Studium przypadku: Network Rail na temat decyzji opartych na danych zapewniających bezpieczeństwo naszych kolei


Sieć kolejowa Wielkiej Brytanii składa się z około 200 000 kilometrów torów, z których większość pochodzi z czasów wiktoriańskich.

Jednak koleje stoją przed bardzo współczesnym problemem: radzenie sobie ze skutkami zmian klimatycznych i wzrostem liczby ekstremalnych warunków pogodowych.

Szczególne ryzyko dla wykopów i nasypów kolejowych stwarzają intensywne opady deszczu, zwłaszcza występujące w krótkim okresie. W najgorszym przypadku uszkodzenia robót ziemnych mogą spowodować zanieczyszczenie torów i wykolejenie pociągu dużych prędkości.

Jako organizacja odpowiedzialna za infrastrukturę kolejową, Bezpieczeństwo jest dla Network Rail priorytetem. Krótko mówiąc, wypadki na kolei stanowią zagrożenie dla życia.

Firma musi jednak także dbać o działanie sieci, unikając opóźnień i zakłóceń. Jeśli istnieje ryzyko uszkodzenia robót ziemnych, standardową reakcją jest wprowadzenie ograniczeń prędkości na linii: mniejsza prędkość skraca drogę hamowania i minimalizuje ryzyko wykolejenia.

Opóźnienia na kolei stwarzają własne zagrożenie dla bezpieczeństwa. Aby poprawić bezpieczeństwo i ograniczyć zakłócenia, Network Rail oraz Rada ds. Bezpieczeństwa i Standardów Kolejowych zwracają się w stronę analizy danych. Projekt został zaprezentowany jako studium przypadku na niedawnej konferencji Big Data and AI World w Londynie na początku marca 2024 r.

Reklama

„Częścią tego, co robimy w Network Rail, jest refleksja nad faktem, że ekstremalne warunki pogodowe, w szczególności opady deszczu, są zjawiskiem coraz częstszym i coraz bardziej ekstremalnym” – powiedział Russell Shanley, kierownik grupy zadaniowej ds. ryzyka pogodowego w Network Rail.

„Niektóre potencjalne konsekwencje tego są naprawdę poważne. Jednym z wyzwań stojących przed naszymi kolegami z działu inżynierii i operacji jest to, w jaki sposób zapewnić bezpieczeństwo pasażerom i towarom, a jednocześnie świadczyć usługi… kiedy podejmujemy decyzje o tym, czy pociągi będą kursować, czy też nie i z jaką prędkością będziemy jeździć. je uruchomić, musimy rozważyć cały szereg środków. Zależy to w dużej mierze od zorganizowanej inżynierii i oceny operacyjnej oraz od decyzji opartych na ryzyku, które nasi ludzie podejmują każdego dnia”.

Wycinki i nasypy

Na brytyjskich liniach kolejowych wykonano ponad 250 000 prac ziemnych, obejmujących wykopy w ziemi, przez które przebiegają tory, oraz nasypy, po których przebiegają tory. „Są to dwa rodzaje aktywów, które są najbardziej narażone na awarie podczas ulewnych opadów” – powiedział Mike Briggs, dyrektor ds. analizy danych w Radzie ds. Bezpieczeństwa i Standardów Kolejowych.

Jego zespół postanowił stworzyć model opadów i prawdopodobieństwa awarii robót ziemnych. Każde prace ziemne są monitorowane pod kątem 100 różnych parametrów, a zespół Briggsa dysponował ponad ośmioma terabajtami danych o opadach dostarczonych przez firmę Biuro Met.

W tym celu kraj podzielono na siatki kwadratowe o powierzchni 1 km, w których opady deszczu są mierzone co pięć minut. Aby zadanie było jeszcze bardziej złożone, nie wszystkie prace ziemne mają te same standardy danych.

„To naprawdę duże wyzwanie związane z danymi” – powiedział Briggs. „Jeden z innych problemów, jaki mieliśmy, dotyczył okresu analizy, nie wystąpiło zbyt wiele awarii. Musieliśmy się upewnić, że modele, które opracowaliśmy, aby zrozumieć ryzyko awarii podczas opadów, były statystycznie istotne. Musimy pamiętać, że decyzje dotyczące prędkości pociągów pasażerskich podejmujemy w oparciu o wyniki tych modeli.”

Oznacza to, powiedział Briggs, ścisłą współpracę z ekspertami Network Rail.

„Analiza, którą przeprowadziliśmy, składała się z dwóch części” – kontynuował Briggs. „W przypadku tych robót ziemnych pierwszym modelem był model podatności na zagrożenia. Biorąc pod uwagę ilość opadów, które na nią spadają, jakie jest ryzyko, że to nie zadziała?

