Block chain In Railways: To Bring Decentralized, Autonomous & Smart Rail Networks

By | February 11, 2021
Block chain in Railways

Block chain In Railways: To Bring Decentralized, Autonomous & Smart Rail Networks 

Block chain the mammoth technology which revolutionized supply chain, banking, healthcare and other industries, is now started to create huge impact on transportation industry too. So, let’s take a look about one of the biggest transport industry – Railways, The National Transporter that is going to be turned into a smart, digital, and decentralized system with Block chain technology. Yes, the ever-growing railway industry is the next target of Block chain technology, where it could create a huge impact with its innovative use cases. Let us see how Block chain is gonna renovate the Railways. Introduction of Block chain in Railway Industry can revolutionize the whole system of working of Indian Railways. 

रेलवे में ब्लॉकचैन: विकेन्द्रीकृत, स्वायत्त और स्मार्ट रेल नेटवर्क लाने के लिए

ब्लॉकचैन द मैमथ टेक्नॉलॉजी जिसने आपूर्ति श्रृंखला, बैंकिंग, स्वास्थ्य सेवा और अन्य उद्योगों में क्रांति ला दी, अब परिवहन उद्योग पर भी भारी प्रभाव पैदा करने लगी है। तो, चलिए एक सबसे बड़े परिवहन उद्योग – रेलवे, द नेशनल ट्रांसपोर्टर के बारे में एक नज़र डालते हैं, जो ब्लॉकचेन तकनीक के साथ एक स्मार्ट, डिजिटल और विकेंद्रीकृत प्रणाली में बदलने जा रहा है। जी हां, लगातार बढ़ता रेलवे उद्योग ब्लॉकचेन प्रौद्योगिकी का अगला लक्ष्य है, जहां यह अपने अभिनव उपयोग के मामलों के साथ एक बड़ा प्रभाव पैदा कर सकता है। आइए देखें कि ब्लॉकचेन रेलवे का नवीनीकरण कैसे करेगा। रेलवे उद्योग में ब्लॉकचैन का परिचय भारतीय रेलवे के काम करने की पूरी प्रणाली में क्रांति ला सकता है।

Introduction to Traditional Railway System

The railway industry is one of the most complicated, interconnected, and high risks involved industry. The entire network has been tied up with villages, cities, states, and countries, with a huge dynamic database. Without the 24 hours of monitoring and governance, it is impossible to avoid security issues, accidents, wrong signals, passenger insecurity, and a lot. So, a single small wrong information can cause huge damage to the entire network.

Except the foreign countries like Canada, Brazil, United States, and Chile, most of the current rail networks in many countries are still under the control of manual operations, whereas the manual operations which are controlled by some significant conventional railway software and these software are not fully streamlined. This causes a lot of unexpected issues in operation and results in a lot of misleading factors like accidents, collapse in ticket booking, train occupations on a track and more.

You may say “The current railway system seems to be more efficient and we are not facing any problems as a common man””. But, the reality is there are a lot of issues and those issues are not transparent to the public but are creating high-level complexity to the railway control systems.

We are going to discuss about what are those hidden issues, and how Block chain is gonna bring resolve them with its potential use cases.

पारंपरिक रेलवे प्रणाली का परिचय

रेलवे उद्योग सबसे जटिल, परस्पर, और उच्च जोखिम वाले उद्योग में से एक है। पूरे नेटवर्क को गांवों, शहरों, राज्यों और देशों के साथ एक विशाल गतिशील डेटाबेस के साथ जोड़ा गया है। निगरानी और शासन के 24 घंटों के बिना, सुरक्षा मुद्दों, दुर्घटनाओं, गलत संकेतों, यात्री असुरक्षा और बहुत कुछ से बचना असंभव है। तो, एक छोटी सी गलत जानकारी पूरे नेटवर्क को भारी नुकसान पहुंचा सकती है।


