◄ فناوری‌ های نوین در خدمت حمل‌ ونقل ریلی/ وقتی شبیه‌ سازی به میدان عمل می‌ آید

تین نیوز |

نهمین نمایشگاه حمل ونقل و لجستیک امسال با حضور پررنگ شرکت های دانش بنیان برگزار شد؛ حضوری که نشان دهنده نقش روزافزون فناوری های نوین  در توسعه زیرساخت های حمل ونقل به ویژه در بخش ریلی کشور است.

به گزارش تین نیوز،  میان  پروژه ها و طرح های  دانش بنیان حاضر در نهمین نمایشگاه حمل ونقل و لجستیک، ارائه پروژه شبیه سازی مسیرهای ریلی کشور در غرفه هلدینگ دکا  از جمله طرح هایی بود که توجه فعالان حوزه حمل ونقل را به خود جلب کرد. پروژه شبیه سازی مسیرهای شبکه ریلی کشور یکی از طرح های فناورانه و کاربردی در حوزه حمل ونقل ریلی است که با هدف کاهش هزینه ها، ارتقای ایمنی و بهینه سازی آموزش و تصمیم گیری در صنعت راه آهن کشور توسعه یافته است. این پروژه با تکیه بر دانش فنی، تجربه عملیاتی و مدل سازی پیشرفته، امکان بازآفرینی واقع گرایانه مسیرهای ریلی ایران را فراهم می کند.

این پروژه حدود شش سال پیش با انگیزه و علاقه  به شبیه سازی و سیستم های حمل ونقل آغاز شد و و در ادامه، با همکاری اساتید دانشگاه علم و صنعت ایران و بهره گیری از ظرفیت آزمایشگاه های تخصصی ازجمله   ( CTSB)، پروژه وارد فاز علمی–آکادمیک و توسعه کاربردی شد. در قالب این پروژه یک نرم افزار شبیه ساز مسیرهای ریلی متناسب با شرایط، مقررات و نیازهای راه آهن ایران توسعه داده شده و یک سخت افزار شبیه ساز رانندگی لوکوموتیو (با الگوی لوکوموتیو زیمنس) طراحی و ساخته شده است که در نهمین نمایشگاه حمل ونقل و لجستیک در معرض نمایش عمومی قرار گرفت.

این شبیه ساز قادر است مسیرهای واقعی ریلی کشور را با در نظر گرفتن عواملی مانند پروفیل مسیر، سیگنالینگ، محدودیت سرعت، رفتار لوکوموتیو و خطاهای انسانی بازسازی کند. کاربردهای اصلی آن شامل آموزش لوکوموتیورانان بدون نیاز به اعزام به خط واقعی، کاهش سوانح ریلی از طریق تمرین سناریوهای بحرانی، صرفه جویی اقتصادی در آموزش، تست و ارزیابی، پشتیبانی از تصمیم سازی مدیریتی پیش از اجرای پروژه های پرهزینه و ایجاد بستر مناسب برای تحقیق و توسعه دانشگاهی است.

در همین راستا، با گروهی از دانشجویان دانشگاه علم وصنعت که بر روی پروژه شبیه سازی مسیرهای ریلی کشور کار می کنند به گفتگو نشستیم که ماحصل آن را در ادامه می خوانید: در این گفتگوی اختصاصی تین نیوز  با این پژوهشگران جوان   به تشریح اهداف، چالش ها و ظرفیت های این پروژه فناورانه پرداخته شد.

 علیرضا پورمرادیان،  دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی هوافضا درباره پروژه  شبیه سازی مسیرهای شبکه ریلی کشور که در حال حاضر مشغول کار روی آن هستند می گوید: ما حدوداً شش سال پیش این پروژه را شروع کردیم؛ کاری که کاملاً می توانم بگویم از روی علاقه شخصی و ریشه گرفته از علاقمندی های دوران کودکی شکل گرفت.

