鉄道は数十年にわたり、最も信頼性が高く安全な輸送手段の一つであり続けています。しかしながら、世界中の近代的な鉄道システムは、インフラの老朽化、運用リスク、輸送能力の制約、持続可能性への期待の高まりなど、ますます多くの課題に直面しています。
コグニティブ デジタルツインやモノのインターネット (IoT) といった最新技術は、鉄道事業者が様々なリスクに対して機敏に対応し続けるためにどのように役立つのでしょうか？鉄道システムのデジタルツインの背後にあるコンセプトとは一体何でしょうか？このブログ記事では、これらについて詳しく解説します。
コンテンツ:
- 鉄道業界の動向と課題
- 鉄道業界におけるデジタル ツインとは?
- コグニティブ デジタルツイン: HCLTech のストーリー
- コグニティブ デジタルツインを採用するメリット
- AnyLogic とは?
- デジタルツインの始め方
鉄道業界の動向と課題
鉄道システムはますます複雑化し、新たな地域をカバーし、人々や国全体を結びつけています。これには、まず計画を立て、次に効率的に維持する必要があるインフラストラクチャと資産の需要の増加が伴います。
地球温暖化が依然として重大な問題となっている中、二酸化炭素排出量の削減とエネルギー消費の最適化は、現在、世界中の鉄道事業者にとって重要な優先事項となっています。
一般的に、鉄道輸送事業者は効果的な鉄道ヤード管理を確保し、次のような一連の課題に対処する必要があります:
- 監視と制御: 鉄道資産とインフラストラクチャの状態を監視し、データに基づく意思決定の欠如を克服。
- 安全リスク: プロセス計画と実際の有効性のギャップを埋めながら、運用上のリスクに対処。
- 管理: ダウンタイムを減少させ、異常を特定し、資産の寿命を延ばすための予測戦略を実装。
- ネットワークの最適化: ネットワーク効率を高め、線路容量と車両利用率を最大化。
- 環境規制: 安全性、セキュリティ、およびグリーン基準を満たす。
- スケーラビリティ: 鉄道システムの拡張を可能にして、より大きな容量と多様な列車の車両に対応。
鉄道業界におけるデジタル ツインとは何か?
鉄道事業者は、常に最新技術を導入する必要があります。そうした技術の一つが、業界全体で人気が高まっているデジタルツインです。
デジタルツインとは、物理的な事業運営や資産を仮想的に複製した、相互接続されたシステムです。このシステムは、既存のインフラをリアルタイムでミラーリングします。IoT センサーデータやその他のデジタル信号を取り込むことで、物理的な動作をシミュレートし、パフォーマンスを監視し、予測分析をサポートします。
デジタルツインの基礎とその構築方法についてご興味をお持ちの場合、デジタルツインに関する詳細なホワイトペーパーをご覧ください。
デジタルツインは、鉄道業界全体の物理的な資産、インフラ、そしてオペレーションを動的かつ相互接続された形で表現することで、鉄道ヤード管理を変革しています。これらの相互接続されたモデルは、車両や信号システムから駅、線路、そして乗客の流れに至るまで、あらゆるものの挙動、状態、そしてパフォーマンスを再現します。
デジタルツインは、センサー、IoTデバイス、運用システムからのデータを継続的に統合することで、鉄道事業者にリアルタイムの可視性と予測的な洞察を提供します。これにより、資産の健全性を監視し、シナリオをシミュレーションし、故障を事前に管理することで、より効率的な鉄道ヤード管理が可能になります。
コグニティブ デジタルツイン: HCLTech のストーリー
デジタルツインの概念は明確になりましたが、コグニティブ デジタルツインとは何でしょうか？HCLTech の実例で詳しく見ていきましょう。このコンサルティング会社は、コグニティブデジタルツインによって変革をリードしており、大手鉄道会社向けにデジタルツインを構築しました。
コグニティブ デジタルツインの概念は、人工知能、機械学習、高度なシミュレーションを組み込むことで、従来のモデルをはるかに超えています。鉄道ヤード管理では、物理的な資産とプロセスを模倣し、それらから学習し、変化する状況に適応し、スマートなアクションを推奨する仮想環境を構築することを意味します。
