Klacci 凱樂奇交通運輸業解決方案
新的流程、技術和政策，有助於確保鐵路貨物安全並防止事故。
配備特殊裝備的貨車駛過鐵軌，感測器收集有關其狀況的多個數據點。軌邊探測器掃描經過的火車車廂以評估其完整性。軌道旁超音波技術可以辨識經過的車輪的內部缺陷。
這些尖端技術 —— 由美國鐵路協會（AAR）運輸技術中心公司實施。科羅拉多州普韋布洛的（TTCI） —— 是鐵路公司為持續加強鐵路營運安全，而進行數十億美元投資的一部分。
近年來，美國因其交通基礎設施的狀況而受到批評。但鐵路正被視為可以透過全力以赴實現的重大改進的典範。這種讚揚在很大程度上歸功於美國貨運鐵路對基礎設施和裝置的持續投資 —— 包括 2012 年 AAR 成員的 250 多億美元。
根據美國土木工程師協會每四年釋出一次的 2013 年美國基礎設施報告卡，鐵路作為一種節能的貨運選擇，正在經歷競爭性復甦。報告讚揚鐵路在最近的經濟衰退期間增加了投資，當時材料價格更低，火車執行頻率較低，並表示鐵路公司自該集團上次報告以來，取得了最大的改善。
賓夕法尼亞州立大學供應鏈管理和工商管理教授理查德·楊博士說，這與 20 世紀 70 年代相去甚遠，當時「東北地區幾乎失去了貨運鐵路服務」。鐵路推遲了對許多軌道的維護，直到 1980 年的《斯塔格斯鐵路法案》放寬了監管。
根據 AAR 的資料，從那時起，改進和持續投資幫助鐵路行業在 2012 年經歷了有史以來最安全的一年。自 2000 年以來，火車事故率下降了 44%，鐵路員工受傷率下降了 51%，平交道過境碰撞率下降了 45%。
面對挑戰
鐵路公司擁有美國 138,565 英里的大部分軌道，在大約特拉華州大小的陸地上營運 —— 長而瘦的繩子穿過各種類型的地理區域：城市中心、郊區、開闊的平原、山脈、低地，以及介於兩者之間的一切。
鐵路系統還有許多組成：鐵路床、橋樑、紮帶和軌道、機車、鐵路車廂，以及控制這一切的機械和電腦化系統 —— 這不包括它們維護的院子和所有裝置。鐵路營運公司必須同時解決安全問題（防止事故，並使人員和財產免受傷害）和安全問題（保護貨物免受損害和犯罪活動）。
監控和保護鐵路營運是一項重大挑戰。非法侵入鐵路財產很常見，許多道路在坡度上穿過鐵路軌道 —— 許多鐵路正在努力解決這種情況。
鐵路營運公司面臨的另一個挑戰是，在一些依賴鐵路的行業中，託運人或其他鐵路擁有汽車。多式聯運貨櫃也可能由第三方擁有。雖然鐵路公司通常很樂意讓其他人擁有資產，但他們確實有責任檢查這些資產，以確保遵守安全標準，並拒絕或重新包裝那些未透過檢查的資產。
一些行業在鐵路汽車安全方面進行了大量投資。Young 說，例如，化工行業一直勤奮地投資於制動系統硬體。
在某種程度上，鐵路行業也成為自己成功吸引新企業的受害者。
總部位於弗吉尼亞州諾福克的諾福克南方公司（Norfolk Southern）的損害預防和索賠主任吉姆·霍根（Jim Horgan）說，許多解決方案已經到位，以幫助託運人，但一些新客戶以前從未在鐵路上發貨。諾福克南方公司是 22 個州和哥倫比亞特區營運的一級鐵路。鐵路不斷開發新產品和運輸工具，因此我們必須與我們的行銷和銷售團隊密切合作，以處於新商業機會的最前沿，以避免未來的問題。
推動技術進步
鐵路顯然對保持人員和貨物的安全有利益。但政府也是如此。雖然 AAR 信貸減少了監管，帶來了該行業的許多收益，但這兩個實體有時仍然對如何實現這些目標的細節存在分歧，如時間表和適當的標準。
例如，2008 年透過的美國立法要求鐵路在用於運輸乘客和吸入有毒材料的主線上實施積極的火車控制（PTC）技術。PTC 技術目的在在某些類型的事故發生之前自動停止或減速列車，包括列車對列車的碰撞、超速造成的脫軌、列車未經授權入侵維修區，以及開關留在錯誤位置。
