اواخر سال گذشته 2018 اولین قطار شهری بدون راننده در یکی از شهرهای چین مورد آزمایش قرار گرفت. این وسیله نقلیه ترکیبی از اتوبوس، تراموا و قطار است، با حسگرهایی که توانایی تشخیص ابعاد جاده و تعیین مسیر را دارند. این ترن، درواقع اولین قطار فاقد ریل جهان مجهز به موتورهای برقی است.
چین به فاصله اندکی، ترن خودکار و بدون راننده دیگری که به دلیل سرعت بسیار بالا «قطاریا ترن گلوله» نام دارد، عرضه کرد. این ترن قادر است با فشردن فقط یک دکمه، حرکت و در صورت لزوم مسیریابی کرده و درعین حال با سرعتی حدود 350 کیلومتر در ساعت حرکت کند.
کشور چین که هم‌اکنون رکورد سریع‌ترین قطار جهان را با سرعت 501 کیلومتر در ساعت داراست، رکورد طولانی‌ترین خط ریلی پرسرعت جهان را نیز با 300 کیلومتر در ساعت به نام خود ثبت کرده است.
در آلمان هم شرکت زیمنس، اولین تراموا یا ترن شهری خودران یا بدون راننده را به نام «کمبینو» Combino عرضه و با موفقیت در شهر پوتسدام آزمایش کرد.
راننده ترن‌های هوشمند همانند «کمبینو» درواقع الگوریتم‌های هوش‌مصنوعی هستند که از تجربه خودروهای بدون راننده بهره گرفته‌اند. این ترن‌ها عمدتا با هدف صرفه‌جویی در زمان، انرژی و تامین ایمنی مسافران و عابران طراحی و عملیاتی شده‌اند. به کار گیری رادار و حسگرهای آن بورد در این ترن‌ها، تصویرکاملا روشنی از محیط اطراف به سیستم تراموا ارسال می‌کنند. الگوریتم‌های هوش‌مصنوعی به‌طور خاص درمورد ترن‌های درون شهری همانند «کمبینو» به گونه‌ای طراحی شده‌است که قطار در صورت مواجهه با هر مانعی با ارسال سیگنال خطر از اطراف یا مقابل ریل، حتی زمانی که مسافری سوار بر آن نیست، به‌طور خودکار بلافاصله متوقف شود.
فرانسه هم قرار است تا سال ۲۰۲۳ نمونه‌های اولیه خطوط راه‌آهن بدون راننده خود را به صحنه آورد. اپراتور راه‌آهن فرانسه اخیرا اعلام کرده است که با اپراتور آلمانی Deutsche Bahn درمورد ارتقای یک استاندارد اروپایی برای قطارهای بدون راننده در حال مذاکره است. اپراتور قطار خودران فرانسه امیدوار است که این تغییرات اجازه دهد تا قطارهای بیشتری را در خطوط ریلی فرانسه قرار دهد که مصرف انرژی بالایی دارند تا به کاهش مصرف انرژی کمک کند. درحال حاضر بسیاری از شهرهای فرانسه، از جمله پاریس، از قطارهای مترو بدون راننده برخوردارند اما سفر به مناطق دورافتاده با ترن‌های بدون راننده، دور تازه‌ای از تحولات و چالش‌های همراه با آن را درپی آورده‌اند.
«پییر ایزارد» که بخش فناوری ریل SNCF را اداره می‌کند، می‌گوید قطارهای خودران آینده صنعت حمل‌ونقل عمومی است اما انتقال سیستم حمل‌ونقل فرانسه به ترن‌های بدون راننده به صورت مرحله به مرحله صورت می‌گیرد تا مرحله‌ای که سیستم کاملا اتوماسیون شود. یعنی زمانی که هیچ انسانی در اداره، حرکت و مسیریابی این ترن‌ها دخالت نداشته باشد.
