BigData ja data-analyysit älykkään suunnittelun sekä päätöksenteon apuna Rata seminaari Tuomas Lonka

Transkriptio

1 We Keep the World on Track BigData ja data-analyysit älykkään suunnittelun sekä päätöksenteon apuna Rata seminaari Tuomas Lonka

2 Taustaa Kuka, mistä ja miksi Tuomas Lonka - Yli 10 v Proxionilla, rataverkon toiminnan suunnittelu/analysointi ja erilaiset asiantuntijatehtävät - Rataverkon / ratapihojen toiminnallisuus ja toiminnallisuuden visualisointi Proxion - Innovatiivinen ja ennakkoluuloton vuonna 2005 perustettu konserni - Suunnittelu, digitaalisuus / digiratkaisut, asiantuntijapalvelut, koulutus, projektitoimitukset, energiajärjestelmät - Kehitämme alan arvostusta ja toimintaa yhteiskunnan kilpailukyvyn lisäämiseksi ja kestävän kehityksen edistämiseksi

3 Sisältö 1. Yleistä - Data rataympäristössä 2. Case-esimerkkejä a) Infran hyödyntäminen b) Infra ja liikenne c) Infra ja liikenne tarkemmin d) Infra, liikenne ja turvalaitteet 3. Jatkokehitystä

4 Dataa rataympäristössä Digitalisoituminen ja koko ajattelumallin sekä tahtotilan muutos datan määrä ja mahdollisuudet sen analysointiin sekä hyödyntämiseen kasvaneet räjähdysmäisesti viime vuosina Dataa on paljon ja sitä kerätään/luodaan koko ajan enemmän: erilaiset vanhat/uudet rekisterit, lokitiedot, BIM suunnittelussa ja elinkaaressa, modernit mittausmenetelmät, uusi raiteentarkastusvaunu jne Rajapinnat, sovellukset ja käyttömahdollisuudet Sovelluksia / työkaluja LIVI: LIIKE, JETI, KUPLA, RUMA jne Avoin data ja avoimet rajapinnat Avoin data mahdollistanut paljon uutta, koko ajan kehitetään lisää Julia.dy.fi / Junat.dy.fi jne

5 Dataa rataympäristössä Avoin data Liikennevirastolla oleva data Kerättävissä oleva data Aikataulu Toteuma-aika Myöhässä / etuajassa aikataulusta GPS data Kulkuteiden varmistuminen Paikallislupien päälläolo Syyluokat ja -koodit Matkustajamäärät Junan maksiminopeus Raideosuuden varautuminen Lähtövalmiusilmoitukset Laitteiston tilojen muutokset Junatyyppi Veturityyppi Lähi- / kauko- / tavaraliikenne Perutut junat Tonnit Junanvaunujen täyttöaste ASTL-lokit Varoituslaitosten viat Elementtien sijainti Asema Liikennepaikan tiedot Elementtien sijainti ratakilometreissä Junan kokonaispituus Yksikön pituus Rataverkon sensorit Radan tarkastus Laitteiston vikasanomat Varoituslaitosten hälytykset UUTTA HYÖDYNNETTÄVÄÄ INFORMAATIOTA

6 CASE ESIMERKKEJÄ

7 AVOIN DATA INFRA INFRAN HYÖDYNTÄMINEN ELEMENTIT / RATA Kustannuslaskenta Uusi työkalu rataosa- / liikennepaikkakohtaiseen kustannuslaskentaan Elementtien määrä suoraan avoimesta datasta, parametrien määritys ja järjestelmän valinta kustannusarvion laskenta automaattisesti ProX Mobiilisovellus, lisää tietoisuutta (ja varoittaa) lähellä olevista varoituslaitoksista Oman sijainnin ja avoimesta rajapinnasta haetun tiedon yhdistäminen helppokäyttöiseen sovellukseen

