Digitale tweeling’: nieuwe onderzoekshub van 46 miljoen pond kan belemmeringen voor de toepassing van technologie wegnemen

Het Verenigd Koninkrijk heeft een nieuwe onderzoekshub geopend om te bestuderen hoe digitale tweelingen kunnen helpen om de transportsystemen in het Verenigd Koninkrijk koolstofvrij te maken. Met een initiële investering van 46 miljoen pond (54 miljoen euro) en een groot aantal data-rijke partners, zou de zogenaamde TransiT Hub er eindelijk voor kunnen zorgen dat de geavanceerde technologie echt van start gaat in de transportsector.

Onder leiding van de Heriot-Watt Universiteit en de Universiteit van Glasgow zal de TransiT Hub het probleem van het terugdringen van de CO2-uitstoot aanpakken door gebruik te maken van digitale tweelingen. Dit zijn digitale replica’s van de fysieke wereld die in real-time gegevens verzamelen via sensoren die verbonden zijn met infrastructuur zoals spoorwegen, wegen en scheepvaart.

De gegevens uit de echte wereld kunnen worden geanalyseerd om verschillende scenario’s te testen en te verbeteren. De digitale tweeling kan dan zijn oplossing voor een verbeterd proces in bijna realtime terugsturen naar de fysieke wereld. In het geval van auto’s zou dit gebruikt kunnen worden om digitale verkeersborden te updaten met informatie over de kortste route om uit de file te komen en zo de CO2-uitstoot te verminderen.

Toekomstige systemen testen

De experts van TransiT kunnen ook testen hoe onderdelen van een toekomstig koolstofvrij transportsysteem zouden werken, bijvoorbeeld bij het gebruik van alternatieve brandstoffen. Door nieuwe systemen sneller te testen, kunnen de goedkoopste routes naar netto nul koolstofuitstoot worden geïdentificeerd. In het geval van logistiek kan het bedrijven helpen om de meest duurzame routes, voertuigtypes en reistijden te identificeren.

Passagiers en forenzen hebben ook baat bij de digital twin-analyse, omdat het hen helpt om de meest duurzame reiskeuzes te identificeren en beslissingen te nemen op lokaal, regionaal en nationaal niveau. UK Research and Innovation (UKRI) zei dat individuen mogelijk hun eigen gepersonaliseerde digitale tweelingassistent kunnen hebben. Net zoals je Netflix-account je voorkeuren kan leren, zouden deze digitale tweelingen inzicht kunnen krijgen in individuele mobiliteitsbehoeften en reisbehoeften. Het doel zou dan zijn om “bijna realtime” reisopties aan te bieden op basis van individuele behoeften en budget, maar ook de betrouwbaarheid van vervoersdiensten. En natuurlijk het weer.

Digitale tweeling: ‘krachtige technologie

“Digitale jumelage is een krachtige technologie die ons kan helpen transportnetwerken te integreren, de efficiëntie te verbeteren en groener vervoer voor iedereen te leveren,” zei de Britse minister van Transport Mike Kane. “De lancering van TransiT is een belangrijke stap die de academische wereld, de industrie en de overheid samenbrengt om de voordelen van deze technologie voor de transportsector te onderzoeken en te realiseren.”

De partners van het project, die 26 miljoen pond (30,6 miljoen euro) aan steun bieden, komen uit de digitale, energie- en transportsector. Ze omvatten vervoerders, regelgevende instanties, voertuigfabrikanten, technologiebedrijven en energieleveranciers. Ze zullen ook gegevens leveren om de digitale tweeling op te bouwen, waaronder het aantal en type voertuigen, brandstoftypes, lading, en lengte en frequentie van routes.

Blauwdruk voor andere sectoren

Volgens UK Research and Innovation is de samenwerking een van de grootste transportconsortia in zijn soort. Het project zal ook helpen bij het maken van een blauwdruk voor hoe digitale tweelingen andere sectoren in staat zouden kunnen stellen om transformationele veranderingen door te voeren, terwijl beleidsmakers snel de gevolgen van beslissingen over een breed scala aan scenario’s kunnen bestuderen, met name met betrekking tot het koolstofvrij maken van de economie.

“Transport is verantwoordelijk voor ongeveer een derde van de Britse koolstofuitstoot en nu de temperaturen wereldwijd snel stijgen, hebben we geen tijd meer om echte transportproeven uit te voeren en ervan te leren”, zegt TransiT-directeur professor Phil Greening in een verklaring. “Als het Verenigd Koninkrijk zijn CO2-reductieverplichtingen wil nakomen, moeten we onze experimenten digitaal uitvoeren. We moeten het toekomstige transportsysteem ontwerpen en de overgang ernaar optimaliseren.”

Zijn digitale tweelingen in gebruik?

Digitale tweelingen worden langzaam maar zeker steeds belangrijker in de spoorwegindustrie. In Australië wordt bijvoorbeeld de Minnamurra Railway Bridge getest met een digitale tweeling om het onderhoud en de veerkracht te verbeteren. Het virtuele model integreert real-time gegevens om de conditie van de brug te monitoren. Ook kunnen verschillende scenario’s worden gesimuleerd, zodat ingenieurs kunnen anticiperen op mogelijke problemen.

Ondertussen gebruiken bedrijven als DigitalTrains de technologie ook voor virtuele simulaties van spoorwegtrajecten. Door digitale tweelingen in hun systemen te integreren om complexe interacties tussen treinen, sporen en andere infrastructuurelementen te modelleren, kunnen ze het gedrag van treinen analyseren en de impact van verschillende spooronregelmatigheden beoordelen.

Waarom niet meer digitale tweelingen in het spoor?

Over het algemeen kan analyse van digitale replica’s helpen om een veerkrachtiger spoorwegsysteem te vormen en kostenefficiëntere – en dus milieuvriendelijkere – reparaties te bepalen. De hoge kosten en de complexiteit van hun integratie in spoorwegsystemen hebben de ontwikkeling echter tegengehouden. Omdat digitale tweelingen afhankelijk zijn van enorme hoeveelheden gegevens om effectief te functioneren, blijven gegevensbeheer en privacy een probleem. Maar in het geval van TransiT lijkt de grote financiële injectie en de toegang tot enorme datasets het project over de streep te hebben getrokken.

“TransiT is het resultaat van aanzienlijke inspanningen van UKRI en de overheid om vast te stellen hoe we het beste de expertise van een breed scala aan partners uit de academische wereld, het bedrijfsleven en andere organisaties kunnen inzetten om ervoor te zorgen dat we de kansen grijpen die digitale tweelingen bieden”, zegt Charlotte Deane, Executive Chair Professor van de Engineering & Physical Sciences Research Council, de belangrijkste financier van het project. “Digitale tweelingen bieden een enorme kans om onze transportnetwerken koolstofvrij te maken door de potentiële impact van veranderingen sneller te testen, de kosten te verlagen en ons te helpen de transportnetwerken te ontwerpen die we nodig hebben wanneer we ze nodig hebben.”

Lees meer: