فناوری‌های نوین در راه‌آهن آسیا ۲۰۲۵: اینترنت اشیا، اتوماسیون و هوشمندسازی

By Arta Rail Research Team
Reviewed by Arta Rail Research Team  اکتبر ۲۰۲۵

راه‌آهن‌های آسیا همزمان با رشد سریع زیرساخت‌ها و تقاضای مسافر، به سمت دیجیتالی‌شدن حرکت می‌کنند. این تحلیل نشان می‌دهد که شبکه‌های ریلی در آسیا با ادغام «اینترنت اشیا» (IoT)، هوش مصنوعی و سیستم‌های خودکار (ATO/CBTC) در اداره ناوگان و زیرساخت‌ها، در مسیر هوشمندسازی قرار گرفته‌اند. مطابق بررسی تیم تحقیقاتی آرتا ریلی (در بلاگ Arta Rail)، پروژه‌های بزرگی در کشورهای چین، هند، ژاپن، کره و سنگاپور آغاز شده که بر به‌کارگیری داده‌محور و ابزارهای خودران تاکید دارند. هدف اصلی این روند، ارتقای ایمنی و بهره‌وری و تقلیل هزینه‌های عملیاتی است. IoT و اتوماسیون راه‌آهن، صنایع لجستیکی را نیز هدف قرار داده و کریدورهای بزرگ مانند کریدور شمال–جنوب را برای حمل‌ونقل سریع‌تر کالا آماده می‌سازند.

محرک‌های کلیدی در آسیا

• اینترنت اشیا و هوش مصنوعی: شبکه‌های حسگر IoT در خطوط و واگن‌ها، امکان پایش بلادرنگ تجهیزات را فراهم می‌کنند و با تحلیل‌های پیشرفته می‌توان خرابی را پیش‌بینی و تعمیر پیشگیرانه را اجرا کرد.
• اتوماسیون قطار (ATO/CBTC): سیستم‌های کنترل خودکار (از جمله سیستم‌های CBTC و ETCS) در متروها و راه‌آهن سرعتی، نقش مهمی در افزایش ایمنی و ظرفیت شبکه دارند. به عنوان مثال، سنگاپور با پیاده‌سازی Urbalis CBTC قصد دارد ایستگاه‌های اصلی را به خطوط کاملاً خودکار متصل کند.
• هوش مصنوعی در مدیریت ترافیک: الگوریتم‌های هوش مصنوعی برای بهینه‌سازی جدول حرکت قطارها و مدیریت ترافیک ریلی به کار می‌روند. مطالعات نشان می‌دهد که این سامانه‌ها می‌توانند تا ۲۰–۳۰٪ تاخیر عملیاتی را کاهش دهند. به‌علاوه، تجزیه‌و‌تحلیل داده‌های بزرگ (Big Data) به اپراتورها امکان پیش‌بینی تقاضا و تخصیص بهینه ناوگان را می‌دهد.

رهبران منطقه‌ای و معیارها

چین با «China State Railway Group» بزرگترین شبکه راه‌آهن سریع‌السیر جهان را دارد. گزارش China Daily اعلام می‌کند تا پایان ۲۰۲۴ بیش از ۴۸۰۰۰ کیلومتر خطوط پرسرعت عملیاتی در چین فعال است (بیش از ۷۰٪ سهم جهان) و ادامه توسعه با سرعت بالاست (چین در سال ۲۰۲۴ حدود ۳۱۰۰ کیلومتر خط جدید افزوده که ۲۴۵۷ کیلومتر آن پرسرعت بوده است). شرکت دولتی CSRGroup نیز پیش‌بینی کرده است که با ورود قطار جدید CR450 (آزمایش ۴۵۰ کیلومتر/ساعت) می‌توان سرعت عملیاتی را به ۴۰۰ کیلومتر/ساعت ارتقا داد. مدیرعامل Knorr-Bremse آسیا ضمن شرکت در کنگره جهانی UIC بیان کرده است که چین با نیروی کار متخصص و تمایل بالا به نوآوری دیجیتال، سریع‌تر از دیگر کشورها ابزارهای هوشمند را می‌پذیرد. این کشور اکنون از صادرات کالاهای HSR هم بهره می‌برد؛ سرمایه‌گذاری در راه‌آهنِ چین به گفته UIC سرانه اقتصادی بسیار بالا دارد (هر ۱۰۰ میلیون یوان سرمایه‌گذاری در HSR بیش از ۱ میلیارد یوان خروجی و ۶۰۰ شغل ایجاد می‌کند).