2019؛ ورود فناوری‌های نو درصنایع ریلی
در شرایطی که از چین تا فرانسه و آلمان تلاش‌ها برای ساخت و به‌کارگیری ترن‌های پرسرعت خودران در جریان است، در انگلیس استفاده از فناوری‌ها در ابعاد کاربردی دیگری با سرعت درحال گسترش است. بین سال‌های 2016 و 2017، رشد مسافران راه‌آهن در انگلستان 8/0درصد بوده است. اگرچه این کمترین میزان افزایش حجم سفر تا به امروزبوده اما حجم سفر در این کشور به‌طور کلی به رکورد 7/1میلیارد رسیده است. این اعداد بر اهمیت نوآوری در سفرها و صنایع حمل‌ونقل ریلی تاکید دارد. شرکت‌های حمل‌ونقل ریلی در این کشور (TOC) درصدد بهبود و نوسازی کیفیت خدمات خود با رعایت نیازهای موجود در بخش ترابری برآمده‌اند. بنابراین روشن است که موجی از نوآوری صنایع ریلی را در خود احاطه کرده که گسترش آن اجتناب‌ناپذیر است.
اما به‌طور مشخص شش ایده نوآورانه در صنعت حمل‌ونقل ریلی در سال 2019 بیش از هرچیز دیگری آینده این صنعت را از چشم‌انداز نوآوریهای فنی ترسیم می‌کند. اکنون ببینیم این شش ایده نوآورانه چیست!
استفاده از واقعیت افزوده و پروژه هولوگرافیک
استفاده از تکنیک‌های واقعیت افزوده (AR) راهکاری است که چندین سال برای صنعت و خطوط آهن هم تدارک دیده شده‌است. در سال 2016، هنگامی که «خدمات کالیس رایانه»، پروژه استفاده از عینک‌های هوشمند را راه‌اندازی کرد، گام‌های بزرگی در این زمینه برداشته شد. اقدامی که امکانات فوق‌العاده‌ای در اختیارکارکنان فنی راه‌آهن قرار داد. درواقع این عینک‌های هوشمند در انتقال تصاویر لازم از یک سایت، به تکنسین‌های مستقر در ستاد تعمیر و نگهداری کمک بزرگی کرده است.
ایده اصلی که پشت این کار نهفته این است که به کارکنان اداری مستقر در مرکز امکان می‌دهد درصورت بروز هرگونه مشکلی، بدون نیاز به سفر و حضور در سایت موردنظر، پیشنهادها و راهکارهای خود را ارائه کنند. این کار هم سبب صرفه‌جویی در زمان و بودجه برای شرکت‌ها و هم سبب کاهش تاخیر برای مسافران می‌شود.
استفاده از این فناوری در سال 2019 بیش از همیشه گسترش خواهد یافت. به‌عنوان مثال خط یک قطار تندرو انگلیس (به انگلیسی: High Speed 1) که از لندن شروع تا کانال مانش ختم می‌شود، در همکاری با انجمن تاریخی راه‌آهن ملی انگلیس - NRHS قرار است هدست‌های AR را معرفی کند که می‌تواند به‌طور هولوگرافیک تصویرهای دیجیتال را به صورت دنیای واقعی تبدیل کند. این هدست‌های هولو لنز- HoloLens مایکروسافت قادرند هر فضایی را به یک محیط آموزشی کاملا واقعی برای کارکنان بخش تعمیر و نگهداری تبدیل کنند. به‌طوری که دیگر نیازی به صرف زمان زیاد برای رفت‌وآمد نباشد. استفاده از این تکنیک‌ها می‌تواند در بهبود ایمنی، کیفیت آموزش و کاهش اختلال در بخش خدمات مسافران بسیار مفید باشد.