به همراه یک تیم که همگی دانشجو هستند  و البته در تیم مان عضو هیأت علمی هم داریم  روی این پروژه کار کرده ایم. در ابتدا یک نرم افزار خارجی را مبنا قرار دادیم، اما آن را بر اساس نیازهای راه آهن کشور توسعه دادیم . بخشی از مسیرهای شبکه ریلی را در این نرم افزار پیاده سازی کردیم و در کنار آن، برای اینکه بین کاربر و این مسیرهای شبیه سازی شده تعامل بهتری برقرار شود ، یک سخت افزار هم طراحی کردیم.

این سخت افزار بر مبنای لوکوموتیو زیمنس طراحی شده و در حال حاضر داخل غرفه موجود است و ان شاءالله می توانید از نزدیک آن را مشاهده کنید. این، خلاصه ای از کاری است که تاکنون انجام داده ایم.

همان طور که گفتم، پروژه از ابتدا خیلی قلبی و علاقه محور جلو رفته است. از حدود سال گذشته ، به واسطه یک سری آشنایی هایی که بین ما و اساتید دانشگاه علم و صنعت شکل گرفت، موفق شدیم از ظرفیت های آزمایشگاهی —به ویژه آزمایشگاه CTSB —استفاده کنیم و از حضور اساتید برجسته این حوزه که در دانشگاه علم و صنعت مشغول به فعالیت هستند، بهره ببریم. در نهایت، تلاش کردیم این طرح را به سازمان های مربوطه عرضه کنیم .

در خصوص عملیاتی شدن پروژه، قطعاً معاونت ریاست جمهوری در حوزه شرکت های دانش بنیان و نهادهای علمی، ظرفیت های بسیار خوبی دارند. من اسمش را ایراد نمی گذارم، اما واقعیت این است که برای ما یک چالش ایجاد می شود؛ چون برای استفاده از بسیاری از این حمایت ها، دانش بنیان شدن یک الزام است.

می دانیم که دانش بنیان شدن مستلزم این است که شما شرکت ثبت کنید، مدتی از فعالیت شرکت بگذرد، چند نفر را بیمه کنید و یک سری ضوابط و تبصره ها را رعایت کنید. من نمی خواهم بگویم این قوانین غلط است؛ شاید واقعاً هم ضروری باشد، اما چالش های خودش را دارد .

به نظر من، ای کاش برای خودِ ایده ها هم تبصره هایی وجود داشت ؛ یعنی قبل از طی تمام این تشریفات قانونی، به خود ایده ها بها داده می شد تا بتوانند از بخشی از این ظرفیت ها استفاده کنند. البته می دانم که این موضوع هم مستلزم مسائل قانونی و چارچوب های خاص خودش است.

اگر بخواهم درباره خود پروژه یک نکته مهم بگویم، این است که متأسفانه نسبت به شبیه سازی در کشور ما گاهی گارد وجود دارد ؛ به خصوص در تفکرات قدیمی تر. این در حالی است که در راه آهن کشورهای توسعه یافته، مثل آلمان ، شبیه سازی عملاً پایه و اصل آموزش محسوب می شود. اما ما در ایران متأسفانه آن چنان که باید، این نگاه را نمی بینیم و واقعاً حیف است از این ظرفیت استفاده نشود .

شبیه سازی یک علم پیشرو است و می تواند نقش بسیار مهمی در کاهش هزینه های سازمان ها داشته باشد. فقط ای کاش از این ظرفیت بهتر استفاده شود.

در مورد اینکه دستگاه های ذی ربط و شرکت های فعال در صنعت ریلی چگونه می توانند این پروژه را عملیاتی کنند، به نظر من قدم اول این است که گارد نداشته باشند ؛ بیایند، بشنوند و ببینند. این طور نباشد که صرفاً بگویند «فلان طرح قبلاً بوده و نتیجه نداده».

