حمل‌ونقل ریلی در پاسخ به تقاضای روزافزون برای جابه‌جایی سریع بین و داخل شهرها و کشورها، دچار تغییرات چشمگیری شده که استفاده از پهپادها و حسگرهای هوشمند برای پایش خطوط ریلی، پلتفرم‌های ارتباطی دیجیتال و سیستم هدایت خودکار قطارها (ATC) از جمله مهم‌ترین این تغییرات است. در این میان، استارت‌آپ‌های فناورانه ریلی در حوزه فعالیت خود مشغول به توسعه و اجرای راه‌حل‌های مختلفی هستند که به ترکیبی از اطلاعات بیومتریک (Biometric Information)، هوش مصنوعی (Artificial Intelligence) و رایانش ابری (Cloud Computing) نیاز دارد. فناوری اینترنت اشیا (Internet of Things) نیز امکان تعمیر و نگهداری پیشگیرانه را برای شرکت‌های ریلی فعال در حوزه بهره‌برداری فراهم کرده است. به‌علاوه، روندهای جدیدتر در صنعت ریلی همچون هیبریدسازی ناوگان ریلی و قطارهای سریع‌السیر، در حال ایفای نقش در مسیر توسعه تکنولوژی در این صنعت هستند. در این گزارش، گروه پژوهشی StartUs Insights به‌منظور شناسایی روندهای جدید در صنعت ریلی، 1633 استارت‌آپ ریلی از سراسر دنیا را مورد بررسی قرار داده است. این اطلاعات به کمک بیگ‌دیتا و پلتفرم اکتشاف مبتنی بر هوش مصنوعی این گروه استخراج شده و بیش از 2.5 میلیون استارت‌آپ از سراسر جهان را مورد بررسی قرار داده است.

به گزارش ترابران، 10 روند و نوآوری برجسته صنعت ریلی که بر عملکرد شرکت‌های راه‌آهنی در سراسر دنیا تاثیر گذاشته‌اند عبارتند از:

– قطارهای خودران با 17 درصد تاثیر در صنعت حمل‌ونقل ریلی

– اینترنت اشیا در راه‌آهن با 17 درصد تاثر

– هوش مصنوعی با 12 درصد تاثیر

– کربن‌زدایی با 11 درصد تاثیر

– ارتباط با ریل با 11 درصد تاثیر

– تجربه مسافران با 10 درصد تاثیر

– قطارهای سریع‌السیر با 7 درصد تاثیر

– خودکارسازی سیستم ریلی با 7 درصد تاثیر

– بیگ دیتا و تحلیل‌های آماری با 6 درصد تاثیر

– واقعیت افزوده و مجازی با 2 درصد تاثیر

نحوه توزیع 1633 استارت‌آپ مورد بررسی این پژوهش را در سراسر دنیا نشان می‌دهد و گویای آن است که قاره اروپا مرکز شکل‌گیری اکثر شرکت‌های استارت‌آپی ریلی است، اما در ایالات متحده آمریکا و هندوستان نیز این دست فعالیت‌ها در حال گسترش هستند.

قطارهای خودران

قطارهای خودران با استفاده از حسگرهای پیشرفته و انتقال سریع اطلاعات، راه‌حلی موثر برای بهبود برنامه زمان‌بندی حرکت قطارها، افزایش قابلیت اطمینان و بهینه‌سازی ظرفیت در صنعت ریلی هستند. ارتقای سیستم سیگنالینگ و سیستم هدایت خودکار قطارها، کاهش خطاهای فنی، بهبود جریان ترافیکی و افزایش اطمینان مسافران به حمل‌ونقل ریلی را به‌دنبال دارد؛ به‌عنوان مثال سیستم خودران درجه 4 می‌تواند نواقص را شناسایی و وضعیت بحرانی را کنترل کند. همچنین این سیستم قادر به کنترل سرعت قطار، ترمز و باز و بسته شدن درهای قطار می‌باشد.

