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3S Market 是台灣物聯網資訊、安全監控,與雲端智慧整合應用解決方案的人氣布落格網站,在公共、工商與居家三大應用領域中,提供產品、產業、市場以及行業垂直應用領域的資訊平台。 Smart、Solutions、Strategy 是3S Market 提供給智慧應用產業的核心價值。
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什麼是淨零(What is Net Zero)
不只是縮時,還有粉塵、噪音、位移偵測 |
我們都聽說過淨零這個詞,但它到底是什麼意思?簡而言之,淨零是指產生的溫室氣體量,與從大氣中清除的量之間的平衡。當我們添加的數量不超過取走的數量時,我們達到淨零。但是我們如何才能做到這一點,為什麼這很重要?
從國家和公司到個人,應對氣候變化是首要議程;我們可以幫助做到這一點的一種方法是達到淨零。事實上,英國成為世界上第一個,設定到 2050 年,實現淨零排放目標的主要經濟體。
淨零意味著在排放到大氣中的溫室氣體,和排放的溫室氣體之間取得平衡。把它想像成洗澡 —— 打開水龍頭,你加了更多的水,拔掉插頭,水就流出了。浴缸中的水量,取決於水龍頭的輸入和塞孔的輸出。為了使浴缸中的水量保持在同一水準,你需要確保輸入和輸出平衡。達到淨零排放採用相同的原則,要求我們平衡我們排放的溫室氣體量,和我們去除的量。當我們添加的內容,不超過我們刪除的內容時,我們就達到了淨零。
為什麼淨零很重要?
淨零很重要,因為它是我們透過減少全球變暖,來應對氣候變化的最佳方式。我們在未來十年為限制排放所做的工作,對未來超級無敵重要,這就是為什麼每個國家、每個部門、每個行業,以及我們每個人都必須共同努力,尋找減少我們產生的碳的方法。
淨零與碳中和一樣嗎?
「淨零」和「碳中和」通常可以互換使用,但儘管實現淨零和碳中和,具有相同的最終結果 —— 消除地球大氣中的有害排放 —— 但消除的排放量和種類是不同的。
什麼是氣候變化?
有證據顯示,我們的地球變得越來越熱。根據世界氣象組織的數據,有記錄以來最熱的 20 年是在過去的 22 年中,最熱的四年都是最近的:2015 年至 2018 年。全球平均氣溫現在比前一年高 1.2°C(2.16°F) —— 工業時代。
一個度數聽起來並不多,但現實情況是,這種漸增的變暖,似乎已經產生了負面影響。更重要的是,如果最近的趨勢繼續下去,這將進一步惡化,預計到 2100 年全球氣溫將上升 2.7°C (4.86°F)。
即使全球氣溫略有上升,我們仍感受到氣候變化的影響,天氣模式不穩定,包括熱浪、洪水和嚴重風暴、極地冰層消失和海平面上升。如果全球變暖加劇,情況只會變得更糟。
是什麼導致了氣候變化?
科學家和政府普遍認識到,氣候變化是由大氣中較高水準的溫室氣體,引發的。它們的名字來源於,它們透過使地球表面和其上方的空氣變暖,而產生的溫室效應。這是由捕獲來自太陽的能量的氣體引起的。最常見的溫室氣體是水蒸氣、二氧化碳 (CO 2) 和甲烷。
CO 2 是最危險和最豐富的溫室氣體,這就是為什麼建議減少碳排放、碳足跡,或尋求低碳替代品,做為應對氣候變化的方法。
我們如何才能阻止氣候變化?
大氣中過量的溫室氣體,正在引發有害的全球變暖,因此減少這些氣體的數量應該有助於應對氣候變化。這可以透過兩種方式完成:
總零和淨零有什麼區別?
