研究人员将率先使用数字孪生技术实现英国交通系统的脱碳 

新闻来源:英国格拉斯哥留学社区

2024/8/13 21:39:42  发表于35天前  95

一个新的国家枢纽致力于快速实现英国交通运输(包括公路、铁路、航空和海运)的脱碳,已从英国政府和近 70 个合作伙伴处获得了 4600 万英镑的资助。
 
TransiT Hub是由爱丁堡赫瑞瓦特大学和格拉斯哥大学共同牵头,由八所大学和 67 个合作伙伴组成的合作项目,已从英国研究与创新署工程与物理科学研究委员会(EPSRC)获得 2000 万英镑的资助,该委员会是英国工程和物理科学研究的主要资助机构。
 
另外 2600 万英镑的支持来自数字、能源和交通领域的利益相关者,包括交通运营商、监管机构、汽车制造商、科技公司和能源供应商。此次合作被认为是同类中规模最大的交通财团之一。
 
 TransiT 枢纽内的八所大学均为核心项目领域的专业中心。这些大学包括: 
 
赫瑞瓦特大学——物流和货运——包括可持续公路货运中心和物流和可持续发展中心。
格拉斯哥大学——数字孪生和信息物理系统——包括该大学的能源与可持续性以及通信、传感和成像研究小组。
利兹大学——交通脱碳政策制定——包括该大学的交通研究所,该研究所是英国领先的交通教学和研究部门之一。
伯明翰大学——铁路——包括该大学的伯明翰铁路研究和教育中心,该中心是同类中心中最大的中心之一。
克兰菲尔德大学——航空——包括该大学全球认可的数字工程和制造中心。
伦敦大学学院——海事——包括该大学伦敦大学学院能源研究所的航运研究小组。
剑桥大学——公路货运——包括可持续公路货运中心,这是剑桥大学、赫瑞瓦特大学和威斯敏斯特大学与工业界和政府合作伙伴的合作项目。
杜伦大学——公共交通系统工程——包括杜伦能源研究所的氢运输工作。
TransiT 将通过开发数字孪生方法找到成本最低、风险最小、能源效率最高的交通脱碳方法。
 
数字孪生是物理世界的数字复制品。它们是使用从物理世界实时收集的数据创建的。这些数据由连接到现实世界基础设施的传感器收集——例如高速公路、铁路、航运或飞行监控系统。数字孪生快速分析现实世界的数据以测试和改进不同的场景。然后,数字孪生将其解决方案发回物理世界以改进流程。这种交换几乎是即时发生的——接近实时。
 
一个实际的例子可能是数字孪生根据某地的实时交通数据,自动更新数字路标,提供有关解决交通拥堵的最短路线的信息。
 
TransiT 团队希望他们的测试能够涵盖未来英国脱碳运输系统中尚不存在的元素 - 例如电动道路系统和替代燃料。
 
数字孪生可以帮助现实世界的专家通过分析一系列数据来了解在何处以及如何最好地部署这些未来系统。这可能包括有关社区和行业预计需要哪些运输服务以及在实际部署之前可以在虚拟世界中模拟和测试这些服务的信息。
 
数字孪生可以比现实世界的工程项目更快地测试和开发不同的运输配置,直到确定实现净零碳排放的最低成本途径。
 
构建数字孪生模型所使用的数据将包括来自 TransiT 行业合作伙伴的交通运营数据,例如车辆数量和类型、燃料类型、载重量大小、路线长度和频率以及与其他交通方式(如港口和道路网络)的链接。交通用户还将参与公民研究,帮助科学家模拟人类的出行行为和出行选择。
 
Phil Greening 教授是赫瑞瓦特大学的物流专家,也是 TransiT 的联合主任。他说:“运输约占英国碳排放量的三分之一,随着全球气温迅速上升,我们已经没有时间进行现实世界的运输试验并从中吸取教训了。因此,如果英国要履行其碳减排承诺,我们必须以数字化方式进行实验。我们需要设计未来的运输系统并优化向该系统的过渡。
 
“数字孪生将帮助我们了解交通脱碳的地点、内容和方式。我们首先构建现实世界交通系统的单独模型。然后,这些模型可以连接在一起并与现实世界联系起来,从而更全面地展现我们未来脱碳交通系统可能是什么样子,以及实现这一目标的最低成本方式。”
 
David Flynn 教授是格拉斯哥大学网络物理系统教授,也是 TransiT 的联合主任。他说:“我们将探索数字孪生如何改善未来交通解决方案的设计,以确保所有人都能享受服务。对于今天的设计师和工程师来说,了解行动不便的公民的观点以及他们在整个旅程中的经历是一项挑战。如果我们能够创造和嵌入新的设计原则,我们就能找到公平的脱碳途径。”
 
交通用户(包括乘客和通勤者)将受益于研究,以确定并帮助他们在当地、地区和国家层面做出最可持续的出行选择。例如,弗林教授说,乘客可以从“个性化数字孪生助手”中受益。
 