ژاپن با شبکه‌ای نزدیک به ۳۰ هزار کیلومتر، روی سامانه‌های ATO و نگهداری هوشمند تمرکز کرده است. JR East چشم‌انداز «تحول حرکتی» را بر استفاده از IoT و هوش مصنوعی برای پیش‌بینی خطر و سازماندهی تعمیرات متمرکز ساخته است. این شرکت از سال ۲۰۱۸ آزمایش‌های ATO را بر روی قطارهای یامانوتو (توکیو) شروع کرده تا مقدمات قطارهای بدون راننده را فراهم کند. در کره‌جنوبی، راه‌آهن KORAIL و متروها به تدریج به CBTC مجهز شده‌اند و برنامه‌هایی برای نگهداری پیش‌بینانه و ایمنی سایبری در دست اجراست. سیستم‌های اتوماتیک مورد استفاده در قطارهای شهری مثل «آسترام لاین» نواحی پیشرفته محسوب می‌شوند.

هند با شبکه‌ای حدود ۶۶ هزار کیلومتر، در حال اجرای پروژه‌های گسترده نوسازی است. دولت هند سامانه حفاظتی ایمنی «کاواچ» (مطابق استاندارد SIL4) را در هزاران کیلومتر خطوط آزمایش کرده و قصد گسترش آن را دارد. همچنین زیرساخت‌های دیجیتال نظیر IRCTC (سکوهای الکترونیک بلیت) توسعه یافته است: در سال مالی ۲۰۲۴ روزانه حدود ۶۳۵ هزار رزرو بلیت از طریق موبایل انجام شده و آمار نصب اپلیکیشن به ۱۲.۲۰ کرور رسید. ایستگاه‌های مترو هند نیز به سامانه‌های تله‌متری و رهگیری ناوگان مجهز می‌شوند (به‌عنوان مثال بیش از ۱۲ هزار واگن هندی نمایشگر مسافر دیجیتال یافته‌اند).

High-speed trains from China, Japan, India, and Korea symbolizing regional leadership in smart rail with performance benchmarks.

سنگاپور با سرمایه‌گذاری سنگین در اتوماسیون حمل‌ونقل برقی، در صدر متروهای هوشمند آسیایی قرار دارد. خطوط Downtown، North-East و Circle و نیز خط جدید Thomson–East Coast در نسل چهارم مترو (کاملاً خودکار) بهره‌برداری می‌شوند. به‌عنوان مورد جدید، ۹۱ قطار خودران (۴ واگن) اولویت‌آمیز در خط Thomson–East Coast نصب شده است. این قطارها با درهای گسترده و سیستم اطلاع‌رسانی دیجیتال، به افزایش ظرفیت و راحتی مسافران کمک می‌کنند. خوشه نوآوری ریلی سنگاپور نشان داده است که استفاده از فناوری‌های پیشرفته می‌تواند زمان سفر را تا حدی قابل‌توجهی کاهش دهد (مثلاً اتصال مستقیم بخش‌های مرکزی به فرودگاه با CBTC).

به‌طور کلی، کشورهای آسیایی برای ارتقای زیرساخت‌های ریلی خود سیاست‌های متنوعی دارند؛ چین و سنگاپور تمرکز بر قطار سریع‌السیر و خودران دارند، ژاپن و کره بر بهره‌برداری بهینه و ایمنی هوشمند، و هند روی گسترش شبکه و ادغام فناوری‌های دیجیتال. این رهیافت‌ها در معیارهای عملکرد (تاخیر میانگین، میزان تصادفات ریلی و بهره‌برداری زیرساخت) قابل‌سنجه است؛ مثلاً چین ۹۷٪ شهرهای بالای نیم میلیون جمعیت را به HSR متصل کرده، و هند در سال‌های اخیر نرخ استفاده از بلیت الکترونیک را به شدت افزایش داده. برای مقایسه، ایران نیز در تلاش است با تقویت «صنایع ریلی» و توسعه شبکه حمل‌ونقل ریلی–جاده‌ای پاسخگوی تقاضای منطقه‌ای شود؛ پروژه‌هایی مانند کریدور شمال–جنوب ضرورت همکاری منطقه‌ای و فناوری مشترک را نشان می‌دهند.

