A vasútipar következő nagy dobása lehet a vonatok internete

Az „Internet of Things” (IoT), vagyis a felhőn keresztül összekapcsolt fizikai tárgyak hálózata mára az élet több területén is elterjedt és megbízhatóan működik. A vasútipar most áll a „vonatok internete”, az Internet of Trains elterjedése előtt, amellyel sokat nyerhet a kötöttpályás közlekedés: kiszámíthatóbb menetrendet, jobb tervezhetőséget és prediktív karbantartást. A Knorr-Bremse Vasúti Jármű Rendszerek Hungária Kft. ehhez többféle szenzort és rendszert is készít, amelyek szabványosított adatmegosztási infrastruktúrával kiegészülve járulhatnak hozzá a vasút hatékonyságának növeléséhez.

Kezdetben a „dolgok internete” (IoT) inkább az IT-szakértők játszótere volt: ők tették lehetővé, hogy a gépek kommunikáljanak egymással azáltal, hogy érzékelőkkel és hálózati funkciókkal szerelték fel azokat, és hozzáférést biztosítottak számukra a felhőhöz. Azóta a fizikai tárgyak hálózatba kapcsolása a vasúti ágazatban is kezd teret nyerni: ma már valós idejű információkat is tudnak szolgáltatni a vonatok, ezáltal a késéseket is jobban lehet prognosztizálni. De további alkalmazásra bőven van még lehetőség: a vonatüzemeltetők a prediktív karbantartásban, a vasúti infrastruktúra tulajdonosai a pálya és a jelzőrendszer állapotának elemzésében, a hálózatüzemeltetők pedig a működés racionalizálásában számíthatnak a technológiára.

Mindezen IoT-tevékenységek két fontos közös elemtől függenek: az alrendszerek, járművek és infrastruktúra közötti összekapcsolhatóságától, valamint az iparág egészére kiterjedő skálázási képességtől.

Tavaly, 2022-ben a Knorr-Bremse és a Siemens egy ilyen skálázható megoldást valósított meg a fűtő-, szellőző- és klímarendszerek (HVAC) állapotának digitális, valós idejű megfigyelésére. Az Egyesült Királyságban 172 regionális vonat 733 HVAC-rendszerét szerelték fel utólagosan a Knorr-Bremse állapotfelügyeleti eszközével. A vasúti járművek közlekedése közben összegyűjtött nagy mennyiségű adatot a két stratégiai partner által használt közös platformra továbbították, és az így nyert információkat mesterséges intelligencia segítségével dolgozták fel, hogy átfogó HVAC-rendszerfelügyeleti funkciót hozzanak létre. A hőmérsékleti adatokat például a légkondicionáló rendszerek teljesítményének mérésére használják fel. A begyűjtött adatokból grafikonok készülnek, amelyek a prediktív karbantartás alapját képezik, így csökkenthető a javítás okozta nem tervezett leállások száma.

A vonatokra CO₂-érzékelő rendszereket is telepítettek, amelyek a levegő minőségét figyelték. Ha a minőség egy előre beállított küszöbérték alá csökkent, akkor a vezérlőrendszer növelte a friss levegő beáramlását. Mivel a friss levegőt gyakran hűteni vagy fűteni kell, ez az igény szerint optimalizált levegőellátás csökkenti az energiafogyasztást és a vonat ökológiai lábnyomát.

Az egyes járműgyártók már viszonylag egyszerűen meg tudják osztani az üzemeltetési adatokat az alrendszerek beszállítóival egy projektspecifikus interfészen keresztül. Ahhoz azonban, hogy a vasúti ágazat egésze teljes mértékben ki tudja használni a digitalizáció által nyújtott előnyüket, a szektor számos szereplőjének adataira van szükség.

Tegyük fel, hogy egy a tengelycsapágyat figyelő érzékelő rendellenes rezgést jelez, és prediktív karbantartással időben kicserélik az egységet. Felmerül a kérdés: vajon a többi csapágy is érintett? Ha igen, akkor előfordulhat, hogy a pályaállapot miatt alakult ki a hiba, ehhez azonban a pályát figyelő szenzorokra is szükség van. Az ilyen információk lehetővé tennék a sérült vagy hibás sínek gyors azonosítását és javítását, ezáltal biztosítva, hogy azok ne okozzanak hasonló károkat. És fordítva: a hibás vonatalkatrészek a vasúti infrastruktúrát is károsíthatják, ez is megelőzhető lenne. Az említett példa is azt mutatja, hogy míg az egyes alrendszerekből származó adatok önmagukban is értékes információkkal szolgálnak, még értékesebbé válhatnak, ha több alrendszerből érkező információkkal egyesítik őket.

A flottaüzemeltetőknek, járműgyártóknak általában csak korlátozott lehetőségeik vannak az alrendszerek vagy alkatrészek által szolgáltatott adatok alapján a problémák azonosítására. Ahhoz, hogy a vasúti üzemeltetés minden aspektusához új értéket lehessen hozzáadni, az iparág egyre több szereplőjének a lehető legtöbb adatot kell szolgáltatnia valós időben. Ideális esetben a teljes értékláncot be kell vonni, és minden szereplőnek képesnek kell lennie az adatok olvasására és elemzésére, valamint szolgáltatásaiba történő integrálására.

Ma már általánosan elfogadott, hogy az adatok mindig az érintett eszköz tulajdonosát – azaz általában a jármű üzemeltetőjét – illetik meg. Ha azonban a szóban forgó üzemeltető teljes mértékben ki akarja használni a tárgyak internete által kínált lehetőségeket, akkor hajlandónak kell lennie az adatok megosztására is. Ehhez azonban szabványosított adatteret és formátumokat kell létrehozni a versenytársak közötti együttműködésre alapozva. Az adattér létrehozásán az Európai Vasúti Közös Vállalkozás (ERJU) keretei között dolgoznak. Ennek kialakításakor olyan fontos kérdéseket is figyelembe kell venni, mint az adatvédelem, az adatbiztonság és a szellemi tulajdon.

Végső soron ez a koncepció a „vonatok internetének”, vagy akár az „Internet of Mobility”, a „mobilitás internetének” kialakulását segítheti elő, amelybe a járművek, az üzemeltetők, az infrastruktúra tulajdonosai, és nem utolsósorban az utasok is be vannak kapcsolva. Ez hatalmas kihívást jelent, de a hozzáadott érték rendkívüli: az ágazat kulcsfontosságú mérföldkőhöz érne egy olyan intelligens, végponttól végpontig tartó közlekedési rendszer létrehozásával, amely az egyéni igényekre pontosabban reagálva gyorsabban, hatékonyabban és megfizethetőbben képes az embereket és az árut célba juttatni.

(Nyitóképünk illusztráció. Kép forrása: Getty Images)