鑑於碳排放對我們地球的影響,你可能想知道,為什麼我們的目標不是零,或總零,而是淨零。總零意味著停止所有排放,這在我們生活和工業的所有領域,實際上是不可能實現的。即使盡最大努力減少它們,仍然會有一些排放。
淨零關注整體排放,允許消除任何不可避免的排放,例如來自航空或製造業的排放。去除溫室氣體可以透過自然,如樹木從大氣中吸收 CO 2 , 或者透過新技術或不斷變化的工業流程。
殼牌的數位化轉型
3S MARKET: 麥肯錫是如何用資料和分析、人工智慧和機器學習……等工業 4.0 的科學作業,投入到一些專案的運作,顯然這些做法讓一些試點工程,真正做到了落地,而非「純實驗」,值得系統整合商、業主參考與深思!
眾所皆知,數位化轉型很難在工廠網路中擴充套件,製造商可能需要放慢速度,才能在實施工業 4.0 的競賽中取得進展。
在過去的五年裡,一群選中的公司開始在製造網路中推進工業 4.0 的努力。 領先的製造商現在正在從資料和分析、人工智慧和機器學習(ML)中實現顯著價值。然而,絕大多數人仍然被困在試點煉獄中,努力充分發揮轉型努力的潛力,或提供令人滿意的投資回報。
雖然眾所皆知,數位化轉型很難在工廠網路中擴充套件,但成功的壓力很大。 處於領先地位的公司,正在在整個製造價值鏈中獲取好處 —— 提高生產能力,減少材料損失,改善客戶服務和交貨時間,提高員工滿意度,並減少其對環境的影響。透過跨網路擴充套件,這些收益可以從根本上改變公司的競爭地位。
伴隨著如此多的利害關係,製造商正在為數位化轉型投入大量時間和金錢。 這些投資正在為一些人帶來回報,但大多數仍然無法擴大成功的試點計劃,或充分利用新工具和技術來獲得有意義的回報。
本文探討了與數位化轉型相關的一些常見陷阱,以及更具策略性和價值驅動的方法,如何幫助製造商在競爭中取得領先地位。
在工廠的每個領域提供價值
今天的數位化工廠看起來,與十年前的領先工廠非常不同。 資料和分析、人工智慧和 ML 的進步 —— 以及市場上的一系列技術供應商 —— 意味著製造商可以從數百個潛在的解決方案,和技術應用程式中進行選擇,以改善他們的工作方式。
這些解決方案成功實施,帶來了不可抗拒的回報。在廣泛的行業中,機器停機時間減少 30% 至 50%,吞吐量增加 10% 至 30%,勞動生產率提高 15% 至 30%,預測準確 85% 的情況並不少見(附錄1)。
附錄1
雖然眾所皆知,數位化轉型很難在工廠網路中擴充套件,但成功的壓力很大。處於領先優勢的公司,正在在整個製造價值鏈中獲取利益。
數位化轉型正在徹底改變製造業的各個方面,不僅涉及流程和生產力,還涉及人員。正確應用技術可以帶來更授權的決策;提高技能、再技能和跨職能協作的新機會;更好的人才吸引和保留;以及提高工作場所安全和員工滿意度。
客戶透過縮短製造交貨時間、首次啟動管理,以及改善客戶服務和複雜性管理來看待影響。當然,透過減少排放和減少廢棄物,以及提高能源、水和原材料消耗,減少環境影響具有雙贏優勢。
這些生產力、流程和人員改進並不容易實現 —— 特別是在單個製造站點網路中,每個站點都有自己的站點主管、IT 基礎設施和工作場所文化。聽到公司在一個工廠現場透過試點專案,取得了令人印象深刻的成果,卻發現自己無法在網路上複製這些本地勝利,這並不罕見。
這就是一家全球工業公司的情況。 面對需求的大幅成長 —— 數量在短短三年內翻了一番多,這轉化為額外生產了5000多萬個零件 —— 該企業在一家工廠開始了雄心勃勃的數位化轉型。 目標是將整體裝置效率(OEE)提高 10 個百分點,並將產品單位成本降低 30% 以上。
