Yta för bild
RAPPORT
Forskningens utmaning kring
utveckling av system med avancerad visualisering
Analys av barriärer och vägval
By Tray Ratclif under CC BY-NC-SA 2.0
Trafikverket
Postadress: 582 54 Linköping. Besöksadress: Gelbgjutaregatan 2.
E-post: trafikverket@trafikverket.se Telefon: 0771-921 921
Dokumenttitel: Forskningens utmaning kring utveckling av system med avancerad visualisering
Författare: AIRT, Styrning mot ökad punktlighet och Digitaliserade beslutsstöd Dokumentdatum: 2021-04-22
Version: 1.0
Kontaktperson: Jakobsson Daniel, Evd
Publikationsnummer: 2021:104 ISBN 978-91-7725-867-4
L L 0 0 0 4 R a p p o rt g e n e re ll 3 .0
Innehåll
Bakgrund ... 4
Bakgrund AIRT ... 4
Bakgrund: Digitaliserade beslutsstöd & Styrning mot ökad punktlighet ... 5
Arbetssätt ... 6
Syfte & problembild ... 6
Metod ... 6
Nulägeskartläggning: Barriärer och centrala frågor ... 7
Behov av visualisering ... 8
En framtida plattforms arkitektur och funktioner ... 9
Kompetenser ... 10
Finansiering av plattform ... 10
Molnbaserade lösningar ... 10
Säkerhet ... 11
Framtida produktionsanvändning ... 11
Analys ... 12
Framtida vägval ... 13
Ett externt långsiktigt hållbart alternativ ... 15
Appendix: Intressenter ... 17
Bakgrund
AIRT-projektet (AI-baserad Realtidsprognostisering av Trafikinformation, TRV2020/5711) upplevde under 2020 ett antal utmaningar som påverkade projektets framdrift. Generellt var upplevelsen att många förutsättningar som borde vara på plats för FOI-projekt inom Trafikverket saknades och projektet tvunget att etablera och lösa dessa förutsättningar.
Exempelvis saknades den typen av IT-system som projektet behövde för att genomföra sina analyser. En annan utmaning var att det även verkade saknas avtal för att kunna få tag på kompetenser inom utveckling av exempelvis AI-lösningar utan projektet blev hänvisade till ramavtal inom avtal för IT-infrastruktur. Dessutom fanns flertalet frågor inom området molnbaserade lösningar och säkerhet. AIRT hade bland annat behov att av att kunna visualisera sina resultat. Visualisering innebär ett åskådliggörande av komplexa,
flerdimensionella, sammanhang genom uttryck som anpassats för människans synsinnen primärt men även hörsel och haptisk feedback. Detta kan ske genom virtuella världar, interaktiva bilder, diagram, animeringar etc.
Då AIRT-projektet kommer pågå till december 2022 fanns ett behov av att adressera dessa utmaningar och samverka med andra parter som upplevde liknande situationer. På så vis kom projektet i kontakt med de två FOI-projekten ”Styrning mot ökad punktlighet” (TRV 2020/26594) och ”Digitaliserade beslutsstöd – policy och praktik” (TRV 2019/119686) som både hade erfarenheter av denna typ av utmaningar och även gjort några vägval för att hantera liknande utmaningar, exempelvis avseende visualisering. Under vintern 2020-2021 genomfördes en gemensam förstudie som resulterade i denna rapport. Denna rapport är en delrapport i AIRTs arbete.
Bakgrund AIRT
Projekt AIRT har för avsikt att använda artificiell intelligens för analys av data. Projektet syftar till att stärka Trafikverkets förmåga att förutse störningars längd och ge en mer korrekt prognos för när tåget kommer till station och på så sätt förbättra
trafikinformationen. Projektet använder sig av ett nytt sätt i forskning i form av
väderinformation för järnväg. Genom att inkludera parametrar som vädrets påverkan har på infrastruktur och järnvägsfordon kommer det att förbättra vår förmåga att ge mer korrekta prognoser. Projektet kommer också att belysa datakvalitetsbrister inom järnväg, som kan åtgärdas i samverkan med VO Trafiks förvaltningsorganisation. Projektet pågår maj 2020 till december 2022.
Projektets primära mottagare av resultat i visualiserad form är applikationssystem för
prognos av händelser som riktar sig till de operativa grupperna inom trafikcentraler i roller
som trafik informatörer eller fjärrtågklarerare. Prediktion av ankomst av tåg till station har
andra behov av visualisering. Även väderinformation för järnvägssystemet kommer berika
prediktionerna och ha behov för visualisering. För tåg till station finns potentialen att finna
andra visualiseringskoncept som också sekundärt kan berikas av både prognos av händelse
och väderinformation för järnvägssystemet.
Bakgrund: Digitaliserade beslutsstöd & Styrning mot ökad punktlighet
Förstudien har använt erfarenheter och lärdomar från de två FOI-projekten som är beskrivna nedan.