कनाडा, ब्राजील, संयुक्त राज्य अमेरिका और चिली जैसे विदेशी देशों को छोड़कर, कई देशों के अधिकांश वर्तमान रेल नेटवर्क अभी भी मैनुअल संचालन के नियंत्रण में हैं, जबकि मैनुअल संचालन जो कुछ महत्वपूर्ण पारंपरिक रेलवे सॉफ्टवेयर और इन सॉफ्टवेयरों द्वारा नियंत्रित होते हैं पूरी तरह से सुव्यवस्थित नहीं। यह ऑपरेशन में बहुत सारे अप्रत्याशित मुद्दों का कारण बनता है और दुर्घटनाओं, टिकट बुकिंग में गड़बड़ी, एक ट्रैक पर ट्रेन के कब्जे और बहुत कुछ जैसे भ्रामक कारकों के परिणामस्वरूप होता है।
आप कह सकते हैं “वर्तमान रेलवे प्रणाली अधिक कुशल लगती है और हम एक आम आदमी के रूप में किसी भी समस्या का सामना नहीं कर रहे हैं” “लेकिन, वास्तविकता यह है कि बहुत सारे मुद्दे हैं और वे मुद्दे जनता के लिए पारदर्शी नहीं हैं, लेकिन बना रहे हैं रेलवे नियंत्रण प्रणालियों के लिए उच्च-स्तरीय जटिलता।
हम उन छिपे हुए मुद्दों के बारे में चर्चा करने जा रहे हैं, और ब्लॉकचेन कैसे अपने संभावित उपयोग के मामलों के साथ उन्हें हल करने वाला है।

Why Block chain In Railway is Essential?

Railway traffic is not like general road traffic. As the network consists of a lot of interconnected narrow railway tracks leading different trains to different destinations from one end to another end at different time intervals. The mainline railway systems are having separate technical frameworks to enforce strict safety procedures. Based on the train timings each track is allocated to a train at a time, and during that particular time, the central operator never allows any other trains to by-pass through the track. 

In the current conventional railway operations, signals and other information from control rooms are directly passed to the drivers, not the trains. So the live information receiver is a human. This manual comment receiving and implementation can result in technical failure. So, to make this entire system more dynamic, we need to decentralize it, as a result, trains (drivers) can automatically find the right routes and can make decisions on it. This entire actions can be made auditable under smart contracts, only if the focused decentralized system implemented successfully without harming the current conflict-free state of the railway networks.

Block chain implementation in the railway must ensure the current safe blocks upkeeped by the conventional railway frameworks

Those safe blocks are. 

  • Preventing collisions while a train stops unexpectedly, or derails.
  • Emergency Braking while red signal received or the operator does not react
  • Detecting the train decomposition and continuously varying speed.

While implementing Block chain, it is very important to ensure whether the current AI – Supported decision making along with the train side, line-side IT components have not been affected. 

क्या ब्लॉकचेन टैकनोलजी रेलवे उद्योग के लिए आवश्यक होगा ?

रेलवे यातायात सामान्य सड़क यातायात की तरह नहीं है। चूंकि नेटवर्क में कई इंटरकनेक्टेड संकरे रेलवे ट्रैक होते हैं, जो अलग-अलग ट्रेनों को अलग-अलग समय के अंतराल पर एक छोर से दूसरे छोर तक ले जाते हैं। मेनलाइन रेलवे सिस्टम में सख्त सुरक्षा प्रक्रियाओं को लागू करने के लिए अलग-अलग तकनीकी ढांचे हैं। ट्रेन के समय के आधार पर प्रत्येक ट्रैक को एक समय में एक ट्रेन को आवंटित किया जाता है, और उस विशेष समय के दौरान, केंद्रीय ऑपरेटर कभी भी किसी अन्य ट्रेन को ट्रैक से गुजरने की अनुमति नहीं देता है।

