توسعه زیرساخت های حمل و نقل زمینی متکی به توسعه فناوری

1. مقدمه

در راس همه برنامه ریزی های توسعه ای بخش حمل و نقل در کشور باید به پایداری صنعت حمل و نقل در بخش جاده ای توجه ویژه ای بنماییم . این امر محقق نمی شود مگر با توجه به فناوری های نوین ساخت و ساز  و بهره برداری . اما این امر به این معنی است که بایستی با چالش های پیش روی سیاستگزاران ، مهندسان و پیمانکاران از طراحی، ساخت و بهره برداری در چرخه عمر ساخت و ساز را درک کنیم.

با درک و تغییر رویکرد برنامه ریزی بر مبنای داده ها و فناوری مورد نیاز فرآیند ساخت و ساز، طراحی را به جریان های کاری ساخته شده با موفقیت بهینه می کند. این امر به همه ذینفعان و پروژه‌ها در سطح ملی کمک می‌کند تا این کار را با فناوری و پلتفرم‌های نرم‌افزاری انجام دهند.

برای چنین دیدگاهی نسبت به راه حل های پیشرفته برای زیرساخت های هوشمند و مدیریت بهینه دارایی های ملی در تمام جنبه های طراحی، ساخت، بهره برداری و نگهداری است که  افزایش بهره وری در پروژه ها با به شکل گرفته و به اقتصاد کشور قدرت می دهد تا قابلیت پیش بینی و کنترل بیشتری را در پروژه های زیرساختی جاده ها و بزرگراهها  ایجاد نمود .

البته این امور در صحبت آسان هستند و نیاز به عزم مدیریتی در سطوح کلان و نیز برنامه ریزی های دانشگاهی و انجمن های علمی و صنعتی  و همچنین شرکتهای مشاور و پیمانکار دارند تا با تکیه به کیفیت و توسعه جای رشد و افزایش حجم پروژه ها این امر را محقق نمایند .

• مورد کاوی – دستیابی به نتایج بهتر با فناوری و تفکر سیستمی

انجمن پروژه Infrastructure 4.0 برای تشویق یک چارچوب جامع تر و متمرکز بر نتیجه برای زیرساخت تشکیل شد. اعضای آن 13 توصیه ارائه شده را تدوین کردند که برای تصمیم گیرندگانی که به دنبال بهبود پذیرش فناوری های نوظهور در توسعه زیرساختها هستند، در نظر گرفته شده است. این توصیه‌ها از استراتژی‌های سطح بالا که منعکس‌کننده تفسیر گسترده سیستمی هستند تا اقدامات تاکتیکی و گام‌های مشخصی که می‌تواند توسط مؤسسات و شرکت‌های خاص انجام شود، متغیر است. با استفاده از فناوری به عنوان یک عامل توانمند، با تمرکز بر بهبود نتایج برای مردم و طبیعت، می توان اطمینان حاصل کرد که زیرساخت ها به عنوان یک پلت فرم برای اتصال محیط ساخته شده، دنیای طبیعی و زندگی انسان ها به گونه ای عمل می کنند که به هر سه این امکان می دهد تا پیشرفت کنند .

تحول دیجیتال می تواند به بازسازی زیرساخت ها با هدف کمک کند.

بهترین راه برای شکل دادن به سیستم‌های زیرساختی که برای آینده مناسب هستند، قرار دادن ارزش‌ها و اهداف در مرکز توجه به تحول دیجیتال است.

پیش بینی آینده سخت است. همانطور که همه‌گیری COVID-19 نشان داده است، یک بحران می‌تواند ناگهان نحوه زندگی مردم و آنچه را که از زیرساخت‌ها نیاز دارند تغییر دهد. اکثر تغییرات اجتماعی کندتر هستند، اما با وجود این، سخت است که هنگام برنامه ریزی زیرساخت ها مطمئن باشیم که تصمیماتی که امروز می گیریم، تصمیمات درستی در دهه های آینده خواهند بود.