8 AVOIN DATA INFRA + LIIKENNE INFRAN JA LIIKENTEEN YHDISTÄMINEN RADAN KÄYTTÖ (perusteita ja liikenteellisiä tarpeita perussuunnitteluun) Kouvola Rail Road Terminal Nykyisten raiteiden käyttömäärät Avoimesta datasta raideosuuksien varautumiskerrat Osa sivuraiteista todella vähäisessä käytössä Oulun ratapihan tarveselvitys Raiteiston (siltä osin kun dataa saatavissa) käyttötavan ja liikenteen analysointia

9 AVOIN DATA INFRA + LIIKENNE DEMO - vaihteiden käyttö Avoin data Vaihteiden varaukset suorille / poikkeavaan haaraan Käyttöliittymästä valitaan vaihde ja aika Esitetty tässä karttapohjan / rataverkon päällä Suorille V022 V023 V002 V Poikkeavaan Testattu myös kumulatiivisen kuormituksen laskemista elementtikohtaisesti. V003 V

10 AVOIN DATA INFRA + LIIKENNE + ANALYYSIT INFRAN JA LIIKENTEEN YHDISTÄMINEN RADAN KÄYTTÖ JA LIIKENTEEN SUJUVUUS (perusteita ja liikenteellisiä tarpeita tarkempaan suunnitteluun sekä asiantuntijatyön tueksi) Pasilan testiopastimet Pasilassa koekäytössä olleiden uudentyyppisten opastinten ja lyhyemmän opastinetäisyyden vaikutusten numeerinen analyysi Tarkastellulla aikavälillä (aamuruuhka 2 kk syksy 2015) uutta opastinta ja lyhyempää opastinväliä hyödynsi 11 % liikenteestä Häiriötilanteissa Pasilaan saavuttaessa aikasäästö keskimäärin jopa 35 sekuntia / juna

11 AVOIN DATA INFRA + LIIKENNE + ANALYYSIT Kilo-Leppävaara selvitys Mahdollisen liikenteellisen ongelmakohdan lähtökohtien ja rakenteen tarkennus Kaukoliikenne joutuu hidastamaan / tekemään ylimääräisen pysähdyksen Kilossa Selvitetty Raiteiston käyttöä Leppävaarassa raide 003 hyvin vähällä käytöllä voisi antaa mahdollisuuksia käytön tehostamiseen Liikenteen käyttäytymistä Reilu 17 % kaukoliikenteen junista varaa yli 30 sek. normaalia pidempään Kilon kohdan raideosuutta pitkä opastinväli aiheuttanee haasteita

12 AVOIN DATA INFRA + LIIKENNE + KULKUTIEDATA + ANALYYSIT INFRAN, LIIKENTEEN JA TURVALAITTEIDEN TILATIEDON YHDISTÄMINEN Helsingin ratapihan analysointi (LIVI/Proxion ) Tavoitteina kehittää / testata työkaluja ja mittareita junaliikenteen analysoimiseen sekä junaliikenteen ongelmien selvittämiseen Pilottikohteena Helsinki Avoimesta rajapinnasta saatava data sekä LIVIltä erikseen saatu kulkutiedata mahdollista analysoida liikennettä ja raiteiston käyttö tarkemmin (esim. varausaste vs. varmistumisaste ja ongelmia aiheuttaneet kulkutiet) Suurimpia tunnistettuja haasteita: datassa virheitä/puutteita, data ei kaikissa kohdin vastaa todellista raidejärjestelmää, teknisissä järjestelmissä eroja Taustalla olevan teknisen järjestelmän toiminnan ja yleisesti rataverkon / liikenteen toiminnan ymmärtäminen on välttämätöntä analysoinnin määrittämisessä sekä datan tulkinnassa