بهره‌گیری از اسکنر لیزری 3D
اسکنرهای لیزری سه بعدی به سرعت در صنایع مختلف به تصویب رسیده و صنعت راه‌آهن در سال 2019 نیز از این موج فراگیر مستثنا نخواهد بود. همچنین با همکاری NRHS و خط یک قطار تندروی لندن، شرکت خدمات شبکه قدرت انگلیس -UKPN - که برای صنایع بزرگ خدمات بصری ارائه می‌دهد، قرار است اسکنرهای لیزری سه بعدی ارائه دهد که نقش مهمی در آوردن اشیا و چیزها به مدل‌سازی اطلاعات ساختمان (BIM) و نیز مدل محیطی ایفا می‌کند.
این فناوری توانایی گردآوری میلیون‌ها داده قابل اندازه‌گیری، از داده‌های مربوط به ابعاد گرفته تا روابط فضایی اشیا، در عرض چند ثانیه و با دقت بسیار بالا دارد. استفاده از این روش به‌طرز چشمگیری سبب کاهش اتلاف وقت شده و از احتمال گردآوری داده‌های نادرست پیشگیری می‌کند. استفاده از این روش به‌ویژه در پروژه‌های پیچیده بسیار مفید است.
تجهیزات تصویربرداری حرارتی و تصویری
شبکه خطوط آهن دارای هلی‌کوپترهای تحقیقاتی ویژه‌ای هستند با تجهیزات پیشرفته حرارتی و بصری که به تیم تکنیسین‌ها و ماموران تعمیر و نگهداری امکان می‌دهد مناطق وسیع‌تری را با سرعت بیشتری تحت پوشش‌های مراقبتی خود قرار دهند و به سرعت کوچک‌ترین نقایص و اشکالات ایجاد شده یا محیط پیرامون را شناسایی کنند.
به‌کارگیری این قبیل تجهیزات می‌تواند سبب کاهش چشمگیری در اتلاف وقت و نیز صرفه‌جویی در بودجه‌ای شود که در حالت معمول صرف بازرسی و کنترل تجهیزات راه‌آهن می‌شد. همچنین به تیم تعمیر و نگهداری کمک می‌کند که به سرعت و حتی پیش از وقوع، در برابر مشکلات واکنش مناسب نشان دهند.
پنجره‌هایی با صفحه نمایش لمسی
در سال 2016 اعلام شد که اپراتور آلمانی Deutsche Bahn ارائه‌کننده خدمات راه‌آهن آلمان در همکاری با شرکت آمریکایی تحقیقات فناوری‌های حمل‌ونقل Hyperloop (HTT)، «ترن ابتکاری»را عرضه کردند. این ترن قابلیت رسیدن به سرعت 760 مایل بر ساعت را دارد. ویژگی قابل توجه این قطار، پنجره‌های تعاملی آن است که دارای صفحه نمایش لمسی است که به مسافران اجازه می‌دهد به اطلاعات مربوط به خود قطار همانند سرعت و همچنین اطلاعات ضروری درباره مقصد سفر از جمله مکان‌های مهم و نحوه دسترسی، رویدادهای مهم، زمان و تاریخ، درجه حرارت، سرعت قطار و دیگر اطلاعات وابسته به مقصد، دسترسی پیدا کند.
این ترن جدید اواخر سال 2018 راه‌اندازی شد و می‌توان انتظار داشت فناوری‌های مشابهی روی قطارهای انگلیسی نیز به کار گرفته شود.
به کارگیری دوقلوهای دیجیتال
در شهر لندن Crossrail که در اواخر سال 2019 به‌عنوان خط الیزابت شناخته شده، از مدل دو بعدی دیجیتال کل شبکه استفاده می‌کند. یعنی به‌طور دیجیتالی تمام اشیا و اجسام فیزیکی، از امکانات، سیستم‌ها و محیط‌ها داده‌ها را برای درک عمیق‌تر از شبکه کامل، برای مهندسان و کارشناسان آسان می‌کند.
