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數位雙胞胎徹底改變了鐵路網

該解決方案可加快列車的流程,提高鐵路安全,並為歐洲其他地區展示了道路。

文字:格利·拉姆勒
照片:勞爾梅

愛德拉勞德特 是一家私人鐵路基礎設施公司,在愛沙尼亞經營 224 公里的軌道,11 個車站和 20 個站點。

在 20 年前,我們看到鐵路開始受到技術維修工作負擔的困擾:舊的類比系統已經過時,許多組件已過時,它們的生產已停止,並且在愛沙尼亞沒有官方代表,」說 雷恩卡爾哈斯, 愛德拉勞迪的首席執行官。

Edelaraudtee 與西門子大阪希蒂 Ö 攜手解決老化技術的挑戰, 前往追蹤, 工藝和 德國自動化。這項合作在愛沙尼亞鐵路基礎設施中創造了重大的創新浪潮。

因此,Edelaraudtee 現有的系統已被數位化,並提高鐵路網絡的靈活性、未來可持續性和效率。儘管以前的安全水平很高,但現在整個系統已經過微調並滿足現代期望。

安全解決方案 SIL3 級別認證

由 Edelaraudtee 和 Instry 系統架構設計師以西門子技術為基礎的數位 twin 技術,可與所有相關持份者(例如安全評估員)進行遠端測試。由於這一點,關鍵人員不再需要實際前往現場,但部分工作可以遠程完成。

這些新解決方案可用於改善列車速度和安全功能,互鎖和路口監控,開關加熱,集中門禁控制和應用維護。該解決方案已獲 SIL3 級別的獨立安全評估員 (ISA) 批准。

Go Track 負責整個項目,Saksa Automatika 負責櫃的交付和組裝。

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Edelaraudtee、Go Track、Instry、德國自動化和西門子的合作,導致了整個鐵路網絡以整合和數據驅動的方式運行的系統。照片中,前排,Edelaraudtee 的系統建築師卡烏里·奧拉斯(左)和首席執行官 Rain Kaarjas。後排:薩薩自動卡首席執行官阿特斯·阿魯佩爾(左)、西門子合作夥伴經理魯斯蘭·哈姆津,以及德國自動汽車銷售經理阿爾多·卡爾朱梅。

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奥拉斯香里,愛德拉勞迪的系統架構師。

本地專家扮演著重要的角色

奥拉斯香里Edelaraudtee 的系統架構師表示,大約十年前,這個廣泛的項目從簡單的電話開始。

「原來的任務似乎很小:使用類比技術找到數位數據傳輸到單一層級交叉的解決方案。然後 Go Track 為我們提出了基於西門子的工業邏輯控制器管理火車站的解決方案。這是一個快速而廣泛的發展過程的開始,直到今天一直持續積極,並將在未來繼續進行,」Oras 說。

選擇技術合作夥伴的決定因素是西門子的本地代表和合作夥伴的存在,這使困難的情況可以在必要時與國際專家一起快速解決。

Oras 補充說:「我們擁有共同的願景和類似的價值觀:我們專注於尋找解決方案,並對對對方的重要性有良好的理解以及我們如何互相支持業務。」

「如今,在使用 digital twin 預測之前,我們就不做任何事情。「
奥拉斯香里

瑞士訪問帶來了想法

第一個數字化的地方是圖里火車站和地面交界處,接著是塔林-瓦伊克和基薩。當開發的系統出現挑戰時,西門子在本地業務的重要性變得具體化。

如果沒有西門子在愛沙尼亞的專家,我們將無法解決這些挑戰,因為我們正在取代一個非常複雜的技術實體,」奧拉斯說。

Edelaraudtee 工程師到了瑞士西門子客戶的開發中心,了解這些系統已經在歐洲如何運作。

我們的目標是在我們自己的環境中進行類似的實施,但更靈活地進行。我們決定我們的專家必須學習如何自己製作它們。這就是我們開始為西門子平台創建軟件解決方案的方式,以確保一切符合歐洲安全標準。

有趣的是,我們位於 Võhma 的小火車站受到與柏林中央火車站完全相同的要求。但是,如果我們有世界上最好的工程師,好的想法,設備和合作夥伴可以使用,我們將找到解決方案。