該專案交付:該工廠與麥肯錫合作,被接納為全球燈塔網路,這是世界經濟論壇的一項倡議,表彰第四次工業革命的主管力。該網站開始歡迎外部訪問者展示其轉型。但儘管取得了這一成就,但該公司還不清楚,如何將這個當地的成功故事,複製到其他網站上。
擴大數位化轉型的常見陷阱
製造商在這段旅程中,沒有成功有五個共同的原因。
孤立的實現。透過將數位化轉型作為一項理論練習,許多公司在不知不覺中成立了獨立的交付團隊,這些團隊與業務主管者、現場營運、卓越製造和中央 IT 脫鉤。 其他人過於關注複製單個場景體驗,未能理解更廣泛的網路複雜性。
未能適應。透過佈署一刀切的方法,製造商錯過了利用不同工廠場景的獨特環境、文化和價值,所需的客製化和適應的機會。
分析癱瘓。對整個網路進行全面而深入的前期分析,可能會在轉型起步之前使製造商失去動力。相反,可以從完善的外推方法中,收集到強大、準確的見解。
技術驅動而不是價值驅動。技術優先推出意味著解決方案的佈署,與真正的價值機會、業務挑戰,或能力要求沒有明確的聯絡。結果:破壞了負責佈署工作的人的關鍵支援。
讓「完美」戰勝善良。透過等到定義和實施成熟的理想狀態資料,和 IT/OT (資訊科技/運營技術)架構後,製造商在推出工業 4.0 解決方案之前,製造商失去了透過經過驗證和務實的最小可行架構實現的更短的影響時間。
技術優先推出,意味著解決方案的佈署與真正的價值機會、業務挑戰,或能力要求沒有明確的聯絡,這破壞了負責佈署工作的人的關鍵支援。
三個公司原型加入比賽
追趕領先公司的製造商,通常屬於三種公司原型之一。
謹慎的開胃者。這些公司正在研究如何開始他們的數位化轉型之旅。他們需要幫助來確定工業 4.0,可以為他們的業務帶來的全部價值,並制訂全網路策略和佈署路線圖。
沮喪的實驗者。這些公司已經開始透過試點專案進行實驗,並取得了一些成功。然而,他們發現自己在佈署技術時,沒有清楚地瞭解如何實現財務投資報酬率。
準備好的秤。這些公司正在佈署解決方案和技術,但仍然無法在其網路中實現回報或規模最大化。 他們需要重新校準,重點關注如何捕捉工業4.0的全部好處,或如何加快推出,以應對業務和客戶需求的變化。
放慢速度快
無論公司在原型的範圍上處於什麼位置,放慢速度並圍繞目的在最大限度地提高數位化轉型價值的,更具針對性的新的策略進行重組是非常有價值的。
少數成功擴充套件數位創新組織的一個重要教訓是,他們如何開始他們的影響之旅。 在腦子進採購和佈署之前,領先公司花時間確定工業 4.0 的全部潛力 —— 確定整個製造價值鏈的高槓桿領域 —— 並建構以雷射為重點的數位製造策略和佈署路線圖。
這種方法的第一階段包括網路掃描,以確定利害關係中的價值,以及技術用例的優先順序列表,同時考慮到資料、IT/OT 和組織成熟度。然後,隨附的路線圖可以在此基礎上建構,定義佈署策略和初始推出的目標地點,然後制訂全網路推廣計劃,以達到規模。
提前時間進行網路掃描,以找到大贏和快贏的機會,可以為數位化轉型創造重要的勢頭。隨著製造業點開始獲取財務和營運價值 —— 更不用說與提高組織能力、員工滿意度、客戶服務績效和環境影響相關的好處 —— 這些回報可以創造一個良性回饋循環,使專案成為自籌資金,舉措更快地轉化為競爭優勢。
擴大成功
正是這種方法,支撐了前面提到的工業公司採取的方法。在燈塔成功後,該企業需要了解,如何以及在哪裡投資,以最大限度地提高其網路的回報。透過對十幾個場景的製造價值流子集進行網路掃描,它確定了五個場景,這些場景加起來約佔利害價值的 80%。 此外,它發現,在 17 個已確定的技術應用案例中,有 10 個佔潛在影響的75%。
有了健全的價值捕獲佈署策略,在對所需能力進行結構性投資後,該公司能夠在其製造網路的其他部分,複製網路掃描方法,並將其規模擴充套件到其他業務領域。該公司的一位高階利益相關者表示:「我們基本上寫了如何將其擴充套件到其他場景的劇本,並在這些地方取得了巨大進展 —— 不僅在我們的下游生產網路中,而且在我們的上游生產場景,利用數位來減少人工干預,並提高合規性。」