वर्तमान पारंपरिक रेलवे संचालन में, कंट्रोल रूम से सिग्नल और अन्य जानकारी सीधे ड्राइवरों को दी जाती है, गाड़ियों को नहीं। तो लाइव सूचना रिसीवर एक मानव है। इस मैनुअल टिप्पणी को प्राप्त करने और कार्यान्वयन में तकनीकी विफलता हो सकती है। इसलिए, इस पूरी प्रणाली को और अधिक गतिशील बनाने के लिए, हमें इसे विकेंद्रीकृत करने की आवश्यकता है, परिणामस्वरूप, ट्रेनें (ड्राइवर) स्वचालित रूप से सही मार्ग खोज सकते हैं और इस पर निर्णय ले सकते हैं। यह संपूर्ण कार्य स्मार्ट कॉन्ट्रैक्ट्स के तहत श्रव्य बनाया जा सकता है, यदि केवल ध्यान केंद्रित विकेन्द्रीकृत प्रणाली रेलवे नेटवर्क की वर्तमान संघर्ष-मुक्त स्थिति को नुकसान पहुंचाए बिना सफलतापूर्वक लागू किया गया हो।
रेलवे में ब्लॉकचैन का कार्यान्वयन पारंपरिक रेलवे ढांचे द्वारा वर्तमान सुरक्षित ब्लॉकों को सुनिश्चित करना चाहिए

वे सुरक्षित ब्लॉक हैं।

  • टकराव को रोकना जबकि एक ट्रेन अप्रत्याशित रूप से बंद हो जाती है, या पटरी से उतर जाती है।
  • इमरजेंसी ब्रेकिंग जबकि रेड सिग्नल प्राप्त होता है या ऑपरेटर प्रतिक्रिया नहीं करता है
  • ट्रेन के अपघटन और लगातार बदलती गति का पता लगाना

ब्लॉकचैन को लागू करते समय, यह सुनिश्चित करना बहुत महत्वपूर्ण है कि क्या ट्रेन के साथ-साथ वर्तमान AI समर्थित निर्णय लेने, लाइन-साइड आईटी घटकों को प्रभावित नहीं किया गया है।

Train Accidents Statistics

  •  United States

As by the United States train accident records, a report says, for every 2 hours, either a person or a vehicle has got hit by a train. This happens because of Derailment, train-person collisions, train-car collisions, and train- train collisions. 

Nearly 1,000 people are killed in train accidents every year.

Source : mcaleerlaw.com

  • India

India is the second highest populated country. It consists of several states and different language speaking citizens. Also, a lot of Indian people are not working in their native location, 50% of people are in the necessary to travel somewhere for their job on daily basis. This causes the Indian railway network to be very busy every day and hence train accidents are becoming unavoidable inside the country. 

Total Train Accidents in India

  1. In 1960 to 61 – 2131
  2. In 1970 to 71 – 840
  3. In 1980 to 81 – 1013
  4. In 1990 to 1991 – 532
  5. In 2010 to 2011 – 141
  6. In 2012 to 2020 – 2122

And another article published at news18 reports that there are around 50,000 people were killed between the years 2015-2017. 

This is the count of just two countries alone, but if we check out the global accidents reports it will be ended with a huge count. 

Source: statista.com

ट्रेन दुर्घटना के आंकड़े

  • संयुक्त राज्य अमेरिका

जैसा कि संयुक्त राज्य के ट्रेन दुर्घटना रिकॉर्ड के अनुसार, एक रिपोर्ट कहती है, हर 2 घंटे के लिए, या तो एक व्यक्ति या वाहन ट्रेन से टकरा गया है। ऐसा Derailment, train-person collisions, train-car collisions, और train- train collisions के कारण होता है।