該法律要求鐵路在 2015 年之前實施 PTC。但該行業警告說，儘管迄今為止投資了 30 億美元，但技術障礙阻礙了實現可靠的全國性互操作 PTC 網路。鐵路要求更多時間 —— 2012 年 8 月聯邦鐵路管理局的一份報告，證實了該行業評估的準確性。
但鐵路行業也推動了比政府目前允許的更高的安全標準。2011 年 3 月，AAR 的油罐車委員會向美國請願。運輸管道和危險材料安全管理局（PHMSA）將對裝有第一和第二類商品（如原油和乙醇）的 DOT-111 油罐車採取更高的標準。這些標準包括增強的罐頭和殼體穿刺阻力系統，以及超過當前要求的頂部配件保護。
PHMSA 正在就擬議的新規則徵求公眾意見，但該行業已經積極推進：2011年 10 月後訂購的所有裝有第一類和第二類原油和乙醇的新油罐車，都是按照這些更高的標準建造的。
利用創新
為了滿足法規或追求自己的持續改進目標，許多鐵路公司正在結合技術、流程和託運人培訓，以及現場損害預防經理的專業知識，以減少貨物損壞或損失。
鐵路安全始於基礎鐵路基礎設施的品質。維護和投資軌道和裝置，是預防事故的關鍵。
據 AAR 稱，從 2008 年到 2012 年，一級鐵路公司購買了 2,669 台新的最先進的機車，並重建了另外 845 台機車，以提高其能力。他們還安裝了 7700 萬條新交叉線，和 290 萬噸新軌道，並安裝了 6100 萬立方碼的壓載物。
鐵路公司還投入了大量資源來開發和實施創新的新技術，例如：
- 路邊探測器。這些感測器可以辨識過往鐵路車廂的缺陷 —— 過熱軸承和損壞的車輪、拖曳軟管、惡化的軸承、破裂的車輪，以及過高或寬的負載。
- 聲音探測器系統。這些軌道側系統使用「聲音簽名」來評估內部軸承的聲音，以辨識那些接近故障的軸承。它們補充或替換測量軸承產生的熱量的系統，以辨識那些正在失效的熱量。
- 軌道幾何汽車。這些技術豐富的汽車使用複雜的電子和光學儀器，來檢查軌道對齊、儀表、曲率和其他軌道條件。一個新的車輛軌道互動系統，也用於定位難以找到的軌道幾何缺陷。這些資訊有助於鐵路確定何時需要維護軌道。
- 地面穿透雷達。這項技術有助於識別阻礙軌道穩定的地下問題，如過度滲透水和壓載物惡化。
IT 投資
鐵路行業在資訊科技系統方面，也取得了相當大的進步。例如，TTCI 開發了綜合鐵路遠端資訊服務（InteRRIS），這是一個先進的網際網路資料庫。一個使用 InteRRIS 的早期專案，處理來自各種裝置測量系統的資料，以生成車輛狀況報告。
另一個例子是裝置健康監測倡議，這是一個預測性和前瞻性的維護系統，目的在檢測潛在的安全問題和效能不佳的裝置。
與其他行業一樣，鐵路公司越來越多地搜尋資料以獲得商業洞察力。對於鐵路來說，這種洞察力包括貨物安全和保全。
例如，諾福克南方公司使用資料分析工具，來辨識客戶運費索賠和需要關注的特定託運人或商品的損壞通知趨勢。透過深入到特定的車道、客戶和鐵路車，NS 通常可以確定根本原因，從而解決問題。
設定保護措施
然而，這取決於各個鐵路公司，以對其營運最有意義的方式實施這些技術。大多數一級鐵路公司還維護自己的設施，以構思、測試和實施技術創新。
總部位於佛羅里達州傑克遜維爾的 CSX —— 一條一級鐵路，在 23 個州、哥倫比亞特區、安大略省和魁北克省營運 21000 英里的軌道，在其較大容量線路上投資了 8 個超級站點。
超級站點具有一組專業探測器，用於監控車輪和軸承的健康狀況，並與中央資料庫通訊。資料庫邏輯提供了軸承溫度的比較，如果這些溫度顯示存在潛在問題，則會提醒列車機組人員。
其他 CSX 技術，包括用於尋找裝置缺陷的機器視覺系統，雷射/相機系統在軌道車透過時測量關鍵車輪輪廓尺寸，以及監測終端耦合速度的技術。營運業者還使用遠端監控技術來觀察關鍵基礎設施，包括隧道和橋樑。
