مطالعات مدیریت کسب و کار هوشمند
مطالعات مدیریت کسب و کار هوشمند

طراحی الگوی مفهومی ارزیابی بلوغ صنعت ریلی در عصر انقلاب صنعتی چهارم: یک مطالعه فراترکیب

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

سمانه مرادی 1
مهرداد حسینی شکیب 2
علی بدیع زاده 3

1 دانشجوی دکتری، گروه مدیریت صنعتی ، واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین، ایران

2 دانشیار، گروه مدیریت صنعتی، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، کرج، ایران

3 استادیار، گروه مدیریت صنعتی، واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین، ایران

https://doi.org/10.22054/ims.2025.86393.2633
چکیده
در عصر انقلاب صنعتی چهارم، هوشمندسازی و پیاده‌سازی فناوری‌های نوین به عنوان محرک‌های اصلی تحول در صنایع مختلف محسوب می‌شوند. صنعت حمل و نقل ریلی نیز از این قاعده مستثنی نبوده و نیازمند تعیین معیارهای دقیق برای ارزیابی میزان بلوغ و آمادگی خود در پذیرش و پیاده‌سازی فناوری‌های مرتبط با صنعت 4.0 است. هدف اصلی این پژوهش، شناسایی و ارایه الگوی مفهومی ارزیابی بلوغ صنعت حمل و نقل ریلی مبتنی بر فناوری‌های نسل چهارم صنعت است. این مطالعه با استفاده از روش فراترکیب هفت مرحله‌ای سندلوسکی و باروسو و بررسی نظام‌مند 87 مقاله علمی منتشر شده در بازه زمانی 2016 تا 2025 انجام شده است. فرآیند غربالگری مقالات براساس معیارهای ارزیابی دقیق شامل زبان، قلمرو زمانی، شرایط مطالعاتی، جامعه پژوهش و نوع مقالات صورت گرفت. نتایج پژوهش منجر به تدوین الگوی مفهومی شامل 5 بعد اصلی، 21 شاخص و 84 کد عملیاتی شد که عبارتند از: فناوری‌های صنعت 4.0 در حمل و نقل ریلی، چالش‌ها و موانع هوشمندسازی، امنیت سایبری و ریسک‌های دیجیتالی، کاربردهای عملی و بهبود عملکرد، و پایداری و محیط زیست. اعتبار علمی نتایج با ضریب کاپای 89/0 و روایی محتوایی 83/0 تایید شد. این الگو، چارچوب جامعی برای ارزیابی و سنجش میزان بلوغ سازمان‌های فعال در حوزه حمل و نقل ریلی ارایه می‌دهد و می‌تواند به عنوان ابزاری کارآمد برای شناسایی نقاط قوت و ضعف، و تدوین راهکارهای بهبود در مسیر هوشمندسازی مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

الگوی مفهومی ارزیابی بلوغ
صنعت ریلی
انقلاب صنعتی چهارم
فراترکیب
فناوری‌های نوین
موضوعات

عنوان مقاله English

Designing a Conceptual Model for Railway Industry Maturity Assessment in the Era of the Fourth Industrial Revolution: A Meta-Synthesis Study

نویسندگان English

Samaneh Moradi 1
Mehrdad Hosseini Shakib 2
Ali Badizadeh 3
1 Ph.D. Student Department of Industrial Management, Qa.C., Islamic Azad University, Qazvin, Iran.
2 Associate Professor, Department of Industrial Management, Ka.C., Islamic Azad University, Karaj, Iran.Corresponding Author: Mehrdad.shakib@kiau.ac.ir
3 Assistant Professor,Department of Industrial Management, Qa.C., Islamic Azad University, Qazvin, Iran
چکیده English

In the era of the Fourth Industrial Revolution, digitalization and implementation of emerging technologies are considered as the main drivers of transformation in various industries. The railway transportation industry is no exception to this rule and requires precise criteria to assess its maturity level and readiness in adopting and implementing Industry 4.0 related technologies. The main objective of this research is to identify and present a conceptual model for railway transportation industry maturity assessment based on fourth-generation industrial technologies. This study was conducted using Sandelowski and Barroso's seven-stage meta-synthesis method and systematic review of 87 scientific articles published between 2016 and 2025. The article screening process was based on precise evaluation criteria including language, temporal scope, study conditions, research population, and article types. The research results led to the development of a conceptual model comprising 5 main dimensions, 21 indicators, and 84 operational codes, which include: Industry 4.0 technologies in railway transportation, digitalization challenges and barriers, cybersecurity and digital risks, practical applications and performance improvement, and sustainability and environment. The scientific validity of the results was confirmed with a Kappa coefficient of 0.89 and content validity of 0.83. This model provides a comprehensive framework for evaluating and measuring the maturity level of organizations active in railway transportation and can be used as an effective tool for identifying strengths and weaknesses, and developing improvement strategies in the digitalization path.