專注於實際業務需求和當前的績效挑戰,並遵循「優勢向上」的方法,以在各個場景已經行之有效的解決方案為基礎,並且可以在整個網路中務實地推廣。
在另一個例子中,一家全球消費公司,已經在一些業務部門試點了數位創新,但除了單個線路或網站外,很少有想法產生太大影響。公司主管認識到,需要澄清哪些數位解決方案,可以促進整體業務需求和優先事項,以及將轉型工作集中在哪裡,以大規模實施解決方案。
經過兩個月的前期分析,重點關注歐洲和北美 40 多家工廠網路中的 8 個優先場景,該公司意識到約 20 個場景,佔總儲蓄潛力的 80%。它還確定了一個優先的數位解決方案組合,大約二十幾個應用案例與整個網路相關,十幾個被確定為「不後悔」的優先事項。
最為重要的是,該過程使公司能夠了解,其資料和技術基礎設施的準備程度,以及技術、管理和轉型能力所需的投資。該公司在這兩個月裡,推出了一個一致和以價值為導向的路線圖,以在整個網路中推出數位化轉型。 該計劃整合了數位和傳統精益或六西格瑪改進,考慮了資源和技術需求,並反映了大規模能力建設的明確策略。該公司繼續在多個場景大規模佈署,尋求超過 1 億美元的已確定節約。
從工業 4.0 中獲得最佳效果的七大黃金原則
無論製造商是開始他們的數位化轉型之旅,還是在錯誤的開始或失敗的嘗試後,重新校準他們的方法,領先公司採用的方法,都指出了成功數位化轉型的七個黃金原則。
經常進行良好的溝通。制訂有效的參與計劃,並與關鍵的高階利益相關者、場景主管和跨職能核心團隊進行定期溝通。
具體一些。專注於實際業務需求和當前的績效挑戰,並遵循「優勢向上」的方法,以在各個場景已經行之有效的解決方案為基礎,並且可以在整個網路中務實地推廣。
分割、選擇和聯合組織(syndicate)。分割製造網路,並選擇代表點進行前期網路掃描。 提前將外推方法辛迪加,以顯示將如何擴充套件重點洞察力,以得出全網路分析。
正式確定利害攸關的價值。在每個評估站點中,透過將最適用的工業 4.0 解決方案或應用案例與當前的數位就緒性、資料可用性,和 IT/OT 架構聯絡起來,描述實際利害攸關的價值。
為網路制訂三到五年的願景。描述優先使用案例捆綁的總價值,以使業務主管者與雄心壯志保持一致,併為更廣泛的組織形成一個令人信服的變化故事。關鍵解決方案的引人入勝的視覺化,表示可以幫助更廣泛的組織參與願景
附錄2
設計數位製造路線圖。制訂優先推出計劃,具有明確的擴充套件策略,闡明隨著時間的推移要捕獲的價值,整合資料和 IT/OT 架構的啟用,以及資源需求、能力和更改管理。
聯合組織願景,確保主管力的支援。與關鍵利益相關者一起分發業務案例和要求,目的在獲得最高主管層的明確授權,並由現場主管密切參與目標設定和執行。
無論是被困在飛行員煉獄中,還是在越來越大的壓力下展示回報,公司都可能感到沮喪和沮喪氣。然而,只需一兩個月的時間來放緩速度,並制訂強有力的製造策略和佈署路線圖,公司就可以加快其工業 4.0 轉型,併為未來幾年規劃明確的旅程。
在更廣泛的地理、社會、監管和技術變革的背景下,汽車行業正在發生轉變,這是我們未來生活和出行方式的重大轉變的一部分。
在行動性的整體圖景中,汽車行業經歷了多層次的數位化轉型。汽車行業在部署智慧工廠和工業 4.0 計劃方面領先於其他行業。
與此同時,隨著汽車行業向數位化轉型,新的生態系統正在形成,以滿足行動生態系統中,消費者和利益相關者不斷變化的需求/期望。我們時代的重大挑戰,都以某種方式影響著汽車行業的未來,是建構永續數位化轉型策略路線圖的關鍵。還有怎麼可能呢?