諾福克南方航空的安全改進主要歸功於追蹤維護、過程控制電腦升級，和路邊不平衡負載探測器，這些探測器辨識潛在的危險負載，並幫助託運人糾正其負載模式。鐵路公司目前正在加強探測器，以包括縱向不平衡，以提高移動大載或重載物的安全性。
鐵路還與垃圾和擔保製造商合作，探索和測試安全提貨的新想法。」Horgan說：「現在越來越多的託運人正在使用非金屬捆紮帶 —— 這是許多商品更安全的替代品。」
從託運人到鐵路，從鐵路到託運人，共享的資訊越多，運輸損壞的可能性就越小。——CSX 的 Gary Sease
總部位於內布拉斯加州奧馬哈的一級鐵路聯合太平洋公司，也投資了路邊探測器。它還使用分散式動力單元 —— 將機車放置在列車的中間和/或末端，以減少對機車的物理力，這使它們更不容易脫軌，並促進更均勻的制動，以減少車輪和軌道磨損。
在墨西哥，總部位於密蘇裡州堪薩斯城的一級鐵路堪薩斯城南方鐵路（KCS），除了持續的安全審查外，還實施了 GPS、地理圍欄、智慧手機和 iPad 的安全應用，以及其他安全技術和投資。為了在美國和墨西哥預防損壞，KCS 引入了太陽能無線資料系統，該系統可以監控鐵路車廷上的幾個引數，以幫助減少運費索賠。
分析和過程
妥善準備貨運，以在鐵路上移動的過程和程序，是鐵路正在集中進行安全改進的另一個領域。
也許最快的教育是，如何在鐵路旅行後開啟車廀車，看看它是什麼樣，以正確地為影響鐵路車廀廀的縱向換擋，以及它與卡車的緯度運動有何不同。
這就是馬薩諸塞州西部先鋒谷鐵路等鐵路，可以提供很多東西的地方。
先鋒谷副總裁兼總經理 Mike Rennicke 說，我們運送了許多貨物 —— 把它們從軌道上卸下，放在倉庫裡，然後用卡車運到目的地。「我們處於完美的位置，可以帶著一張數碼照片回到託運人身邊，照片顯示了貨物到達時的樣子，這樣他們就可以將其與放入鐵路車時進行比較。
他補充說，它一開始總是看起來很完美，但負載在運輸中會發生變化。
先鋒谷和其他公司提供服務，幫助託運人計劃和改進他們的裝載流程。例如，一位製造袋裝石膏的先鋒谷客戶，正在使用安全氣囊來填補產品之間的空間，以防止損壞。但托盤換擋仍然造成問題，所以先鋒建議在托盤之間使用膠合板。
對於鳥食公司客戶來說，切換托盤尺寸，使貨物更貼合軌道車內飾，有助於消除損壞。對於另一家託運人來說，新的捆紮和緩衝，建議改善了軋製鋁運輸的條件。
諾福克南方公司最近重組了其損壞預防團隊，為汽車、多式聯運、敞篷車和封閉式汽車商品創造了專家職位。Horgan 說，我們正在與我們的行銷和銷售同事密切合作，為內部和外部參與者制定訓練計劃。
處理危險品
無論危險材料如何移動，都是一個特殊的挑戰，但鐵路公司已經制定了自己的技術、政策和流程，以儘可能安全地移動這些材料。
2010 年，美國鐵路運輸了約 180 萬輛危險材料，包括 77000 輛有毒吸入危險材料。根據 AAR 的資料，2010 年，99.998% 的鐵路危險品貨物因火車事故而到達目的地時沒有釋放。自 2000 年以來，鐵路危險品事故率下降了 38%。
佛羅里達州傑克遜維爾多式聯運短線佛羅里達州東海岸鐵路公司，總部位於佛羅里達州東海岸的佛羅里達州東海岸（FEC）鐵路公司高階副總裁 Robert Ledoux 說，危險材料需要更仔細地審查，例如從一個供應鏈合作夥伴到另一個供應鏈合作夥伴的移交程式。「我們必須確保我們準備好接收和確保這些貨物的安全，接收客戶也是如此。」
安全成就的一個貢獻者是鐵路走廊風險管理系統，這是一個複雜的統計路由模型，目的在確保材料在總體安全和保全風險最小的路線上運輸。例如，鐵路會在週日下午故意將危險材料，從滿是足球迷的體育場趕走。