13 AVOIN DATA INFRA + LIIKENNE + KULKUTIEDATA + ANALYYSIT Lähtökohtia Kauko-ohjausalueella viestiä päivässä Hki-Pasila viestiä päivässä DATA 1. Lähtötietojen analysointi 2. Datan yhdistäminen/muokkaaminen 3. Analysointi ja jalostaminen 4. Tulkinta havainnollinen esittäminen id,departure_date,next_station,next_track_section,previous_station,previous_track_section,station,timestamp,tr ack_section,train_number,type,version , ,PSL,,START,V015ab,HKI, :15:20.222,222,9471,OCCUPY, , ,PSL,,START,,HKI, :15:31.082,V014ab,9471,RELEASE, , ,PSL,,START,,HKI, :15:31.183,V015cd,9471,RELEASE, , ,PSL,,START,,HKI, :15:31.184,V015ab,9471,RELEASE, , ,PSL,,START,222,HKI, :15:44.162,V299cd,9471,OCCUPY, , ,PSL,,START,V299cd,HKI, :15:44.212,V299ab,9471,OCCUPY, , ,PSL,,START,V299ab,HKI, :15:51.171,281,9471,OCCUPY, , ,PSL,,START,,HKI, :15:54.069,222,9471,RELEASE, , ,PSL,,START,,HKI, :16:00.080,V299cd,9471,RELEASE, , ,PSL,,START,,HKI, :16:00.081,V299ab,9471,RELEASE, , ,PSL,,START,281,HKI, :16:13.093,411,9471,OCCUPY, , ,PSL,,START,,HKI, :16:22.132,281,9471,RELEASE, , ,PSL,,START,411,HKI, :16:45.073,411/431,9471,OCCUPY, , ,PSL,,START,,HKI, :16:54.072,411,9471,RELEASE, , ,PSL,,START,411/431,HKI, :17:09.092,431,9471,OCCUPY, , ,PSL,,START,,HKI, :17:17.081,411/431,9471,RELEASE, , ,PSL,,START,,HKI, :17:38.104,431,9471,RELEASE,

14 AVOIN DATA INFRA + LIIKENNE + KULKUTIEDATA + ANALYYSIT Esimerkkejä mittareista + esitystavasta: Liikennemäärät suunnittain (raideosuuskohtaisesti)

15 AVOIN DATA INFRA + LIIKENNE + KULKUTIEDATA + ANALYYSIT Esimerkkejä mittareista + esitystavasta: Liikennemäärät yhteensä (raideosuuskohtaisesti)

16 AVOIN DATA INFRA + LIIKENNE + KULKUTIEDATA + ANALYYSIT Esimerkkejä mittareista + esitystavasta: Varmistumisaste (raideosuuskohtaisesti)

17 AVOIN DATA INFRA + LIIKENNE + KULKUTIEDATA + ANALYYSIT Esimerkkejä mittareista + esitystavasta: Puuttuvaa dataa (huom. jopa 100% jollain kohdin)

18 AVOIN DATA INFRA + LIIKENNE + KULKUTIEDATA + ANALYYSIT Esimerkkejä mittareista + esitystavasta: Ajon sallivan opasteen odotus (eniten odotusta raiteella 224)

19 AVOIN DATA INFRA + LIIKENNE + KULKUTIEDATA + ANALYYSIT Esimerkkejä mittareista + esitystavasta: Ajon sallivan opasteen odotus -> miksi 224 raiteella joudutaan odottamaan? Risteävät kulkutiet lähtevän kaukoliikenteen kanssa + huoltoraiteiden liikenteen kanssa (lähes saman verran molempia)

20 Kiinnostavia kehityskohteita

21 Joitain mielenkiintoisia tulevaisuuden kohteita / kehitystä? Ennakoiva kunnossapito ja sen vaatimat järjestelmät Liikenne, kuormitus, hiljaiset signaalit teknisistä järjestelmistä yms Data-analyysillä informaatiota ohjaamaan kunnossapitoa Liikenteenohjauksen kehitys (ENNE) Tarvitaan tarkemmin myös rataverkon toiminta (turvalaitteiden toimintalogiikka: kulkutiet, samanaikaisuudet jne) Yhdistetään/linkitetään olemassa olevaan infradataan osaksi rautateiden Bigdataa Datan avaamisesta innovatiiviseen tiedon hyödyntämiseen. Tieto on pääomaa, jonka arvo kasvaa sitä jalostettaessa (vm.fi)

22