不論是在亞特蘭大,、慕尼黑,、莫斯科、倫敦,、珀斯,，還是在香港,，西門子的MindSphere鐵路應(yīng)用中心都可利用復(fù)雜的交通數(shù)據(jù)流來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)，從而優(yōu)化列車運(yùn)行,。助力中心專家實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的好幫手是Railigent,，借助這個(gè)新平臺(tái)，他們能夠通過(guò)智能手段對(duì)鐵路系統(tǒng)數(shù)據(jù)加以利用,，讓鐵路系統(tǒng)發(fā)揮更大價(jià)值,。

MindSphere鐵路應(yīng)用中心負(fù)責(zé)人Gerhard Kress被列車所包圍——既有真實(shí)的列車,，也有虛擬的列車,。他面前的顯示器上，是一張列車示意圖,。在他的開(kāi)放式辦公室內(nèi),，掛著一張白板，白板上用紅筆和藍(lán)筆寫滿了描述列車運(yùn)行的公式和方程,。向窗外望去,，Kress能看到慕尼黑郊外Allach工業(yè)區(qū)鱗次櫛比的屋頂。西門子在這里生產(chǎn)機(jī)車,，也在這里維修和保養(yǎng)機(jī)車——具體工作在僅相隔三節(jié)車廂距離的鐵路服務(wù)中心進(jìn)行,。列車維修車間的不同尋常之處在于，通向這里的不只是兩條軌道,，還有兩個(gè)世界：虛擬世界和現(xiàn)實(shí)世界,。

鐵路技術(shù)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型

章明 1 3 2 1 7 4 3 0 0 1 3

Q     2 7 5 0 1 3 0 1 4 6

鐵路運(yùn)輸早已邁出數(shù)字化轉(zhuǎn)型步伐。傳統(tǒng)的列車保養(yǎng)包括定期在運(yùn)行中心對(duì)列車進(jìn)行檢查,、解決顯而易見(jiàn)的問(wèn)題,，以及維護(hù)機(jī)器，數(shù)字技術(shù)開(kāi)啟了通往更高層次服務(wù)的大門,。遠(yuǎn)程或本地采集的傳感器數(shù)據(jù),、錯(cuò)誤消息和日志文件，為MindSphere鐵路應(yīng)用中心員工提供了前所未有的詳盡的軌道列車及基礎(chǔ)設(shè)施信息,。

自2014年Allach中心開(kāi)業(yè)以來(lái),，陸續(xù)又有5個(gè)中心投入運(yùn)行（分別在亞特蘭大、莫斯科,、倫敦,、珀斯和香港）。來(lái)自15個(gè)國(guó)家的機(jī)車,、高鐵和城際列車的數(shù)據(jù)流匯聚在這些中心,。通過(guò)將這些大數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為智能數(shù)據(jù)，中心的程序員,、數(shù)據(jù)庫(kù)專家和項(xiàng)目執(zhí)行經(jīng)理,，為鐵路領(lǐng)域開(kāi)發(fā)出了數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型服務(wù)，在實(shí)時(shí)列車監(jiān)測(cè)、磨損和組件故障預(yù)測(cè)以及復(fù)雜列車問(wèn)題分析等方面遙遙*先,。

應(yīng)運(yùn)而生的Railigent平臺(tái)不僅可以描繪整個(gè)信息路徑——從軌道傳感器一直到發(fā)送至用戶智能手機(jī)的報(bào)告——而且能夠建議具體行動(dòng),。對(duì)于鐵路系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商及維護(hù)團(tuán)隊(duì)而言，其優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn),，因?yàn)檫@個(gè)系統(tǒng)可以提高列車的可利用率,，延長(zhǎng)服務(wù)壽命，并大幅提高所有列車及基礎(chǔ)設(shè)施組件的維護(hù)和運(yùn)行效率,。Kress說(shuō)：“在列車駛?cè)敕?wù)中心之前,，我們已經(jīng)知道需要做些什么?！钡靡嬗诖?，列車可實(shí)現(xiàn)*高100%的可利用率。

位于Allach的西門子鐵路服務(wù)中心,。

100節(jié)車廂多達(dá)2000億個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)

事實(shí)上,，數(shù)字技術(shù)為專家提供的遠(yuǎn)不只是關(guān)于速度、制動(dòng)性能和里程等標(biāo)準(zhǔn)變量的信息,，也提供了諸如壓縮機(jī)性能,、掛車重量以及自動(dòng)控制過(guò)程狀態(tài)等其他信息。不僅如此,，軌道狀態(tài),、坡度以及運(yùn)行期間的天氣條件等信息，也與鐵路網(wǎng)絡(luò)中的列車發(fā)車頻次一并記錄下來(lái),。Kress表示,，“未來(lái)的交通業(yè)務(wù)里，單單列車并非決定因素,。對(duì)于客戶而言,，關(guān)鍵在于列車的生命周期成本及其高效使用。只有借助從列車,、基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)行中得來(lái)的捆綁數(shù)據(jù),，才能取得成功?！?