他补充道:“这类似于你的 Netflix 或亚马逊账户了解你的偏好,并将了解你的移动需求、旅程要求和个人偏好。”
 
“数字孪生助手将提供接近实时的端到端旅程选项,最适合您的需求。”
 
弗林教授说,因为这个数字孪生助手将成为其他数字孪生网络的一部分,每个数字孪生监控不同的交通系统——包括公路和铁路网络——它将成为你旅程的高度可靠的规划器。
 
他补充道:“它可以根据您的个人需求和预算、交通服务的可靠性以及天气影响如何改变这些,更新您的最佳旅程选择。”
 
弗林教授表示,TransiT 的数字孪生方法还可以为其他需要变革的领域提供蓝图。
 
TransiT 研究人员表示,对于运输提供商和投资者来说,数字孪生可以降低风险和成本。例如,物流公司可以使用数字孪生数据来帮助他们规划未来如何可持续地运输货物。这可能包括确定最可持续的路线、车辆类型、行程时间、商业模式和合作。
 
政府决策者将从 TransiT 中受益,因为他们能够看到在很长一段时间内,他们的政策决策在一系列未来情景下可能产生哪些有意和无意的后果。
 
交通部长迈克·凯恩表示:“数字孪生是一项强大的技术,可以帮助我们整合交通网络,提高效率,为所有人提供更加环保的交通。 
 
“TransiT 的推出是重要的一步,它将汇聚学术界、工业界和政府,共同研究并实现这项技术对交通运输行业的好处。这是政府为实现真正的创新而开展工作的一个很好的例子。”
 
人工智能和数字政府部长费亚尔·克拉克 (Feryal Clark) 表示:“我们看到了英国人民的技术未来,这将丰富和改善他们的生活。TransiT 现在将开展的研究是我们如何支持尖端创新以实现这一愿景的一个典型例子。
 
“除了节省公众日常出行的时间和金钱之外,该项目还将利用变革性数字技术的力量来减少碳排放——展示了技术在改善公共服务、应对气候变化等方面所能产生的巨大影响。”
 
除了 EPSRC 和行业支持外,TransiT 的合作大学还将资助招募 18 名拥有哲学博士 (PhD) 学位的研究生。
 
EPSRC 的 2000 万英镑投资是迄今为止该机构在英国交通系统数字孪生领域的最大一笔投资。
 
EPSRC 执行主席 Charlotte Deane 教授表示:“数字孪生为我们的交通网络脱碳提供了巨大的机会,它可以更快地测试变化的潜在影响,降低成本,并在我们需要时帮助我们设计所需的交通网络。
 
“乘客和通勤者将能够选择最可持续的出行方式,而交通运营商将能够加快提供低碳服务。
 
“TransiT 是英国研究与创新署和政府共同努力的成果,旨在确定如何最好地利用学术界、工业界和其他组织的广泛合作伙伴的专业知识,以确保我们抓住数字孪生提供的机遇。”
 
在经过为期六个月的初步磋商并呼吁合作伙伴在业界、政策制定者和其他利益相关者的支持下探索数字孪生在脱碳方面的潜力之后,EPSRC 宣布了资助计划。
 
TransiT 枢纽的合作伙伴包括:
 
AGS 机场
空中客车运营有限公司
先进制造业创新中心(贝尔法斯特女王大学)
航空技术学院
亚马逊网络服务
应用数据科学合作伙伴
Aquatera 有限公司
巴布科克国际
宾利系统
改善交通运动
英国特许物流与运输协会
科斯坦
社区交通协会
国家基础设施数据与分析设施
分布式分布式系统
DHL
挪威船级社
多佛港务局
戴纳蒙
爱丁堡有轨电车
EON 现实
灵活的电力系统
地理信息景观
氢动力汽车系统
英特尔公司
智商
约翰·刘易斯合伙公司
英国劳氏船级社
海洋资本
玛丽·特雷斯
中部连接
莫特麦克唐纳
国家公路
英国铁路网公司
纽卡斯尔大学 (DARe / Hi-ACT)
诺基亚
北方科技
北方电网
英伟达
Ocado 集团
陆地测量局
品诚梅森
铁路X
铁路货运集团
公路运输协会
劳斯莱斯
铁路安全和标准委员会
苏格兰 5G 中心
苏格兰氢能与燃料电池协会
苏格兰东南部交通运输伙伴关系
苏格兰天然气网络公司
谢菲尔德大学(DTNet+)
西门子交通
Slingshot 模拟有限公司
苏格兰和南方能源网络
苏格兰电力能源网络
驿马车
斯坦泰克
斯特纳
西斯特拉
特易购
伦敦交通局
枢纽公司
思克莱德大学 (MarRI-UK/ENSIGN)
城市交通集团
瓦哈诺米
水务及保安局

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