کامل بنشینند پای صحبت، با دید باز، منصفانه و بدون پیش زمینه ذهنی قبلی . در ادامه اگر بحث همکاری پیش بیاید، واقعیت این است که من هم مثل هر جوان دیگری چیزی جز یک کار خوب، درآمد مناسب و حل وفصل مسائلی مثل سربازی نمی خواهم. اگر شرکت ها بتوانند این موارد را حل کنند و به جوان ها بها بدهند ، ما هم از آن طرف می توانیم خدمت درستی ارائه کنیم. به نظرم این می تواند یک ارتباط دوطرفه سالم بین ما و شرکت ها ایجاد کند.

 دستاوردهای «آزمایشگاه سیستم های حمل ونقل و لجستیک» دانشگاه علم و صنعت

رایحه سادات موسوی، دانشجوی دکترای مهندسی صنایع دانشگاه علم و صنعت ایران، درباره آزمایشگاه سیستم های حمل ونقل و لجستیک» دانشگاه علم و صنعت با اشاره به تشکیل و مأموریت آزمایشگاه سیستم های حمل ونقل و لجستیک (TSL)، گفت: این آزمایشگاه از سال ۱۳۹۲ با مدیریت دکتر مرتضی باقری در دانشکده مهندسی راه آهن دانشگاه علم و صنعت ایران تأسیس شده و هدف اصلی آن ارتقای پژوهش و آموزش و ایجاد پیوند مؤثر میان دانشگاه، پژوهشگران و صنعت حمل ونقل و لجستیک است.

وی با بیان اینکه آزمایشگاه TSL بر کاربرد مدیریت مهندسی، سیستم های فناوری اطلاعات و تحلیل های پیشرفته در عملکرد عملیاتی و ایمنی سیستم های حمل ونقل تمرکز دارد، افزود: «از ابتدای تأسیس، ایجاد یک محیط تعاملی میان جامعه دانشگاهی و صاحبان صنعت، هدف اصلی آزمایشگاه بوده که خوشبختانه در این مسیر به نتایج مؤثری دست یافته ایم و پروژه های صنعتی متعددی با رویکرد کاملاً کاربردی و در ارتباط با مسائل روز کشور در این آزمایشگاه تعریف و اجرا شده است.»

موسوی با اشاره به فعالیت های پژوهشی آزمایشگاه اظهار داشت: «در حال حاضر، آزمایشگاه شامل یک پژوهشگر پسا دکترا، سه دانشجوی دکترا و نزدیک به ۲۰ دانشجوی کارشناسی ارشد است و از سال ۱۳۹۲ تاکنون بیش از ۳۰ مقاله ISI در مجلات معتبر بین المللی، ۱۰ مقاله ISC، حدود ۴۸ مقاله در کنفرانس های داخلی و بین المللی و ۱۷ مقاله ارائه شده در کنفرانس های بین المللی توسط اعضای آزمایشگاه منتشر شده است.»

وی ارتباطات بین المللی را از نقاط قوت آزمایشگاه عنوان کرد و گفت: «آزمایشگاه TSL دارای همکاری های علمی گسترده با دانشگاه های معتبر بین المللی است. اخیراً نیز یک کارگاه مشترک با دانشگاه ETH زوریخ برگزار شد که مسئولیت برگزاری آن بر عهده خانم دکتر زهرا ساقیان، پژوهشگر پسا دکترا آزمایشگاه بود. علاوه بر این، دانشجویان مشترک بین المللی، اساتید مشاور خارجی و برنامه های کارآموزی بین المللی نیز در چارچوب فعالیت های آزمایشگاه تعریف شده است.»

موسوی در پایان خاطرنشان کرد: «کسب جوایز بین المللی متعدد توسط اعضای آزمایشگاه نشان دهنده جایگاه علمی و کاربردی TSL در سطح جهانی است که جزئیات آن در ادامه توسط همکاران آزمایشگاه تشریح می شود.»

