디지털 트윈, 웨스트 코스트 메인라인 정시 운행 신뢰도 향상

건설 대기업 랭 오루크(Laing O'Rourke)가 디지털 트윈 기술을 활용해 많은 사람들이 일상에서 겪는 문제인 비효율적인 철도 운영 해결에 나섰습니다.

런던에서 열린 인터넷 오브 매뉴팩처링(Internet of Manufacturing) 행사에서 랭 오루크의 디지털 기술 디렉터 그레이엄 헤리스 박사는 자사의 옵티마이즈드(Optimised) 디지털 트윈 플랫폼을 활용해 버진 웨스트 코스트(Virgin West Coast)로 운영 중인 영국에서 가장 붐비고 중요한 철도 회랑 중 하나인 웨스트 코스트 메인라인의 운영을 재설계하는 방법을 설명했습니다.

디지털 트윈은 실시간 데이터를 사용해 실제 자산의 모델을 구축하여 자산의 사용을 관리하고 최적화하며, 때로는 3D 모델링 기법을 사용해 가상 표현을 만들기도 합니다. 공급망 및 엔터프라이즈 자산 관리 도구와 연계되면 디지털 트윈은 자산의 더 효율적인 사용과 예측 유지보수 기법을 가능하게 합니다.

헤리스 박사는 랭 오루크의 네트워크 디지털 트윈이 열차 이동을 모델링하고, 열차가 유지보수를 위해 디포로 복귀해야 하는 시점을 조정할 수 있다고 말했습니다.

각 열차는 최소 20,000마일마다 정비를 받아야 하므로, 매일 각 열차가 필요한 위치에 도착하고, 정기적으로 정비를 받고, 시정 작업이 수행되며, 승객에게 중요한 시간표대로 운행되도록 보장하는 것은 복잡한 물류 과제입니다.

사람이 수행할 경우 이 스케줄링 작업은 일반적으로 하루 3시간이 걸리며 하루 치만 계획할 수 있습니다. 이로 인해 열차가 과도하게 정비되는 경향이 있습니다.

네트워크를 디지털 트윈으로 모델링하고 휴리스틱 유지보수 스케줄링 알고리즘을 사용하면, 이 프로세스를 마이크로소프트 애저(Microsoft Azure)에서 단 19초로 단축할 수 있습니다. 다만 현재는 30분의 예방적 인간 검증 과정을 거칩니다.

디지털 트윈을 사용하면 최대 23일 앞까지 선행 계획이 가능해 과도한 유지보수를 크게 줄일 수 있습니다. 차량 사용도 전체 차량군에 걸쳐 균형 있게 분배되어 특정 열차에 과도한 운행이 집중되지 않습니다.

헤리스 박사가 주장한 결과는 더 신뢰할 수 있는 네트워크, 막판 취소나 플랫폼 변경 감소, 유지보수 비용 절감, 더 균형 잡힌 열차 사용입니다. 하지만 실제로 그렇게 되고 있을까요?

• 랭 오루크의 디지털 트윈 프로그램에 대한 자세한 내용은 확장 보고서를 참조하세요.

인터넷 오브 비즈니스의 견해

디지털 트윈과 기타 IoT 기술을 도입해 네트워크 사용량을 추적하는 것은, 비상 시간표, 치솟는 요금, 정부가 공공 자금으로 민간 운영사를 구제한다는 비난이 난무하는 시기에 영국 철도의 중요한 구성 요소가 될 수 있습니다.

논란의 여지가 있는 버진 웨스트 코스트 노선에 도전장이 던져졌습니다. 네트워크 레일(Network Rail) 성과 통계에 따르면, 이 네트워크는 현재 전국 평균보다 약간 높은 수준으로, 공공 성과 지표(PPM) 87.6% 대 평균 87.4%를 기록 중이며, 전년 대비 PPM이 2.1%포인트 하락했습니다.

네트워크 레일 수치에 따르면, 영국의 모든 네트워크가 전년 대비 현저히 저조한 성과를 보이고 있으며, 캘리도니안 슬리퍼(Caledonian Sleeper) 서비스만이 유일하게 PPM이 4%포인트 상승해 94.6%를 기록했습니다.

영국 최고 성과 네트워크는 TfL 레일(95.8%), 런던 오버그라운드(95.6%), 머지레일(95.5%)입니다. 버진 이스트 코스트는 PPM 74%로 최악의 성과를 보였습니다.

디지털 트윈이 실패하는 노선을 되돌리는 데 도움을 줄 수 있다면, 그것은 다른 조직들이 따를 중요한 개념 증명이 될 것입니다.

추가 취재 및 분석: 크리스 미들턴.

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