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在地處慕尼黑郊外的Allach機(jī)車廠，常常進(jìn)行與列車相關(guān)的數(shù)據(jù)分析。自2014年開始，西門子交通數(shù)據(jù)服務(wù)中心落戶于此。在這里，專家們攜手鐵路服務(wù)中心，通過分析與交通有關(guān)的復(fù)雜數(shù)據(jù)流，幫助客戶優(yōu)化其運營。

西門子交通數(shù)據(jù)服務(wù)中心（MDS）負(fù)責(zé)人Gerhard Kreß被列車所包圍——既有真實的列車，也有虛擬的列車。他面前的顯示器上，是一張列車示意圖。在MDS的開放式辦公室內(nèi)，掛著一張白板，白板上用紅筆和藍(lán)筆寫滿了描述列車運行的公式和方程。向窗外望去，Kreß能看到慕尼黑郊外Allach工業(yè)區(qū)鱗次櫛比的屋頂，在這里，西門子正在建造Vectron型機(jī)車。自2015年10月起，這里也是維修和保養(yǎng)機(jī)車的地方——與鐵路服務(wù)中心相距僅三節(jié)火車車廂。通向列車維修車間的，不只是兩條軌道，還有兩個世界：虛擬世界和現(xiàn)實世界。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型

來自歐洲及其他非歐盟國家的機(jī)車、高鐵和當(dāng)?shù)亓熊嚨臄?shù)據(jù)流匯聚在MDS。通過分析這些數(shù)據(jù)，MDS的20位程序員、數(shù)據(jù)庫專家和項目執(zhí)行經(jīng)理，為鐵路領(lǐng)域開發(fā)數(shù)據(jù)驅(qū)動型服務(wù)，在實時列車監(jiān)測、磨損和組件故障預(yù)測以及復(fù)雜列車問題分析等方面。

Kreß說，“在列車駛?cè)敕?wù)中心之前，我們已經(jīng)知道需要做些什么。”這最大限度地提高了列車的可利用率。Kreß補充說：“我們是在2014年年中才開始組建這支團(tuán)隊。開始并不容易，我們急需數(shù)據(jù)分析專家。”

數(shù)字化轉(zhuǎn)型為鐵路技術(shù)發(fā)展定下了基調(diào)。傳統(tǒng)上，列車保養(yǎng)包括了定期在運行中心對列車進(jìn)行檢查、解決顯而易見的問題，以及維護(hù)機(jī)器，數(shù)字技術(shù)在這些領(lǐng)域開啟了通往更高層次服務(wù)的大門。遠(yuǎn)程或本地采集的傳感器數(shù)據(jù)、報錯消息和日志文件，為MDS員工提供了*的詳盡的列車信息。

位于Allach的西門子鐵路服務(wù)中心。

西門子提供的高級數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)確保了RENFE運營的Velaro E高速列車可靠運行。

數(shù)十億個數(shù)據(jù)點

事實上，數(shù)字技術(shù)為專家提供的遠(yuǎn)不只是關(guān)于諸如速度、制動性能和里程等標(biāo)準(zhǔn)變量的信息，也提供了諸如壓縮機(jī)表現(xiàn)、所掛車廂重量以及自動控制過程狀態(tài)等其他信息。不僅如此，軌道質(zhì)量、梯度和坡度，以及運行期間的天氣條件等信息，也與鐵路網(wǎng)絡(luò)中的列車發(fā)車頻次一并記錄下來。Kreß說，“未來的交通業(yè)務(wù)里，單單列車并非決定因素。對于客戶而言，關(guān)鍵在于列車的生命周期成本及其高效使用。只有借助從列車、基礎(chǔ)設(shè)施和運行中得來的捆綁數(shù)據(jù)，才能取得成功。”

所有這一切形成了一片名副其實的數(shù)據(jù)*。一個100節(jié)車廂的車隊每年可產(chǎn)生約1,000到2,000億個數(shù)據(jù)點。這只是開端。通過分析這些數(shù)據(jù)，Kreß和他的團(tuán)隊在探尋有意義的規(guī)律模式。譬如，運用由此獲得的知識，MDS可以優(yōu)化運營維護(hù)。例如，在高速運轉(zhuǎn)下，變速箱軸承會發(fā)生嚴(yán)重磨損，MDS可以提前至少三天預(yù)測出問題，從而能避免發(fā)生故障，提高列車可利用率，節(jié)省費用。

