Chuyển đến nôi dung chính

Đường sắt Thông minh hơn

Trí tuệ số, và các công cụ phân tích và tối ưu hóa tích hợp đang thay đổi hình dạng của cha đẻ của ngành vận chuyển

 



Ðiểm dừng kế tiếp: một hành tinh thông minh hơn
Hãy tưởng tượng một hệ thống đường sắt thông minh—được đưa vào đầy đủ trí tuệ số để giúp tăng công suất và khai thác cũng như làm giảm ùn tắt giao thông. May mắn thay, chúng ta không phải chờ cho đến khi thấy tác động đó xảy ra, bởi vì các hệ thống đường sắt thông minh hơn đã và đang được triển khai trên toàn cầu.

 

Loạt hội thoại về một hành tinh thông minh hơn, Ðiểm dừng kế tiếp: một hành tinh thông minh hơn

Trong phần lớn hai thế kỷ qua, các hệ thống đường sắt thế giới hiện thân như là biểu tượng, và là một động cơ theo nghĩa đen cho quá trình hiện đại hóa. Ðường sắt là một phần không tách rời của cuộc Cách mạng Công nghiệp, sự mở rộng vùng Viễn Tây, Hoa Kỳ và mở cửa nền kinh tế toàn cầu cho các dân tộc ở mọi nơi. Ngành đường sắt nối kết các cộng đồng với nhau, thúc đẩy sự phát triển đô thị, và giúp vận chuyển hàng hóa giữa các cộng đồng, thành phố.

Dù những lãng mạn về tàu hỏa có thể đã qua, nhưng chúng ta vẫn còn phụ thuộc vào các đoàn tàu. Mỗi năm, các tuyến đường sắt của hành tinh vận chuyển 10 tỷ tấn hàng hóa và 21 tỷ hành khách. Và với xu hướng dân số hiện tại cũng như mô hình đô thị hóa đại trà, nhu cầu này chỉ sẽ tăng thêm. Từ năm 2006 đến 2007, thị trường đường sắt toàn cầu đã tăng 9%. Riêng tại Hoa Kỳ, nhu cầu vận chuyển hàng hóa bằng đường sắt ước tính sẽ tăng gấp đôi trong 25 năm sắp tới.

Và nhu cầu đó là điều tốt. Vận chuyển đường sắt có hiệu quả mặt năng lượng hơn từ hai đến năm lần so với đường bộ hoặc hàng không. Một tấn hàng hóa vận chuyển bằng đường sắt có thể đi được 423 dặm đường với một gallon nhiên liệu. Và một đoàn tàu chở hàng trên đường sắt có thể thay thế 280 xe tải chạy trên đường bộ, giảm sử dụng nhiên liệu, bớt ùn tắt giao thông và phát thải khí carbon. Trong thực tế, hành khách đi tàu hỏa sẽ tạo ra lượng khí CO2 ít hơn từ ba đến mười lần so với xe đi ô-tô hoặc máy bay.

Vấn đề là nhu cầu về đường sắt trên toàn cầu đang vượt hơn so với công suất, gây quá tải cho các hệ thống hiện tại, tạo ra những nút thắt cổ chai và hạn chế khả năng phát triển của các nền kinh tế yếu. Các chuyến tàu có thể chậm trễ tại các trung tâm bị tắt nghẽn hoặc vì phải dừng lại nhường chỗ trên các tuyến chỉ có một đường ray. Việc giữ chỗ cho hành khách và hệ thống bán vé cần phải hiện đại hóa. Dân số đô thị phát triển dẫn đến nhu cầu sử dụng đường sắt tăng chưa từng thấy, và chính phủ đang đưa ra những yêu cầu ngày càng tăng đối với đường sắt để bảo đảm an toàn. Rất đơn giản, với hạ tầng và công nghệ đang lão hóa hiện nay sẽ không hỗ trợ cho nhu cầu vận chuyển của hành tinh thông minh hơn.

Thay vào đó hãy tưởng tượng một hệ thống đường sắt thông minh – một hệ thống đưa vào đầy đủ trí tuệ số để giúp tăng công suất và khai thác cũng như làm giảm ùn tắt giao thông. Một hệ thống mà lịch tàu chạy được điều chỉnh một cách năng động để đối phó với việc ngừng chạy vì thời tiết. Trong hệ thống đó, sự chậm trễ được giảm thiểu bằng các bộ phận tự kiểm tra. Trong hệ thống đó, các cảm biến thông minh phát hiện các sự cố tiềm ẩn trước khi chúng gây ra sự chậm trễ hoặc trật đường ray. Trong hệ thống đó, các toa xe tự theo dõi bản thân và các chuỗi cung ứng, cũng như mô hình đi lại của hành khách được phân tích để giảm thiểu tác động đối với môi trường.

May mắn thay, chúng ta không phải chờ cho đến khi thấy tác động đó xảy ra, bởi vì các hệ thống đường sắt thông minh hơn đã và đang được triển khai trên toàn cầu. Tập đoàn Union Pacific Corporation đang thử nghiệm một hệ thống giám sát vô tuyến sẽ thu thập và phân tích các dữ liệu then chốt trên tàu hỏa, từ áp lực không khí cho đến giám sát phanh cũng như từ nhiệt phát sinh từ bánh xe cho đến tình trạng của trục. Hành khách thường xuyên của hệ thống vận chuyển công cộng Singapore sử dụng thẻ thông minh để trả cước đi tàu điện và xe buýt, và các dữ liệu thu được sẽ giúp xác định các tuyến và lịch biểu theo thói quen của hành khách. Ngành đường sắt Hòa Lan sử dụng phần mềm phân tích tiên tiến để đo 56.000 biến số, bao gồm hạ tầng đường ray và nhu cầu hành khách, để tập hợp và lên lịch cho hơn 5.000 chuyến tàu khách hàng ngày, nâng cao hiệu quả hoạt động khoảng 6% với khoản tiết kiệm hàng năm dự kiến 20 triệu Euro. Bang California dự đoán rằng các chuyến tàu cao tốc có thể giúp giảm hơn 5.5 tỷ tấn khí phát thải gây hiệu ứng nhà kính và tiết kiệm được 12.7 triệu thùng dầu mỗi năm.

Hơn hai thế kỷ qua, chúng tôi đo đạc giá trị tăng trưởng chi li của các đoàn tàu tính bằng dặm đường ray và theo dặm trên giờ. Trong thế kỷ này, chúng tôi có thể đo đạc theo sự thông minh của đoàn tàu theo mỗi dặm.

Hãy chung tay xây dựng một hành tinh thông minh hơn.




Think