Sztuczna inteligencja przyszłością kolei

Cyfrowa rewolucja, która jest oparta na wiedzy i przełomowych rozwiązaniach technologicznych, daje przewoźnikom kolejowym nieosiągalne do tej pory możliwości rozwoju, zwiększania efektywności operacyjnej oraz podnoszenia poziomu bezpieczeństwa i ochrony transportowanych ładunków. Wykorzystanie potencjału drzemiącego w technologii sztucznej inteligencji (z ang. Artificial Intelligence, AI) jest obecnie jednym z kluczowych czynników budujących konkurencyjność spółek przewozowych i determinujących ich pozycję rynkową.

Branża kolejowa już w 2014 roku rozpoczęła realizację strategii cyfryzacji kolei, która zakłada zwiększenie poziomu automatyzacji i wykorzystania nowych technologii, znaczne poprawianie dostępności i jakości usług kolejowych, wzmocnienie efektywności przewozów czy podniesienie poziomu bezpieczeństwa ładunków transportowanych drogą kolejową. Podejmowane działania mają na celu przede wszystkim osiągnięcie zrównoważonego rozwoju transportu i transformacji w kierunku mobilności neutralnej klimatycznie.

„Do 2050 r. Unia Europejska chce, by Europa stała się kontynentem neutralnym dla klimatu. Kolej odgrywa kluczową rolę w transporcie. Dlatego w ramach realizacji unijnych inicjatyw politycznych, w tym Europejskiego Zielonego Ładu, znajdują się takie wyzwania, jak: podwojenie ruchu kolejowego dużych prędkości do 2030 roku i potrojenie go do 2050 roku, a także wzrost kolejowego ruchu towarowego o 50% do 2030 roku i podwojenie go do 2050 roku. Jednak, aby osiągnąć te ambitne cele, kolejowe przewozy towarowe wymagają znacznego pobudzenia, przede wszystkim przez wzmocnienie efektywności przewozów, poprawę zdolności przepustowej, zwiększenie poziomu automatyzacji pociągów i robotyzacji kluczowych procesów. Realizacja tych celów jest możliwa tylko przez wykorzystanie innowacyjnych technologii. Potencjał polskiej kadry inżynierskiej, naukowej i informatycznej oraz współpraca z biznesem jest realną szansą dla dokonania modernizacji polskiej kolei i zwiększenie jej udziału w przewozach pasażerskich i towarowych” – powiedziała Grażyna Kuś, CFO w Meritus Systemy Informatyczne sp. z o.o.

Nowe technologie w transporcie kolejowym

Obecnie firmy technologiczne, które opracowują rozwiązania dla branży kolejowej, w dużej mierze koncentrują się na badaniu i rozwijaniu technologii zwiększających poziom automatyzacji, w tym innowacji wykorzystujących sztuczną inteligencję i Internet Rzeczy (z ang. Internet of Things, IOT), nawigację satelitarną czy zaawansowane urządzenia, które potrafią zbierać i analizować dane pochodzące „prosto z torów”. Przykładem takiego rozwiązania jest System GeoTrainAI, który został opracowany przez polską spółkę Meritus Systemy Informatyczne sp. o.o.

System GeoTrainAI składa się z niewielkich lokalizatorów, analitycznego oprogramowania Big Data oraz internetowej platformy GeoTrainAI.com służącej do monitorowania ruchu pojazdów kolejowych i kluczowych parametrów pojazdów kolejowych. Lokalizatory, w połączeniu z technologiami cyfrowymi o dużej mocy obliczeniowej, zbierają ogromne ilości danych w czasie rzeczywistym na całej długości realizowanych tras i poddają je analizie z wykorzystywaniem algorytmów sztucznej inteligencji. Dane przechwytywane przez System GeoTrainAI dotyczą m.in. aktualnej lokalizacji taboru (z dokładnością do 1,5 metra), liczby i czasu postojów, pokonanego dystansu, specyficznych zdarzeń na trasie czy prędkości, z jaką porusza się pociąg.

„Lokalizatory GeoTrainAI pracują w wyjątkowo wymagających warunkach eksploatacji. Dlatego muszą być odporne na odziaływanie m.in. wilgoci, niskich i wysokich temperaturach, opadów śniegu, gradu i deszczu czy uderzenia i zabrudzenia. Stabilność ich działania nawet w najtrudniejszych warunkach zapewniają najwyższej jakości materiały wykorzystane w ich produkcji i odpowiednie rozwiązania konstrukcyjne. Lokalizatory są wyposażone w silny magnes neodymowy o udźwigu do 35 kg, który pozwala na łatwy i szybki montaż po zewnętrznej stronie pojazdów, a także czujnik antykradzieżowy i czujnik oderwania. Co ważne, urządzenia nie ingerują w poszycie i elektronikę pojazdów. Są zasilane energią elektryczną lub słoneczną oraz posiadają wyjątkowo wytrzymałe i wydajne baterie. Lokalizatory można wprowadzić w tryb tzw. uśpienia, który wyłącza się automatycznie w momencie wznowienia ruchu pojazdu. Pozwala to na optymalne wykorzystanie energii” – powiedziała Grażyna Kuś.

Tabor kolejowy pod pełną kontrolą

Lokalizatory GeoTrainAI zasilane wyłącznie energią słoneczną pozwalają na dokonywanie odczytów lokalizacji GPS co 60 sekund. Z kolei urządzenia podłączone do prądu odświeżają dane nawet co 5 sekund. Pozwala to na bardzo dokładne śledzenie tras i nie niesie za sobą wysokich kosztów. System GeoTrainAI wykorzystuje najnowsze technologie lokalizacji, w tym geofencing. Rozwiązanie pozwala na optymalizację w zakresie planowania tras, zwiększa skuteczność kontroli pociągów i efektywność zarządzania flotą, a także podnosi poziom ochrony przed kradzieżami. System umożliwia także prowadzenie monitoringu wybranych parametrów pojazdów, kontrolowanie ich stanu technicznego oraz odtworzenie pełnej historii przebiegu pociągów. Dane zbierane przez lokalizatory i gromadzone w systemie GeoTrainAI są narzędziem, dzięki któremu możliwe jest wdrożenie wysoce efektywnego reżimu prac konserwacyjnych, co przekłada się na redukcję ryzyka wystąpienia niespodziewanych przestojów związanych z awariami. Dane historyczne dotyczące realizowanych transportów, które są przechowywane w systemie GeoTrainAI, mogą odegrać także ważną rolę w procesach likwidacji szkód i dopuszczania pojazdów do ruchu.

Przełomowe technologie oparte na sztucznej inteligencji oraz wykorzystujące innowacje w zakresie generowania, przesyłania i przetwarzania wysoce precyzyjnych danych pochodzących „prosto z torów” mają znaczący wpływ na zwiększenie wydajności, bezpieczeństwa i atrakcyjności kolejowych przewozów towarowych. Dzięki podniesieniu poziomu cyfryzacji przewoźnicy kolejowi mogą nie tylko zwiększyć efektywność i bezpieczeństwo realizowanych przewozów, zredukować koszty oraz budować silną przewagę nad konkurencją, ale także przekierować biznes i transportowane ładunki z tras na tory  kolejowe, co ma kluczowe znaczenie dla osiągnięcia zrównoważonego rozwoju transportu towarów w Polsce.