وقتی اراده سیاسی برای سرمایه‌گذاری بیشتر در زیرساخت‌ها وجود داشته باشد – مانند ایالات متحده، که در آن در لایحه دو حزبی در ژوئن 2021 طی هشت سال هزینه 1.2 تریلیون دلار پیشنهاد شده است – ما مسئولیت داریم که عاقلانه سرمایه‌گذاری کنیم. چگونه می‌توانیم بهترین فرصت را برای به ثمر نشستن این همه سرمایه‌گذاری به خود بدهیم؟ چگونه می‌توانیم مطمئن شویم که چیزهای درستی می‌سازیم، و دنیا را جای بهتری می‌گذاریم؟

بازسازی زیرساخت ها

اگر می‌خواهیم بهتر بسازیم، باید این کار را با هدف انجام دهیم. هدف از زیرساخت شکوفایی انسان است – و برای شکوفایی انسان، سلامت محیطی است که همه ما در آن زندگی می کنیم. به همین دلیل است که ما معتقدیم که زیرساخت ها باید به عنوان سیستمی از سیستم هایی که هم از مردم و هم از سیاره زمین پشتیبانی می کند دیده و مدیریت شوند.

با استفاده از تفکر سیستمی و فناوری دیجیتال، می‌توانیم زیرساخت‌ها و نحوه مدیریت آن را دوباره تصور کنیم. ما باید به زیرساخت ها نه به عنوان پروژه ها یا دارایی های مجزا، بلکه به عنوان سیستم های عملیاتی نگاه کنیم که با سایر سیستم ها برای ارائه خدمات اجتماعی، اقتصادی و زیست محیطی تعامل دارند. دیجیتالی شدن – ادغام فناوری دیجیتال در زیرساخت – مجموعه فوق العاده ای از ابزارها را برای درک، تجسم و مدیریت این سیستم ها برای دستیابی به نتایج بهتر در سراسر سیستم فراهم می کند.

مقاله اخیر مجمع جهانی اقتصاد در مورد زیرساخت 4.0 آن را به عنوان «زیرساخت آینده‌نگر که از فناوری و اطلاعات برای ارائه نتایج زیست‌محیطی، اقتصادی و اجتماعی با کیفیت بالا استفاده می‌کند و به‌عنوان یک سیستم در سیستم‌های انسانی و طبیعی گسترده‌تر عمل می‌کند» تعریف می‌کند.

برای اینکه سازمان‌ها قادر به این کار شوند، باید خود و روش کارشان را متحول کنند. آنها باید به شرکت های یکپارچه و بسیار متصل تبدیل شوند که افراد مناسب با مهارت های مناسب را از سازمان مشتری و ذینفعان و همچنین از زنجیره تامین گرد هم می آورند. آنها باید با اهداف و نتایج به وضوح تعریف شده هماهنگ باشند. و آنها باید در استفاده از داده ها بسیار بهتر شوند:

تعریف الزامات داده بر اساس نتایج و اهداف مورد نظر، جمع آوری و مدیریت موثر آن، و تشویق نوآوری از سراسر  سازمانهای ذیربط و شرکت ها در نحوه استفاده از داده ها، با هدف دستیابی به کارایی های جدید و بهبود عملکرد.

برداشت سریع:

• با استفاده از تفکر سیستمی و فناوری دیجیتال، می‌توانیم زیرساخت‌ها را دوباره تصور کنیم تا هم از مردم و هم از سیاره زمین پشتیبانی کند.
• سازمان‌ها برای رسیدن به این هدف باید خود را متحول کنند و به شرکت‌های یکپارچه و بسیار مرتبط تبدیل شوند که افراد مناسب با مهارت‌های مناسب را گرد هم می‌آورند.
• به منظور ایجاد زیرساخت‌های پایدار و انعطاف‌پذیر، می‌توانیم از قدرت دیجیتالی‌سازی برای تولید راه‌حل‌هایی استفاده کنیم که سیستم‌های زیرساختی موجود ما را بهتر عمل کنند.

این تحول مستلزم یک چشم انداز هدایت کننده و هدف سازمانی است که توسط رهبری پشتیبانی می شود که به اندازه کافی شجاع است تا صنعت زیرساخت را دوباره اختراع کند، اولین قدم ها را بردارد و به دیگران نشان دهد که چه چیزی ممکن است. اگر قرار است دوباره بسازیم و به نتایج درست برای نسل فعلی و آینده برسیم، باید با هدف بازسازی کنیم. با استفاده از فناوری به‌عنوان یک عامل توان‌بخش، با تمرکز بر بهبود نتایج برای مردم و سیاره زمین، می‌توان زیرساخت‌ها را به‌عنوان پلت‌فرمی برای اتصال محیط ساخته‌شده، دنیای طبیعی و زندگی انسان‌ها به‌گونه‌ای تبدیل کرد که به هر سه این امکان را می‌دهد که پیشرفت کنند.

