理老化且密集的基礎設施。同時,他們也迫切需要提高運營效率,特別是落實更具預測性的維護措施以預警潛在問題。這些措施至關重要,它們能夠助力提升鐵路運營利潤并提供再投資的機會。
為鐵路運輸發(fā)展的復雜局勢新增另一挑戰(zhàn)。雖然隨著全國封狀態(tài)結束,旅客人數有望回升,但是衛(wèi)生防護和社交距離等因素仍然制約著鐵路運輸。此前,軌道和車廂的安全性一直是鐵路系統(tǒng)的重要考慮因素,現下該情況變得更為復雜 。
技術脫穎而出
因此,如果鐵路運輸要維持長期的地位,顯然不可止步于此。為應對眾多新興挑戰(zhàn),鐵路行業(yè)正在向數字化轉型,以提供更智能的方案來滿足客戶需求。如物聯網、5G多接入邊緣計算(5G MEC)、人工智能(AI)、數據、云計算和區(qū)塊鏈等多種技術趨勢正以一種日益創(chuàng)新的方式交融在一起,推動著鐵路網絡各個環(huán)節(jié)的革新。
AI對于鐵路運輸的數字化轉型進程至關重要?,F下智能傳感器的應用和無處不在的網絡連接意味著鐵路系統(tǒng)正在產生的龐數據,與此同時,運營商則需要應對隨之而來數據洪流。AI技術將在解鎖信息方面發(fā)揮愈發(fā)重要的角色,為運營商的決策提供具有可行性的洞見,甚至能夠自動生成適時的響應。
因此只有通過AI技術,鐵路運營商才能發(fā)揮數據、分析和云的真正力量,從而提升乘客體驗、完善鐵路運營、資產維護及安全性,并終提高客戶滿意度、增加利潤,以及降低成本。
數字化進行時
從乘客和駕駛員的角度來看,鐵路運輸的數字化意味著什么?在乘客進入車站時,傳感器系統(tǒng)就會進行自動人臉口罩檢測和體溫監(jiān)控。若檢測到乘客違規(guī)不帶口罩,或者乘客健康狀況不良,車站管理員會收到相應的提醒。。
同時,乘客可以通過非接觸式洗手液進一步加強健康防護。在檢票進站的過程中,非接觸式票、自助行李托運和智能手機繳費都有助于減少人員接觸。
數字化轉型還將為列車運行帶來變革。傳感器和視覺系統(tǒng)能夠實現諸如人數統(tǒng)計等功能,從而提供更多動態(tài)標識,實時反映乘客流量。同樣,乘客信息系統(tǒng)將更快響應并實時更新,可讓乘客在上車前就能夠了解車廂內的空間情況。此外,火車站和火車上更高質量的WiFi和5G網絡將為乘客提供低延遲連接,實現更流暢的辦公及娛樂體驗。
數字化轉型也將在很程度上提高列車駕駛員的工作效率。比如,傳感器可用于監(jiān)測如列車車門、受電弓和輪對等高風險資產的異常情況,從而避免設備故障或失效的情況發(fā)生。此外,在列車運行時,車廂地板下方的傳感器可用來監(jiān)測鐵路軌道。借助這些設備運行數據,駕駛員能夠更好地對列車狀態(tài)進行監(jiān)控,從而減少意外故障的發(fā)生。同時,障礙和入侵檢測系統(tǒng)可用于識別鐵軌兩側或橫跨鐵軌的雜物、動物、人員或車輛,預警駕駛員或立即啟動自動響應程序。
列車自動防護是數字化轉型帶來的另一重驚喜。當下,鐵路軌道被劃分成不同的“區(qū)塊",工作人員可通過地面設備監(jiān)測火車何時抵達。如果列車可安全駛入某一區(qū)塊,地面設備將會發(fā)出信號通知即將抵達的列車,但是該監(jiān)測系統(tǒng)無法獲取火車的確切位置,從而可能影響列車準點率。
然而,AI技術可助力實現更加自動化的列車運行——比如根據軌道容量、天氣狀況和運營時刻表等因素,信號和速度控制系統(tǒng)能夠計算列車的優(yōu)速度和運行軌跡。此外,基于AI的視頻分析可以定位列車的確切位置,并將結果傳送給列車控制系統(tǒng)以及網絡中的其他列車。這些進的定位系統(tǒng)讓列車與列車能夠更近距離地行駛,從而提高運力并降低運輸瓶頸。
后,視頻安保系統(tǒng)可全面監(jiān)控鐵路網絡。邊緣處基于AI的視頻分析可助力將傳統(tǒng)的CCTV系統(tǒng)轉變?yōu)橹悄軐崟r監(jiān)控系統(tǒng),以監(jiān)測列車或車站內的可疑事件,蓄意破壞列車的行為或試圖逃票的乘客。這些新增功能使工作人員無需實時監(jiān)視安保視頻,從而騰出時間來執(zhí)行其他任務。
合作伙伴的力量