نمونه‌های عملی در آسیا

سنگاپور – سیستم CBTC: در اوت ۲۰۲۵، سازمان حمل‌ونقل این کشور (LTA) به آلس‌توم قراردادی برای نصب سیستم Urbalis CBTC روی خط شرق–غرب (EW) داد تا ایستگاه‌های تانه‌مره، اکسپو و فرودگاه چانگی را با خط جدید Thomson–East Coast متصل کند. این اقدام امکان بهره‌برداری کاملاً خودکار و ظرفیت بالا را فراهم می‌کند و ارتباط سریع‌تر مرکز با فرودگاه را تضمین خواهد کرد.

ژاپن – اتوماسیون قطار: JR East از سال ۲۰۱۸، آزمایش‌های عملیاتی ATO را روی قطارهای خط یامانوتو (توکیو) شروع کرده تا هدایت قطار را کاملاً خودکار سازد. این پروژه بخشی از طرح «چینج ۲۰۲۷» بود و اولین مراحلش را در شب هنگام پس از پایان سرویس مسافری اجرا کرد. JR East اکنون در حال توسعه دستگاه ATO پیشرفته خود برای حفظ موقعیت صحیح توقف قطار و جلوگیری از تصادف است.

هند/چین – نگهداری پیش‌بینانه با IoT: شرکت‌های راه‌آهن در هند و چین بر پایش هوشمند سازه‌ها تمرکز کرده‌اند. مثلاً در هند، سامانه‌های IoT با حسگرهایی در واگن‌ها و ریل‌ها داده‌های لحظه‌ای برای تشخیص پیشِ خرابی‌ها جمع‌آوری می‌کنند. طبق گزارش IBEF، کاربرد هوش مصنوعی باعث شده که سیستم‌های راه‌آهن تخمین بزنند کدام قطعه نیاز به تعمیر دارد، که منجر به کاهش توقف ناخواسته و هزینه تعمیرات می‌شود. چین نیز در پروژه‌های پرسرعت و مترو خود از الگوریتم‌های تحلیل داده بهره می‌برد تا نگهداری را بر اساس شرایط واقعی زیرساخت برنامه‌ریزی کند.

امنیت سایبری ریلی: چالشی فزاینده در آسیا، تامین امنیت دیجیتال شبکه‌های ریلی است. در نشست شی‌آن ۲۰۲۵، مقامات آسیایی خطرات سایبری راه‌آهن را بررسی کرده و پیش‌نویس چارچوب امنیت سایبری منطقه‌ای را ارائه دادند. همچنین کنفرانس‌های امنیت سایبری مانند Cyber DSA 2025 در مالزی (سپتامبر ۲۰۲۵) متخصصان و تصمیم‌گیرندگان حوزه حمل‌ونقل را گرد هم می‌آورند تا سناریوهای حمله سایبری را شبیه‌سازی کرده و دستورالعمل‌های مشترک تدوین نمایند. ایجاد مراکز عملیاتی امنیت (SOC) ریلی و انجام تست‌های نفوذ منظم، بخشی از برنامه‌های کشورهای پیشرو برای افزایش تاب‌آوری سایبری است.

A modern high-speed train secured by advanced digital shields and AI-powered cybersecurity systems.

امنیت سایبری راه‌آهن

متناسب با دیجیتالی‌شدن شبکه‌ها، نگرانی امنیتی نیز افزایش یافته است. کشورهای آسیایی از چارچوب‌های ملی امنیت سایبری زیرساخت و تعامل با سازوکارهای منطقه‌ای استفاده می‌کنند. برای مثال، چین و ژاپن سامانه‌های داخلی پاسخ به حادثه سایبری (CSIRT) خود را توسعه داده‌اند. در هند، مرکز ملی پاسخ به حوادث سایبری (CERT-In) راه‌آهن را در لیست زیرساخت‌های بحرانی قرار داده است. به‌طور همزمان، نشست‌ها و رزمایش‌های بین‌المللی نظیر اجلاس شی‌آن ۲۰۲۵ تلاش دارند استانداردهای مشترک را تعریف کنند (پیش‌نویس چارچوب امنیت سایبری ریلی). کنفرانس Cyber DSA 2025 با حضور بیش از ۸۰ سخنران از ۱۵ کشور، طرح چالش‌های دفاع سایبری از شبکه‌های حیاتی از جمله راه‌آهن را دنبال می‌کند. نکته مهم در این بخش، ادغام نظارت سایبری با کنترل فیزیکی است: برخی اپراتورها حتی حمله به تجهیزات کنترل سیگنال و شبکه‌های خصوصی ریلی (بدون دسترسی به اینترنت عمومی) را شبیه‌سازی کرده‌اند تا آمادگی نیروها افزایش یابد.