Projektet ”Digitaliserade beslutsstöd – policy och praktik” (TRV 2019/119686) är en förstudie inom ramen för Trafikverkets FOI-portfölj Strategiska initiativ. Projektet har genomförts av Institutet för personal och företagsutveckling (IPF) vid Uppsala universitet.
Det övergripande syftet med förstudien har varit att skapa ett kunskapsunderlag som kan användas för att förstå digitaliseringens betydelse för transportsystemet och för att värdera nyttan med visualisering och digitaliserade beslutsstöd som verktyg för att förbättra och utveckla styrningen i Trafikverket. Målsättningen har varit att presentera en bred
genomlysning av faktorer (på samhällsnivå, verksamhetsnivå och individnivå) som påverkar förutsättningarna för en lyckad implementering av digitaliserade beslutsstöd i verksamheter med komplexa planeringsuppdrag, med särskilt fokus på Trafikverket och andra
nyckelaktörer i transportsystemet. Förstudien har genomförts i nära samarbete med
projektet ”Styrning mot ökad punktlighet”. Ett viktigt resultat av Johan Hanssons arbete har varit att påvisa hur införandet och tillämpningen av digitala verktyg för beslutsstöd påverkas av befintliga organisatoriska strukturer och funktionella gränser. Viljan och förmågan att samverka över dessa gränser är en central framgångsfaktor för lyckade
digitaliseringsprojekt, och som givetvis ökar med storleken av det system (t.ex. en region eller hela transportsverige) som digitaliseringsarbetet omfattar.
Projektet ”Styrning mot ökad punktlighet” (TRV 2020/26594) är en fortsättning på FOI projektet Styrning i modern myndighet (TRV 2016/94688. Ärende-ID: 6318) som under 3 år följt och stöttat Trafikverkets utveckling och förändring av styrningen. Inom ramen för detta arbete har styrningen och dess konsekvenser kartlagts i ett antal delar av Trafikverkets verksamhet. Styrning mot ökad punktlighet har tagit vidare specifika resultat kopplat till styrning av järnvägen. Projektet har demonstrerat huruvida tillämpningen av dessa forskningsresultat kan ha positiva konsekvenser för punktlighet och därmed kapacitet i järnvägssystemet. I projekt Styrning mot ökad punktlighet har en digital tvilling byggts av järnvägssystemet. Detta för att möjliggöra ”inspelning” av utfallsdata och möjliggöra att dessa data används som underlag för planering. Eller mer precist används som underlag för framtagande av tågplan.
Under projektets gång har flera utmaningar stötts på rörande bland annat rörande att tidigare öppen data inte längre varit tillgänglig för projektet, säkerhetsklassning av information påverkar projektets möjligheter att agera och förändringar i tillgång till kompetens.
Projektet har dock givet dessa utmaningar inom plan levererat en digital representation som överskrider initialt omfång i geografi, från Ånge trafikledningområde till att omfatta hela Sverige, från inspelning av underhandspunktlighet till realtidsuppkopplade tåg (ca 50st) via GPS positionering. Projektet har även inom och utanför Trafikverket en bred spridning och förankring av projektets resultat och framtida möjligheter.
Projektet har visat på hur man kan ta forskningsresultat om styrning till att demonstrera en
teknisk lösning som kan användas för att lösa specifika problem. Problem som projektet
visat möjligen kan härröra från styrning snarare än teknik. För projektets genomförande har
krävts en bred samverkan av aktörer. Totalt har ett 100-tal personer varit involverade och
bidragit på olika sätt. Som exempel kan nämnas aktörer från järnvägsföretag, Trafikverket,
entreprenörer, kommuner, andra myndigheter, forskningsinstitut och akademi, teknikleverantörer och konsulter.
Arbetssätt
Syfte & problembild
AIRT-projektet har sedan start upplevt ett antal utmaningar som påverkat projektets
framdrift. AIRT önskar med detta uppdrag att få stöd i att förstå vilka vägar som finns för att hantera dessa utmaningar antingen genom att lösa upp dem eller hitta vägar som gör att de påverkar projektet i mindre grad. Erfarenheter från projekteten Styrning mot ökad
punktlighet och Digitaliserade beslutsstöd skulle kunna vara av nytta i hanterandet av dessa utmaningar.
Förstudien syftar till att stödja AIRT i att kartlägga och hantera dessa utmaningar på ett strukturerat sätt för att kunna hitta lämpliga alternativ på framtida vägval.
Ytterligare en faktor att hantera utmaningarna är att FOI-verksamheten inom Trafikverket upplever högre krav på att skapa lösningar som enklare kan komma till nytta i den operativa verksamheten. För det krävs en smidighet att faktiskt kunna utveckla lösningar som har en potential att kunna fungera i båda världarna, forskning och operativ verksamhet.
Uppdragsteamet för den gemensamma förstudien har bestått av Daniel Jakobsson, Johan Klingberg och Thomas Ludvigsson från Trafikverket respektive Filip Åsblom, Niklas Post och Johan Hansson från Institutet för Personal & Företagsutveckling (IPF), Styrning mot ökad punktlighet och Digitaliserade beslutsstöd.
