Der Einsatz von Technologien, die von künstlicher Intelligenz inspiriert sind, wird dazu beitragen, ein sichereres, intelligenteres und einfacheres Schienennetz für die Fahrgäste zu schaffen
Von Christian Marez, Leiter der Geschäftsentwicklung für Transport und Verteidigung, ADLINK
Die Bahn ist die Säule eines nachhaltigen Verkehrssystems. Weltweit ist das alte Konzept der Stahlräder auf Stahlschienen nach wie vor das wichtigste Mittel, um Menschen und Güter sicher und zuverlässig zu bewegen.
Dank der anhaltenden Popularität der Schiene wird der globale Schienenpersonenverkehr bis 252 voraussichtlich auf 000 Milliarden US-Dollar anwachsen, während der Schienengüterverkehrssektor in diesem Zeitraum 2024 Milliarden US-Dollar wert sein wird. Diese fortgesetzte Expansion ist aus ökologischer Sicht zu begrüßen: Stadtbahnen sind nachweislich 114-mal energieeffizienter pro Passagier als Autos, und Hochgeschwindigkeitszüge sind 000-mal weniger umweltschädlich als Flugreisen. Angesichts von Phänomenen wie dem Wachstum der Weltbevölkerung und der zunehmenden Urbanisierung ist die Schiene daher bereit, eine immer wichtigere Transportlösung darzustellen.
Bleiben Sie fit für die Zukunft
Es gibt jedoch gewisse Herausforderungen für die Bahn, um ihre Popularität zu erhalten und besser mit anderen Transportmitteln konkurrieren zu können. Historisch gesehen war die globale Bahnindustrie von Natur aus relativ konservativ und stützte sich auf bewährte und zuverlässige Technologien, die sich über die Zeit bewährt haben. Stattdessen werden die Fahrgäste immer technisch versierter. Seit das Mobiltelefon auf den Markt kam, wollen und erwarten sie ein besseres Kundenerlebnis und fordern verbesserte Dienste wie schnelles und konstantes WLAN während des Fluges, bequemeres E-Ticketing und Reiseaktualisierungen in Echtzeit.
Bahnbetreiber stehen auch vor dem ständigen Kampf, alternde und komplexe Infrastrukturen agiler zu verwalten. Es besteht ein großer Bedarf, die betriebliche Effizienz zu verbessern, insbesondere durch den Einsatz von Methoden zur vorausschauenden Wartung, die potenzielle Probleme melden können, bevor sie auftreten. Diese Art von Strategie ist entscheidend, um profitablere Operationen zu ermöglichen und die Möglichkeit zu bieten, in das Netzwerk zu reinvestieren.
Die COVID-19-Pandemie fügt dem Mix eine weitere Herausforderung hinzu. Obwohl sich die Passagierzahlen voraussichtlich erholen werden, wenn die nationalen Sperren zu Ende gehen, muss der Desinfektion und der sozialen Distanzierung mehr Aufmerksamkeit geschenkt werden. Die Sicherheit von Gleisen und Rollmaterial war schon immer ein kritischer Aspekt des Schienennetzes, aber jetzt ist es ein vielschichtigeres Anliegen.
Technologie rückt in den Vordergrund
Klar ist, dass es keinen Platz für Selbstzufriedenheit gibt, wenn die Bahn langfristig relevant bleiben will. Als Reaktion auf viele dieser neuen Herausforderungen verlagert sich die Bahnindustrie in Richtung Digitalisierung, um intelligentere Lösungen anzubieten, die den Kundenbedürfnissen entsprechen. Verschiedene Technologietrends wie IoT, 5G Multi-Access Edge Computing (5G MEC), künstliche Intelligenz (KI), Big Data, Cloud Computing und Blockchain kommen zunehmend zusammen, um den Wandel an jedem Punkt der Schiene voranzutreiben Netzwerk.
KI wird auf diesem Weg der digitalen Transformation am wichtigsten sein. Durch den Einsatz intelligenter Sensoren und allgegenwärtiger Konnektivität produzieren Bahnsysteme mehr Daten als je zuvor und lassen die Betreiber in einer Datenflut zurück. KI wird zunehmend eingesetzt, um aus diesen Informationen einen Mehrwert zu ziehen, den Bedienern umsetzbare Erkenntnisse für die Entscheidungsfindung zu liefern und gegebenenfalls sogar eine automatisierte Antwort zu generieren.
Nur durch den Einsatz von KI kann die wahre Kraft von Daten, Analysen und der Cloud genutzt werden, um das Fahrgasterlebnis, den Bahnbetrieb, die Anlagenwartung und die Sicherheit zu verbessern. Letztendlich wird dies die Kundenzufriedenheit und den Umsatz steigern und die Kosten senken.
Digitalisierung in Aktion
Aber was bedeutet dies in der Praxis, sowohl für Passagiere als auch für Betreiber? Von dem Moment an, in dem ein Passagier eine Station betritt, könnten sensorbasierte Systeme eine automatische Maskenerkennung und Wärmeüberwachung bereitstellen und die Stationsmanager auf Verstöße oder potenzielle Gesundheitsprobleme aufmerksam machen.
In der Zwischenzeit können Kunden kontaktlose Händedesinfektionsmittel für zusätzliche Hygienezwecke nutzen. Die Abrechnung kann auch über kontaktlose Ticketing- und Gepäckkontrollkabinen mit automatischer Ticketabholung über Mobiltelefone erfolgen.
