彈指之間秒控上百輛列車!你信嗎?



2017年10月31日 | 交通運輸


詹家維

13年以上的鐵路行業系統保證經驗。他作爲系統保證經理或顧問參與了多個台灣、大陸及國際專案,依據需求規範,於設計、監造及測試階段提供包括RAMS評估、風險管理、災害管理、安全分析、土木與機電介面查核、工程驗證與認證及專案管理。他具備獨立安全評估、獨立驗證與認證的執行專案經驗,參與了多個台灣、大陸及澳門專案。同時他具備ISO 9000稽核員的資格,具有多種軌道系統相關產品進行設計、生產及測試測試驗證的實務經驗。

 

你還在為列車晚點而苦惱嗎?你還在為沒趕上列車而手足無措嗎?

在不久的未來,鐵路將會是高度數位化、自動化的交通模式,即時的交通管理監控APP能和車站的感應器合作,乘客可舒適地在家中買好車票,車站也不用大費周章架立不需要的閘門,因為在月台上的感應器可以直接驗票並進行安全檢查,這樣車站可以避免大排長龍的現象,也可讓旅程所需時間更短。在有突發狀況的時候,交通管理APP會寄送客製化的指示到乘客的手機或智慧裝置,引導他們到替代的班次、或是不同的交通工具,或是疏散到安全的地方,因此即使某班車臨時偏離時刻或是有天災人禍發生,乘客依然能安全準時抵達目的地。

 

數位化的鐵路

為了讓這美好的數位化未來及早實現,鐵路發展最為先進的歐盟正在進行一個多項目的研發計劃,命名為Shift 2 Rail,這是一個高度整合、跨功能的、涉及到產業內所有研發議題的總體規劃(masterplan) ,為了讓鐵路全面數位化,主要預定的目標為:

1. 鐵路運輸的生命週期成本減少50%

2. 鐵路的運輸能力翻番

3. 可靠性和準點率提升50%

利用目前現有的大數據技術可以整合分析大量各式各樣資訊含量低的數據,從中推論出使用者可用的結論。例如來自鐵路基礎設施的資訊(如:鐵軌溫度、軌道形狀)、運行中的車輛資訊(如:車輛辨識)、車輛的重量長度、運行速度、最高速率、交通號誌的狀態、閉塞區間(block section)的可用度、軌道沿線監控系統(如:輪和軌的接觸壓力[contact force]),這些看似毫無關聯的資訊其實互相影響,其實和營運的績效息息相關。利用大數據強大的分析性能,可以加速數據分析,而且建構危機模式,讓使用者未來可更準確地預知事故發生的頻率和維修的頻率。

物聯網的興起讓過去分開的人事時地物全部串聯起來,不限對象或物件(人員、資產、程序、系統、工具等),不限時間(實時更新),不限地點(通過無線傳輸),將鐵路建設、營運和維護整合起來,實現對資產的智慧化管理,對營運和維護的深入優化,引導整個鐵路產業的數位化自動化發展。

Shift 2 Rail計劃在技術層面善用技術發展,將最先進的技術趨勢和技術潮流為鐵路產業所用。比如,採用最先進的通訊系統,以克服當前歐洲列車控制系統ETCS(用於幹線鐵路)以及基於通訊的列車控制系統CBTC(用於城市軌道交通)所存在的一些不夠完善的地方。。

現今先進的科技也可以讓測試驗證的時間縮短許多,Shift 2 Rail 計劃建立一個開放標準接口的模型,規範實驗室流程,採用遠程控制技術,並進行簡單的測試結果驗證等方式,盡量減少在現場的測試工作,甚至實現零現場測試。

全球衛星定位及無人機等技術也對鐵路的自動化貢獻良多,上述技術可以對列車進行定位及完整性檢查,並應用於後期的維修保養,這樣子一個技術人員可以同時監控許多列車的狀態,降低所需的人力物力,也借助科技來提高檢查列車狀態的正確性。

智慧資產管理和維修維護方面也會走向數位化的流程。它能將採集到的各種數據,自動進行分析,提供給客戶完整的客製化的資訊,並可將這些資訊整合到營運和生產流程中,從而來改善整個產業的價值鏈。

Shift 2 Rail计划不只讓營運商更有效率,也可以為乘客提供多元化的旅行協助,讓乘客在旅途上更舒適、更有機動性;Shift 2 Rail可為乘客提供個人化的資訊、預訂和票務跟踪,行程更新處理,以及電子商務,如旅行購物等等。新的大數據技術將處理更大量的分散不均勻的數據,在為乘客提供便利的同時,也可為營運商提供增加營運收入,提昇營運服務的巨大潛力。

 

無論線下線上,德國萊因都是您安全的守門員

數位化進程中,很重要的一點的就是網路安全。網路安全是要以最經濟的方式,避免來自於系統內部以及外部的重大威脅。對於鐵路產業來說,網路被侵入可不是客戶資料遭竊那麼簡單,因為駭客可以送出錯誤訊息,導致兩個列車對撞!或是在尖峰時間時,讓火車門無法打開,讓乘客恐慌,甚至引發踩踏事件,這一連串的連鎖效應可能引發的人員傷亡或財產上的損失是無法計算的。

德國萊因很清楚對數位化的鐵路來說,最需要防範的就是信號以及通訊系統。作為評估驗證產業的領先者,德國萊因TÜV開發了一種結構化的方法,將網路安全的主題嵌入傳統的功能安全EN50129中。

網路安全所採用的標準:

● ISO/IEC 27001 資訊安全管理系統- 需求

● ISO/IEC27002 資訊安全管理 – 實務與準則

● ISO/IEC27005 資訊科技 – 資訊安全風險管理

● 其他ISO/IEC 270xx 系列

德國萊因TÜV通過這種結構化的方法,在CENELEC所定義的生命週期,從概念定義、風險分析、設計製造、安裝調試直至營運維護的整個過程,將功能安全與網路安全完美地整合起來。

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