کلیدواژه‌ها English

Maturity assessment conceptual model
railway industry
fourth industrial revolution
meta-synthesis
emerging technologies
  1. بهلولی، نادر، اسماعیلی، محمود، رمضانی، مجتبی و سنگی‌نورپور، عباسقلی. (1401). تدوین و طراحی الگویی برای سنجش بلوغ مدیریت دانایی مشتری در صنعت حمل‌ونقل ریلی (شرکت راه آهن ج.ا.ا). مطالعات مدیریت راهبردی دفاع ملی، 6(22)، 197-232. https://dor.isc.ac/dor/20.1001.1.74672588.1401.6.22.7.6
  2. زمانی، آرزو، خمسه، عباس و ایرانبان‌فرد، سیدجواد. (1402). انتقال تکنولوژی در عصر صنعت 5.0: مدل یکپارچه هوش مصنوعی و مؤلفه‌های انسانی. مدیریت نوآوری، 12(4)، 111-140. doi: 10.22034/imj.2024.450323.2803
  3. طراز منفرد، نورالدین، شایان، علی و رجب‌زاده قطری، علی. (1402). بررسی اثر پیاده‌سازی اینترنت اشیاء بر صنعت حمل‌ونقل ریلی بار با رویکرد آینده‌پژوهی. فصلنامه فناوری اطلاعات و ارتباطات ایران، 15(55)، 1-10. https://doi.org/20.1001.1.27170411.1402.15.55.10.1

 