HCLTech のコグニティブ デジタル ツインは、IoT センサー、資産管理システム、地理空間プラットフォーム、クラウドベースのサービスからデータを収集し、AnyLogic シミュレーションモデルに入力しました。
HCLTech の鉄道ヤード管理向けデジタルツインソリューションは、従業員のシフト、部門活動、サービスリクエスト、リソース割り当てを一元管理し、オペレーターがアクティブな役割を追跡し、サービス状況を監視し、リアルタイムの支出を可視化することを可能にしました。
HCLTech の資産管理用レール ツインを使用すると、エンジニアはリアルで没入感のあるシミュレーション内で、線路の摩耗を特定し、スイッチの切り替えを監視し、修復作業をスケジュールすることができます。
HCLTech は、AnyLogic Conference 2024 でこのコグニティブ デジタル ツインのプロジェクトを発表しました。HCLTech がこのモデルを構築し、シミュレーション、IoT、予測分析を統合した方法については、以下のビデオをご覧ください。
AnyLogic の活用方法について、ぜひ御社の経験を 9 月 9 日に開催されるAnyLogic Conference 2025 で、発表していただければ幸いです。お客様の知見を共有し、他のシミュレーション専門家と交流を深めましょう。
コグニティブ デジタルツインを採用するメリット
コグニティブ デジタルツインは真のビジネス価値をもたらします。HCLTechの事例がそれを証明しました。大手鉄道事業者は、リアルタイム監視、予測分析、そしてデータに基づく意思決定を実現することで、以下の成果を達成しました:
- 鉄道資産のパフォーマンスが 25～30% 向上。
- 管理コストが 20～30% 削減。
- 計画の有効性が 10～30% 向上。
このソリューションのモジュール型アーキテクチャにより、鉄道ヤード管理のユースケース全体にわたって迅速なカスタマイズが可能になりました。これには、分岐器や信号の健全性監視、リアルタイムの占有状況追跡、物流、交通渋滞管理などが含まれます。
コグニティブ デジタルツインは、既存の鉄道運行をサポートするだけではありません。交通機関における積極的かつ顧客中心の未来への移行を可能にします。
なぜ AnyLogic か？
AnyLogic は、マルチメソッド シミュレーション 機能により、コグニティブ デジタルツイン フレームワークの強化において中心的な役割を果たします。AnyLogicの柔軟性により、開発者や鉄道事業者は乗客の行動、プラットフォームインフラ、信号性能などをシミュレーションできます。
AnyLogic に内蔵された 鉄道ライブラリと可視化ツールは、詳細なミラーリングと迅速なシナリオ分析を可能にします。これにより、「what-if」シナリオのテストが容易になり、実際の運用に変更を加える前に運用を最適化できます。
デジタルツインの始め方
デジタルツインの導入は、想像以上に簡単です。まずは以下の手順を踏んでください:
- シミュレーションによって即座に価値を生み出せる、効果の高いユースケースを特定します。例えば、予知保全、ヤード運用、乗客の流れの評価などが挙げられます。
- AnyLogic を使用してモジュール式の概念実証モデルを構築し、IoT デバイス、資産管理システム、コントロール センターからのライブ データを段階的に統合します。
- AnyLogic のコンポーネントと業界の専門知識を活用して開発プロセスを加速します。
適切なアプローチを採用すれば、鉄道事業者は事後対応型の運用から予測型の運用に移行し、1 つのシミュレーションで賢明な決定を下すことができます。
コグニティブ デジタルツインのビジョンを実現する準備はできましたか？AnyLogic を無料でダウンロードして、インテリジェントでスケーラブルなシミュレーションの構築を今すぐ始めましょう。