毫無疑問,數字化和AI應用在鐵路域具有巨的潛力。但是,當運營商將其推向市場時,還要同時考慮成本和效果。這就要求該技術可使網絡、連接、數據處理和AI無縫協(xié)同工作,且適應極溫度和振動條件下的嚴苛戶外環(huán)境?!τ阼F路系統(tǒng)集成商和運營商來說,辦法就是與熟悉鐵路系統(tǒng)特性的可靠技術提供商合作,因為鐵路設備有時需要進行定制和加固,并經過認證以符合規(guī)范和安全標準。同時,系統(tǒng)供應商須能夠提供壽命更長的方案和技術支持,并通過基于軟件的產品設計服務提供附加價值,從而助力縮短產品上市時間。
如凌華科技與英特爾的合作伙伴關系就證明戰(zhàn)略伙伴關系有能力實現這一目標。雙方的合作促成了一系列鐵路即用型產品,助力鐵路公司實現數字化運營,并開發(fā)能夠釋放數據力量的邊緣AI應用。
鐵路公司可通過四個步驟來開啟數字化旅程:評估并定義未來方向,制定計劃,從小處著手并快速展開行動,分享經驗并進行迭代。據此,鐵路機構就能夠借助伙伴關系的力量,快速高效地開展數字化轉型,并造福所有人。 在合理規(guī)劃并實施改造時,舊機器可以配備新的電氣、控制和安全技術。成本比購買新產品要低得多。改造不能使您的機器再次安全,而且提高了生產效率和設備的可用性。通常,改造的成效很快就能看到。
壓機以及其他的一些機械設備,由于基礎扎實,機械堅固,運行四十年甚至更久*沒有問題。但是,一般來說,在它們的生命周期中,需要在電子技術(即控制和安全技術)方面,進行一個或多個升級。
需要全面評估
可持續(xù)的改造涉及的不是更換磨損部件。事實上,如果不從整體上考慮機器,無視各個組件和系統(tǒng)的對等效應,是非常不明智的。如果針對設備的改造要實現所需的結果,須從一開始就建立技術上健全的綜合分析和行動理念。盡管安全顧問對設備的典型問題非常了解,但是在規(guī)劃改造時,還須對設備進行查看,確定客戶需求、薄弱點和安全風險所在、哪些值得保留以及哪些需要更新。后,再計算成本。
改造總是會在機械、液壓、氣動以及自動化和安全技術方面面臨挑戰(zhàn)。除了對控制技術的一般知識外,深入的現代自動化理念的理解和上述域相關的知識也對是要的。以電子方案取代機械方案的趨勢已十分明顯;易磨損的硬件正越來越多地被替換。例如,在許多情況下,老化壓機仍裝有傳統(tǒng)繼電器技術。因此,他們的安全標準不再符合現代要求,它們也無法確保設備的密工作。在運動部件(如導軌、壓力插銷等)中,發(fā)現高達幾毫米的機械偏差并不罕見,因此準確地、安全地接近已定義位置的能力可能受到限制。如果壓力控制不,安全風險也會增加。
應用于舊機器的新技術
通過應用創(chuàng)新的安全和控制系統(tǒng),越來越有可能使用現代化的光柵設備和距離測量系統(tǒng)、壓力傳感器和液壓比例閥;現代化的總線系統(tǒng)使布線概念更加簡單。例如,如今 Pilz 的可配置控制系統(tǒng)PZmulti 取代了多種繼電器、電路和布線。它通過集成距離測量系統(tǒng),可靠地監(jiān)控所有與安全相關的功能,如緊急停止、操作模式選擇、安全雙手操作、光柵設備、壓力和定位??刂葡到y(tǒng)通過安全輸入和輸出直接切換所有的傳感器。由于控制命令是*電子的,并且通過傳感器連接,因此就不再需要易磨損的硬件。過去通常使用的評估設備也就成了多余 - 另一個安全方面。
Pilz的自動化系統(tǒng) PSS 0 提供了更多的可能性:它由各種硬件和軟件組件以及實時以太網SafetyNET p(包括相關的基礎設施組件)組成。PSS 0 為標準和安全任務提供方案。甚至有可能放棄經典的PLC:其功能由PSS 0執(zhí)行,用于安全相關和非安全相關的任務。例如,Pilz 在自動化系統(tǒng) PSS 0 中開發(fā)了安全電子旋轉凸輪監(jiān)控,從而提高了壓機的生產力和安全性。然而,每次轉換也蘊藏著新的風險和危險,需要根據現行標準來檢查和評估。在某種程度上,也說明了任務的復雜性。
一站式支持
一般來說,改造成型機將同時出現多個問題。操作人員通常無法預估改造措施本身的范圍,更不用說所涉及的各方面和因素之間的相互依賴。這就是為什么用戶樂于尋求在工程和工具制造方面擁有專業(yè)知識且有能力的合作伙伴的支持。 Pilz 為用戶提供專業(yè)的支持,從風險評估到 CE認證。涵蓋安全和自動化技術、對非電氣部件進行修和進行機械改造,在機器生命周期的所有階段為用戶提供一站式的服務。公司還將以合作伙伴的形式,為用戶提供安全相關的檢查、有效標準的應用和執(zhí)行以及須的技術文檔的制作等方面的支持。