دو استارت‌آپ شاخص این حوزه به شرح زیر هستند:

OTIV: استارت‌آپ بلژیکی OTIV روی توسعه سامانه کمک لوکوموتیوران پیشرفته برای قطارهای سبک و یافتن راه‌حلی برای هدایت کاملاً خودکار قطارهای سبک و همچنین عملیات مانور تمرکز دارد. این استارت‌آپ از هوش مصنوعی، یادگیری عمیق و حسگرهای قوی برای تطبیق لوکوموتیوها با محیط شهری استفاده می‌کند. سامانه‌های توسعه داده‌شده توسط OTIV به تشخیص اشیای موجود در مسیر و جلوگیری از برخورد با آن‌ها کمک کرده و ایمنی و کارایی حمل‌ونقل ریلی را افزایش می‌دهد.

GEAR: یک استارت‌آپ در کشور آفریقای جنوبی است که راه‌حلی را برای فراهم نمودن سیگنالینگ یکپارچه در حمل‌ونقل ریلی معرفی نموده است. این سیستم از اطلاعات مکانی قطارها برای اینترلاکینگ و کنترل قطار استفاده می‌کند. این استارت‌آپ ایمنی و بهینه‌سازی حرکت قطارها را تضمین می‌کند.

اینترنت اشیا در راه‌آهن

اینترنت اشیا در راه‌آهن تا حد زیادی بر قابلیت اطمینان و ایمنی حمل‌ونقل ریلی تاثیر می‌گذارد و با پایش شرایط زیرساخت و ناوگان از خرابی آنها جلوگیری کرده، هزینه‌های تعمیر و نگهداری را کاهش داده و باعث افزایش رضایت کاربران می‌شود. علاوه بر این، اینترنت اشیا امکان یافتن راه‌حل‌های مبتنی بر داده را برای کنترل ناوگان و بهبود عملیات بهره‌برداری از آن‌ها فراهم می‌کند. دو استارت‌آپ شاخص این حوزه به شرح زیر هستند:

TRAINFO: استارت‌آپ کانادایی TRAINFO با ارائه راه‌حلی مقرون‌به‌صرفه، به کاهش تاخیرهای ترافیکی در گذرگاه‌های راه‌آهن کمک می‌کند. این استارت‌آپ از سنسورهای قطار، بلوتوث و نرم‌افزار پیش‌بینی برای تعیین زمان باز و بسته شدن تقاطعات ریلی استفاده می‌کند. اطلاعات موردنیاز از طریق سامانه‌های اطلاعاتی همچون علائم کنار مسیر یا اپلیکیشن‌های موبایل به لوکوموتیوران منتقل می‌شود.

HUM: استارت‌آپ آمریکایی HUM امکان پایش پیشگیرانه را برای مالکان ناوگان ریلی فراهم می‌کند. این استارت‌آپ از حسگرها و اینترنت اشیا برای پایش خودکار ناوگان، پیش‌بینی خرابی چرخ و محور و همچنین تشخیص نشت سوخت یا روغن بهره برده و علاوه بر این، امکان ردیابی ناوگان را نیز فراهم می‌کند.

هوش مصنوعی

امروزه هوش مصنوعی کاربردهای متعددی (از جمله مدیریت دارایی، تعمیر و نگهداری پیشگیرانه و اطلاع‌رسانی اضطراری) در صنعت ریلی پیدا کرده است. به کمک الگوریتم‌های یادگیری عمیق و شبکه عصبی، می‌توان زمان‌بندی سیر و حرکت قطارها را بهینه نمود و تاخیرات را به حداقل رساند. همچنین سیستم‌های پیشرفته اطلاعات مسافری خدمات حمل‌ونقل را بهبود بخشیده و رضایت مسافران را افزایش می‌دهد. دو استارت‌آپ شاخص این حوزه به شرح زیر می‌باشد:

The Train Brain: مدل‌های هوش مصنوعی توسعه داده‌شده توسط استارت‌آپ سوئدی The Train Brain قابلیت اطمینان حمل‌ونقل عمومی را بهبود می‌بخشد. این استارت‌آپ امکان پیش‌بینی تاخیرات و شبیه‌سازی ترافیک در زمان واقعی را فراهم می‌کند و بهره‌برداران ریلی را قادر به اتخاذ تصمیمات برنامه‌ریزی ترافیک مبتنی بر داده می‌سازد. همچنین این استارت‌آپ موجب می‌شود تا مسافران هنگام برنامه‌ریزی برای سفرهای خود، از اطلاعات بیشتری برخوردار باشند.

