استفاده از دوقلوهای دیجیتالی برای افزایش کارایی در حمل‌ و نقل ریلی

با استفاده از دوقلوهای دیجیتالی (Digital twins) و شبیه سازی واقع‌گرایانه عملیات بهره‌برداری می توان گام‌هایی را در جهت ارتقا کارایی حمل‌ونقل ریلی و جذب مشتریان بیشتر برای این شیوه از حمل‌ونقل برداشت. سیستم های حسگر هوشمند ASC قدرت محاسباتی بسیار بالایی دارند و زمینه استفاده از دوقلوهای دیجیتالی را فراهم می کنند. ASC ها حسگرهای تولید کشور آلمان هستند که با ارائه شتاب سنج ها، شیب سنج ها و ژیرسکوپ های دقیق قابلیت اطمینان عملکردی قطعات، سازه ها و وسایل نقلیه را بهبود می‌بخشند.

دوقلوی دیجیتالی چیست؟

به زبان ساده، دوقلوی دیجیتال، یک مدل مجازی از یک فرآیند، محصول یا خدمات است. در واقع، دوقلوی دیجیتال را پلی میان جهان واقعی و دیجیتال می‌دانند. جفت‌شدن بین دنیای مجازی و فیزیکی این امکان را فراهم می‌کند تا با استفاده از داده‌ها، نظارت بر سیستم صورت گرفته و از بروز مشکلات جلوگیری می‌کند. دوقلوی دیجیتال، فرصت‌های جدیدی را در صنایع فراهم کرده و می‌توان از آن برای برنامه‌ریزی آینده استفاده کرد. براساس اعلام نظرهای انجام‌شده، دوقلوی دیجیتال در حال تبدیل‌شدن به یک ضرورت تجاری است که کل چرخه عمر یک دارایی یا فرآیند را پوشش داده و پایه و اساس محصولات و خدمات متصل به اینترنت را تشکیل می‌دهد. شرکت‌هایی که نتوانند این فناوری را پیاده‌سازی کنند، از سایر رقبا عقب می‌مانند.

اولین جزء در فناوری دوقلوی دیجیتال، سنسورها هستند که وظیفه جمع‌آوری داده‌های وضعیت زمان واقعی، وضعیت کار یا موقعیت را بر‌عهده داشته و به یک سیستم مبتنی بر ابر متصل است. سیستم مبتنی بر ابر، کلیه داده‌های سنسورها را جمع‌آوری و پردازش می‌کند و مدل مجازی از سیستم مورد استفاده از سنسورها را ایجاد می‌کند. در مدل مجازی ایجاد‌شده، داده‌ها مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و باعث ایجاد درس‌آموخته‌هایی می‌شود که در مدل واقعی قابل استفاده است و به ایجاد تحول در کسب و کار  منتهی می‌شود.

دوقلوهای دیجیتال به عنوان یک مغز متفکر قدرتمند در پیشبرد نوآوری و عملکرد شناخته می‌شوند. این فناوری به صنایع کمک می‌کند تا درک بهتری از نیاز مشتریان خود داشته باشند و تجربه آنها را بهبود بخشند. همچنین، باعث توسعه محصولات، خدمات و عملیات صنایع شده و می‌تواند نوآوری را به همراه داشته باشد. پیش‌بینی شده است تا سال‌ ۲۰۲۵، رشد بازار دوقلوی دیجیتال به ۱/۳۰ میلیارد دلار برسد.

کاربرد دوقلوهای دیجیتالی در حمل‌ونقل ریلی

استفاده از دوقلوهای دیجیتالی برای قطارها، خطوط شبکه و همچنین ابنیه راه آهن، زمینه بهبود عملکرد حمل و نقل ریلی را فراهم خواهد ساخت. به عنوان مثال می توان از آنها برای تولید شبیه سازی های فیزیکی دقیق و در لحظه سیستم های راه آهن استفاده نمود، به این معنا که جدول زمانی بهینه سیر قطارها یا انحراف ایده آل را در صورت وقوع حوادث در شبکه ریلی محاسبه کرد. علاوه بر این از دوقلوهای دیجیتالی می توان برای شبیه سازی اثراتی که هر گونه تغییر در مسیر قطارها ممکن است ایجاد کند، استفاده کرد که به برنامه ریزان اجازه می دهد تا ساکنان محلی را از قبل از هرگونه اختلال مطلع سازند و همچنین برنامه سیر قطارهای دیگر را در لحظه تغییر داده و اصلاح کنند.

دو قلوهای دیجیتالی همچنین می‌توانند تعمیر و نگهداری زیرساخت ریلی را بهینه کنند. ظرفیت محاسباتی عظیم سیستم های حسگر هوشمند ASC امکان نظارت بر قطارها و مسیر را به صورت همزمان فراهم می کنند. این بدان معنی است که اجزای مشکل ساز را می توان قبل از هر گونه آسیبی شناسایی و جایگزین کرد. مزیت دیگر استفاده از شبیه سازهای مبتنی بر دوقلوهای دیجیتالی این است که امکان اجرای سریع سناریوهای مختلف را بدون هدر دادن منابع حیاتی، فراهم می کند.

مهدی عبدالملکی، کارشناس حمل و نقل