हर साल ट्रेन दुर्घटनाओं में लगभग 1,000 लोग मारे जाते हैं।

स्रोत: mcaleerlaw.com

  • भारत

भारत दूसरा सबसे अधिक आबादी वाला देश है। इसमें कई राज्य और विभिन्न भाषा बोलने वाले नागरिक शामिल हैं। साथ ही, बहुत से भारतीय लोग अपने मूल स्थान पर काम नहीं कर रहे हैं, 50% लोग दैनिक आधार पर अपनी नौकरी के लिए कहीं यात्रा करने के लिए आवश्यक हैं। इसके कारण भारतीय रेलवे नेटवर्क हर दिन बहुत व्यस्त रहता है और इसलिए देश के अंदर रेल दुर्घटनाएं न के बराबर हो रही हैं।

भारत में कुल ट्रेन दुर्घटनाएँ

  1. 1960 से 61 में – 2131
  2. 1970 से 71 में – 840
  3. 1980 से 81 – 1013 में
  4. 1990 से 1991 – 532 में
  5. 2010 से 2011 में – 141
  6. 2012 से 2020 में – 2122

और न्यूज़ 18 की रिपोर्ट में प्रकाशित एक अन्य लेख में कहा गया है कि 2015-2017 के बीच लगभग 50,000 लोग मारे गए थे।

यह केवल दो देशों की गिनती है, लेकिन अगर हम वैश्विक दुर्घटनाओं की जाँच करें तो यह एक बड़ी गिनती के साथ समाप्त हो जाएगी।

स्रोत: statista.com

Block chain in Railways

The Responsibility of Block chain in Railway Networks

The topmost responsibilities of Block chain in railway network are, Block chain should ensure the security level, and hence it must reduce the accidents count with decentralized, autonomous decision-making system powered with smart contracts 

The goal of Blockchain will be empowering the machine – machine economy inside the railway networks.

Challenges In Railway Industry

Though the railway is a transportation industry, it plays a dual role, one as a revenue generator and another one as economy influencer. 

  1. Since rail networks are the gateway for passengers from other countries and other states, the entire system has to be more secure to avoid the terrorist entry, and to prevent the export of illegal goods.
  2. Train Schedule & Accidents.
  3. Improvement Cost, Revenues and Staff Wages Related Problems.
  4. Passenger Facilities & Insecurity.
  5. Political Influence.

Now it’s time to see how Block chain will influence the railway industry.

रेलवे नेटवर्क में ब्लॉकचेन की जिम्मेदारी

रेलवे नेटवर्क में ब्लॉकचेन की सर्वोच्च जिम्मेदारियां हैं, ब्लॉकचेन को सुरक्षा स्तर सुनिश्चित करना चाहिए, और इसलिए इसे विकेन्द्रीकृत, स्वायत्त निर्णय लेने की प्रणाली के साथ होने वाली दुर्घटनाओं को कम करना चाहिए, जो स्मार्ट अनुबंधों के साथ संचालित हैं।
ब्लॉकचैन का लक्ष्य रेलवे नेटवर्क के अंदर मशीन – मशीन अर्थव्यवस्था को सशक्त बनाना होगा।

रेलवे उद्योग में चुनौतियां

हालांकि रेलवे एक परिवहन उद्योग है, यह एक दोहरी भूमिका निभाता है, एक राजस्व जनरेटर के रूप में और दूसरा अर्थव्यवस्था प्रभावित के रूप में।

  1. चूंकि रेल नेटवर्क अन्य देशों और अन्य राज्यों के यात्रियों के लिए प्रवेश द्वार है, इसलिए आतंकवादी प्रवेश से बचने के लिए, और अवैध माल के निर्यात को रोकने के लिए पूरी प्रणाली को अधिक सुरक्षित होना चाहिए।

  2. ट्रेन अनुसूची और दुर्घटनाएँ।

  3. इंप्रूवमेंट कॉस्ट, रेवेन्यू और स्टाफ वेज संबंधित समस्याएं।

  4. यात्री सुविधाएं और असुरक्षा।

  5. राजनीतिक प्रभाव।

अब यह देखने का समय है कि ब्लॉकचेन रेलवे उद्योग को कैसे प्रभावित करेगा।

Benefits of Block chain in Railways

Here is the list of Block chain use cases in railway: 