案例:上下文中的互聯、自動、共享和電動汽車
近年來,OEM 在 CASE (互聯、自動、共享和電動)汽車和行動出行方面的投資成長迅速,對行動即服務和自動駕駛汽車等概念的預期,趨於極度樂觀,除其他外,從時間尺度和可行性的角度來看。
即使對於電動汽車(EV)和混合動力電動汽車(HEV),今天的情況看起來也沒有幾年前那麼樂觀,一些參與者報告了令人失望的結果。然而,即使仍然存在大量挑戰,全球也在發生變化。
聯網汽車一直在做得更好,但看看當今消費者想要那些需要嵌入式連接的數位服務和沈浸式體驗的優先事項,這並不令人意外。不管你喜不喜歡,但汽車仍然 —— 對家庭和社會來說是昂貴的 —— 以科技作為競爭優勢的地位象徵。很明顯,即將到來的新行動蜂窩技術,將進一步推動該市場,即使消費者確實對更大的聯網汽車圖景的特定方面存在一些疑問。
儘管如此,大多數人都同意 CASE 的所有方面,都是時間問題 —— 儘管超出了預期。
顯然,「CASE」不是一個東西:我們根據具體特徵談論車輛的「類別」。這些類別重疊並具有不同的風格和程度。甚至自動駕駛汽車(AV)也具有不同程度的自動駕駛,因此有人懷疑是否會有完全自動駕駛的汽車。
更重要的是,各種類型的車輛將在不同的情況下使用,並具有不同的所有權/共享模式,因此還有待觀察哪些有效,我們將根據具體的交通需求使用混合車輛。
很明顯,除其他外,「智慧城市」以及它們如何組織流動性,以及我們的工作方式,將是這裡的重要因素。
必須從整體上看待更廣泛的挑戰,以及不斷變化的社會和人口因素。-connected – 班次的示例包括:
因此,這不僅僅是向行動即服務的轉變。這是一種將行動性作為一種情境服務的轉變,例如與地點和目的相關。從未來 —— 和不確定性 —— 回到現在和不太遙遠的未來。
電動汽車 (EV):汽車消費者的態度
在短期內,大部分注意力都集中在聯網汽車(還有各種參與者的生態系統),當然還有電動汽車。從消費者的角度來看後者。
即使到目前為止,電動汽車的銷量相對令人失望,但需求似乎正在加速。根據德勤 2020 年,對來自全球 20 個國家甚至美國的 35,000 多名駕駛年齡消費者的汽車消費者調查,41% 的消費者表示,他們正在積極考慮,在未來替代燃料汽車(包括混合動力電動汽車和電池 - 電動)。
與 2019 年相比,這是一個相當令人印象深刻的成長,當時只有 29% 的受訪者表示如此,儘管環境政策更加克制和燃料價格低廉,這兩個因素阻礙了美國對混合動力和全電動汽車的興趣。以下報告公告中的圖表顯示了來自其他市場的消費者對汽油/柴油、混合動力電動(HEV)、電池供電電動(BEV)和替代品的興趣。
電動汽車充電基礎設施,仍然是消費者關注的問題;在美國、印度和日本等國家,缺乏電動汽車充電基礎設施,甚至是消費者的主要擔憂。
總體而言,根據 2020 年德勤全球汽車消費者研究,消費者還需要確信 EV 充電基礎設施,和電池續航里程值得購買電動汽車。
這是許多汽車行業參與者,已經講述了很長一段時間的故事。為了增加電動汽車的比率,需要激勵消費者;基礎設施需要存在,成本需要降低,總而言之,消費者希望獲得與使用內燃機(ICE)車輛相同的便利。這也是 Deloitte Insights 全球管理負責人 Deloitte LLP 副董事長 Craig Giffi 傳達的關鍵資訊。
在基礎設施方面,政策制定者繼續努力,因為他們希望實現他們的環境目標。然而,在這裡,根據國家和地區的不同,這也是一個生態系統遊戲。
從這個意義上說,一個有趣的結論是,相當多的消費者似乎並不太擔心電動汽車的充電需要時間。
在美國,超過四分之一 (27%) 的消費者表示他們願意等待 30 分鐘到 1 小時來為電動汽車充滿電。在一些國家,這個比例甚至更高:在德國,30% 的消費者願意等待這麼久,韓國為 29%,印度為 35%,中國甚至 40%。
