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Miles MetschkeMiles Metschke

Miles Metschke

Hitachi Rail STS

2019 USA
以数据分析支撑
全美铁路运输网

列车控制系统的运用解决方案

以数据分析支撑全美铁路运输网以数据分析支撑全美铁路运输网

社会大动脉——铁路运输 存在的课题

在美国,汽车是日常生活必需品,这也正是美国“汽车社会”这一印象的来源。但其实,铁路也是支撑人们生活的一大重要基础设施。事实上,覆盖全美的铁路网所运输的煤炭、建设材料、汽车和日用品的数量,能占到整个运输量的一半以上。如果铁路运输中断,将会严重影响物流运转。

2008年,在美国发生了货运列车与通勤列车相撞的大型事故。在那之后,美国政府为了提高铁路运输的安全性,规定必须在长达数万公里的铁路全线上安装PTC(Positive Train Control)列车控制系统。PTC列车控制系统使用管制中心的集中管理系统,对近2万辆列车的运行状况进行监测。万一发生或检测出有运行故障或异常,就会强制刹车,让列车停下以防止事故发生,从而实现安全的列车运行。

但是,在列车控制系统的运用方面,有一个非常大的课题——系统运用上的故障恢复需要花费很长时间。想要找出引发故障的原因,需要分析大量的数据,这样就导致了列车运行的迟延。

“分析PTC列车控制系统所面临的课题,找出原因,开发出更加有效的列车运行解决方案”——以此为使命,在铁道业务有丰富经验的bet体育app集团行动起来。为了完成这一任务,需要IT技术、分析、铁道系统等广泛的专业知识。因此,Hitachi Rail STS、Hitachi Social Innovation Business、Hitachi Consulting、Hitachi Vantara等集团公司以“One Hitachi”的精神携手合作,汇集各个领域的专家开始了新的解决方案的开发。

社会大动脉——铁路运输 存在的课题

庞大的积累数据成为拦路虎

Hitachi Rail STS的Miles Metschke先生指出:“这是一个史无前例的挑战,接受这一挑战需要勇气。”他预见到要改善PTC列车控制系统的运用,即意味着要与覆盖全美的规模庞大的数据进行对决。虽然深知这一项目难度之高,他仍然决心发起挑战。

对于PTC列车控制系统来说,需要解决的课题有两个。第一个是,要将来自安装在车辆、铁路轨道上的4万多个通讯仪器每分钟发出的庞大的列车运行数据收集、积累起来。在PTC列车控制系统的初期使用阶段,这些运行数据未能被充分利用。Miles先生说:“在进行数据分析之前,我们首先必须要做的工作是,将因数据记录方法的不统一、误记、重复等造成的不可解读的数据加以修改,统一其数据格式,使不可解读的数据变成可利用的数据。”他所说的这一工作被称为数据清洗,是一项非常麻烦、需要很大耐心才能完成的工作,没有任何捷径。负责数据清洗的队员们只能面对一个个的数据,一天接一天地不断地进行这些细致至极的操作。

PTC列车控制系统需要解决的第二个课题是:分析数据,找出引发故障的原因,提出正确的解决方法。至今为止,因为没有这样的软件,当故障发生时,只能靠人工操作去寻找故障原因。Miles先生说:“从庞大的列车运行数据之中,找出PTC列车控制系统的故障原因,分析所得数据,导出解决方法。依靠人工操作需要花几个小时,但利用AI分析只需几分钟就能完成。”因此,AI分析的设计团队致力开发能自动分析故障原因、以最高效率获得解决方法的解决方案。

“将AI分析导入PTC列车控制系统并非易事。我们首先需要与铁路公司进行交流,站在客户的角度深入了解课题。”Miles先生说道。通过不断地摸索,解决各种试运行错误,他们终于完成了新的列车控制系统。

庞大的积累数据成为拦路虎

充满多样性的团队成员们所构建起来的“和”

这个项目团队的成员来自bet体育app集团各个不同的专门领域,统一大家的步调花了一段时间。Miles先生坦诚地说道:“我们的每一位成员,都分别是铁路、分析、AI领域的专家,大家都有自己的个性。思考方式与工作方法都各不相同。”但是,因为全体成员都理解开发此解决方案的社会意义和重要性,都有想要完成任务的强烈愿望,最终我们得以成功地克服了种种困难。面对眼前的难题,就解决方案的走向,我们有过意见分歧、有过争执,但经过多次彻底的意见交换,团队的“和”形成了。Miles先生充满自信地说:“我们认识到虽然各个队员的专业领域不同,但我们大家有同样的激情——想要开发出前所未有的、崭新的解决方案的‘开拓者精神’。”

提升团队力量与提高数据的价值相似。无论所汇集的人才能力有多大,如果不能拥有同一个愿景,团队就不能发挥作用。数据也是如此,七零八散的数据堆放在一起毫无价值。Miles先生接着指出:“挖掘曾经被埋藏的庞大数据,使其焕发光芒拥有价值的方法只有一个,那就是:脚踏实地地去做好数据清洗这样不起眼的工作,要抱有这样富有‘诚’意的工作态度。理所当然地、坚持不懈地去做那些理所当然的事情,就可以创造出绝非理所当然的价值。”

运用AI分析,项目团队让貌似无法兼得的安全性和效率性,在作为美国大动脉的铁路运输业成功实现。Miles先生说:“这次的解决方案给社会带来了巨大的影响。我曾希望通过将AI分析导入铁路业界,为社会带来创新性的变化。沉睡在整个美国的庞大数据让我如愿以偿。充分运用这些数据就可以让世界变得更美好。”Miles先生表示,不仅限于美国,将来还要通过与客户的协同合作将这一数字化改革推向全世界。怀揣着“实现更加美好社会”这样的强大使命感,Miles先生又启程奔赴下一个会议了。

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