Cedar AI: استارت‌آپ آمریکایی Cedar AI با ارائه راهکارهای مبتنی بر هوش مصنوعی به بهره‌برداران ریلی کمک می‌کند تا کارایی را در ایستگاه‌های ریلی بهبود دهند. این پلتفرم قابلیت ترکیب با نرم‌افزارهای موجود مورد استفاده بهره‌برداران ریلی را دارد تا بدین ترتیب ایمنی را در ایستگاه‌های ریلی تضمین کند. Cedar AI به بهره‌برداران ریلی کمک می‌کند تا فرآیندها را در ایستگاه‌ها بهینه کرده و حجم کار را کاهش دهند.

کربن‌زدایی

اگرچه حمل‌ونقل ریلی به‌عنوان منطبق‌ترین شیوه حمل‌ونقل با اهداف توسعه پایدار شناخته می‌شود، اما دولت‌ها همچنان به دنبال کاهش انتشار کربن در این شیوه از حمل‌ونقل هستند تا حتی آن را به صفر برسانند. رایج‌ترین راهکار کربن‌زدایی در این صنعت، جایگزینی قطارهای دیزلی با قطارهای هیدروژنی یا الکتریکی است. برای به حداقل رساندن انتشار کربن‌دی‌اکسید، بهره‌برداران ریلی از لکوموتیوهای الکتریکی استفاده می‌کنند که انرژی آن‌ها از منابع تجدیدپذیری مانند خورشید یا باد تامین می‌شود. دو استارت‌آپ شاخص این حوزه به شرح زیر هستند:

Core Environment Systems: استارت‌آپ استرالیایی Core Environment Systems راهکارهای ذخیره انرژی را به صنایع مختلف از جمله صنعت حمل‌ونقل ریلی ارائه می‌دهد. این استارت‌آپ امکان کاهش یا حتی حذف ضررهای مالی را برای بهره‌برداران ریلی فراهم نموده و همزمان کارایی حمل‌ونقل ریلی را افزایش می‌دهد.

Hoeller Electrolyzer: این استارت‌آپ آمریکایی قابلیت ذخیره‌سازی سوخت هیدروژنی را در لوکوموتیوهای الکتریکی و هیبریدی ارائه می‌دهد. این موضوع، حداکثر خروجی الکترولیز PEM را افزایش داده و همچنین هزینه‌های ذخیره‌سازی هیدروژن سبز را کاهش می‌دهد.

ارتباط با ریل

سیستم‌های ارتباطاتی سیار در راه‌آهن که با فناوری نسل پنجم تقویت شده‌اند، امکان ارتباط سریع را فراهم نموده و قابلیت اطمینان حمل‌ونقل ریلی را افزایش می‌دهند. علاوه بر این، کنترل قطار مبتنی بر ارتباطات (CBTC)، مدیریت کارآمد ترافیک ریلی و نظارت بر دارایی‌ها را ممکن می‌سازد. ارتباط با ریل کاربردهایی همچون ردیابی قطارها، تعمیر و نگهداری و جمع‌آوری اطلاعات مربوط به مسافران را شامل می‌شود. دو استارت‌آپ شاخص این حوزه به شرح زیر هستند:

Tether: این استارت‌آپ بریتانیایی، دستگاه‌های الکترونیک نوری (Optoelectronic) اتصال زیرساخت به ناوگان را برای قطارهای خودران و غیرخودران ارائه می‌کند. این دستگاه‌ها با باتری خورشیدی تغذیه شده و میدان دید وسیعی را برای ارتباط بیشتر ایجاد می‌کنند.

