世界顶级的铁路系统普遍具备一个共同特征：一个数字化的骨干网络。铁路运营的核心目标是提供安全、准时的可靠交通服务。然而，铁路系统复杂，任何一次小故障都可能引发连锁反应，造成长时间的延误，这对繁忙的地铁系统尤其影响巨大。
数字化技术和先进软件的采纳，是提升铁路可靠性和避免延误的关键。这些技术包括传感器、数字化电力系统、远程监控和数据分析等。通过这些数字技术，铁路运营商能够做出更明智的决策，并制定出新的运营和维护策略。
**提升关键设备的可靠性**
1. **信号系统的可靠性提升：** 数字化信号系统是确保安全运营和准点运行的方式。例如，在一些国家，信号系统故障是导致铁路延误的主要原因。升级后的数字化信号系统显著增强了可靠性和性能。相比之下，过时的信号系统可能无法获取如列车精确位置等基本信息，从而引发延误和安全问题。为解决或减轻这些问题，一个可靠且设计良好的信号供电系统至关重要。
2. **电力和电气资产的优化：** 数字化系统用于控制和电力网络分析，确保了从变电站到架空设备、辅助系统（如信号和通信）以及到车站的电力分配网络是可靠的。电力质量对可靠运行至关重要，但它是一个复杂的议题，受供电基础设施和不同电气负载的影响。要防止电力质量事件威胁正常运行，关键在于识别和追溯电源质量问题的源头。一个全面的电力管理系统可以提供所需信息，从而解决电力质量问题。
**实现基于状态的预测性维护**
铁路最大化的正常运行时间（Uptime）依赖于数字技术、先进的数据分析和远程监控能力。这种技术利用实时信息来了解设备的当前状态，使铁路部门能够及时应对问题，并在发生潜在资产故障前，在正确的时间进行适当的维护，从而延长设备寿命。
具体来说，诊断工具可以验证电气组件的健康状况，并将当前性能与设备新时的性能进行比较。基于状态的维护方法通过收集来自数字传感器健康和性能数据，将其发送到分析软件进行处理，以识别和理解任何性能异常。远程专家可以审查这些结果，并提出高度知情的维护建议，确保系统持续运行。
例如，上海地铁在管理其复杂的运营和提供安全可靠服务时，升级了其低压/中压电力系统，并利用物联网技术进行远程监控和数据分析，从而提升了日常维护和运营效率，保障了电力供应的稳定和安全。