Metod
Förstudien har använd en strukturerad metod för att gå från identifierade utmaningar till vägval som har sett ut som nedan. Arbetet har skett iterativt med en bred förankring. Detta då frågorna som förstudien undersökt har många olika delar och behöver belysas ur flera olika perspektiv.
Resultatet av förstudiens arbete är:
En sammanhållen process där många parter har bidragit. Bland annat kan följande nämnas:
Identifiera barriärer
& centrala frågeställningar
Verifiera barriärer &
centrala frågeställningar
Identifiera hypoteser på hur barriärer & centrala frågeställningar kan hanteras
Identifiera
överordnade vägval och verifiera möjliga vägar framåt
Format & deltagare:
• Workshops Uppdragsteam
Format & deltagare:
• Inläsning och dokumentgranskning
• Intervjuer med intressenter inom och utanför AIRT
• Workshops
Format & deltagare:
• Inläsning och dokumentgranskning
• Intervjuer med intressenter inom och utanför AIRT
• Workshops
Format & deltagare:
• Inläsning och dokumentgranskning
• Intervjuer med intressenter inom och utanför AIRT
• Workshops
Nuläge Analys & vägval
o Ett tiotal tal workshops har genomförts med Uppdragsteamet
o Ett 30-tal intervjuer med intressenter utanför Uppdragsteamet (både inom och utanför Trafikverket) (Se appendix)
o Ett antal workshops med representanter från exempelvis lärosäten
Ett antal leverabler i form av arbetsmaterial:
o Workshop-material
o Klippbok för inspiration om visualisering
o Fördjupade beskrivningar av barriärer och alternativ för vägval etc
Denna slutrapport
Uppdragsteamet har även haft för avsikt att ge ett stöd till kunskapsutveckling för involverade personer och organisationer inom dessa sakfrågor.
Nulägeskartläggning: Barriärer och centrala frågor
AIRT-projektet har sedan start upplevt olika typer av utmaningar som påverkat dess framdrift exempelvis avseende att kunna visualisera sina resultat. Projektet är ämnat att tillhöra Trafikverkets satsning för TRV Labs en innovationsarena som kommer officiellt startas under sommaren 2021. Dessa utmaningar har varit av olika karaktär: upplevda tekniska, legala och organisatoriska hinder har påverkat. Ett par exempel på den typen av utmaningar:
Projektet har haft behov IT-utrustning som inte funnits tillgänglig inom
Trafikverket utan har krävt arbetsinsatser för att etablera både inköpsmässigt och tekniskt (exempelvis kraftfulla datorer, grafikkort och server-infrastruktur).
Projektet fick efter beslut av VO IKT själva etablera internetförbindelse och cybersäkerhet frågorna som delvis realiserats med hjälp av lokalt externt bolag.
Projektet har haft behov av förstärkning av specifik kompetens, gällande exempelvis artificiell intelligens och maskininlärning i form av tidsbegränsat konsultstöd. Dock har Trafikverket saknat avtal för att kunna upphandla denna kompetens utan projektet har blivit hänvisad till avtal som ej stödjer den typen av kompetens (exempelvis avtal för IT-infrastruktur och applikationsplattformar).
Säkerheten i projektet har av GDKs och TRsä beslutats till en nivå att både tid och kostnad tagits upp mer resurser än förväntat.
I den inledande workshoppen för förstudien identifierades runt 40 olika upplevda frågor, utmaningar och barriärer. Dessa i sin tur aggregerades och prioriterades till ett tiotal barriärer och centrala frågor (som har detaljerade beskrivningar i nedan kapitel):
Behov av visualisering: AIRT har behov av att visualisera sina resultat. Målet är att representationen av resultat kommer konsumeras i olika tillämpningar där det görs bäst. Exempelvis att genomföra visualisering av olika sammanhang, 2D
visualisering och 3D visualisering av forskningsresultaten inom händelser, förseningar av tåg och väder.
En framtida plattforms arkitektur och funktioner: Ett möjligt scenario framåt är att
etablera en plattform såsom en digital spegling av verkligheten att använda för
forskning. Vilken typ av arkitektur och funktioner skulle en sådan plattform behöva? Rapporten kallar en tänkbar sådan plattform för ”Digital Tvilling- plattform” (DT-plattformen) i denna text.
Kompetenser: Trafikverket har behov av kompetenser inom området såsom maskininlärning, AI, statistik och visualisering, VR kreatörer i framtida DT- plattform. Hur Trafikverket ska tillförskansa sig denna typ av kompetenser (fortbildning, rekrytering, samarbeten, konsulter, akademin etc)?
Finansiering av plattform: Om en DT-plattform ska etableras krävs finansiering, sannolikt från flera parter.
Molnbaserade lösningar: Molnbaserade lösningar har bland vissa setts som något kontroversiellt och vad som gäller avseende molnbaserade lösningar har upplevts som svårt för projektet att få tydlighet i. Dock verkar många alternativ för en framtida DT-plattform vara just molnbaserade med molnets många fördelar men ställer också krav för 3D rendering.