References

  1. Abbasnejad, B., Soltani, S., Karamoozian, A., & Gu, N. (2024). A systematic literature review on the integration of Industry 4.0 technologies in sustainability improvement of transportation construction projects: state-of-the-art and future directions. Smart and Sustainable Built Environment. https://doi.org/10.1108/SASBE-11-2023-0335
  2. Ale, F., Daniyan, I., Aderoba, O., & Adediran, A. A. (2024, April). An Artificial Intelligence-based Integrated Framework for Lean and Smart Manufacturing: A Case Study of the Rail Industry. In 2024 International Conference on Science, Engineering and Business for Driving Sustainable Development Goals (SEB4SDG) (pp. 1-10). IEEE. https://doi.org/10.1109/SEB4SDG60871.2024.10629752
  3. Awodele, I. A., Mewomo, M. C., Municio, A. M. G., Chan, A. P., Darko, A., Taiwo, R., ... & Awodele, O. A. (2024). Awareness, adoption readiness and challenges of railway 4.0 technologies in a developing economy. Heliyon, 10(4). https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e25934
  4. Bianchi, G., Fanelli, C., Freddi, F., Giuliani, F., & La Placa, A. (2025). Systematic review railway infrastructure monitoring: From classic techniques to predictive maintenance. Advances in Mechanical Engineering, 17(1), 16878132241285631. https://doi.org/10.1177/16878132241285631
  5. Bortolini, M., Calabrese, F., Galizia, F. G., Mora, C., & Ventura, V. (2022). Industry 4.0 technologies: a cross-sector industry-based analysis. In Sustainable Design and Manufacturing: Proceedings of the 8th International Conference on Sustainable Design and Manufacturing (KES-SDM 2021) (pp. 140-148). Springer Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-16-6128-0_14
  6. Brezavšček, A., & Baggia, A. (2025). Recent Trends in Information and Cyber Security Maturity Assessment: A Systematic Literature Review. Systems, 13(1), 52. https://doi.org/10.3390/systems13010052
  7. Bustos, A., Rubio, H., Soriano-Heras, E., & Castejon, C. (2021). Methodology for the integration of a high-speed train in maintenance 4.0. Journal of Computational Design and Engineering, 8(6), 1605-1621. https://doi.org/10.1093/jcde/qwab064
  8. Carranza, G., Amorrortu, O., & de la Rua, O. (2023). Analysis of the Challenges Faced by the Rail Sector: Understanding the Rail Industry of the Future through the Incorporation of Technology and Digitisation. Open Journal of Business and Management, 11(4), 1558-1576. https://doi.org/10.4236/ojbm.2023.114086
  9. Chowdhury, S.; Alzarrad, A. (2023). Applications of Text Mining in the Transportation Infrastructure Sector: A Review. Information, 14, 201. https://doi.org/10.3390/info14040201
  10. Dietlmeier, S. F., Floetgen, R. J., Bock, J., & Urmetzer, F. (2022, December). IoT for Rail Transportation: The Case of Railigent. In 2022 IEEE International Conference on Big Data (Big Data) (pp. 3806-3813). IEEE. https://doi.org/10.1109/BigData55660.2022.10020620.
  11. Dong, K., Romanov, I., McLellan, C., & Esen, A. (2022). Recent text-based research and applications in railways: A critical review and future trends. Engineering Applications of Artificial Intelligence, 116(2022), 105435.
  12. Duan, L., & Liu, J. (2024). Smart composite materials and IoT: Revolutionizing real-time railway health monitoring. MRS Communications, 1-17. https://doi.org/10.1557/s43579-024-00667-9
  13. Errandonea, I., Goya, J., Alvarado, U., Beltrán, S., & Arrizabalaga, S. (2021, November). IoT approach for intelligent data acquisition for enabling digital twins in the railway sector. In 2021 International Symposium on Computer Science and Intelligent Controls (ISCSIC) (pp. 164-168). IEEE. https://doi.org/10.1109/ISCSIC54682.2021.00039
  14. Franz, M. L. C. (2023). Industry 4.0 in the context of passenger railway companies. http://hdl.handle.net/10183/263262
  15. Gandhi, N., Kant, R., & Thakkar, J. (2022). A systematic scientometric review of sustainable rail freight transportation. Environmental Science and Pollution Research, 29(47), 70746-70771. https://doi.org/10.1007/s11356-022-22811-5
  16. Gao, X., Zhang, Y., & Peng, J. (2022). NDE 4.0 in railway industry. In Handbook of Nondestructive Evaluation 4.0 (pp. 951-977). Cham: Springer International Publishing. https://doi.org/10.1007/978-3-030-73206-6_13
  17. Gerhátová, Z., Zitrický, V., & Klapita, V. (2021). Industry 4.0 implementation options in railway transport. Transportation Research Procedia, 53, 23-30. https://doi.org/10.1016/j.trpro.2021.02.003
  18. Harrod, S. S. (2025). Railway Signal Digitalization with the European Rail Traffic Management System and Positive Train Control: Industry 4.0 Expectations and Reality. Transportation Research Record, 03611981241265841. https://doi.org/10.1177/03611981241265841
  19. Hatta, I. W., Samudra, A. A., & Satispi, E. (2024). Challenges and opportunities for improving management and regulation of the rail transport sector in Indonesia: Perspective from the industry 4.0 concept. Journal of Law and Sustainable Development, 12(2), e3037-e3037. https://doi.org/10.55908/sdgs.v12i2.3037
  20. Holubčík, M., Koman, G., & Soviar, J. (2021). Industry 4.0 in logistics operations. Transportation Research Procedia, 53, 282-288. https://doi.org/10.1016/j.trpro.2021.02.040
  21. Jabłoński, M. (2022). Emerging Modern Trends and Technologies Increasing the Level of Rail Transport Safety. Digital Safety in Railway Transport—Aspects of Management and Technology, 77-97. https://doi.org/10.1007/978-3-030-96133-6_8
  22. Kljaić, Z., Pavković, D., Cipek, M., Trstenjak, M., Mlinarić, T. J., & Nikšić, M. (2023). An Overview of Current Challenges and Emerging Technologies to Facilitate Increased Energy Efficiency, Safety, and Sustainability of Railway Transport. Future Internet, 15(11), 347. https://doi.org/10.3390/fi15110347
  23. Koul, P. (2025). Green manufacturing in the age of smart technology: A comprehensive review of sustainable practices and digital innovations. Journal of Materials and Manufacturing, 4(1), 1-20. https://doi.org/10.5281/zenodo.14586656
  24. Laiton-Bonadiez, C., Branch-Bedoya, J. W., Zapata-Cortes, J., Paipa-Sanabria, E., & Arango-Serna, M. (2022). Industry 4.0 Technologies Applied to the Rail Transportation Industry: A Systematic Review. Sensors, 22(7), 2491. https://doi.org/10.3390/s22072491
  25. López-Aguilar, P., Batista, E., Martínez-Ballesté, A., & Solanas, A. (2022). Information security and privacy in railway transportation: A systematic review. Sensors, 22(20), 7698. https://doi.org/10.3390/s22207698
  26. Meng, Q., Lu, P., & Zhu, S. (2023). A smartphone-enabled IoT system for vibration and noise monitoring of rail transit. IEEE Internet of Things Journal, 10(10), 8907-8917. https://doi.org/10.1109/JIOT.2022.3233051
  27. Möller, D., Iffländer, L., Nord, M., Krause, P., Leppla, B., Mühl, K., & Czerkewski, P. (2022). Emerging Technologies in the Era of Digital Transformation: State of the Art in the Railway Sector. In ICINCO (pp. 721-728). https://doi.org/10.5220/0011141900003271
  28. Montero, J. (2020). The digitalization dilemma in the railway industry. In Handbook on Railway Regulation (pp. 379-396). Edward Elgar Publishing. https://doi.org/10.4337/9781789901788.00028
  29. Ogunmodede, O., & Zincume, P. N. (2024, June). Railway Skill Development for the Fourth Industrial Revolution: A Systematic Review of Developing Countries. In 2024 IEEE International Conference on Engineering, Technology, and Innovation (ICE/ITMC) (pp. 1-7). IEEE. https://doi.org/10.1109/ICE/ITMC61926.2024.10794310
  30. Sandelowski, M., & Barroso, J. (2007). Handbook for Synthesizing Qualitative Research. New York: Springer Publishing Company. https://doi.org/10.4236/crcm.2022.118046
  31. Singh, P., Elmi, Z., Meriga, V. K., Pasha, J., & Dulebenets, M. A. (2022). Internet of Things for sustainable railway transportation: Past, present, and future. Cleaner Logistics and Supply Chain, 4, 100065. https://doi.org/10.1016/j.clscn.2022.100065
  32. Sun, X., Yu, H., Solvang, W.D. et al. The application of Industry 4.0 technologies in sustainable logistics: a systematic literature review (2012–2020) to explore future research opportunities. Environ Sci Pollut Res 29, 9560–9591 (2022). https://doi.org/10.1007/s11356-021-17693-y
  33. Tshabalala, S., & Mpofu, K. (2023, March). Opportunities presented by industrial 4.0 revolution to revitalize the railway sector: a review. In Smart, Sustainable Manufacturing in an Ever-Changing World: Proceedings of International Conference on Competitive Manufacturing (COMA’22) (pp. 243-250). Cham: Springer International Publishing. https://doi.org/10.1007/978-3-031-15602-1_19
  34. Voronko, I. (2024). The security of IoT systems in railway transport. Transport systems and technologies, (43), 90-99. https://doi.org/10.32703/2617-9059-2024-43-7
  35. Zhong, G., Xiong, K., Zhong, Z., & Ai, B. (2021). Internet of things for high-speed railways. Intelligent and Converged Networks, 2(2), 115-132. https://doi.org/10.23919/ICN.2021.0005
  36. Zunder, T. H., Katschnig, C., Chen, M., & Martino, A. (2023). Recommendations for a transition to ‘Railway 4.0 for Europe’. Transportation Research Procedia, 72, 852-859. https://doi.org/10.1016/j.trpro.2023.11.477