این بدان معناست که مردم و طبیعت باید در قلب نحوه طراحی، مدیریت، ساخت و استفاده از زیرساخت های خود باشند. شرکت‌هایی که برای توسعه و مدیریت زیرساخت‌ها راه‌اندازی می‌کنیم، باید به سمت ایجاد نتایج اقتصادی، زیست‌محیطی و اجتماعی که جوامع پر رونق را ارتقا می‌دهند، سوق داده شوند. این پیامدهایی برای همه چیز دارد، از تجزیه و تحلیل هزینه-فایده که هنگام توسعه زیرساخت ها اعمال می شود، تا تدارکات و نحوه ارتقاء ارزش در طول چرخه عمر دارایی ها. همچنین باید استراتژی دیجیتال و نحوه مدیریت اطلاعات را توسعه دهد.

برخی از پیچیده ترین مشکلاتی که باید حل کنیم، پایداری و انعطاف پذیری است. برای شکوفایی مردم، ما به زیرساخت هایی نیاز داریم که منابع طبیعی ما را تحلیل نبرد و از طریق انتشار ناپایدار کربن به تغییرات آب و هوایی اضافه نکند. ما همچنین نیاز داریم که زیرساخت‌هایمان در برابر انواع اختلالات انعطاف‌پذیر باشند:

در حال حاضر استرس‌های زیادی روی زیرساخت‌ها وجود دارد، از جمله زوال مرتبط با سن، تعمیر و نگهداری ناکافی و تقاضای  بالا. اثرات فیزیکی مرتبط با آب و هوا، از آب و هوای شدید گرفته تا افزایش سطح دریا و گسترش بیماری‌های عفونی، همه این خطرات را تشدید کرده و خطرات جدیدی را اضافه می‌کند. زیرساخت باید سازگار باشد تا بتواند در برابر تمام اختلالات احتمالی مقاومت کند یا به سرعت بهبود یابد. وقتی زیرساخت ها مقاوم نباشند، خدمات شکست می خورند و انجمن آسیب می بیند.

 در جستجوی پایداری و انعطاف پذیری در طول چرخه عمر زیرساخت، که ممکن است چندین دهه یا حتی قرن ها طول بکشد، باید محیط عملیاتی آینده آن و چگونگی تغییر آن در طول زمان را پیش بینی کنید. ما «ابزار عدم قطعیت آینده را برای درک و پاسخ به یک انجمن در حال تحول – FUTURES – ایجاد کرده‌ایم که می‌تواند به مشتریان و ذینفعان کمک کند تا دیدگاه‌های ممکن، معقول و ارجح از آینده را کشف کنند و از طریق استراتژی‌ها، نقشه‌های راه و اقداماتی که به دستیابی به آن کمک می‌کنند کار کنند. آنها آنجا این روش به مشتریان و ذینفعان کمک می‌کند تا راه‌حل‌هایی را توسعه دهند که مبتنی بر چشم‌انداز بلندمدت (مانند انتشار کربن صفر خالص) هستند، اما به اندازه کافی انعطاف‌پذیر هستند تا با طیف وسیعی از سناریوهایی که ممکن است در دهه‌های آینده رخ دهند، سازگار شوند.

به طور سنتی، بیشتر تمرکز صنعت برایجاد زیرساخت های جدید است. با این حال، بیشتر راه‌حل‌هایی که احتمالاً برای ایجاد زیرساخت‌های پایدار و انعطاف‌پذیر در بلندمدت مورد نیاز است، راه‌حل‌هایی هستند که باعث می‌شوند سیستم‌های زیرساختی موجود ما عملکرد بهتری داشته باشند. دیجیتالی شدن ابزاری را فراهم می کند تا ببینیم کمبودهای کارایی کجاست، آنها را برطرف کنیم و عملکرد را بهبود دهیم. ما باید سیستم‌های زیرساختی خود را تغییر دهیم تا از این قدرت استفاده کنیم، توانایی زیرساخت‌ها را برای انطباق با تغییرات، ارائه ارزش برای پول و ارائه خدمات قابل اعتماد بهبود دهیم.