如果這些百分比,與消費者實際會做而不是說出來的結果一致,那麼政策制訂者和各種經濟參與者,共同加大基礎設施建設努力的機會可能會很大。石油和天然氣品牌正在經營加油站,並且有很多方法可以透過將自己變成迷你零售中心來增加收入,正如最近一次關於零售設施的採訪中,所解釋的那樣,因為人們想在他們的電動汽車充電時做點什麼。
但也要考慮需要開始提供,電動汽車充電可能性的城市、大型零售商、酒店和許多其他類型的設施(例如,用於會議的酒店)。當然,在更廣泛的商業地產領域,勞動力不斷變化的現實,在不同的地區和國家,不同的法規要求電動汽車充電的可能性。
顯然,隨著電池技術的發展,電動汽車充電所需的時間也會減少。
德勤向汽車行業傳達的信息是,汽車製造商仍有理由投資開發,新的動力總成技術。一些全球市場對替代燃料汽車的興趣正在上升,在許多國家,政策制訂者正在實施更強有力的環境政策。
汽車行業的經濟不確定性和挑戰
如你所知,在我們看到 CASE 和「高峰汽車」的影響發生之前,汽車行業還面臨著許多其他挑戰。這些都會對研發投資和有關邁向下一行動階段的最佳方式的決策產生影響。
在經歷了大衰退以來相當長的成長期後,汽車行業再次面臨艱難時期。自創紀錄的 2017 年以來,新車(和乘用車)的註冊量和銷量一直在下降。對於 2020 年,人們希望該行業可能能夠在某些地區重振旗鼓,但冠狀病毒的爆發打破了這些希望。
迄今為止,冠狀病毒的爆發對汽車行業的打擊最大。根據 IHS Markit 2020 年 3 月初發布的採購經理人指數(PMI)更新,2 月份全球經濟成長大幅下滑,23 個行業中有 8 個出現創紀錄的產出下降。IHS Markit:「據報導,汽車行業的降幅最大,這是迄今為止有記錄以來(自 2009 年底以來)產量降幅最大的一次。工廠關閉和中國供應鏈中斷的影響加劇了因汽車需求疲軟而導致的現有不適。」
早在疫情爆發前,就開始的中國經濟放緩,很可能會隨著消費者銷售的下降而繼續,因為中國一直在大力投資於公共交通現代化,就像在智慧城市專案中所做的那樣。
其他導致歐洲等地區,銷售額下降和放緩的不確定性尚未得到解決。貿易戰還沒有結束,歐盟和英國之間沒有脫歐後的協議;名單還在繼續。一旦供應鏈重新啟動並運行,隨著這些不確定性以及其他不確定性,對監管方面的影響變得更加明顯,在聯網、自動駕駛、共享和電動汽車方面,仍然存在大量挑戰。
邁向零願景的「ITS」之路
探索為英國智慧高速公路開發的評估框架方法
零死亡願景植根於這樣一種立場,即嚴重傷害和死亡不是流動性的可接受後果。在全球道路運輸系統中,嚴重的傷害和死亡是可以預防的。
本文是研究智慧交通系統如何成為「零死亡願景」道路安全解決方案的一部分的系列報導中的第二篇。
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在安全系統方法中,人、空間和車輛之間,存在的相互作用和相互依賴,發生在循證道路安全管理系統的背景下。這種理解將我們的思維,轉向了一個更具協作性的環境,其特點是透過事故預防,來實現先發制人的安全。
圖 1 - 數據主導的智慧交通系統 (ITS) 全系統方法考慮了多個方面 —— 為所有使用者開發安全的交通系統。 |
整個管理系統依賴於一個有效的評估框架,將各種道路安全要素聯繫在一起,並辨識和理解相關的接口和相互依賴關係。有效的智慧交通系統,將人員、流程、基礎設施、車輛、 技術和相關數據,為人員和貨物的流動,形成高效率和安全的環境。正是當以這種整體方式考慮 ITS(而不是僅僅關注技術方面)時,它才能實現最有益的結果。如果沒有這種基於系統的方法,對單個方面的潛在有益更改,可能會對其他部分產生不利影響,從而對整個系統產生不利影響。例如,如果沒有全面考慮,引入一項新技術可能會對安全產生意想不到的負面影響。
擁抱整體思維