تأکید بر نقش دانشگاه در حل چالش های صنعت حمل ونقل و ضرورت دسترسی به داده های واقعی

علی اسماعیلی، دانشجوی کارشناسی ارشد حمل ونقل دانشگاه علم و صنعت ایران و عضو آزمایشگاه سیستم های حمل ونقل و لجستیک، با اشاره به حوزه های تخصصی فعالیت این آزمایشگاه گفت: «آزمایشگاه TSL در حوزه هایی مانند لجستیک و زنجیره تأمین، بهینه سازی و مدیریت، حمل ونقل هوشمند، هوش مصنوعی، یادگیری ماشین، مدل سازی و شبیه سازی سیستم ها، نگهداری و ایمنی سیستم های حمل ونقل، مدیریت ریسک و ایمنی و همچنین روان شناسی حمل ونقل فعالیت گسترده ای دارد.»

وی افزود: «در زمینه ایمنی، پروژه های متعددی در خصوص سوانح ریلی، خروج قطار از خط و سوانح عبوری در گذرگاه ها توسط دانشجویان اجرا شده و برخی از اعضای آزمایشگاه به صورت تخصصی بر موضوع روان شناسی حمل ونقل، به ویژه بررسی رفتار لوکوموتیورانان و مانورچی ها، تمرکز کرده اند که این مطالعات طی دو تا سه سال انجام شده و هدف آن ارتقای ایمنی و بهبود شرایط کاری بوده است.»

اسماعیلی با اشاره به دستاوردهای بین المللی آزمایشگاه گفت: «آزمایشگاه TSL در سال ۲۰۲۱ موفق به کسب مقام اول مسابقات UIC Digital شد، در سال ۲۰۲۴ رتبه سوم مسابقات UIC Railathon را به دست آورد و در سال ۲۰۲۵ نیز مقام سوم مسابقه جهانی تأمین پایداری که در چین برگزار شد، کسب کرد.»

وی در ادامه به چالش های تعامل دانشگاه و صنعت اشاره کرد و گفت: «در طول سال های تحصیل در حوزه حمل ونقل ریلی، یکی از مهم ترین مشکلات، سختی دسترسی به داده های واقعی صنعت بوده است. برای مثال، در پروژه های مرتبط با روان شناسی حمل ونقل، اخذ داده از لوکوموتیورانان با مقاومت ها و دشواری های زیادی همراه بود؛ در حالی که این تحقیقات کاملاً کاربردی و در راستای ارتقای ایمنی انجام می شد.»

این عضو آزمایشگاه TSL تأکید کرد: «دانشجویان می توانند بخش مهمی از چالش های صنعت را حل کنند، به شرط آنکه اعتماد لازم از سوی نهادهای صنعتی وجود داشته باشد و امکان دسترسی به داده ها فراهم شود. هرچه ارتباط صنعت و دانشگاه قوی تر باشد، نتایج بهتری برای هر دو طرف حاصل خواهد شد.»

اسماعیلی با اشاره به یکی از حوزه های پژوهشی خود گفت: «در زمینه پیش بینی سوانح ریلی، به ویژه خروج قطار از خط، استفاده از مدل های هوش مصنوعی می تواند نقش مهمی در کاهش تصادفات داشته باشد، اما نبود داده های تمیز و محدودیت دسترسی به اطلاعات داخلی باعث شده بخشی از این تحقیقات بر داده های خارجی یا ناقص متکی باشد.»

وی در پایان خواستار توجه بیشتر صنعت ریلی به دانشجویان متخصص این حوزه شد و گفت: «دانشجویانی که به صورت هدفمند و چندساله در حوزه حمل ونقل ریلی فعالیت کرده اند، نیازمند حمایت بیشتر، دسترسی به محیط های واقعی و امکان کسب تجربه عملی هستند. تقویت این ارتباط می تواند هم باعث ارتقای کیفیت پژوهش های دانشگاهی شود و هم به حل واقعی مشکلات صنعت کمک کند.»

علم، تجربه و فناوری باید کنار هم باشند

در ادامه گفتگو امیرعلی ثقفی، پژوهشگر جوان حوزه حمل ونقل ریلی، با تشریح سوابق تحصیلی و حرفه ای خود، به بیان دیدگاه ها، دغدغه ها و چالش های موجود در مسیر توسعه علمی و فناورانه صنعت ریلی کشور پرداخت.