所有這一切形成了一片名副其實(shí)的數(shù)據(jù)汪洋,。一個(gè)100節(jié)車廂的車隊(duì)每年可產(chǎn)生約1000到2000億個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。而這只是開(kāi)端,。通過(guò)分析這些數(shù)據(jù),，Kress和他的團(tuán)隊(duì)在探尋有意義的規(guī)律模式。譬如,，運(yùn)用由此獲得的知識(shí),，他們可以優(yōu)化運(yùn)營(yíng)維護(hù),。又如，在機(jī)車與車廂相連時(shí),，雖然報(bào)錯(cuò)顯示制動(dòng)失靈,，但可能這是正常情況。有了這樣的知識(shí),，模型便可以區(qū)分重要因素和次要因素,，并識(shí)別因果鏈。得益于這種方法,，Kress和他的團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在能夠運(yùn)用具有高度可靠性的預(yù)測(cè)模型,。舉例來(lái)講，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)下,，變速箱軸承會(huì)發(fā)生嚴(yán)重磨損,，MindSphere鐵路應(yīng)用中心可以提前至少三天預(yù)測(cè)出問(wèn)題,，提高列車可利用率,，節(jié)省費(fèi)用。

西門子提供的高級(jí)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)確保了RENFE運(yùn)營(yíng)的Velaro E高速列車可靠運(yùn)行,。

德國(guó)鐵路公司也對(duì)實(shí)現(xiàn)這樣的優(yōu)化感興趣,。2016年10月，德國(guó)鐵路與西門子聯(lián)合啟用試點(diǎn)系統(tǒng),，對(duì)Velaro D（ICE 3）高速列車進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)和檢修,。此外，德國(guó)鐵路貨運(yùn)公司不久前宣布,，將使用西門子提供的解決方案,，進(jìn)一步將它的列車車隊(duì)數(shù)字化。其目標(biāo)是在2020年之前,，為2000輛列車全部配備診斷技術(shù),。

高速且可靠

從西班牙國(guó)家鐵路公司（Renfe）運(yùn)營(yíng)的往返于馬德里和巴塞羅那之間的高鐵線路，便可以看出這項(xiàng)服務(wù)是多么有效,。在這條線路上,，Renfe可與一條航空路線競(jìng)爭(zhēng)。這條線路火車要用兩個(gè)半小時(shí),，而飛機(jī)只用1小時(shí)20分鐘,。然而，Renfe*保*,，如果火車晚點(diǎn)15分鐘以上,，將向乘客全額退款。為了*保*這種高可靠性,，Renfe與西門子聯(lián)手創(chuàng)辦一家合資企業(yè),，對(duì)列車進(jìn)行高級(jí)數(shù)據(jù)分析,。結(jié)果是，約2300趟列車運(yùn)行服務(wù)中,，僅發(fā)生了一次與技術(shù)問(wèn)題有關(guān)的重大延誤,。十幾年前這條線路剛剛開(kāi)通時(shí)，搭乘火車的旅客僅占20%,，而現(xiàn)在這個(gè)比例已增至60%以上,。

MindSphere鐵路應(yīng)用中心負(fù)責(zé)人Gerhard Kress。

高級(jí)算法幫助Gerhard Kress和他同事預(yù)測(cè)何時(shí)可能發(fā)生潛在故障,。

有了這些信息,，鐵路服務(wù)中心負(fù)責(zé)人Martina St?ttner和她的團(tuán)隊(duì)可以制定維修計(jì)劃，同時(shí)列車仍保持正常運(yùn)行,。

當(dāng)列車抵達(dá)服務(wù)中心時(shí),，保養(yǎng)措施已準(zhǔn)備就緒，只待執(zhí)行,。

隨之而來(lái)的是列車可利用率大大提高,。

西門子還在慕尼黑Allach區(qū)建造Vectron型機(jī)車。

一列Vectro列車行駛在挪威,。這列列車的模塊化結(jié)構(gòu)是世界*創(chuàng),。

對(duì)所有列車相關(guān)信息進(jìn)行數(shù)字化分析

MindSphere鐵路應(yīng)用中心還有一個(gè)優(yōu)勢(shì)：它不僅能借鑒不同鐵路車隊(duì)提供的數(shù)據(jù)，而且可以運(yùn)用不同運(yùn)行條件的相關(guān)信息,，不論這些車隊(duì)是在德國(guó),、西班牙，還是在俄羅斯,。所有這一切都可以集成到一個(gè)信息工具箱,，用來(lái)提高列車的可靠性。對(duì)于小規(guī)模運(yùn)營(yíng)商,，這也是有利的,，因?yàn)橥ㄟ^(guò)與西門子這樣的服務(wù)提供商合作，那些剛剛運(yùn)營(yíng)幾年,，只有幾列自有或租賃列車的鐵路公司可以降低技術(shù)風(fēng)險(xiǎn),。Kress說(shuō)：“故障和磨損預(yù)測(cè)、錯(cuò)誤診斷,，以及精心制定的維護(hù)周期計(jì)劃等,，這些只是開(kāi)始。在未來(lái),，鐵路服務(wù)中心將能夠通過(guò)有線方式下載列車的完整數(shù)據(jù)庫(kù),，就像現(xiàn)在對(duì)飛機(jī)所做的那樣，用來(lái)審核數(shù)據(jù),，排查異常,?！?