اما شاید بد نباشد که اشاره کنیم که منظوراز به کارگیری دوقلوها یا همزاد دیجیتال، یک مدل نرم‌افزاری فعال از یکشی یا سیستم فیزیکی است که به اطلاعات رسیده از یک حسگر برای پاسخگویی متکی هستند. دوقلوهای دیجیتالی شامل ترکیبی از متا دیتا مانند اطلاعات دسته‌بندی شده، شرایط یا حالت (مکانی یا دمایی) است که می‌تواند کارشناسان آن را به راحتی مورد تحلیل و بررسی قرار می‌دهند.
با دوقلوهای دیجیتال، همان‌طور که از نام آن پیداست ما از هر«چیز» دو نمونه خواهیم داشت که یکی جسم فیزیکی و دیگری دوقلوی دیجیتالی آن است.
تصور کنید شما یک موتور ترن با حسگرها، قطعات و فناوری‌های پیشرفته دارید. اگر می‌توانستید یک نسخه کاملا مجازی (این موضوع رابا واقعیت مجازی و افزوده اشتباه نگیرید) در محیط ابری بسازید که کاملا مشابه موتور واقعی کار کند و همه توابع و عملکردهای آن را به صورت مجازی شبیه‌سازی کند، به چه امکاناتی دست می‌یافتید؟!
ماکت شبیه‌سازی شده همان دوقلوی دیجیتالی جسم فیزیکی است؛ پس دقیقا مانند آن عمل می‌کند. این امر به کارشناسان در هر زمینه‌ای در تشخیص مسائل احتمالی و نیز آزمایش تنظیمات جدید کمک می‌کند. همچنین همه‌سناریوها را شبیه‌سازی کرده و هر اطلاعاتی که لازم باشد تحلیل می‌کند. درواقع، همه چیز را تقریبا در یک محیط مجازی یا دیجیتال شبیه‌سازی و در اختیارتان قرار می‌دهد.
فایده مهم این ماکت شبیه‌سازی شده دیجیتالی در صنایع راه‌آهن آن است که اجازه می‌دهد تا تیم‌های عملیاتی و کارشناسان بتوانند حتی از راه دور عملکرد سیستم فیزیکی ترن‌ها و خطوط راه‌آهن را به دقت و با تمام جزئیات در فضای واقعی تحت نظارت و مراقبت مستمر داشته باشند. بنابراین می‌توانند فعالیت‌ها را در زمان واقعی نظارت کنند و قبل از وقوع تغییرات به آن‌ها پاسخ دهند. استفاده از این نوآوری خاص، به مهندسان کمک می‌کند تا درآینده شبکه‌هایی را طراحی کنند که دقیق‌تر، کارآمدتر و موثرتر باشند.
اینترنت قطار و پدیده «مسافر WiFi»
IoT اینترنت چیزها، نه‌تنها در صنعت راه‌آهن بلکه در تمام سیستم‌ها، نرم‌افزارها و دستگاه‌هایی که به یکدیگر متصل‌اند و تواتن انتقال داده‌ها را از طریق اینترنت دارند، راه یافته و سبب شده که تمام صنایع به‌طورکلی و صنعت حمل‌ونقل عمومی از جمله خدمات راه‌آهن نیز هموارتر و کارآمدتر شود.
یکی از این موارد پروژه «مسافر WiFi» است. این پدیده از سال 2016 به این سو به گونه‌ای فراگیر از اتوبوس‌های شهری گرفته تا ترن‌های بین شهری به‌عنوان یکی از خدمات رایگان شرکت‌های حمل‌ونقل عمومی به مسافران در بعضی کشورها عرضه شده‌است. اکنون بسیاری از شهرهای بزرگ جهان از جمله نیویورک، لندن، سائوپولو و دیگر شهرهای بزرگ، در اتوبوس‌های شهری خود امکان اتصال اینترنتی را برای شهروندان فراهم کرده‌اند. به‌عنوان مثال در نیویورک 70 درصد از ناوگان حمل‌ونقل شهری امکان اتصال به WiFi دارند. از دو سال پیش طی پروژه‌ای بیشتر اتوبوس‌های درون شهری دارای اتصال اینترنتی شدند و تا پایان سال 2017 تمامی اتوبوس‌های قدیمی‌تر نیویورک نیز که فاقد اتصال به اینترنت بودند، نوسازی شده و ضمن ایجاد امکانات برای دسترسی به اینترنت، در اختیار مسافران قرار گرفته‌اند. «مسافر WIFI» یک ایده نوآوری حیاتی برای راه‌آهن است و دلایل بسیاری برای ضرورت آن مطرح است.