Säkerhet: Kring säkerhetskyddsfrågor, informationssäkerhet, systemsäkerhet, cybersäkerhet är viktig att veta vilka förutsättningar som ska vara gällande samt hur de förutsättningarna följs och efterlevs.
Framtida produktionsanvändning: Om Trafikverkets ambition att göra FOI- resultaten möjliga att använda i produktionsmiljöer med en begränsad
ansträngning skulle processer och plattformar som möjliggör det behöva förstärkas och etableras.
Projektets förutsättningar och omvärld: Frågor avseende hur projektet interagerar med sin omvärld och vilka förutsättningar som finns eller saknas för projekt av AIRTs karaktär. Denna fråga hanteras i denna rapports analys och framtida vägval.
Behov av visualisering
Under projektets gång har flera olika typer av behov av visualisering identifierats, generellt har AIRT sannolikt behov att kunna visualisera allt från komplexa användningsfall med realistiska modeller av fordon, väder, naturmiljöer och skuggor för att t.ex. kunna utveckla mikroklimat (förutsättningar för väder i ett geografiskt förhållande), att se händelsers incidenter, ett helt nytt stöd för röjning och evakuering osv. med hjälp av teknik liknande spelmotorer. Det finns sannolikt även behov av visualiseringar av något enklare karaktär genom webgränssnitt vilket gör att visualiseringarna kan delas till fler personer då de kräver mindre kraftfull teknik för att visas. Även Virtual Reality/Augumented Reality kan vara intressant för att visa projektets resultat då men en förstärkt verklighet som ökar
informationsmängd man konsumerar i specifikt tillfälle vid en specifikt digital geografisk plats för en bättre förståelse.
Även vilka behov som möts bäst med hjälp av visualisering behöver utforskas samt vilka delar som är svåra att visualisera, exempelvis neurala näts beslutsprocess i realtid. Här kommer explorativ visualisering på ett utforskande perspektiv kunna påvisa nya idag okända nyttor.
Förstudien har samlat ett antal exempel kring visualiseringar i ett separat dokument (se
Bilaga A).
En framtida plattforms arkitektur och funktioner
Om en mer generell DT-plattform som inkluderar fler funktioner ska etableras finns flera behov identifierade i dialog med en bred skara intressenter. En sådan digital representation kan se ut som verkligheten genom olika visuella uttryck och även fånga verklighetens faktiska beteende. Exempelvis skulle detta kunna möjliggöra att visa hur en försening påverkar järnvägsnätet som helhet.
Att ha en plattform som kan hantera olika typer av datakällor, logik, analys och visualisering kan ha fördelar då användare kan dra nytta av andra användares funktioner och data. En plattform med gemensamma APIer (application programming interface) och SDKer (software development kit) skulle kunna vara intressant att undersöka men det kräver ett arbete som är större än det som ryms inom AIRT enskilt.
Några exempel på förmågor som identifierats i dialogen:
Verktyg för visualisering i 2D och 3D– exempelvis i webbläsare och/eller med spelmotor. Även ”VR/AR” (virtual reality & augumented reality) skulle kunna vara intressanta möjligheter.
Möjlighet att integrera och hantera data:
o Från Trafikverket-interna datakällor.
o Från externa datakällor såsom exempelvis väder eller geografisk information.
o Från sensorer.
Möjlighet att kunna importera och exportera olika typer av data.
Möjlighet till olika typer av analysverktyg såsom AI, maskininlärning och andra matematiska modeller.
Möjlighet att relatera olika datakällor till varandra: exempelvis att relatera dataset till geografiska platser.
Testdata-generering: Antingen för anonymisering eller att skapa data om verkligt data inte existerar.
Möjligheter att kunna samarbeta med visualiseringar, data och modeller både inom Trafikverket och externt med andra intressenter.
Kunna dra slutsatser genom datarepresentation av visualiserade objekt som ett utdata objekt från DT plattformen, det kräver att varje objekt har ett metadataset som representerar visualisering.
System managementjänster för att hantera systemet.
Denna typ av plattform eller plattformar skulle gå att placera inom Trafikverket eller som en extern plattform. Fördelen med en extern plattform som kan nås av flera deltagare
exempelvis från bransch, andra myndigheter och akademi är att fler kan använda den om den baseras på data som ej är konfidentiellt. Däremot kan det vara så att delar av
Trafikverkets behov baseras på konfidentiellt data som i så fall behöver hanteras internt
inom Trafikverket. Denna typ av data skulle eventuellt vara möjlig att anonymisera på flera
olika sätt. Exempelvis genom avidentifiering till pseudonymer för att ersätta personlig data
som kan göras på olika nivåer efter behov, att ej hantera verklig konfidentiell data utan att
generera motsvarande data artificiellt som fortfarande ger nytta eller aggregering av information såsom GPS positioner för att inte peka ut en enskild individ utan gruppera till skydd eller organisera på en högra områdes area. TRV Labs har nämnts som en intressent som skulle kunna ha ett intresse för en sådan plattform. Även Tillsammans för tåg i tid (TTT) har ett mycket stort intresse i en liknande plattform.