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德國自動化公司首席執行官阿特斯·阿魯佩雷在圖里火車站的自動化室中。

數位環境使工作效率更高

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圖里的控制室的照片。在屏幕上,交通控制中心。

向前最大的躍進是引入 digital twin — 這是與真正的鐵路基礎架構的虛擬等效果,可讓流程在部署之前進行測試。

過去,我們建立了物理模型來測試系統。看起來很好,但很難更新。現在一切都是數字化完成:測試,模擬,教學。幸運的是,我們在正確的時間開始開發-五年前,某些產品或數字雙胞胎無法使用,」該系統的創造者之一·奧拉斯考里說。

當實體轉移到數字環境時,我們的工作時間變得顯著更有效率。如今,在使用 digital twin 預測之前,我們就不做任何事情。」

最終結果是一個系統,整個鐵路網絡以整合和數據驅動的方式運作。這可以改善軌道維護、增加安全性並減少停機時間。

Edelaraudtee 團隊創建了可以將日誌直接傳遞到機器技術人員的桌上型電腦,並符合國際網路安全標準的軟件。該團隊有一個系統,在其他國家仍在考慮。而發展仍在繼續:下一步是將工業自動化和 BIM 建模調整。

石榴石墨水

1997 年在愛沙尼亞成立。

屬於 Go 集團的鐵路基礎設施公司。

為鐵路公司和車隊擁有者提供鐵路基礎設施服務和交通管理。

管理 223.8 公里的鐵路線(包括塔林 — 萊勒 — 佩爾努),11 個火車站和 20 個車站外的乘客月台。

約有 50 名員工。

大膽進入國外市場

Saksa Automaatika 的任務是為開發項目提供西門子支持。他們負責供應元件、組裝設備櫃以及由 Edelaraudtee 和 Instry 創建的連接軟件。

Edelaraudtee 的人們來訪問並談論他們的可擴展性想法,」回憶 阿尔多·卡尔朱梅,德國自動化事業銷售經理。

雖然我不知道鐵路是如何運作的,但它很令人興奮。我們的工作是逐一組裝電氣配電板。這是一個巨大的挑戰,但也非常激勵人心。

魯斯蘭·哈姆辛西門子公司的波羅地區合作夥伴經理強調,Edelaraudtee 嘗試新技術的勇氣使他們與許多其他客戶脫穎而出。

通常需要數年才能將新技術引入到第一個真實項目中。愛德拉勞迪立即願意嘗試一下。我的任務是擔任西門子專家和客戶之間的聯繫人。我們選擇的解決方案經過 Go Track 測試和認證,可以大膽出口到國外市場。

阿特斯·阿魯佩雷Saksa Automaatika 董事總經理回想,Edelaraudtee 在該國剛開始談論工業 4.0,許多人對數字雙胞胎一無所知的時候,Edelaraudtee 開始了其發展項目。

這個項目當時在愛沙尼亞是革命性的,」阿魯佩說。

現在,我們可以說,該基礎設施公司擁有一個真正的工具,使鐵路每天更安全,更有效率。

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Edelaraudtee 和其合作夥伴創建了一個通過 SIL3 批准和 ISA 官方認證的安全解決方案(獨立安全評估員)。

愛沙尼亞是整個歐洲的榜樣

Rain Kaarjas 表示,儘管最初並非每個人都相信 Edelaraudtee 可以開發這種系統,但最終結果是一條功能強大且具備未來的鐵路。

我們擁有一個從中繼時代到數字時代的經驗豐富的團隊,並與他們一起創造符合歐洲最高標準的產品。

2007 年,Edelaraudtee 僱用了 150 人,但現在我們有 48 人,但我們從同一個數字鐵路交通控制中心運行比以往任何時候都多的火車。」

Kaarjas 認為,長遠來看,愛沙尼亞鐵路的發展可以成為整個歐洲的榜樣。

我們做出了一系列大膽的決定,為新技術打開了大門。我們將滾輪車輛和基礎設施從蘇聯時代的傳統帶到現今,並引入了現代通信解決方案,這些解決方案也將在未來允許使用自動駕駛列車。然而,這不可避免的一部分是網絡安全和新一代工程師的參與。這些是我們的挑戰和機會。」

這次採訪是在 2025 年 10 月 22 日進行的。