Passengera: یک استارت‌آپ در کشور جمهوری چک است که پلتفرمی را برای اتصال مسافران ریلی به اینترنت توسعه داده است. بدین‌ترتیب مسافران از طریق تلفن همراه یا لپ‌تاپ خود می‌توانند به انواع سرگرمی‌ها، اخبار و اطلاعات مربوط به اقامتگاه‌ها در مقصد، دسترسی داشته باشند. همچنین این پلتفرم اطلاعات مربوط به مسیرها و بلیت‌های مسافران را در اختیار کاربران می‌گذارد.

تجربه مسافران

برای بهبود تجربه مسافران، شرکت‌های ریلی از پلتفرم‌های خودکار فروش بلیت، نظارت تصویری برای شناسایی سارقین در هنگام بروز سرقت، راه‌اندازی خدمات حمل‌ونقل درب به درب و فراهم نمودن تجربه هتل قطار استفاده می‌کنند. اپلیکیشن‌های تلفن همراه همچنین امکان مقایسه قیمت بلیت را برای مسافران میسر می‌سازد. علاوه بر این، برای ساده‌تر کردن فرآیند خرید بلیت و همچنین شناسایی مسافران، شرکت‌های ریلی از فناوری بایومتریک استفاده می‌کنند. دو استارت‌آپ شاخص این حوزه به شرح زیر هستند:

GoWith: این استارت‌آپ اسرائیلی یک پلتفرم تخصیص صندلی را برای شرکت‌های مسافری ریلی ایجاد کرده است. بدین‌ترتیب شرکت‌ها می‌توانند در واگن‌های خود قسمت‌هایی را برای خانواده‌ها و همچنین قسمت‌هایی را برای مسافران معمولی یا تجاری در نظر بگیرند.

RailRestro: خدمات آنلاین این استارت‌آپ هندی امکان تحویل غذا به مسافران را بدون تماس تلفنی از طیف وسیعی از رستوران‌های معتبر فراهم و تجربه سفر با قطار را به یک تجربه رستوران‌گردی تبدیل می‌کند.

قطارهای سریع‌السیر

در حال حاضر بعضی شرکت‌ها بر روی انطباق زیرساخت‌های موجود و توسعه سیستم‌های پرسرعت جدید مانند هایپرلوپ کار می‌کنند که سرعت بیشتر از 1000 کیلومتر در ساعت را فراهم می‌نماید. دو استارت‌آپ شاخص این حوزه به شرح زیر است:

Zeleros: استارت‌آپ اسپانیایی Zeleros ناوگان و زیرساخت‌های هایپرلوپ خودران با موتور الکتریکی طراحی می‌کند. این ناوگان که توسط یک پیشرانه الکتریکی هدایت می‌شود، از فناوری شناور مغناطیسی فعال استفاده می‌کند. به‌علاوه، این استارت‌آپ یک سیستم محرکه آیرودینامیکی الکتریکی برای ناوگان ایجاد می‌کند تا نیاز به قرار دادن موتورهای خطی در طول مسیر و یک پرتابگر الکترومغناطیسی برای بهینه‌سازی برد را کاهش دهد.

NEVOMO: این استارت‌آپ لهستانی یک سیستم ریلی مغناطیسی ایجاد کرده که سرعت آن می‌تواند به 550 کیلومتر در ساعت برسد. این قطار از شناور مغناطیسی غیرفعال (Passive) و فناوری موتور خطی استفاده می‌کند، ضمن اینکه در حال برنامه‌ریزی برای فعال کردن فناوری هایپرلوپ و هایپر ریل است.

خودکارسازی سیستم ریلی

خودکارسازی در صنعت ریلی به قطارهای خودران محدود نمی‌شود، چراکه استارت‌آپ‌هایی در حوزه ریلی وجود دارند که به‌دنبال راه‌اندازی سیستم‌های رباتیک خودکار برای تمیز کردن و تعمیر و نگهداری زیرساخت هستند. خودکارسازی به شرکت‌های ریلی کمک می‌کند تا کارایی دارایی‌ها و نگهداری از آن‌ها را بهینه کنند. دو استارت‌آپ شاخص این حوزه به شرح زیر است:

TerraDorne: این استارت‌آپ استرالیایی طیف گسترده‌ای از خدمات را به بخش‌های مختلف صنعتی از جمله صنعت ریلی ارائه می‌دهد. خدمات این استارت‌آپ شامل تصویربرداری هوایی و ارزیابی توپوگرافی و طراحی سه‌بعدی به کمک رایانه است. این استارت‌آپ پایش پل‌های ریلی را به کمک پهپادهای بدون سرنشین انجام می‌دهد.

