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日立用量子技术自动编制铁路运行计划

时间:2021-10-13 10:46来源:日经中文网 作者:日经中文网

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      日立制作所正在利用模拟量子计算机的“模拟量子计算机”技术开发自动编制铁路时刻表等运行计划的系统。从到2022年度实现商用化的乘务员配置计划来看,此前需要数天时间的工作被缩短至30分钟。日本在量子技术的实用化方面落后于中美两国,但企业的行动不断取得进展。

 

      日立将利用自身开发的被称为“CMOS(互补金属氧化物半导体)退火”的模拟量子计算机,自动编制运行计划等。首先结合1条路线的时刻表,开发了编制乘务员倒班系统。在运行时刻表的基础上增加休息时间和夜班工作后的休假等条件之后编制。

   

利用日立开发的系统此前依赖员工经验的运行计划的编制将实现自动化

  

      日立通过携手日本国内的铁路公司,在每日有440趟列车运行的区间进行了验证试验,从约1000万个组合中选择了最佳配置。这一工作通常需要数天,但此次大幅缩短,铁路运行所需的乘务员人数也比此前减少15%。将在2022年度之前实现商用化,海外市场的拓展也将纳入视野。

 

      关于乘务员倒班等组合的计算,一直被认为难以利用以现有2进制为基础的计算机实现自动化。日立利用从多数组合中找出最佳情况的“量子退火(annealing)”的原理,成功实现自动化。

  

      日立还在推进优化车辆配置的系统的开发。将适当分配实际运行的车辆和在车辆基地维护和修繕的车辆,如果实现实用化,能将铁路公司持有的车辆数控制在最小限度。针对线路和电气设备等的维护检查,还将开发找出高效路线的系统。

 

      还将开发此前依赖资深员工的经验、需要数天乃至数个月的运行时刻表的编制系统。

 

      在日本,多家铁路公司的相互直通运行将扩大,时刻表编制和人员配置的复杂度正在增加。受新冠疫情的影响,铁路的利用人数容易发生变动,运行计划的自动编制的需求正在提高。

 

      日本的量子技术研发达到一定水平,但在实用化方面落后于中美。由东芝和NTT等日本企业参加、9月成立的日本“基于量子技术的新产业创出协议会”将扩大量子技术的用途定为主要议题之一。富士通还将积极用于太空垃圾的清除。

 

      日本矢野经济研究所的数据显示,2021年度日本国内的量子计算机的市场规模仅为139亿日元,但到2030年度有望扩大至2940亿日元。

   

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