Specifikt verkar det finnas ett intresse att både kunna bidra med och nyttja dataset och även logik från olika aktörer. Exempelvis finns viss information från Trafikverket på Lastkajen medans andra aktörer i branschen sitter på andra dataset som kan vara intressanta för gemensam analys.
Beroende på en sådan plattforms utformning kommer olika kompetenser att behövas för att använda den. Detta behöver hanteras på ett sådant sätt att plattformen blir användbar för de som förväntas bruka den. Behörighet för flera olika roller kommer ha behov att se olika lager av visualisering för att göra sitt behov så tydligt som möjligt och inte distraheras av andra objekt.
Kompetenser
VR, AI och digitala tvillingar är ett relativt nytt område för Trafikverket vilket ställer krav på kompetens och arbetssätt. Detta betyder att ny mark brytas inom flera områden för att etablera dessa kompetenser. Exempelvis behöver många olika delar inom Trafikverket bidra för att skapa denna kompetens däribland HR, Inköp & Logistik och nuvarande
linjeorganisation.
Vilka dessa nya typer av kompetenser är behöver beskrivas och hur Trafikverket ska tillförskansa sig dessa kompetenser kräver hantering. Exempelvis hur ska Trafikverket utbilda internt, rekrytera externt, använda konsultstöd och arbeta i samverkan med akademin i frågan? På vilken nivå ska IT-stöd utformas avseende detta – vilka är den kompetenserna som användarna förväntas ha och vilka delar ska abstraheras bort?
Finansiering av plattform
En plattform liknande en DT-plattform behöver finansieras. Då användandet förväntas vara bredare än AIRTs enskilda behov behöver sannolikt fler aktörer att bidra. Detta även då FOI-medel har viss styrning i vad de kan finansiera eller ej. Denna plattform skulle vara möjlig att få en bred användning för Trafikverket och branschens aktörer och skulle behöva en finansiering som säkrar detta.
Molnbaserade lösningar
Molnbaserade plattformar upplevs av relativt många som något nytt och främmande, särskilt inom myndigheter. Det är även ett område där lagar och regler förändras vilket gör att kunskapsläget är relativt varierat bland de som inte arbetar nära och följer frågan.
När förstudien har genomfört intervjuer är slutsatsen att molnbaserade lösningar är möjliga
och även till stor del används inom Trafikverket. Dock kräver dessa lösningar, såsom alla
lösningar, en analys av att molnet är rätt plattform för uppgiften. Specifikt gäller det att vara
uppmärksam på information som regleras inom Dataskyddsförordningen (GDPR för The
General Data Protection Regulation eng.) och Offentlighets- och sekretesslagen (och då
specifikt säkerhetsskyddad information), informationens klassning samt vilket moln som avses. Trafikverket har för detta tagit fram en snabbguide som kan guida tidigt i besluten.
Det är dock en myt att eventuella molnlösningar skulle vara strikt förbjudna oavsett tillämpning. Det krävs arbete för de specifika tillämpningarna för att se när molnet, samt vilket moln (exempelvis avseende funktion, geografisk placering och hemvist för ägare), som är ett lämpligt alternativ.
Säkerhet
Säkerhetsskydd och informationssäkerhet är en viktig fråga som löpande behöver hantering.
Förstudien har sett några specifika utmaningar att etablera cybersäkerhet, systemsäkerhet och informationssäkerhet. Egen internetuppkoppling kräver säker brandvägg, datorer är inlåsta inom skalskyddet i lokalerna, datorsystemen har godkänts av IKT,
informationssäkerheten har klassad information och klassad aggregeringseffekt för data för just AIRT jämfört med övriga Trafikverket och offentliga Sverige. Vid överföring av data krävs skydd mellan system via publika internet, där till och med olika kryptering kan vara tillämpbara. Offentlighets- och säkerhetsskyddslagen behöver följas och information ska vara klassad.
Dock finns det sannolikt ett behov att arbeta mer med att tillgängliggöra öppna data till allmänheten på format som gör de enklare att konsumera. Exempelvis finns direktiv såsom EUs direktiv 2019/1024 om öppna data som gäller myndigheters hållning till öppna data måste förstärkas samt DIGGs delrapport i samma frågor
1.
Framtida produktionsanvändning
FOI-verksamheten upplever en ökad målsättning att de resultat som forskningen skapar ska kunna användas mer inom verksamheten. Detta är ett önskemål som är värt att ta i
beaktning i frågan kring AIRT behov och andra inom Trafikverket samt externa parter med en eventuell framtida etablering av en plattform för visualisering eller digitala tvillingar.
För att enkelt kunna ta lösningar i bruk krävs förstärkning av många förmågor som ofta inte är primärt fokus inom FOI-verksamhet. Det finns olika syften med FOI medlen enligt FOI planen för perioden enligt Trafikverkets Forsknings- och innovationsplan för åren 2021- 2026.
