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数字孪生模型在铁路领域大有作为

时间:2019-09-23 09:03:10 来源:人民铁道网 作者:李施璇
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  数字孪生模型已经成为当下最热门的话题之一,世界各地许多业主运营商已经意识到数字孪生模型在其工作中的潜力,并且已经开始探索在铁路和交通运输网络的设计、施工、运营和维护的整个过程中应用大数据分析、人工智能(AI)和机器学习(ML)的机会。
 
  什么是数字孪生模型
 
  数字孪生模型是物理资产、流程或系统以及可供我们了解并对其性能进行建模的工程信息的数字化表示。这里的资产可以是任何事物,例如车站内的自动扶梯、轨道及道岔、立交桥等相关基础设施,甚至是整个城市。
 
  物理资产上连接的设备和传感器会收集可能与资产状态或性能相关的数据,这些数据可以映射到数字孪生模型上,以了解物理资产在真实环境中的表现,同时,通过分析或模拟,还可以了解资产未来的表现,或使用一系列不同参数时的表现。
 
  为什么数字孪生模型如此重要
 
  数字孪生技术在制造业等行业已经存在了很多年,推动了精益流程,提高了资产性能,能够预测存在故障风险的组件并进行提示。此外,数字孪生模型技术还可以确保根据学习的经验提升设计,并将这些经验应用于未来的产品和系统中。
 
  在新铁路的规划、设计和施工期间或进行重大升级时,工程数字孪生模型可以根据运营要求优化设计,并通过模拟来降低工期延误或施工不合规的风险。
 
  在运营期间,业主运营商可以将来自物联网(IoT)互联设备(如可以进行持续勘测以实时跟踪现实环境中的资产变化的无人机)的数据添加到数字化表示中,从而更深入地了解运营状况。
 
  实现数字孪生模型的潜力
 
  数字工程信息就像是基础设施资产的“数字DNA”。就像医生可以通过分析人类DNA来预测健康问题并进行个性化护理来改善身体状况一样,项目交付公司可以利用数字工程信息来实现协作、改进决策并提供更好的项目成果。
 
  对于业主运营商,利用“数字DNA”就是创建并使用数字孪生模型,以充分发挥其优势——个性化资产维护,并最大限度地提高资产可靠性、延长正常运行时间。所有者将使用数字孪生模型做出更好的决策,获得更高的效率并提高性能。
 
  当前的网络是未来项目的数字孪生模型
 
  Bentley的用户正在通过推进数字化工作流并利用智能组件和数字化环境来改进项目交付,并确保资产更有效地运转,这种情况每天都在世界各地发生着。印度那格浦尔地区的Maha Metro(马哈拉施特拉地铁轨道有限公司)就已成功实现这些目标。
 
  Maha Metro部署的CDE可记录所有数据,并使用资产标签来链接Bentley开放式建模应用程序(如其企业资源规划系统)创建的组件。目前,在CDE中,约有400名用户处理了数十万份图纸和文档,用户可以在需要时,随时随地对可信信息进行实时访问。
 
  Maha Metro和其供应链在设计和施工期间创建的数字DNA有助于该组织管理其当前、未来和翻新的资产。确保这些可信的信息保持最新状态且可访问,该组织的系统有助其做出战略性决策、建立基于状态的监测并制定预测性维护策略,有望在铁路的25年运营周期中节省至少2.22亿美元。
 
  显然,数字孪生模型正展现出强劲的动力,尤其是在目前已制定IoT计划的组织中。由于数字孪生模型还处于初始发展阶段,因此它需要具有明确业务目标的方法,以及不断进行尝试并从经验中学习的灵活方法。正如Maha Metro引领着行业的发展趋势和方向一样,Bentley期待看到数字孪生模型能够在铁路所有者及其供应链中普遍采用。
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标签: 科技
编辑: 孙玥
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