Auch die Navigation könnte sich dank der Digitalisierung verändern. Sensoren und Bildverarbeitungssysteme können für Aufgaben wie das Zählen von Personen verwendet werden und ermöglichen eine dynamischere Beschilderung, die sich automatisch an die Passagierströme anpasst. In ähnlicher Weise würden Fahrgastinformationssysteme reaktionsschneller und aktueller werden und Echtzeitinformationen über die Auslastung der Waggons liefern, wenn Fahrgäste versuchen, in ihren Zug einzusteigen. Verbesserte Wi-Fi- und 5G-Konnektivität, sowohl im Bahnhof als auch im Zug, wird eine Konnektivität mit geringer Latenz bieten, sodass die Fahrgäste ohne Einschränkungen arbeiten oder entspannen können.
Auch Zugbetreiber können von dieser Effizienz stark profitieren. Sensoren können für Hochrisikoanlagen wie Zugtüren, Stromabnehmer oder Radsätze verwendet werden, um Anomalien zu erkennen und Pannen oder Fehlfunktionen zu verhindern. Zusätzlich können Sensoren, die unter dem Boden des Rollmaterials installiert sind, verwendet werden, um das Gleis während der Vorwärtsfahrt des Zuges zu überwachen; Diese Asset-Zustandsdaten bieten Betreibern eine bessere Überwachung und reduzieren unerwartete Ausfälle. Auf der anderen Seite könnten Hindernis- und Einbruchserkennungssysteme verwendet werden, um Trümmer, Tiere, Menschen oder Fahrzeuge entlang oder auf der Straße zu erkennen, mit der Fähigkeit, Bediener zu warnen oder eine sofortige autonome Reaktion einzuleiten.
Die automatische Absicherung von Zügen ist ein weiterer spannender Bereich der Digitalisierung. Derzeit sind die Eisenbahnen in verschiedene "Blöcke" mit Bodengeräten unterteilt, die erkennen, ob sich ein Zug in der Nähe befindet. Signale benachrichtigen dann entgegenkommende Züge, wenn es sicher ist, in einen Block einzufahren. Bei diesem System ist jedoch der genaue Standort eines Zuges nicht bekannt, was die Regelmäßigkeit des Dienstes einschränken kann.
Fortschritte in der KI tragen jetzt jedoch zum Einsatz eines stärker automatisierten Zugbetriebs bei, mit Signalsystemen und Kabinengeschwindigkeitsregelung, unterstützt durch eine Technologie, die die beste Geschwindigkeit und Trajektorien basierend auf einer Reihe von Faktoren wie Straßenkapazität, Wetterbedingungen und Fahrplan berechnet. Die KI-Videoanalyse berechnet den genauen Standort eines Zuges und teilt ihn der Zugsteuerung und anderen Zügen im Netzwerk mit. Diese fortschrittlichen Positionierungssysteme könnten es Zügen ermöglichen, dichter zusammenzufahren, die Kapazität zu erhöhen und Engpässe auf den Gleisen zu reduzieren.
Und schließlich würde es im gesamten Netzwerk Videosicherheit geben. Die Edge-KI-Videoanalyse kann dazu beitragen, herkömmliche CCTV-Systeme in intelligente reale Überwachungssysteme zu verwandeln, die verdächtiges Verhalten in Zügen oder Bahnhöfen, Vandalismus oder Passagiere, die versuchen, durch Fahrkartenschalter zu springen, erkennen können. Diese zusätzlichen Funktionen helfen den Bedienern bei der ständigen Überwachung des Sicherheitsfutters, sodass sich die Mitarbeiter um andere Aufgaben kümmern können.
Die Kraft der Zusammenarbeit
Dass die Digitalisierung und der Einsatz von KI enorme Potenziale in der Bahn haben, steht außer Frage. Die Herausforderung für die Betreiber besteht jedoch darin, diese Art von Innovation kostengünstig und ergebnisorientiert auf den Markt zu bringen. Dies erfordert Hochleistungstechnologien für Netzwerkmanagement, Konnektivität, Datenverarbeitung und KI, um nahtlos zu funktionieren, oft in herausfordernden Außenumgebungen, in denen Faktoren wie Temperatur und Wetter eine Rolle spielen.
Die Antwort für Bahnsystemintegratoren und -betreiber ist die Zusammenarbeit mit vertrauenswürdigen Technologieanbietern, die mit den einzigartigen Eigenschaften der Bahnumgebung umgehen können. Die Ausrüstung muss bei Bedarf angepasst und robust sein und zertifiziert werden, um globale Sicherheits- und Compliance-Standards zu erfüllen. Anbieter dieser Systeme müssen in der Lage sein, langfristigen Support und Lösungen anzubieten und einen Mehrwert durch softwarebasierte Produktdesigndienste anzubieten, die die Markteinführungszeit verkürzen.
Mit strategischen Partnerschaften ist es möglich, die bewährten Fähigkeiten bereitzustellen, die für all dies erforderlich sind, beispielsweise die Zusammenarbeit von ADLINK mit Intel. Diese Vereinbarung hat zu einer breiten Palette von bahnfertigen Produkten geführt, die es Bahnorganisationen ermöglichen, den Betrieb zu digitalisieren und Edge-KI-Anwendungen zu entwickeln, die die volle Leistungsfähigkeit von Daten nutzen.
Eisenbahnunternehmen können in diesen Prozess einsteigen, indem sie einen vierstufigen Prozess implementieren: die Zukunft bewerten und definieren; einen Plan erstellen; Fangen Sie klein an und bewegen Sie sich schnell, teilen Sie Erkenntnisse und iterieren Sie.
So können Unternehmen durch die Kraft der Zusammenarbeit schnell und effizient in die Digitalisierung der Bahn einsteigen – zum Nutzen aller.