21
https://www.digg.se/4a3a84/globalassets/dokument/publicerat/publikationer/delrapport-oppna- data-oppen-och-datadriven-innovation-samt-ai.pdf
2
http://trafikverket.diva-portal.org/smash/get/diva2:1516095/FULLTEXT01.pdf
Bild TRL Skalan (Technology Readiness Level), TRV tillämpad 2-7.
Från tillämpad forskning till utveckling och test av system då det i detta fall är viktigt att lösningen ligger på nivå (7) Utveckling och test av system för att vara så nära
Kommersialisering och industrialiseringsfasen genom överlämning av forskningen till ett utvecklingsprojekt i förvaltningen som för in lösningar i det operativa.
Ett par exempel på förmågor som är viktiga vid produktionsanvändning är
förvaltningsbarhet, testbarhet, användarvänlighet, prestanda, robusthet etc. Även mjuka faktorer såsom vilja, engagemang och kultur är viktiga att ha på plats för framgångsrik implementation.
Analys
Då förstudien haft en dialog med ett brett spektrum av intressenter kan ett antal övergripande slutsatser börja uttydas:
Att etablera nya området såsom AI påverkar många delar av Trafikverkets organisation. Exempel på organisatorisk påverkan är hur rekrytering sker, vilka avtal som behöver finnas, vilka IT-system (både hårdvara och mjukvara) som användarna behöver ha, tillgänglighet och hantering av data, hur medarbetare motiveras etc.
Att arbeta enbart inom Trafikverket med en innovationsplattform skapar en
begränsad nytta för det bredare ekosystemet av aktörer. Om exempelvis branschens övriga aktörer kan använda innovationsplattformen kan de bidra med arbetskraft, kompetens, modeller och information som kan skapa än större samhällsnytta både direkt och indirekt.
Att skapa en digital tvilling bestående av en kombination av öppet data såsom kartor, Trafikverket-specifik information såsom anläggningsinformation och tågpositioner från branschaktörer är möjligt genom vad FOI-projektet Styrning mot ökad punktlighet bevisat. Det är sannolikt att detta koncept skulle gå att ta vidare i omfång och användning.
Det finns ett intresse bland flertalet aktörer utanför Trafikverket att bidra och
använda en DT-plattform. Bidrag som nämnts är exempelvis att kunna dela data
och algoritmer men även ett intresse att kunna få tillgång till andra aktörers data
och algoritmer. Förstudien har haft dialog med forskare, branschaktörer och även
näringslivsrepresentanter som skulle vara intresserade av att kunna både bidra med
och använda andra parters kompetens, data och modeller.
Att kunna klassa och hantera information enligt klassning inklusive
tillgängliggörande via publika APIer kräver mer arbete för att tillgängliggöra mer data till fler aktörer. Förstudien har ej sett om det finns en samlad ansats att göra detta eller om det är en ej tydligt uttryckt förväntan på respektive
informationsförvaltning.
Det sker mycket forskning både inom och utanför Trafikverket avseende transportsystemet. Dock har förstudien sett en tendens att mycket av den
forskningens modeller och data ofta har svårt att tas i bruk mer allmänt. Detta bland annat då modeller och data ofta stannar inom den organisationen som drivit
forskningen och det som publiceras är artiklar och rapporter snarare än underliggande data och modeller.
Det finns många aktörer som bygger detaljerade modeller av verkligheten: Skulle det exempelvis vara möjligt att lyfta in en modell av en växel in i en DT-plattform och relatera den till transportsystemet som helhet? Eller lyfta in en modell av ett lok skapat i för en spelvärld och använda den för visualisering av trafikala händelser?
Framtida vägval
De barriärer och centrala frågor som AIRT påverkats av är inte unika för AIRT-projektet utan förstudien har sett att många andra aktörer både innanför och utanför Trafikverket har liknande utmaningar. Exempelvis ses tillgänglighet till data av hög kvalitet, gemensamma plattformar för samarbete kring exempelvis visualisering och analys och tydlighet i riktlinjer för informationsdelning som gemensamma behov av flera aktörer.
Detta gör att framtida beslut och vägval bör kunna ses från bredare behov än AIRT-
projektets enskilda utmaningar. Förstudien har identifierat möjligheter att genom ett större angreppsätt kunna lösa ut några av de utmaningar som AIRT mött i projektet. Detta skulle både ha en positiv effekt för AIRT men även andra projekt inom Trafikverket och även eventuellt externa intressenter. Denna tes stödjs även av praktiska erfarenheterna från FOI projekten Styrning mot ökad punktlighet och Digitaliserade beslutsstöd.
Förstudien har identifierat tre huvudsakliga vägval för att kunna hantera de identifierade barriärerna och centrala frågeställning som analyserats. Det finns givetvis alternativa vägval eller kombinationer men övergripande kan följande alternativ skönjas:
Fortsätt som idag: Fortsätt driv verksamheten så som den fungerar idag. Detta innebär inte någon omställning av verksamheten. Dock så kommer de utmaningar som AIRT och många andra aktörer mött (exempelvis avsaknad av tekniska plattformar etc) att behöva lösas av varje enskilda initiativ. Förslaget innebär även att inga större förändringar och annorlunda resultat kommer att uppnås då ingen förändring introduceras.