ارائه WiFi پرسرعت در ترن‌ها و خطوط ریلی نیز به مسافران امکان می‌دهد حتی پس از ترک ایستگاه قطار، همچنان به اینترنت متصل باشند و بتوانند به تمام اطلاعات مورد نیازشان از طریق اپلیکیشن‌های مورد نیاز خود و دیگر منابع دسترسی داشته باشند. به‌عنوان مثال، آن‌ها می‌توانند ای‌میل‌ها، شبکه‌های اجتماعی، فروشگاه آن‌لاین، فیلم‌ها و حتی برنامه‌های تلویزیونی مورد علاقه خود را هنگام سفر همچنان دنبال کنند.
با ارائه این سرگرمی مسافرتی، اپراتورهای حمل‌ونقل ریلی (TOC) می‌توانند اطمینان حاصل کنند که مسافران در هنگام سفر سرگرم هستند و روشی است که روحیه آن‌ها را بهبود بخشیده و به‌طور کلی تجربه متفاوتی از سفر به آن‌ها می‌دهد. ارائه این قبیل امکانات، همراه با دیگر روش‌ها در اداره خطوط راه‌آهن، مسافران را وامی‌دارد تا دوباره تجربه سفر با راه‌آهن را تکرار کنند.
استفاده از «مسافر WiFi» همچنین می‌تواند برای اپراتورهای حمل‌ونقل ریلی - TOC - داده‌های تحلیلی حیاتی و مهمی را فراهم کنند. این ابزارمی‌تواند آن‌ها را قادر کند فعالیت مسافران، مسیرهایی که انتخاب می‌کنند، زمان سفر و مدت زمان حضورشان را در ترن یا در ایستگاه‌ها، تحت نظارت و مشاهده قرار دهند.
با به‌کارگیری سیستم‌عامل‌های دقیق تجزیه و تحلیل، دیگر منابع داده‌ها در پلت‌فرم WiFi، داده‌هایی شامل فروش بلیت، اطلاعات پارکینگ، غذا، آب‌وهوا و مانند آن را به‌صورت یکپارچه در اختیار داشته باشند. این به اپراتورهای حمل‌ونقل ریلی اجازه می‌دهد تا مشخصات کاربری کاملی برای هر مسافر ایجاد کرده و درک بهتر با جزئیات بیشتری از رفتار یا نیاز مسافران خود به‌دست آورند.
به کمک این داده‌ها شرکت‌های خدمات مسافرتی ریلی می‌توانند پیشنهاداتش را بسته به هر مسافر تطبیق دهند، از جمله ارائه پیام‌های تبلیغاتی هدفمند، اعطا امتیاز تبلیغات تجاری برندها در ایستگاه‌ها و بهبود تعامل با مشتریان، افزایش فروش و چیزهای دیگر.
«مسافر WiFi» چیزی است که همه اپراتورها وشرکت‌های خدمات مسافرتی در هنگام اجرای ایده‌های نوآورانه در صنایع راه‌آهن در نظر داشته باشند.
برای صنایع و شرکت‌های خطوط آهن درکشورهای دیگر شاید فناوری‌های پیشرفته مانند واقعیت افزوده و پنجره‌های تعاملی (دارای صفحه نمایش لمسی) ایده‌هایی کاملا پیشرو یا پرهزینه به نظر برسند که می‌تواند بیش از هر چیز مسافران را تحت‌تاثیر قرار دهد اما برای شروع، تامین اتصال مداوم مسافر به اینترنت چیزی است که به‌سادگی می‌تواند اولین گام باشد.