„A drugi był modelem eskalacji. Coś się nie udało. Jakie jest ryzyko, że faktycznie stanie się to zagrożeniem wykolejenia? Podejście, które przyjęliśmy, było podejściem statystycznym. Sprawdziliśmy, ile razy w przypadku budowli ziemnej o określonej wielkości i kształcie padały opady o określonej intensywności? A ile razy widzieliśmy porażki?”

Ten model statystyczny stał się następnie podstawą nowego narzędzia PRIMA – Proportionate Risk Response to Implementing Mitigating Speeds to Assets.

Opóźnienia i zakłócenia

PRIMA pomaga zespołom operacyjnym Network Rail identyfikować części torów, które są zagrożone w wyniku ulewnych opadów. Ma jednak również na celu zapewnienie operatorom bardziej szczegółowego obrazu ryzyka i ograniczenie konieczności stosowania ogólnych ograniczeń prędkości.

Jest to ważne, ponieważ ograniczenia prędkości są nie tylko niewygodne – same w sobie stwarzają ryzyko.

„Kiedy spojrzymy na to podstawowe ryzyko, jakim są opady deszczu powodujące awarię robót ziemnych, złagodzenie tego ryzyka jest stosunkowo proste. Możemy zwalniać lub zatrzymywać pociągi” – powiedziała Shanley. „Ale coraz częściej musimy myśleć o uderzeniu i wynikającym z niego ryzyku, jakie powodujemy, zatrzymując lub zwalniając pociągi”.

Niektóre z tych zagrożeń są znaczące, jak na przykład przejazd pociągu na czerwonym świetle. Operatorzy kolejowi widzą jednak inne problemy, zwłaszcza jeśli opóźnienia powodują przepełnienie na stacjach. Obejmują one zarówno zwiększone ryzyko upadku osoby na torze, jak i wzrost agresywnego zachowania.

„Może się zdarzyć wiele różnych rzeczy, a głównym ryzykiem jest wykolejenie w danym miejscu, ale także decyzje, które podejmujesz w zakresie prędkości i tego, co jeszcze może się wydarzyć w sieci” – powiedział Briggs . Opóźnienia mają także skutki ekonomiczne.

Napędzani danymi

PRIMA działa jako narzędzie wspomagające podejmowanie decyzji, które ocenia ryzyko wykolejenia, ryzyko ograniczenia prędkości i ryzyko ekonomiczne. Umożliwia zespołom operacyjnym podejmowanie decyzji w oparciu o dane i stosowanie ograniczeń prędkości w bardziej skalibrowany sposób, aby dostosować je do ryzyka na określonym odcinku toru. Zapewnia to bezpieczeństwo, ale jednocześnie zapewnia możliwie najlepsze działanie sieci.

W przyszłości Network Rail może dodać do swoich narzędzi zdalne czujniki i zdalne monitorowanie stanu; wykorzystuje już zdjęcia satelitarne, a w przyszłości może to sprawdzić sztuczna inteligencja (AI). „W tej chwili jesteśmy w dużym stopniu zależni od inżynierów, którzy lokalizują i przeglądają obrazy” – powiedział Briggs.

Network Rail szuka także innych sposobów, w jakie analityka może poprawić bezpieczeństwo i działanie, pod warunkiem, że uda jej się uzyskać dane. Opady deszczu i prace ziemne to tylko jedno z zagrożeń.

„Są to bardzo wąski wycinek zagrożeń związanych z pogodą, które wpływają na kolej” – powiedział Shanley. Przyznaje, że często jest pytany o „liście na linii”.

„Dam ci nową: trampoliny na linie” – kontynuował. „Każdego roku w wyniku silnych wiatrów w którymś miejscu na sieci wystąpią zakłócenia, ponieważ na tor wyleciały co najmniej trzy trampoliny. Od czego w ogóle zacząć od danych dotyczących tego ryzyka?”



Source link

Advertisment

Więcej

Advertisment

Podobne

Advertisment

Najnowsze

Kalifornijska policja aresztuje cztery osoby w związku z kradzieżą popiersia z klocków Lego o wartości 300 000 dolarów

Mieszkańcy Los Angeles mogą spać spokojnie, wiedząc, że szajka przestępcza nie prześladuje już sklepów detalicznych w mieście, by zasilić czarny rynek klocków Lego....

Taylor Swift wykorzystuje teksty Apple Music do dzielenia się zagadkami na nowym albumie

Taylor Swift 19 kwietnia wyda swój najnowszy album zatytułowany „The Tortured Poets Department”. W zeszłym tygodniu piosenkarka nawiązała już współpracę z Apple Music...

Oto porównanie bezpłatnego miejsca i uaktualnień w iCloud na tle konkurencji

Firma Apple po raz pierwszy wprowadziła usługę iCloud na konferencji WWDC 2011, a Steve Jobs zachwalał ją jako najlepszy sposób przechowywania dokumentów, poczty,...
Advertisment