• توسعه ابزارهای مدیریت

دوقلوهای دیجیتال زیرساخت جاده

ساخت دوقلوهای دیجیتال جاده‌ای این پتانسیل را دارد که به عملیات مدیریت دارایی کمک زیادی کند و همچنین پروژه‌های ساختمانی جدید را قادر می‌سازد تا کارآمدتر از همیشه باشند و حتی مدل‌سازی ترافیک پیچیده‌تر، صرفه‌جویی در زمان و هزینه و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای در کل شبکه‌های جاده‌ای را ممکن می‌سازد.

زیرساخت دیجیتال برای کار از راه دور

همه‌گیری کووید-19 شیوه کار بسیاری از صنایع را تغییر داده است – در برخی موارد، برای همیشه. با انتقال بسیاری از کارهای فیزیکی و تعاملی به صورت آنلاین، جهان به زیرساخت های دیجیتالی برای کار از راه دور و نظارت نیاز داشت. در حالی که این قبلاً تا حدی وجود داشت، محدودیت‌های «در خانه بمانید» توسعه راه‌حل‌های واقعاً قابل اجرا را تسریع کرد و ذهن ما را برای تغییر باز کرد. برای بخش‌های حمل‌ونقل و زیرساخت، کار از راه دور به معنای یافتن راه‌های جدید برای مدیریت دارایی‌های فیزیکی و توسعه راه‌های بهتر برای اشتراک‌گذاری اطلاعات بود. قدرت داده های دقیق و قابل اعتماد را برجسته کرد و مزایای اشتراک گذاری اطلاعات در بخش های مختلف را نشان داد.

استیو کاکرل، مدیر بازاریابی صنعتی، حمل و نقل در بنتلی سیستمز، می گوید: «تجربه سال گذشته نشان داده است که در صورت اجبار چه کاری می توانیم انجام دهیم. استراتژی برای ارائه نتایج بهتر کسب و کار به جای واکنش به چالش های پیش رو. ما باید راه‌های ایمن و پایدار برای غلبه بر چالش‌هایی را که در یک صنعت بسیار پیچیده با آن مواجه هستیم، پیدا کنیم. در کوتاه مدت، این به معنای افزایش دیجیتالی‌سازی، کار از راه دور و اتکای بیشتر به مدل‌سازی اطلاعات ساختمان (BIM) است – ارتقای آن برای شامل شبیه‌سازی ۴ بعدی و ۵ بعدی برای برنامه‌ریزی مجدد و بهینه‌سازی مجدد زمان‌بندی پروژه.

استانداردها و فرآیندهای BIM برای افزایش بهره وری و کیفیت به خوبی شناخته شده اند. مدتی است که مقامات صنعت راه از مدل های سه بعدی برای کمک به فرآیند طراحی استفاده می کنند. برخی از سازمان‌ها همچنین به دنبال این هستند که چگونه یک رویکرد مشابه به اطلاعات مدیریت شده، فرآیندهای استاندارد و گردش کار دیجیتال می‌تواند برای خرید و ساخت سودمند باشد.

اینترنت اشیا و تصمیمات مبتنی بر داده

حرکت فراتر از BIM، که با افزایش حجم داده‌هایی که جمع‌آوری، ایجاد و مصرف می‌کنیم در کارهای روزمره، و حجم دستگاه‌های متصل که داده‌های بزرگ و اینترنت اشیاء (IoT) را ارائه می‌کنند، تقویت می‌شود. کاکرل می‌گوید: «تصمیم‌های بیشتر و بیشتری بر اساس بینشی که مستقیماً از داده‌ها به دست می‌آید گرفته می‌شود.» به همین دلیل است که من معتقدم دوقلوهای دیجیتال زیرساخت، حرکت بزرگ دیجیتال بعدی در صنعت ما خواهند بود.

دوقلوهای دیجیتال یک نمایش تعاملی و مجازی از دارایی ها یا سیستم های فیزیکی هستند. آنها در طول  همه‌گیری ، زمانی که تیم‌ها مجبور شدند روش‌های جدید کار با یکدیگر را از راه دور بیاموزند، محبوبیت پیدا کردند. اکنون که صنعت برای بهبود از اثرات کووید-19 کار می کند، سازمان های آینده نگر به دنبال این هستند که چگونه می توانیم از این فناوری آینده نگر برای بازسازی به روشی ایمن تر و پایدارتر استفاده کنیم.