整體思考是提供安全系統的第一步。目前,社區如何形成這種整體觀點,並將其付諸實踐,在世界各地因當地情況而異。例如,在美國,這種包羅萬象的方法是所謂的運輸系統管理和營運 (TSMO) 的基礎。TSMO 理念受到各種規模和範圍的機構的擁護和鼓勵,並專注於將規劃、資金決策(或規劃)和設計與營運和維護相結合,以全面管理交通營運,並優化現有基礎設施。
在 TSMO 環境中,優化現有營運會考慮機構的所有營運目標。安全通常是全國運輸機構的首要目標。作為 TSMO 流程的一部分,許多機構將在規劃流程的早期,更積極地進行安全分析,並在可能對需求有更多第一手認識的營運人員的參與下進行。該分析將使規劃者,能夠更有效地應用對減少碰撞次數、減少交通堵塞,和保持交通系統效率極為重要的對策。Highways England 制訂了正式和全面的評估框架方法,該方法是長期確立的 ITS 全系統視角不可或缺的一部分。這種方法可以在實施之前,使用現有的定性和定量數據評估運輸網路內,任何潛在變化或干預的安全影響。預測結果在運行時得到驗證。
提高安全性
將「零死亡願景」範式(基於道路運輸系統使用者,和系統設計人員之間的共同責任1)與 ITS 數據主導的全系統方法相結合,可創造出最佳的解決方案範圍。根據 Vision Zero,2 如果道路使用者由於缺乏知識、接受度或能力而未能遵守既定規則,則系統設計人員必須採取必要的進一步措施,來防止人員死亡或重傷。
在英國,Highways England 智慧高速公路 M42 主動交通管理 (ATM) 試點,證明了受控環境的創建3 支持安全系統設計,並鼓勵合規的人類行為。查看 M42 計劃的細節可以發現,全面、系統和以數據為主導的評估框架,在實現更高安全標準方面的重要作用。從 2006 年的 ATM Pilot 開始,英國智慧高速公路的發展,依賴於 ITS 與處於零死亡願景核心的安全系統方法的共同責任。
英國智慧高速公路 M42 ATM 試點,開創了正式和全面的評估框架
2000 年代初,在智慧高速公路 M42 ATM Pilot 的支持下,英格蘭開發了一種正式而全面的安全風險評估框架方法。這項在英格蘭中部地區高速公路/高速公路上的開創性計劃,目的在更好地利用行車道空間、解決擁堵並提高行車時間的可靠性。該計劃引入了一種新的營運制度,在擁堵時,硬路肩將開放交通。有必要證明這種新制度可以安全運行 —— 因此需要一種證明安全運行的方法。
該計劃是在 2001 年英格蘭重大鐵路災難的背景下設定的,該災難是由於車輛離開高速公路,並在迎面而來的火車路徑上,停在鐵路軌道上的結果。它仍然是英國 21 世紀最嚴重的鐵路災難。公路和鐵路網路都是為安全運行而設計的,但不一定設計為一個聯合系統。這場災難引起了跨行業的興趣、更大的合作,並認識到應該以比以前,更系統化和更全面化的方式考慮安全。
M42 ATM 方案是同類中,第一個使用正式和全面的操作安全風險評估的方案 —— 評估、分析和確定網路上的風險概況,然後預測同一部分的風險概況。實施該計劃並採取解決措施後的網路。採取這一措施是為了確保設計,能夠解決已辨識、評估和量化的所有重大危害。解決措施包括一套基礎設施干預,和流程/程序更改,其中許多未包含在當時的現行標準中。
瞭解系統內的使用者行為
透過 M42 ATM 方案,人們認識到需要在正確的地點、正確的時間,以最合適的方式/格式向使用者提供正確的資訊,以實現所需和期望的結果。速度管理是「零死亡願景」模型的關鍵組成部分,是安全系統干預設計中的一個關鍵方面 —— 合規而不是強制執行是創建受控環境的驅動力,使用者可以直觀地瞭解應該安全地做什麼。雖然在 14 公里的計劃長度上,佈署了測速攝影機,但駕駛員教育、標誌和標記的結合,以及執法普遍存在的觀念創造了受控環境,並鼓勵了實現所需和期望的計劃結果,所必需的合規行為.