Intern ansats: Försök etablera interna lösningar på utmaningarna. Exempelvis med hjälp av interna plattformar för visualisering, analys och liknande. Detta kräver att barriärerna löses internt. Frågan om vem som ska äga denna ansats är central.
Om en plattform etableras internt kommer ägar-frågan av plattform vara central då
det är en hög sannolikhet att plattformen riskerar att beskriva den organisationens
behov snarare än att vara baserat på verklighetens transportsystem som helhet. En
intern insats kommer sannolikt även att bli just intern, nyttor i ett vidare ekosystem riskerar att utebli då externa parter inte kan delta på enkla sätt.
Extern ansats: Etablera externa lösningar för att adressera utmaningar och anpassa information som plattformen hanterar hanteras av att lösningen är extern.
Detta alternativ kan öppna upp för ett brett ekosystem av aktörer: branschaktörer, teknikleverantörer, forskningsaktörer etc skulle kunna bidra i och ha nytta av en sådan plattform. Bjud in användare och tillhandahåll hur användare kommer ombord på plattformen. Trafikverket har idag externa lösningar via exempelvis via Lastkajen och det finns ett stort intresse att ta detta ett par steg längre. Exempelvis kan både Järnvägsbranschens Samverkansforum (JBS) och Tillsammans för Tåg i Tid (TTT) ses som bra sammanhang som visar på att branschsamverkan fungerar.
Även TRV Labs är ett initiativ som undersöker en liknande väg.
Framtida hybrid: Kombination av extern intern kanske på sikt kan vara det bästa alternativet där den externa växer med partners utanför och internt kan berika med den interna skyddsvärda data för att uppfylla informationsskyddskraven. Hybrid här syftar till att ha en intern och en extern lösning där information kan delas åt båda håll. Exempelvis prognoser för tågs ankomst och händelser är publik information och kan delas i extern men delar av datat som skapar prognoserna skulle kunna ligga internt i om datat är skyddsvärt. Likväl kan landskap och geografi importeras till intern hybrid osv. Att utbytet av information berikar både intern och extern del så de utvecklas parallellt när det blir möjligt.
I nedan tabell beskrivs övergripande om de tre första alternativens olika konsekvenser för Barriärer & centrala frågor samt ett par andra teman som har påverkan på vägval, såsom ekosystem.
Fortsätt som idag Intern ansats Extern ansats Barriärer & centrala frågor
Behov av visualisering Respektive projekt får lösa sina egna behov (”engångs- lösningar”). Samlat grepp saknas.
Möjligt att ta ett grepp internt kring frågan för just interna behov. Dock begränsad användning för ett bredare ekosystem.
Går att få tillgång till en bred expertis som kan arbeta med visualisering.
Både avseende kompetens och tillämpningar.
En framtida plattforms arkitektur och funktioner
Respektive projekt får lösa sina egna behov. Saknas samlat grepp utöver de verktyg som tillhandahålls centralt.
Möjligt att ta ett grepp internt kring frågan för just interna behov. Dock begränsad användning för ett bredare ekosystem. Viss risk att för mycket internt fokus blir på
plattformsbygget snarare än verksamhetsnyttan.
Öppna upp för olika aktörer att både kunna använda och bidra med modeller, data och logik. Ställer krav på en eventuell framtida
plattform, hybrid.
Kompetenser Respektive projekt får lösa sina egna behov givet existerande ramar i form av kompetens, ramavtal och samarbeten. Vissa gemensamma ramar finns
Går att möjliggöra för enklare vägar att få in kompetens med exempelvis ramavtal för specifika kompetensområden. Kräver avtalsarbete, svåre att nyttja
Möjliggör tillgång till stor mängd kompetens från hela samhället. Ställer dock krav på hur arbetet ska fungera.
Innebär också att
Trafikverket till viss del
men andra saknas (ex vissa ramavtal för specifika kompetenser).
ekosystemets bredare kompetenser och insats utan avtal.
eventuellt behöver släppa kontrollen över vissa detaljer utan låta aktörerna använda tillgänglig plattform och data på ett mer öppet sätt.
Finansiering av plattform Projekten får använda sådant som finns eller finansiera med egna vägar.
Trafikverket behöver bära hela kostnaden.
Möjlighet till delfinansieringar av deltagande parter.
Molnbaserade lösningar Tillämpas men innebär mycket arbete för de enskilda projekten.
Möjlig väg men kräver övervägda beslut gällande teknikval, ägande samt geografiska placeringar och ägande.
Möjlig väg men kräver övervägda beslut gällande teknikval, ägande samt geografiska placeringar och ägande. Skulle eventuellt gå att kombinera med ett internt Trafikverket-moln.
Säkerhet Tidskrävande arbete för
respektive projekt.
Enligt ordinarie interna rutiner.
Arbete behövs för att säkerställa att mer möjligt data tillgängliggörs (enligt JBS-önskan). Även kontroller och förhållningssätt till
aggregerad information och liknande. Har dock varit möjligt att göra tidigare inom Trafikverket.