  1. Can Implement Loyalty Schemes / Reward Points If Block chain is implemented in railway networks, then the passenger can collect reward points each time they purchase a ticket. The redemption of these reward points will be written under some defined policies. The claimed rewards points can be used for acquiring other services like cab facilities after train travel.
  2. Can Improve Identity Management
    As Block chain brings more data transparency inside the system, it brings easy management of passenger identities; hence the passenger doesn’t need to carry any proof during travel, as everything recorded online with Block chain.
  1. Predictive Maintenance Since every train is connected with thousands of technical and electrical parts, Train maintenance is very important for a safe journey, but it is a highly complicated one. Every train has to be maintained properly after reaching a particular mileage or if any deterioration occurs on a particular part. Finding the damages and inefficiencies of trains parts with the manual audit will be more complicated. So, Block chain with IoT connected sensors and devices will bring modern maintenance, whereas every individual part of a train is registered under Block chain.
  1. Decentralization on Train Operations
    The current signal processing inside railway networks are handled by centralized systems. So, there may rise unexpected challenges like system failures, Communication loss, Manual error, driver’s death, ad-hoc traffic diversion, collisions, and derailments. To prevent these railway networks deploy some safety frameworks but they have some disadvantages like cost, manpower and interoperability issues. But with Block chain, we can overcome all the issues and can bring a modular railway transportation system by entirely decentralizing the whole rail networks.

This integrated decentralized system can perform below things,

  • Path finding
  • Booking
  • Switch setting to correct position
  • Interaction with other nearby trains or vehicle through sensors
  • Algorithm-based speed control
  • Automated brake system
  • Decentralized GPS Tracking

5. Automated Billing

With Block chain, the allocation of railway infrastructure rights and its payments would happen instantly. Every interaction like ticket booking to subcontractor payment will be driven replicated in a trusted ledger.

6. Digital signatures

Digital signatures are analogous to physical signatures and that has become a thing for the documentation in railways with the help of block chain technology. It is performed using a key pair, a secret key which only the signer knows, a public key which everybody knows.

भारतीय रेलवे में ब्लॉकचैन के लाभ

रेलवे में ब्लॉकचेन उपयोग के मामलों की सूची इस प्रकार है

  1. वफादारी योजना / इनाम अंक लागू कर सकते हैं

    यदि ब्लॉकचेन रेलवे नेटवर्क में लागू किया जाता है, तो यात्री प्रत्येक बार टिकट खरीदने पर इनाम अंक एकत्र कर सकता है। इन रिवॉर्ड पॉइंट्स को भुनाना कुछ परिभाषित नीतियों के तहत लिखा जाएगा। दावा किए गए रिवार्ड पॉइंट्स का इस्तेमाल ट्रेन यात्रा के बाद कैब सुविधा जैसी अन्य सेवाओं को प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है।

  2. पहचान प्रबंधन में सुधार कर सकते हैं

    चूंकि ब्लॉकचेन सिस्टम के अंदर अधिक डेटा पारदर्शिता लाता है, यह यात्री पहचान का आसान प्रबंधन लाता है; इसलिए यात्री को यात्रा के दौरान किसी भी प्रमाण को ले जाने की जरूरत नहीं है, क्योंकि ब्लॉकचेन के साथ सब कुछ ऑनलाइन दर्ज किया गया है।

