System wykorzystujący sztuczną inteligencję i Przemysłowy Internet rzeczy wyznacza początek ery predykcyjnego utrzymania ruchu w transporcie kolejowym
W ramach finansowanego ze środków UE projektu Andromeda opracowano system, który integruje inteligentny Przemysłowy Internet rzeczy (ang. Industrial Internet of Things, IIoT) i sztuczną inteligencję (SI) w ramach pierwszego kompleksowego rozwiązania w zakresie predykcyjnego utrzymania ruchu infrastruktury kolejowej. „Kolej to najbezpieczniejszy, najbardziej wydajny i zrównoważony środek zmotoryzowanego transportu”, mówi Maximilian Hasler, koordynator projektu oraz współzałożyciel i dyrektor finansowy firmy KONUX. „Naszym celem jest pomoc zarządcom infrastruktury i innym zainteresowanym stronom w zwiększeniu przepustowości i dostępności sieci, wydłużenie czasu użytkowania zasobów oraz umożliwienie pracownikom przeprowadzania wydajniejszej konserwacji”.
Pierwszy system predykcyjnego utrzymania ruchu kolei oparty na SI
System w sposób ciągły monitoruje i analizuje stan kluczowych elementów i na ich podstawie opracowuje użyteczne zalecenia. Pozwala to na lepsze planowanie konserwacji, pomagając zarządcom infrastruktury w przewidywaniu awarii przed ich wystąpieniem oraz w wyznaczeniu optymalnego czasu trwania wymaganej konserwacji i w wyborze jej rodzaju. System poprawia dostępność kolei poprzez wczesne ostrzeganie o stanach krytycznych i potrzebie konserwacji, a także pomaga w cyfryzacji infrastruktury kolejowej poprzez zautomatyzowane, całodobowe monitorowanie stanu. SI może wykrywać potencjalne awarie i zapobiegać ich wystąpieniu. Dzięki tablicy rozdzielczej możliwe jest nieustanne monitorowanie wszystkich krytycznych przełączników i ich stanu. Rozwiązanie to pozwala także zmniejszyć koszty utrzymania ruchu dzięki przewidywaniu awarii i skutecznym działaniom konserwacyjnym, a także wydłuża okres eksploatacji zasobów poprzez utrzymanie predykcyjne i zapewnienie jakości prowadzonych działań konserwacyjnych. W ramach kontroli jakości konserwacji określa się, które działania zakończyły się sukcesem oraz czas potrzebny na wybór najbardziej ekonomicznych i zrównoważonych procedur.
Zwiększanie niezawodności i przepustowości systemu kolejowego
Aby uzyskać niezbędne informacje na temat stanu technicznego podzespołów, niezbędne jest użycie czujników o wysokiej precyzji. W związku z tym konsorcjum opracowało własne, autonomiczne urządzenie IIoT zoptymalizowane pod kątem zastosowań w utrzymaniu predykcyjnym i ekstremalnych warunków środowiskowych. Przeszło ono pełną certyfikację i spełnia najnowsze wymogi bezpieczeństwa. Urządzenie można łatwo wdrożyć w terenie w ciągu niecałych 10 minut, a dzięki tak krótkiemu czasowi wdrażania regularny ruch pociągów nie jest zakłócany. Nowoczesna architektura zapewnia skalowalność, elastyczność, reaktywność i bezpieczeństwo zarządzania danymi. „Dzięki temu możemy przejść od szkolenia do wdrożenia szybciej niż kiedykolwiek”, zauważa Hasler. „Modułowość tego rozwiązania pozwala nam niewiarygodnie szybko i niezawodnie tworzyć nowe środowiska klientów”. Algorytmy uczenia maszynowego mogą generować informacje, które wcześniej były niemożliwe do uzyskania. „Teraz możemy powiedzieć naszym klientom, jak będzie się kształtował stan ich zasobów w ciągu najbliższych 90 dni, przy sprawdzalności prognoz na poziomie ponad 90 %”, wyjaśnia badacz. Dzięki temu użytkownicy końcowi mogą lepiej planować działania konserwacyjne. W rezultacie mają kontrolę nad swoim zapotrzebowaniem w zakresie utrzymania i dostępności zasobów. „Możemy również przedstawić zalecenia dotyczące optymalnego czasu i rodzaju potrzebnej konserwacji, mierząc i porównując skuteczność i trwałość różnych działań konserwacyjnych na podstawie spostrzeżeń”. Projekt Andromeda poprawia przepustowość, niezawodność i efektywność kosztową kolei, a tym samym przyczynia się do zwiększenia jej konkurencyjności w porównaniu z mniej zrównoważonymi środkami transportu. Hasler podsumowuje: „W ten sposób projekt pomoże krajom zbliżyć się do osiągnięcia ich celów w zakresie ograniczenia emisji oraz sprawi, że podróżowanie stanie się wygodniejsze i przyjemniejsze”.
Słowa kluczowe
Andromeda, konserwacja, kolej, predykcyjne utrzymanie ruchu, transport, IIoT, infrastruktura kolejowa