مرکز دیجیتال ساخته شده بریتانیا (CDBB) پیش بینی می کند که در دهه آینده این ترکیب از فناوری BIM، دوقلوهای دیجیتال و اینترنت اشیاء (IoT) ما را قادر می سازد تا زیرساخت ها را به طور مؤثرتری برنامه ریزی کنیم، آن را با هزینه کمتر بسازیم، و عملیات را بهبود بخشیم. نگهداری برای عملکرد بهتر در طول عمر طولانی تر. مرکز دیجیتال ساخته شده بریتانیا با همکاری وزارت تجارت، انرژی و استراتژی صنعتی و دانشگاه کمبریج است. هدف ترکیبی آنها درک این موضوع است که چگونه بخش های ساخت و ساز و زیرساخت می توانند از یک رویکرد دیجیتال برای طراحی، ساخت، بهره برداری و یکپارچه سازی بهتر محیط ساخته شده استفاده کنند. بخش کلیدی استراتژی CDBB، برنامه ملی دیجیتال دوقلو (NDTp) آن است، که هدف آن اطمینان از استفاده موثر از داده های با کیفیت بالا و ایمن برای بهبود نحوه ساخت، مدیریت و بهره برداری زیرساخت است. NDTp در حال حاضر با کاربران آینده و پذیرندگان اولیه دوقلوهای دیجیتال برای توسعه یک چارچوب مدیریت اطلاعات کار می کند که به اشتراک گذاری داده ها امن و انعطاف پذیر و مدیریت اطلاعات موثر را تضمین می کند.

واقعیت مجازی و زیرساخت شبکه جاده ای

یک دوقلوی دیجیتال می‌تواند حاوی اطلاعات بسیار متنوعی باشد – و حتی ممکن است نمایانگر یک شهر کامل باشد – اما همچنین می‌تواند برای نشان دادن دارایی‌های خاص، مانند زیرساخت شبکه جاده‌ای، ساده شود. یک مثال عالی از یک پذیرنده اولیه، آژانس ملی بزرگراه (به طور رسمی بزرگراه انگلستان) است که در حال حاضر در حال توسعه چندین دوقلو مجازی از شبکه جاده ای بریتانیا به عنوان بخشی از استراتژی جاده های دیجیتال خود است. دوقلوهای دیجیتالی شاهد طرح‌ها و مدل‌های ایستا خواهند بود که با نسخه‌های دیجیتالی جایگزین می‌شوند که می‌توانند مشکلات تعمیر و نگهداری، مانند چاله‌ها را پیش‌بینی کنند. ایده این است که همه دوقلوهای دیجیتال را به هم بپیوندیم تا داده‌ها جمع شوند تا یک منبع واحد بزرگ از داده ایجاد شود.

الیوت شاو، مدیر اجرایی، استراتژی و برنامه‌ریزی در National Highways می‌گوید: «این دوقلوهای دیجیتال پتانسیل ساخت سریع‌تر و آسان‌تر را دارند. آنها همچنین ما را قادر می سازند تا زیرساخت های خود را به شیوه ای انعطاف پذیرتر کار کنیم.»

وضعیت سنجی همچنان شامل فرستادن افراد به بیرون برای بررسی و ارزیابی وضعیت دارایی ها برای برنامه ریزی برای بهبود است. اگر همه اینها را بتوان به صورت دیجیتالی انجام داد، در زمان و هزینه زیادی صرفه جویی می شود. شاو تایید می کند: “مزایای بالقوه زیادی هم از نظر ساخت و هم از نظر بهره برداری وجود دارد.” یکی از چیزهای هیجان انگیز در درازمدت، توانایی همکاری با سایر نهادها به روشی بسیار بیشتر خواهد بود. یکی از چالش‌هایی که ما هنگام بهبود جاده‌های خود داریم، این است که بفهمیم سایر تاسیسات مانند کابل‌ها و لوله‌ها کجا هستند. یک دوقلوی دیجیتال ملی، اشتراک‌گذاری اطلاعات و درک چگونگی تأثیر فعالیت‌ها یا ابتکارات مختلف ما بر یکدیگر را برای سازمان‌ها بسیار آسان‌تر می‌کند. این نه تنها هزینه ها و زمان صرف شده برای بررسی ها را کاهش می دهد، بلکه ایمنی را نیز بهبود می بخشد زیرا همه ما درک بسیار واضح تری از نحوه کار قطعات مختلف شبکه هایمان با هم خواهیم داشت.”