  3. भविष्य कहनेवाला रखरखाव

    चूंकि प्रत्येक ट्रेन हजारों तकनीकी और विद्युत भागों से जुड़ी होती है, सुरक्षित यात्रा के लिए ट्रेन का रखरखाव बहुत महत्वपूर्ण है, लेकिन यह एक अत्यधिक जटिल है। हर ट्रेन को एक विशेष माइलेज तक पहुंचने के बाद या किसी विशेष हिस्से पर कोई भी गिरावट होने पर ठीक से बनाए रखना पड़ता है। मैनुअल ऑडिट के साथ ट्रेनों के पुर्जों की क्षति और अक्षमताओं को खोजना अधिक जटिल होगा। तो, IoT जुड़े सेंसर और उपकरणों के साथ ब्लॉकचैन आधुनिक रखरखाव लाएगा, जबकि ट्रेन के प्रत्येक व्यक्ति का हिस्सा ब्लॉकचेन के तहत पंजीकृत है।

  4. ट्रेन परिचालन पर विकेंद्रीकरण

    रेलवे नेटवर्क के अंदर वर्तमान सिग्नल प्रोसेसिंग केंद्रीयकृत प्रणालियों द्वारा नियंत्रित की जाती है। इसलिए, सिस्टम विफलताओं, संचार की हानि, मैनुअल त्रुटि, ड्राइवर की मृत्यु, तदर्थ ट्रैफिक डायवर्जन, टकराव और पटरी से उतरने जैसी अप्रत्याशित चुनौतियां बढ़ सकती हैं। इन रेलवे नेटवर्कों को रोकने के लिए कुछ सुरक्षा ढाँचे तैनात किए गए हैं, लेकिन उनके कुछ नुकसान भी हैं, जैसे लागत, जनशक्ति और अंतरनिर्धारणता के मुद्दे। लेकिन ब्लॉकचेन के साथ, हम सभी मुद्दों को दूर कर सकते हैं और पूरे रेल नेटवर्क को पूरी तरह से विकेंद्रीकृत करके एक मॉड्यूलर रेलवे परिवहन प्रणाली ला सकते हैं।

यह एकीकृत विकेंद्रीकृत प्रणाली चीजों के नीचे प्रदर्शन कर सकती है,

  • पथ खोज
  • बुकिंग
  • सही स्थिति के लिए सेटिंग स्विच करें
  • सेंसर के माध्यम से पास की अन्य गाड़ियों या वाहन के साथ सहभागिता
  • एलगोरिदम-आधारित गति नियंत्रण
  • स्वचालित ब्रेक सिस्टम
  • विकेंद्रीकृत जीपीएस ट्रैकिंग

    5. स्वचालित बिलिंग

ब्लॉकचैन के साथ, रेलवे अवसंरचना            अधिकारों और उसके भुगतानों का                आवंटन तुरंत होगा। टिकट की                  बुकिंग से लेकर उपठेकेदार भुगतान जैसी हर बातचीत को एक विश्वसनीय बहीखाता में दोहराया जाएगा।

     6. डिजिटल हस्ताक्षर

डिजिटल हस्ताक्षर भौतिक संकेतों के अनुरूप होते हैं और यह ब्लॉकचेन तकनीक की मदद से रेलवे में प्रलेखन के लिए एक चीज बन गई है। यह एक प्रमुख जोड़ी का उपयोग करके किया जाता है, एक गुप्त कुंजी जिसे केवल हस्ताक्षरकर्ता जानता है, एक सार्वजनिक कुंजी जिसे हर कोई जानता है।

Conclusion of Block chain in Railways

I hope we have given you the basic knowledge about how Block chain could transform the railway industry!! As a Block chain development company, we are ready to serve you If you need any consulting or more details regarding Block chain.

रेलवे में ब्लॉकचेन का निष्कर्ष

मुझे उम्मीद है कि हमने आपको बुनियादी जानकारी दी है कि ब्लॉकचेन रेलवे उद्योग को कैसे बदल सकता है !! एक ब्लॉकचेन डेवलपमेंट कंपनी के रूप में, हम आपको ब्लॉकचैन के बारे में किसी भी परामर्श या अधिक विवरण की आवश्यकता होने पर आपकी सेवा करने के लिए तैयार हैं।

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