Framtida
produktionsanvändning
Förväntas lösas av det enskilda projekten.
Möjligt att göra smidigare, dock primärt mot
Trafikverket-interna intressenter.
Utvecklade lösningar kan användas av många olika parter – såväl inom som utanför Trafikverket.
Ekosystem Individuellt beroende. Mindre grad av engagemang möjligt.
Stor grad av engagemang möjligt.
Risker (urval) Tar ej tillvara på dagens samhälles möjligheter kring delaktighet, teknik och kunskap.
Mycket arbete men en begränsad nytta då samhället i stort inte involveras.
Har inte genomförts tidigare av Trafikverket.
Dock har många andra aktörer valt liknande vägar.
Kontroll på säkerhetsfrågor.
Ett externt långsiktigt hållbart alternativ
Av ovan alternativ är slutsatsen att en extern ansats som en av de som skulle behöva
utvecklas och beskrivas något mer utförligt än de övriga alternativen. Detta då många
aktörer kommit fram till att dagens ansats med extern syn kring frågeställningar och den
interna vägen är sannolikt tydligare för många av läsarna för denna rapport. Det externa
alternativet bedöms också vara det som skulle kunna skapa störst påverkan på bransch och
samhälle då det öppnar upp för en stor delaktighet. Därför är i detta stycke betoningen att beskriva övergripande hur ett externt hållbart alternativ skulle kunna se ut.
Trafikverket som myndighet och verksamhet relaterat till dess uppdrag från regeringen (Utgiftsområde 22 Kommunikationer) är komplexa verksamheter som vuxit fram under lång tid. Det tekniska, organisatoriska och kulturella arvens påverkan på verksamheten är stora då och löper över många decennier. Historiska förutsättningar och beslut spelar i allra högsta grad roll för hur dagens verksamhet bedrivs (på engelska används ibland termen path dependence för att beskriva detta
3). Skulle Trafikverket se likadant ut om myndigheten idag fick starta om och bygga något nytt utan dessa arv? Sannolikt inte – utan genom att kunna hoppa över vissa typer av beslut och arv skulle andra möjligheter kunna öppnas upp.
Att lyfta blicken och se bortom dagens begränsningar kan nya möjligheter öppnas upp. Ett exempel på en sådan möjlighet är att kunna etablera ny teknik mer oberoende av tekniskt arv. Exempelvis att etablera teknik som inte måste vara bakåt-kompatibel med tidigare tekniska plattformar.
För ett fungerande transportsystem krävs det att många aktörer samverkar och bidrar. För att människor och gods ska kunna transporteras i Sverige krävs arbete som spänner över flera olika organisatoriska gränser: privatpersoner, företag, myndigheter, regioner och kommuner är några exempel på den typen av aktörer som alla behöver bidra för att
kommunikationerna i samhället ska fungera. I denna typ av miljö med många olika aktörer krävs olika typer av förmågor för att kunna skapa samhällsnytta. Vissa aktörer har ett smalt fokus, andra är branschexperter och några har ett fokus på frågor och flöden på högre nivå.
En ansats, som stödjs av erfarenheter och resultat från FOI-projekten Digitaliserade beslutsstöd & Styrning mot ökad punktlighet, är att en plattform som har till syfte att efterlikna verkligheten i nutid, prognostiserad framtid och historia har ett stort värde då just många aktörer ska bidra på olika sätt in i verkligheten. Istället för att varje aktör sitter på sina egna IT-system med sin egna data används en delad plattform som beskriver den faktiska verkligheten. Rent tekniskt finns framkomliga vägar för att bygga denna typ av plattformar som sedan kan användas av flera aktörer med intresse att bygga
verklighetsbaserade lösningar. Dessa lösningar bör representera just verkligheten, inte en enskild organisations beskrivning av verkligheten. Om verkligheten kan representeras digitalt rent tekniskt för många aktörer skulle dessa aktörer i sin tur kunna bidra med än mer kunskap och bygga sofistikerade applikationer som bidrar med ett stort samhällsvärde.
Förstudien har sett ett uppdämt behov kring just detta: att öppna upp möjligt data och logik till en bredare skara av intressenter som kan utveckla än mer kunskap och teknik. Detta skulle även sannolikt innebära en minskad mängd engångslösningar då lösningar som är långsiktigt hållbara kommer att överleva. Eventuellt skulle en plattform även kunna fungera för exempelvis inlämningspunkt för digitala beskrivningar av specifika komponenter eller delsystem av transportsystemet.
Grunden för en sådan plattform skulle behöva etableras för att sedan användas under en period av branschens aktörer. Det finns flera olika möjliga organisationer som skulle kunna ta ansvar för att etablera en liknande plattform dock anser utredningen att Trafikverket har en central roll i denna typ av plattform om den ska beskriva transportsystemet. Plattformen skulle kunna vara trafikslagsövergripande så att gods- och personers verkliga transporter är möjliga att representera och analysera.
3