چالش‌ها و فرصت‌ها

بکارگیری تکنولوژی‌های نوین در آسیا با موانع و فرصتی توأمان مواجه است. یکی از چالش‌ها «استانداردسازی» است؛ توسعه پروتکل‌های مشترک مانند Eurocab برای CBTC یا استانداردهای IoT، همکاری شرکت‌های مختلف را می‌طلبد. تنوع تامین‌کنندگان از اروپا، آسیا و محلی نیز موضوع مدیریت زنجیره تامین است. از سوی دیگر، نیروی انسانی باید برای کار با این سیستم‌ها آموزش دیده و مهارت‌های جدید بیاموزد. هزینه بالای اولیه تجهیزات مدرن نیز دغدغه‌ای است: برای مثال، یک ماشین پل‌سازی هوشمند CREC4 حدود ۳ میلیون یوآن هزینه داردecns.cn، اما با کمک ایمنی بیشتر و بهره‌وری بالاتر، تعداد کارکنان مورد نیاز را تا ۵۰٪ کاهش می‌دهدecns.cn. نکته کلیدی آن است که طبق برآورد UIC، سرمایه‌گذاری کلان در راه‌آهن بازده اقتصادی بالایی دارد؛ برای مثال، سرمایه‌گذاری ۱۰۰ میلیون یوآن در خطوط پرسرعت بیش از ۱۰۰۰ میلیون یوآن ارزش افزوده تولید می‌کند. فرصت دیگر، توسعه شرکت‌های فناوری و استارتاپ‌های ریلی آسیا است که می‌توانند راهکارهای بومی ارزان‌تری ارائه دهند. به طور خلاصه، ترکیب سرمایه‌گذاری بلندمدت و بهره‌وری عملیاتی (CAPEX/OPEX) در پروژه‌های آسیا نیازمند سیاست‌گذاری و برنامه‌ریزی هوشمندانه است (نگاه Arta Rail به صنعت ریلی ایران و شبکه حمل‌ونقل ریل-جاده‌ای ایران نشان می‌دهد ایجاد توازن بین این عوامل، در همه مناطق کلید موفقیت است).

چشم‌انداز تا ۲۰۲۶

پیش‌بینی می‌شود رشد سرمایه‌گذاری در راه‌آهن‌های آسیا همچنان ادامه یابد. پروژه‌های پرسرعت بزرگی مانند خطوط CR450 چین (آغاز سرویس از نیمه دوم ۲۰۲۵) و تکمیل فاز جدید خطوط مترو در شهرهای بزرگ اتمام می‌یابد. ظرفیت‌های دیجیتال نیز افزایش می‌یابد؛ بر اساس گزارش‌ها، آسیا بیش از نیمی از قطارهای پرسرعت جهان را در اختیار دارد و شبکه‌های جدید ممکن است تا ۲۰۲۶ به بیش از ۵۰ هزار کیلومتر برسد. بازار فناوری‌های ریلی با نرخ رشد سالانه دو رقمی روبروست و هر سال نوآوری‌های دیگری (مانند قطارهای فوق‌سریع‌تر و سیستم‌های ATO پیشرفته) رونمایی خواهد شد. به‌طور کلی، استمرار پروژه‌های دیجیتال‌سازی و نیاز روزافزون به حمل‌ونقل پاک و اقتصادی، نرخ استقرار IoT و هوش مصنوعی در راه‌آهن آسیا را بالا نگه می‌دارد.

نتیجه‌گیری و گام‌های بعدی

“این تحلیل مطابق داده‌های معتبر تا تاریخ ۲ اکتبر ۲۰۲۵ تهیه شده است. برای دسترسی به روزرسانی‌های زنده، بلاگ Arta Rail مراجعه کنید به طور خلاصه، راه‌آهن آسیا در سال ۲۰۲۵ به عصر هوشمندسازی وارد شده است. رهبران منطقه برای افزایش ایمنی، ظرفیت و صرفه‌جویی انرژی به اینترنت اشیا و اتوماسیون روی آورده‌اند. گام‌های آتی شامل توسعه استانداردهای فنی مشترک، آموزش نیروی کار دیجیتالی و تقویت زیرساخت‌های ارتباطی است. تحلیل‌های آرتا ریلی (مثل مطالعه کریدور شمال–جنوب) نشان می‌دهد که هماهنگی منطقه‌ای فناوری و تأکید بر آمار و KPI می‌تواند نویدبخش بهره‌برداری بهتر از سرمایه‌گذاری‌های ریلی باشد.