2013 年 8 月，聯邦鐵路管理局對某些流程和政策釋出了額外的授權，目的在幫助，防止在主線軌道或側線上營運的列車無意中移動。
步驟包括為參與固定火車的人提供每日工作簡報，並與排程員溝通，瞭解所應用的手剎數量、列車或車輛的噸位和長度、軌道的坡度和地形特徵、任何相關天氣條件，以及所固定的裝置類型。
設計和維護裝置，只是確保貨物從 A 點成功運輸到 B 點的任務的一部分。鐵路維持全面的安全組織，以保護貨物免受損壞和盜竊。
Ledoux 說，最大的挑戰是火車停下來的時候。鐵路工人無法監控每一英里的火車，帶有熟悉零售商名稱的汽車可能特別吸引小偷。
安全投資
為了繼續加強其安全，聯邦選舉委員會正在減少停機，在雙向進行更多的現場檢查，並部署其警察部隊，以確保在機組人員更換等脆弱時刻，和緊急情況下提供貨物保護。
鐵路還在佛羅里達州大沼澤地港，投資自動化閘門系統和正在建設的新院子。FEC 開始在邁阿密港提供碼頭式鐵路，以避免在全城六英里的跋涉中轉乘卡車。
總部位於德克薩斯州沃思堡的 BNSF 的安全技術 —— 一條一級鐵路，在 28 個州和加拿大兩個省份的 32,500 英里的軌道上執行 —— 包括帶有檢測分析的攝影機系統、閘門的門禁系統、行動式監控系統、熱成像裝置、拖車和貨櫃的防篡改屏障密封，以及配備有標記警車的制服的警察和 K9 團隊。
BNSF 員工接受了瞭解和報告安全相關問題和威脅的培訓，鐵路幫助啟動了鐵路安全公民組織，該部門透過報告安全違規、非法侵入者或異常事件來幫助保護鐵路。今天，BNSF 正在透過進一步教育社群和立法團體，來擴大這一努力。
開發解決方案
該行業的許多技術進步都是在 TTCI 開發和完善的。 該設施使用其 48 英里的測試軌道、高度複雜的測試裝置、冶金實驗室、模擬器和其他診斷工具來測試鐵路的各個方面，包括軌道結構、貨車和機車效能以及元件可靠性。
TTCI 目前正在開發的技術包括：
- 軌道缺陷檢測器。特殊汽車檢測製造過程中，引入的疲勞和雜質造成的內部軌道缺陷。TTCI 正在開發一個先進的「分階段陣列」鐵路檢查系統的原型，以檢測難以發現的內部鐵路缺陷。
- 光學幾何探測器。這項技術可以辨識效能不佳的貨車。雖然貨運車有缺陷的比例相對較小，但它們造成的軌道損壞比例過高，並且有比平時更高的脫軌傾向。
- 自動檢測系統。這些使用基於機器視覺的汽車檢查系統檢查底盤、安全裝置和其他部件。
其他 TTCI 專案包括評估重軸負載操作下的軌道子結構；防止執行表面退化的疊加處理；鋼橋測試；以及改進的剎車索具，以防止不對稱車輪磨損。
託運人能做什麼
一些託運人對其貨運的控制水準異常高，因為他們擁有鐵路車及其內容。但無論他們使用的是自己的裝置、第三方裝置還是鐵路公司的裝置，託運人都可以採取措施最大限度地提高負載安全和保障。
AAR 為託運人維護一套標準化的裝載規則和程式，鐵路公司為託運人準備貨物提供建議。
CSX 公司通訊總監 Gary Sease 建議，向鐵路公司提供儘可能多的資訊，包括要運輸的商品或產品以及任何潛在的損壞或變質。「從託運人到鐵路，從鐵路到託運人，共享的資訊越多，損壞的可能性就越小。」
還要確保貿易夥伴意識到，他們準備的貨物可能涉及鐵路運輸，因此他們可以為鐵路旅行和其他適用模式，最佳化多式聯運貨櫃貨物。
為未來做準備
以噸英里為單位，約 40% 的美國貨運量透過鐵路運輸 —— 比任何其他運輸方式都多。由於他們在技術、流程和基礎設施方面的大量投資，鐵路公司準備安全地運送更多的貨物。
商機探索 —— 城市的 24 小時有多少安全監控的需求？
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