数字双胞胎技术如何帮助在意大利建立一个智能铁路系统

Almaviva帮助意大利的国家火车系统现代化它以利用云计算,事物互联网,人工智能等数据技术,改善服务和安全。

汤姆·摩根

汤姆·摩根2020年5月20日

铁路是真实存在的。你不能虚拟化轨道,领带和信号。总得有人修桥,挖隧道,监管车站。

但铁路技术正像火车头一样向数字化的未来前进。大数据技术、云计算、地理参考软件和学习算法让计算机工程师可以构建交互式的铁路基础设施三维模型,从而改变业务运营,提高乘客安全。

根据意大利,这已经在意大利进行了测试,其中这些数字工具证明了简化流程,提高预测性维护和监测铁路基础设施的健康,据莫里吉奥Lombardi,Almaviva的运输和物流业务部门首席运营官,意大利顶级系统集成商之一。

“我们正在建立一个数字基础设施,将允许火车系统利用现代技术所提供的,”伦巴第。

这是一个令人印象深刻的 - 和令人生畏的 - 开展,需要开发一个经营全国铁路服务所需的一切互动数字双胞胎。Lombardi正在使用Nutanix软件来操作流程和管理信息的数据系统。他表示,该系统必须与监管机构和军事当局合作,他们对安全和数据治理有严格的要求。

意大利铁路网络中的数字双胞胎

铁路运输是意大利的主要行业,影响数百万人的日常生活。2018年,根据铁路运营商2018年最近的最新数字,国家铁路运营商仅限于83,000人,赢得了大约121亿欧元的收入,每天搬迁200多万千万个通勤者年度报告

伦巴第正在帮助一家全国铁路运营商建造和运营其铁路基础设施的数字双胞胎,其中包括1万多英里(1.6万公里)的轨道,将火车从南部阳光明媚的地中海开往意大利北部边界附近白雪皑皑的阿尔卑斯山。“数字孪生兄弟”考虑了所有基础设施,包括车站、隧道、桥梁、信号、开关、电气化硬件和协调一切的IT系统。

Lombardi表示,数字双胞胎使用相机,GPS接收器和高级学习算法等传感器来创建轨道系统的交互式3D复制品。虽然传统的3D模型帮助设计师构建和实现复杂的系统,但数字双胞胎将先进的数据工具提出了高级数据工具,以便在双胞胎和其现实世界的同行之间提供前后反馈。

Lombardi表示,数字双胞胎中的机器学习算法可以帮助管理人员优化和更新业务。整个系统中的传感器,如开关、信号和站,创建了大量的数据反馈,学习算法分析,随着时间的推移变得越来越准确。

在过去的几年里,携带数字双硬件的火车车已经在意大利的火车站出现。这些火车车在每一端和传感器阵列上都有一个黄色盒子,灯光照亮桥梁,隧道,电气化设备和站遮阳篷等结构。每辆车都标有“Rail 3D资产数字孪生。“

Lombardi表示,来自这些来源的数据产生整个铁路系统的三维表示。

“它就像谷歌上的街景,但要复杂得多,”他说。

远程和现场优化

这个铁路系统的交互式数字复制品专门为两类人服务:主要控制室的铁路管理人员,他们需要可视化车站和桥梁等远程基础设施,以及在遍布意大利熙熙攘攘的城市和风景如画的乡村的遥远地点工作的车站工作人员和维修人员。

在火车站,数字双床有助于当地员工防止安全危害并提升随时的性能。

伦巴第说:“车站实际上就是一座城市。”“也就是说,它有大量的变量——人、机器、结构和过程——必须协同工作。”

配备了平板电脑,空间站工作人员可以看到他们周围环境的信息丰富的3D视图,他们可以根据需要定制。这让他们维修和维护的速度更快,因为他们不需要咨询主要办公室的人。

Lombardi说:“只需使用一台与该系统相连的平板电脑,人们就可以很容易地完成这类工作,而不会出错。”

此外,该系统的预测能力使管理人员能够主动预防问题,而不是在事故发生后才做出反应。这就削减了成本,提高了效率,降低了事故的风险。

获得核心技术权

Lombardi公司正在与其他顶级技术提供商合作,实现数字双床项目。要将其拉下,他们需要整合来自不同数据库,技术和数据格式的所有基础架构的数据。必须认证数据的Tberytes。

Lombardi说:“所有关键应用的数据都需要与基础设施协同工作,从维护、诊断到正常循环,以管理或防止事故发生。”

这是一个严谨性和复杂的事业,但伦巴第是表示数字双胞胎被证明是非常有效的。他说,过去需要15天的流程,因为简化了准确数据的精确访问,大约需要一周。

其核心技术是将地理元素的三维可视化软件ArcGIS与Oracle DB、Linux和Windows应用服务器、虚拟桌面基础设施和数据存储库相结合。ArcGIS使用静态图像和视频来建立一个完整的铁路基础设施可视化清单。

该解决方案需要一种具有最佳电力,容量,经济性和易用性的数据湖。最终,铁路使用NFS文件共享系统,由Nutanix文件提供支持。

Lombardi说:“Nutanix管理整个数据认证过程。

“技术必须是一个推动者。在这种情况下,Nutanix一直是一个真正的推动者,可以减少许多问题,包括市场的时间,与这个项目相连 - 简化了一个非常复杂的项目并让客户控制它。“

意大利铁路的数字双床使整个铁路网络中可靠的精确地理数据流。技术人员和经理人都有帮助他们越早完成工作的工具,这推动了效率和培育铁路的财务健康。地理数据还可以增强每个站的乘客服务。

此外,准确的、可操作的数据能带来最大的利益:在减少意外伤害或不必要延误的风险的情况下,将乘客和货物运送到他们的目的地。

Tom Mangan是一位特约撰稿人。他是资深B2B技术作家和编辑,专注于云计算和数字转型。用他的网站linkedin

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