Laser Precision Solution: استارت‌آپ هلندی مذکور استفاده از فناوری لیزر را برای تعمیر و نگهداری خطوط ریلی توسعه می‌دهد. رفع چسبندگی ریل به‌دلیل رسوب گیاهان و اندازه‌گیری در لحظه اصطکاک بین ریل و چرخ به‌منظور بهینه‌سازی شتاب و کاهش مصرف سوخت، از جمله خدمات ارائه شده توسط این استارت‌آپ است.

بیگ دیتا و تحلیل‌های آماری

استفاده از بیگ دیتا در صنعت ریلی، راه را برای بهبود مدیریت دارایی، ارتقای فرآیندهای پیش‌بینی و تقویت پلتفرم‌های مدیریت داده هموار می‌کند. قرار دادن حسگرهای هوشمند در نقاط مختلف مسیر و ناوگان، جمع‌آوری داده و تجزیه‌وتحلیل آن‌ها را ساده‌تر کرده و موجب بهبود عملکرد و ایمنی می‌شود. توانایی پیش‌بینی خرابی‌ها به بهره‌برداران ریلی اجازه می‌دهد تا تعمیرات را برنامه‌ریزی کرده و آماده به کاری خطوط و ناوگان را بهبود ببخشند. 2 استارت‌آپ شاخص این حوزه به شرح زیر می‌باشد:

Raildiary (سیستم مدیریت پروژه): این استارت‌آپ بریتانیایی یک پلتفرم گردآوری داده را برای شرکت‌های فعال در حوزه احداث خطوط ریلی فراهم می‌کند. این استارت‌آپ، اپلیکیشن Sitediary را توسعه داده که بستری برای مدیریت و تحلیل پروژه‌های ریلی است. کاربردهای این استارت‌آپ در حوزه ریلی شامل مواردی همچون تعمیر و نگهداری، سیگنالینگ، برقی‌سازی و مدیریت بحران است.

Everysens: سیستم مدیریت ترافیک (TMS) را به شرکت‌های باری و فورواردری ریلی ارائه می‌دهد. این استارت‌آپ فرانسوی با استفاده از هوش مصنوعی و اینترنت اشیا، در کوتاه‌ترین زمان ممکن راه‌حل‌هایی را برای رفع مشکلات مربوط به مدیریت ترافیک ارائه می‌کند.

واقعیت افزوده و مجازی

کاربردهای واقعیت افزوده و مجازی در صنعت ریلی شامل مواردی همچون آموزش کارکنان و تعامل با مشتری است که موجب کاهش هزینه شرکت‌های ریلی در روند آموزش کارکنانشان می‌شود. همچنین به کمک این نوع از فناوری، شرکت‌های مسافری می‌توانند سرگرمی‌هایی را که موجب بهبود سطح اطلاعات و آگاهی مسافران می‌شود، به مشتریان خود ارائه کنند. دو استارت‌آپ زیر در این حوزه شاخص هستند:

TSUKAT: در حوزه ریلی، این استارت‌آپ اوکراینی خدمات تعامل با مشتری را در ایستگاه‌های قطار ارائه می‌دهد. برنامه‌های تلفن همراه این استارت‌آپ به مسافران این امکان را می‌دهد تا با استفاده از دستگاه‌های تلفن همراه خود با زیرساخت ایستگاه تعامل داشته باشند و همچنین دستورالعمل‌های ایستگاه را دریافت کنند.

VRTECH: این استارت‌آپ هلندی از VR برای آموزش کارکنان و بهبود بازاریابی استفاده می‌کند و همچنین با شبیه‌سازی ایستگاه، خدماتی که در آینده قرار است در یک ایستگاه ارائه شود را به نمایش می‌گذارد. از طرفی این فناوری به مسافران کمک می‌کند تا خدمات مختلف ارائه شده در ایستگاه را تجربه کنند.