پروژه دوقلوی دیجیتال ملی بزرگراه ها با همکاری تحقیقات و نوآوری بریتانیا (UKRI)، شورای تحقیقات مهندسی و علوم فیزیکی (EPSRC)، برنامه EU MSCA COFUND، Costain و دانشگاه کمبریج در حال توسعه است. تیم مشترک از دیدن اینکه چگونه دوقلوهای دیجیتالی نحوه برنامه ریزی و ارتقای شبکه جاده را تغییر خواهند داد، هیجان زده هستند.

شاو می‌گوید: «فرض کنید می‌خواستید علائم جاده‌ای خود را به علائم دیجیتال ارتقا دهید. دوقلو دیجیتال می‌تواند موقعیت فعلی همه علائم و دروازه‌ها و همچنین موقعیت کابل‌ها و لوله‌های برق را در شبکه به شما ارائه دهد. سپس می توانید تعیین کنید که کجا موقعیت مناسبی برای ارتقاء خواهد بود. و شما همه این کارها را به جای اینکه به صورت فیزیکی بیرون بروید و زیرساخت ها را نگاه کنید، روی کامپیوتر انجام می دهید.

یکپارچه سازی اطلاعات

در حال حاضر، تمرکز بر مدیریت دارایی است، اما در نهایت بزرگراه ملی می خواهد از دوقلوی دیجیتال برای ترکیب مدیریت دارایی با عملیات ترافیک استفاده کند. شاو توضیح می دهد: “ما قادر خواهیم بود از دوقلو دیجیتال برای شبیه سازی جریان ترافیک در شبکه استفاده کنیم.” «این به ما امکان می‌دهد بفهمیم که چگونه می‌توانیم جریان را با استفاده از علائم و سیگنال‌ها بهینه کنیم و تا آنجا که می‌توانیم افراد زیادی را از طریق شبکه وارد کنیم. ما همچنین انتظار داریم که داده‌های دوقلوی دیجیتالی ما در طول زمان ساخته شوند، بنابراین در نهایت می‌تواند شامل مواردی مانند حرکت داده‌ها و نقشه‌ها باشد. در نهایت، ما می‌خواهیم دوقلوی دیجیتال شامل داده‌های مربوط به عملیات در حال انجام باشد.» داده های گرفته شده همچنین می تواند برای اطلاع رسانی به شبکه عملیاتی بزرگراه های ملی استفاده شود.

هنگامی که اطلاعات زیادی برای مدیریت وجود دارد، داده ها باید به طور ایمن نگهداری شوند و به طور موثر استفاده شوند. برای بزرگراه های ملی، یکپارچه سازی داده ها به روش های مختلفی انجام می شود. یک مثال چارچوب اطلاعات کسب و کار (BIF) است که بخشی از برنامه بزرگراه های هوشمند ملی بزرگراه ها را تشکیل می دهد. شاو می‌گوید: «این یک پلت‌فرم مفید است که داده‌های برنامه ما را قادر می‌سازد تا استاندارد، یکپارچه و بین همه بازیکنان درگیر به اشتراک گذاشته شود. از لحاظ تاریخی، بسیاری از این اطلاعات به صورت دیجیتالی ثبت نمی‌شدند. می‌توانست روی فایل‌های PDF و سیستم‌های اختصاصی باشد. ما در تلاش هستیم تا با استفاده از یک منبع داده، همه را با هم همکاری کنیم.»

به عنوان نقطه شروع، در حال حاضر نقشه های دیجیتالی از M25 (بزرگراه مداری لندن) در حال تهیه است. این یکی از مهم‌ترین بزرگراه‌های بریتانیا و بر این اساس یکی از شلوغ‌ترین بزرگراه‌ها است. ازدحام شدید مداوم منجر به معرفی طرح‌های مدیریت ترافیک متعددی در طول سال‌ها شده است که اخیراً طرح بزرگراه‌های ملی هوشمند است. نقشه‌های دیجیتال ابزار مفیدی برای مدیریت زیرساخت‌ها در این جاده شلوغ خواهد بود و اطلاعات مهمی را در مورد عملیات ارائه می‌دهد که می‌تواند در زمان واقعی به اشتراک گذاشته شود. یک پایلوت دیجیتالی دوقلو نیز برای کمک به برنامه‌ریزی و اجرای پروژه گربه سیاه A428 بزرگراه ملی استفاده می‌شود که سفرهای بین میلتون کینز و کمبریج را بهبود می‌بخشد. این دو پروژه پایه و اساس زیرساخت های دیجیتال دوقلوی بزرگراه های ملی را تشکیل خواهند داد.