این جوان دهه هشتادی  با اشاره به پیشینه تحصیلی خود افزود:  در رشته ریاضی–فیزیک تحصیل کرده ام. دوران دبیرستان را در دبیرستان البرز گذراندم و مدتی نیز در رشته مهندسی برق در دانشگاه مشغول به تحصیل بودم، اما به دلایل شخصی، مسیر فعالیت خود را به سمت پژوهش و تحقیق مستقل سوق دادم و در حال حاضر به عنوان محقق در حوزه حمل ونقل ریلی فعالیت می کنم.

ثقفی با اشاره به فعالیت های جاری خود در حوزه ریلی گفت: در حال حاضر دو تا سه ایده پژوهشی در دستور کار من قرار دارد که با همکاری تیم آزمایشگاه TSL و تیم شبیه سازی مسیرهای ریلی در حال توسعه و بررسی است. به دلیل ماهیت پروژه ها و حساسیت مراحل اجرایی، در حال حاضر امکان ارائه جزئیات بیشتر وجود ندارد، اما در صورت دستیابی به اجرای مطلوب، این پروژه ها می تواند خبرهای بسیار مثبتی برای شبکه ریلی کشور به همراه داشته باشد.

این پژوهشگر جوان در ادامه، به چالش های پیش روی اجرای ایده های نوآورانه اشاره کرد و افزود: متأسفانه در برخی شرکت ها و ارگان ها از جمله راه آهن و مجموعه های وابسته به وزارت راه و شهرسازی، به دلیل وجود رویه ها و چارچوب های قدیمی، نوعی مقاومت در برابر تغییر مشاهده می شود. در حالی که توسعه صنعت حمل ونقل نیازمند آن است که در کنار استناد به رویه ها و دستورالعمل ها، قدرت و انعطاف پذیری لازم برای تغییر و به روزرسانی نیز وجود داشته باشد.

وی با تأکید بر اهمیت نگاه نوین به صنعت حمل ونقل عنوان کرد: حمل ونقل به ویژه در بخش ریلی، صنعتی بسیار مهم، راهبردی و پرسود است و علم آن نیز روزبه روز در حال پیشرفت است. اگر به سمت استفاده از علوم جدید حرکت نکنیم و رویه های سنتی و مقاومت های ساختاری را کنار نگذاریم، نمی توان انتظار پیشرفت جدی در این صنعت داشت.

ثقفی در بخش دیگری از سخنان خود، به دغدغه های نسل جدید فعالان این حوزه اشاره کرد و گفت: یکی از انتظارات مهم من به عنوان یک دهه هشتادی این است که افرادی که در این صنعت مشغول به کار هستند، هم اشراف تئوریک و هم شناخت عملیاتی داشته باشند. یکی از مشکلات اساسی حمل ونقل کشور این است که برخی کارشناسان به اندازه کافی با محیط و شرایط واقعی عملیات آشنا نیستند.

وی ادامه داد: زمانی که دانش تئوریک با تجربه عملیاتی ترکیب شود و در کنار آن از فناوری های نوین مانند هوش مصنوعی استفاده کنیم و بهره گیری بهینه از منابع و امکانات موجود انجام شود، می توان بهره وری را به طور چشمگیری افزایش داد و از ظرفیت های بالقوه شبکه ترانزیت کشور به شکل مؤثرتری استفاده کرد.

این پژوهشگر جوان با اشاره به ظرفیت های مغفول مانده شبکه ریلی کشور تأکید کرد: ایران از نظر جغرافیایی و ترانزیتی دارای توان بسیار بالایی است و اگر بتوانیم نگاه علمی، عملیاتی و فناورانه را هم زمان در تصمیم گیری ها لحاظ کنیم، می توان قدرت شبکه ریلی کشور را در سطح منطقه ای و بین المللی به طور قابل توجهی ارتقا داد.

• 
• 
•