 

References [In Persian]

  1. Bohlooli, N., Esmaeili, M., Ramazani, M., & Sangi noor pour, A. (2022). Designing a model to measure the maturity of customer knowledge management in the rail transportation industry (I.I. R. Railway Company). Interdisciplinary Studies on Strategic Knowledge, 6(22), 197-232. https://dor.isc.ac/dor/20.1001.1.74672588.1401.6.22.7.6
  2. Taraz Monfared, N., Shayan, A., & Rajabzadeh ghotri, A. (2022). The effect of Internet of Things (IOT) implementation on the Rail Freight Industry; A futures study approach. Journal of Information and Communication Technology, 55(15), 191-207. https://dorl.net/dor/20.1001.1.27170411.1402.15.55.10.1
  3. Zamany, A., Khamseh, A., & Iranbanfard, S. (2023). Technology Transfer in the Industry 5.0 Era: An Integrated Model of Artificial Intelligence and Human Factors. Innovation Management Journal, 12(4), 111-140. doi: 10.22034/imj.2024.450323.2803

 

 

 

 

‌

 

 

 

‌ ‌استناد به این مقاله: مرادی، سمانه.، حسینی شکیب، مهرداد.، بدیع زاده، علی. (1405). طراحی الگوی مفهومی ارزیابی بلوغ صنعت ریلی در عصر انقلاب صنعتی چهارم: یک مطالعه فراترکیب، مطالعات مدیریت کسب وکار هوشمند، 15(55)، 255-298. DOI: 10.22054/ims.2025.86393.2633

 Journal of Business Intelligence Management Studies is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License..

مطالعات مدیریت کسب و کار هوشمند
دوره 15، شماره 55
بهار 1405
صفحه 261-305

  • تاریخ دریافت 18 تیر 1404
  • تاریخ بازنگری 03 آبان 1404
  • تاریخ پذیرش 21 آبان 1404

اعضای هیات تحریریه

ارسال مقاله

هزینه بررسی مقاله ها

تماس با ما