شاو می‌گوید: «ما واقعاً در تلاش هستیم تا رویای یک دوقلوی دیجیتالی نهایی را که کل شبکه را هم برای توسعه و هم برای عملیات پوشش می‌دهد، پیش ببریم، اما این زمان می‌برد. “بنابراین ما شبکه را به صورت تکه‌های کوچکی وارد می‌کنیم و دارایی‌های دیجیتال خود را به روش‌های مختلفی ارتقا می‌دهیم که این دیدگاه را در طول زمان محقق می‌کند.”

موفقیت بلند مدت

گزارش پروژه آینده می‌گوید در حالی که اکثر مالکان و پیمانکاران زیرساخت‌ها پتانسیل تحول دیجیتال را می‌شناسند، چالش‌هایی وجود دارد که باید برای طولانی‌مدت و در مقیاس کردن این کارها غلبه کرد. این گزارش که بهترین ایده‌های ارائه شده در اجلاس GII 2021 را خلاصه می‌کند، می‌گوید که اغلب سازمان‌ها بیش از پروژه‌های آزمایشی فردی پیشرفت نمی‌کنند. پس چرا اینطور است؟ یک دلیل داده است: دریافت آن، ایمن کردن آن و توانایی اعتماد به آن. شاو می گوید: “بزرگترین چالشی که در حال حاضر همه با آن روبرو هستند، اطمینان از وجود داده ها و کیفیت خوب داده ها است.” “شما همچنین باید مطمئن شوید که قوانینی در مورد داده های خود دارید که از قابل اجرا بودن آن اطمینان حاصل کنید – هم در سازمان شما و هم به عنوان بخشی از یک دوقلوی دیجیتال ملی.”

شرکت کنندگان در اجلاس GII 2021 همچنین نگرانی های خود را در مورد هزینه و همچنین نگرانی در مورد کمبود کلی دانش و تجربه مطرح کردند. در واقع، تغییر می تواند یک چالش باشد. پروژه گزارش آینده تصمیم می‌گیرد که «سازمان‌ها برای فراتر رفتن از پروژه‌های آزمایشی و آزمایش، تلاش‌های تحول جامعی را در سطح شرکت و پروژه انجام دهند»، و تأکید می‌کند که «افزایش همکاری می‌تواند به همسو کردن ذینفعان، الهام بخشیدن به نوآوری و ایجاد نتایج متمرکز معیارهای پیشرفت کمک کند..»

دوقلوهای دیجیتال ابزارهای قدرتمندی هستند که به صاحبان زیرساخت جاده‌ها درک بهتری از سیستم‌های خود ارائه می‌دهند و آنها را قادر می‌سازند تا مشکلات را قبل از وقوع پیش‌بینی کنند. آنها پتانسیل ایجاد انقلابی در شیوه مدیریت زیرساخت های خود را دارند و مزایایی را برای انجمن، اقتصاد، تجارت و محیط زیست فراهم می کنند. اما تنها در صورتی که چشم انداز، داده های قابل اعتماد و تمایل به همکاری داشته باشیم.

شاو می‌گوید: «ما می‌دانیم که داده‌ها یک دارایی عظیم برای ما هستند، بنابراین باید مطمئن شویم که داده‌هایمان را مدیریت می‌کنیم و از ارزش آن‌ها به بهترین شکل ممکن استفاده می‌کنیم. “با شروع با چند ابتکار، مطمئن می شویم که می توانیم به داده های با کیفیت بالا دسترسی داشته باشیم. سپس می‌توانیم شروع به ساختن بر روی آن کنیم و به مرور زمان می‌توانیم یک دوقلو دیجیتال بلندمدت ایجاد کنیم.»

دیجیتالی شدن به معنای ردپای کربن کمتر است

در حالی که مشهودترین مزایای دوقلو دیجیتال شامل اتصال موجودیت های مختلف به یکدیگر، کاهش نیاز به بررسی های دستی و برنامه ریزی هوشمندانه آینده، سریع تر و آسان تر کردن تمام عملیات ها برای محیط زیست نیز مفید است. شاو می گوید: «به خوبی شناخته شده است که کارهای ساختمانی و تاسیساتی دارای ردپای کربن بالایی هستند، اما حتی مواردی مانند بررسی ها نیز بر محیط زیست تأثیر می گذارد.