瞭解最重要的危險
起草了一份綜合危害日誌 —— 由大約 150 個危害組成。使用圖 2 所示的方法對所有危害進行評分。
圖 2 – 用於對危險進行評分的方法。 |
該評估清楚地表明,大部分精力應該集中在降低最高風險上,因為這將產生最大的不同。它將精力從技術上轉移出來,並集中精力了解高速公路上存在的風險狀況的基礎,這從根本上是由使用者行為決定的(在條件下行駛太快、太近,並且沒有保持在車道上)。
圖 3 - 危害概況——(由 WSP 為英國高速公路製作) |
WSP 與英國高速公路公司一起開發了一種標準化的循證方法,其基本原理是:
結果驗證
評估框架經受住了時間的考驗,並受到了嚴格的審查 —— 它已經使用開放後的數據對許多計劃進行了評估 —— 使人們對預測結果和實際結果之間的相關性充滿信心。大約 20 年來累積了大量數據 —— 這些數據,無論是定量的還是定性的,都經過定期檢查和測試(驗證和驗證數據和評分背後的假設)—— 繼續展示一種經得起考驗的保守方法審查。
M42 ATM Pilot 的成功實施,促成了英格蘭策略道路網路,安全風險評估標準的發布。該標準考慮並藉鑑了多個領域的最佳實踐,包括鐵路和系統安全 (IEC61508)。它最近由英國高速公路公司 更新,WSP 是更新標準的起草小組成員:GG 10 4 安全風險評估要求。 這個多方面的框架適用於所有項目,並被要求用於英國高速公路公司開展的所有活動。
採用新模式和新出行方式
WSP 已將這種危險日誌方法,用於其他模式和運輸系統,包括隧道、聯網和自動駕駛汽車 (CAV),以及最近考慮在市中心使用電動滑板車。危險日誌方法是澳洲阿米代爾地區無人駕駛計劃 (ARDi) 的一部分。ARDi 在新南威爾士州農村地區進行了 CAV 穿梭試驗,WSP 在安全保證、道路安全和基礎設施風險及解決措施方面提供支持。
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有效的評估框架,可以建立對道路系統接口,和相互依賴關係的循證理解,並展示風險概況和相關危害。在實施之前對潛在變化的評估,支持對使用者需求的適當關注,通知設計更新並確保技術應用的最佳使用。該框架重點關注,從根本上促進交通系統安全的領域 —— 防止嚴重傷害和死亡,從而實現更高的道路安全標準。
1系統設計者——根據零死亡願景方法 —— 包括政策制訂者、政治家/政府官員、基礎設施所有者和營運商、規劃者、工程師和道路設計師、車輛製造商、創傷和醫院護理提供者,以及任何其他道路運輸提供者和執行者系統。每個人都貢獻了重要的知識和專業知識,以幫助建立和保持道路安全。
2 零死亡願景:為道路安全設定更高標準,WSP,第 10-11 頁
3受控環境是基礎設施和技術相結合,「導致駕駛者專注於(並信任)所提供的資訊,他們會根據需要做出反應和行為 …… 定期更新信息/保證道路狀況,和這導致更合規的駕駛員行為。」 Revue Routes Roads 雜誌,第 353-353 期,第 131-137 頁,PIARC 世界道路協會