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铁道数位化转型之旅全面启动
 

【作者: Christian Marez】2021年06月07日 星期一

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受到人工智慧启发的应用技术,将有助於创建更安全、更智慧及更友善乘客的铁道网络。


铁道是交通系统永续之重要骨干。放眼世界,透过铁道运输的古老概念,仍然是大众与物资的主要运输及流通方式。


不可讳言,铁道交通持续发展且历久不衰,全球铁道客运市场据估计在2024年会成长至2,520亿美元,而铁道货运同时将达到1,140亿美元的市场规模。从环境保护的角度而言,十分乐见铁道交通的持续发展:就城市捷运系统显示,其人均能源效率较汽车运输高出7倍之多,而高铁制造的污染也低於航空运输3.4倍。


因此,当全球人囗持续增长和都市化的趋势不变之下,铁路交通注定会成为更加重要的运输解决方案。


迎向未来需求

铁路营运改革迫在眉睫,特别是如何实施更具预测性的维护方法,可在问题扩大之前察觉并加以警示。

然而,如何保有铁道与其他交通方式之间的竞争力,仍有若干挑战。过去,全球铁道产业相对保守,多数仰赖经年累月的可靠技术,然而随着科技的演进,智慧型手机问世以来,乘客希冀更好的搭乘经验,要求服务改善,例如希??有快速稳定的车载Wi-Fi、更加便利的电子票证服务和即时的车次更新。


铁路营运业者对於如何能更有效率地管理老旧复杂的基础设施,也经常陷入苦战。改革迫在眉睫,特别是如何实施更具预测性的维护方法,可在问题扩大之前察觉并加以警示。这类策略被视为是提升营运获利的关键,也提供了重新投资设备的机会。


COVID-19新冠肺炎疫情又为这些复杂的难题再增挑战。当全国性封锁解除後,乘车人数可??回升,届时需另外关注消毒卫生和社交距离问题。车辆和铁道安全一直都是铁道运输首要考量,如今关切的角度更加多面向。


科技领航

如果铁道交通在更长远的未来重要性不减,那显然,现在该做好准备。为了因应许多新增的挑战,铁道产业正朝向数位转型,提供更智慧的解决方案满足乘客需求。一些新的科技趋势,例如物联网、5G多接取边缘运算、AI人工智慧、大数据、区块链等,正以更加创新的方式结合入列,从各个环节驱动铁道运输的改变。


AI对於铁道的数位转型尤其关键。智慧感测器的使用以及无所不在的网路连结,意味着铁道系统将给营运业者带来愈来愈多数据资料,AI将会被运用来分析资料并带来价值,使营运业者能更快作出决策,甚至在适合的时机自动做出判断反应。


唯有搭载AI, 才能透过数据分析和云端科技的帮助,以提升乘客体验、铁道营运、资产维护、运输安全,最终获致乘客满意度提升、营收增加及降低成本。


数位化开始行动

落实於实际的应用情境来看,从乘客踏入车站的那一刻起,感测系统将自动启动囗罩与体温侦测,如有不符规定或有潜在健康状况者,系统会提醒车站人员注意。同时,乘客可使用非接触式的自动感应酒精消毒机加强手部卫生,入站也可透过非接触式的交通电子票证和行李安检机,以手机感应自动付费。


乘客导引也可透过数位化进行升级。感测器和视觉系统可运用在人数统计,方便随时更新机动性的电子看板,可自动调整以反应最新人流。同样地,乘客资讯系统反应能力和更新速度都能更加同步,让乘客欲上车时可即时了解各车厢拥挤程度。更进步的WiFi和5G提供车站和车上低延迟的网路连结,让乘客不论洽公或休闲都无拘无束。


此外,对於列车驾驶员亦可获取高度便利性。感测器可应用於高风险设施,例如车门、集电弓、轮组,用於侦测异常情况,以避免不正常损害或故障。此外,安装於车体下方之感测器可在列车行进时侦测铁道状况;透过这些设施健康资讯的提供,列车驾驶可全面监控状况,减少意外错误。同时,透过障碍物与入侵侦测系统能监测铁道旁或介於铁道间之碎石、动物、人、或车辆,立即对警示驾驶员或发动立即的自动化反应。


列车自动防护是另一个令人振奋的数位化成效。现今的作法是, 将铁路轨道分成多个区块范围,在各区内分装地面侦测,随时监测列车是否已驶入范围内,接着会发出讯号通知来车该区块是否安全可入。但这样的系统仍无法判别列车的确切位置,将会影响列车的准点率。


现今,随着AI科技的进步支撑起更自动化的列车操作━根据铁路运输容量、天气状况、时刻表规划等一串因素,计算出最隹行驶速度和轨迹,支援车厢讯号发送和列车速度控制系统,达成列车自动驾驶。AI影像分析可三角测量列车的确切位置,回报给列车控制系统和铁路上的其他列车。这些进步的定位系统可允许列车行驶更加密集,进而增加铁路运输容量、减少运输瓶颈。


最後,全铁道网都有影像安全监控。边缘AI影像分析可将传统CCTV闭路电视系统转换成即时监控系统,侦测列车上或车站内的可疑活动,发现破坏列车的行为,或是侦测乘客的逃票行为。这些自动功能让营运人员无需时时监看影像,减轻员工负担及提升工作安排效率。


结盟的力量

铁道公司可透过四步骤开启改革:评估并定义未来、产生计画、从小处着手并迅速行动、分享学习收获并重复四步骤过程。

毫无疑问,在铁道运输上,数位化与AI应用潜力无穷。然而,营运者的挑战在於如何将这类创新以更具成本效益和成效带入市场,这有赖於高性能的网路连结、资料运算和AI科技无缝结合━-特别是在环境恶劣的户外环境,包括温度和振动之类的因素都会接踵而来。


铁道整合业者和营运商必须与能处理铁道特殊环境特性、有信赖的科技业者合作将是最隹答案。设备除了要具备客制化能力与强固性之外,还可适用且符合世界安全标准。系统供应商必须能提供更长期使用的解决方案及技术支援,并能透过软体设计服务提供附加价值以加速产品上市。


策略性的夥伴关系可以提供经过印证的能力,使上述成真,例如凌华科技与英特尔已合作开发出适用於铁道的产品,让铁道组织机关得以将营运数位化,并且开发边缘AI应用,善用数据资料所带来的价值。


铁道公司可透过四步骤开启改革:评估并定义未来、产生计画、从小处着手并迅速行动、分享学习收获并重复四步骤过程。


如此这般,藉由得到夥伴关系的力量,铁道公司可以快速有效地开始着手铁道数位化,造福所有人。


(本文作者Christian Marez为凌华科技网路通讯暨公共建设事业处铁道交通资深业务开发经理)


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