استیو کاکرل، مدیر بازاریابی صنعت، حمل و نقل در بنتلی سیستمز، تأیید می کند: «دی اکسید کربن اکنون به طور گسترده به عنوان محرک اصلی تغییرات آب و هوایی شناخته شده است و حدود 70 درصد از انتشار گازهای گلخانه ای جهان را می توان در زیرساخت ها ردیابی کرد. ارقام آژانس بین المللی انرژی (IEA) نشان می دهد که حمل و نقل در حال حاضر مسئول 24 درصد از انتشار مستقیم CO2 ناشی از احتراق سوخت است. از کل انتشار CO2 حمل و نقل، وسایل نقلیه جاده ای، از جمله اتومبیل، کامیون، اتوبوس و خودروهای دو و سه چرخ نزدیک به 75٪ را تشکیل می دهند. آژانس بین‌المللی انرژی هشدار می‌دهد که برای اینکه بخش حمل‌ونقل به پاسخگویی به تقاضای تحرک و حمل و نقل و در عین حال معکوس کردن رشد انتشار دی‌اکسید کربن ادامه دهد، «باید اقدامات بهره‌وری انرژی با حداکثر اثرگذاری انجام شود».

شاو می‌گوید: «اگر بتوانیم شبکه‌مان را برای بهبود جریان ترافیک شبیه‌سازی کنیم، ردپای کربن ما کاهش می‌یابد، زیرا ترافیک متوقف شده، انتشارات زیادی ایجاد می‌کند. دوقلوی دیجیتال به ما این امکان را می‌دهد که نشان دهیم ایجاد تغییرات خاص در علائم یا علائم – یا موارد دیگر – جریان ترافیک را بهبود می‌بخشد، بدون اینکه نیازی به آزمایش فیزیکی این تغییرات باشد. این امر پتانسیل کاهش قابل توجهی انتشار گازهای گلخانه ای در شبکه جاده های بریتانیا را دارد.

• نتیجه گیری :

با مروری بر وضعیت جاری صنعت راهسازی و نیز کل صنعت حمل و نقل می توان اذعان نمود که توانمندی مهندسی و مدیریتی خوبی در این بخش وجود دارد که به سابقه چند هزارساله راهسازی در کشور و نیز تلاشهای یک قرن اخیر بر می گردد . اما این بخشها دارای مشکلات و چالشهای خاص خود نیز می باشد که یکی از مهمترین آنها ایجاد فاصله کاربرد فناوری و نیز تقیت علمی در توسعه سیستمهای مختلف است . برای کاهش این فاصله در این بخش مواردی بعنوان خطوط هادی ارایه می شوند :

• برنامه ریزی و طراحی :در این حوزه از سازمان مدیریت و برنامه ریزی باید شروع نمود و کاربرد و پیاده سازی روشهای نوین را بر مبنای یک راه حل همکاری طراحی مبتنی بر ابر که با ادغام و مشارکت شرکتهای مشاور وپیمانکار ایجاد نمود .
• برنامه ریزی شناخت و طراحی و کاربرد دوقلوی دیجیتال برای بهبود بهره وری در تمامی مراحل از ایده تا اجرا و بهره برداری را شروع نمود.
• در بخش ساخت و احداث استفاده از فناوری های نوین و مدیریت پروژه بر مبنای اطلاعات و مبتنی بر ارتباطات ابری که شفافیت را افزایش می دهد و نتایج پروژه را از طریق مدیریت هزینه، اسناد و عملکرد مدرن بهبود می بخشد ، حرکتهای زیادی انجام شود.
• در بهره برداری و نگهداری یک راه حل مدیریت دارایی های عمومی مبتنی بر GIS که فرایتد ها را برای سازماندهی، مدیریت و حفظ زیرساخت های خود توانمند می کند – تبدیل داده های پیچیده به بینش های عملی که انعطاف پذیری و پایداری را تقویت می کند ، با تکیه به توان دانشگاهی و سازمانهای ذیربط بسیار مفید است .
• توسعه و بهبود صنعت راهسازی و صنعت حمل و نقل زمینی با استفاده از تفکر سیستمی و فناوری دیجیتال، برای پشتیبانی از محیط زیست امری لازم و اجباری است.