高速且可靠

實現(xiàn)這種舉措的背后，是MDS團(tuán)隊開發(fā)的能夠分析交通系統(tǒng)數(shù)據(jù)的預(yù)測模型。數(shù)據(jù)分析首先利用常規(guī)機(jī)器學(xué)習(xí)算法，來評估各種類型列車提供的傳感器和基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)。這個過程要求深刻理解不同系統(tǒng)之間的深層關(guān)系。這些信息可以從列車工程師、列車制造商以及在Allach新成立的鐵路服務(wù)中心的員工等處獲得。

從西班牙國家鐵路公司（Renfe）運營的往返于馬德里和巴塞羅那之間的高鐵線路，便可以看出這項服務(wù)是多么有效。在這條線路上，Renfe面對的競爭來自一條航空路線。這條線路火車要用兩個半小時，而飛機(jī)只用1小時20分鐘。然而，Renfe保證，如果火車晚點15分鐘或更長時間，將向乘客全額退款。為了保證這種高度可靠性，Renfe與西門子聯(lián)手創(chuàng)辦一家合資企業(yè)，對列車進(jìn)行高級數(shù)據(jù)分析。其結(jié)果是，約2,300次列車運行服務(wù)中，僅發(fā)生了一次與技術(shù)問題有關(guān)的重大延誤。

譬如，在機(jī)車掛上車廂的狀態(tài)下，雖然報錯顯示制動失靈，但可能這是正常情況。有了這樣的知識，模型便可以區(qū)分重要因素和次要因素，并識別因果鏈。得益于這種方法，短短一年之后，Kreß和他的團(tuán)隊已經(jīng)在運用具有高度可靠性的預(yù)測模型。

西門子交通數(shù)據(jù)服務(wù)中心（MDS）負(fù)責(zé)人Gerhard Kreß。

高級算法幫助Gerhard Kreß及其同事預(yù)測何時可能發(fā)生潛在故障。

得益于這些信息，鐵路服務(wù)中心主任Martina Stöttner和她的團(tuán)隊可以制定維修計劃，同時列車仍保持正常運行。

當(dāng)列車抵達(dá)服務(wù)中心時，保養(yǎng)措施已準(zhǔn)備就緒，只待執(zhí)行。

其結(jié)果是大大提高列車的可利用率。

在坐落于慕尼黑Allach區(qū)的西門子數(shù)據(jù)服務(wù)中心，Helge Aufderheide博士（左）和Gerhard Kreß（右）在討論分析數(shù)據(jù)。

一列Vectro列車在挪威行駛。這列列車的模塊化結(jié)構(gòu)是世界。

從大數(shù)據(jù)到針對性解決方案

交通數(shù)據(jù)服務(wù)中心還有一個*性：它不僅能利用不同鐵路車隊提供的數(shù)據(jù)，而且可以運用不同運行條件的相關(guān)信息——不論這些車隊是在德國、西班牙，還是在俄羅斯。所有這一切都可以幫助提高列車的可靠性。對于小規(guī)模運營商，這也是有利的，因為它們可以利用MDS服務(wù)來降低風(fēng)險。Kreß說：“故障和磨損預(yù)測、錯誤診斷，以及精心制定的維護(hù)周期計劃等，這些只是開始。在未來，鐵路服務(wù)中心將能夠下載列車的完整數(shù)據(jù)庫——就像現(xiàn)在對飛機(jī)所做的那樣，以便審核數(shù)據(jù)，排查異常。”

總而言之，歸功于數(shù)據(jù)分析，MDS為其客戶創(chuàng)造了非凡的附加值。這也為西門子交通集團(tuán)帶來決定性競爭優(yōu)勢，而對于西門子來說，它代表著其在數(shù)字化企業(yè)轉(zhuǎn)型的路上又邁出重要一步。然而，實現(xiàn)這一點的根本原因在于數(shù)十年來西門子已經(jīng)積累了深厚的關(guān)于列車及其維護(hù)的知識——位于Allach的鐵路服務(wù)中心每天都要運用這些技術(shù)專長。Kreß指出，“作為一個獨立的機(jī)構(gòu)，MDS當(dāng)然沒有那么大的力量。最終，得有人拿起工具來干活。”