Zastávky v boxech pro vlaky poháněné umělou inteligencí

Flotila Rhein-Ruhr-Express (RRX) jezdí nepřetržitě. Jedním z důvodů je umělá inteligence.

Dosažení až 100% dostupnosti systému

Vlak jede do depa, brány se zavřou, a posádka údržby se vrhne do akce - hodiny tikají.

Během několika hodin se vlak Rhein-Ruhr-Express (RRX) musí vrátit zpět z Rail Service Center (RSC) provozovaného společností Siemens Mobility v Dortmundu a vrátit se na trať. Osmdesát čtyři vozů Siemens Desiro HC propojuje Kolín nad Rýnem, Düsseldorfem a Porúří od roku 2018 — jsou v provozu nepřetržitě. TÜV SÜD potvrdila, že flotila RRX prokázala úroveň dostupnosti téměř 100 procent během definovaného časového období (poslední validace do září 2024). Tajemství: Umělá inteligence pomáhá sledovat stav komponent vlaku a mnoho procesů je automatizováno.

A team member checks the Health States dashboard for monitoring the condition of the bogies.

Člen týmu kontroluje na řídicím panelu Zdravotní stavy sledování stavu podvozků.

Vlaky tráví v depu málo času, protože opravy lze naplánovat předem díky monitorování stavu. Pokud se objeví náznak závady, budou dotčené díly vyměněny přesně ve správný čas, jinými slovy, ne příliš brzy a ne příliš pozdě. To zvyšuje efektivitu.

RSC funguje jako zastávka v boxech Formule 1: dovnitř a ven z boxu co nejrychleji. Více vlaků za kratší dobu, takže je potřeba méně místa. RSC v Dortmundu má pouhých 70 000 metrů čtverečních prostor, což je velmi kompaktní pro depo, které obsluhuje 84 vozidel. To z něj dělá vzor pro další národní a mezinárodní střediska údržby, kde jsou vlaky udržovány v dobrém provozním stavu společností Siemens Mobility. Všichni zákazníci těží ze znalostí v rámci sítě odborníků Siemens, protože například algoritmy umělé inteligence se neustále učí.

Chcete se dozvědět více o vynikající dostupnosti systému? Naskočte na Rhein-Ruhr-Express - v našem videu.

Hladký provoz a plynulý přechod na údržbu

Předběžné plánování je klíčem k hladkému provozu a optimalizovaným zastávkám údržby v depu. Proto jsou vozidla vybavena senzory, které během provozu nepřetržitě monitorují důležité součásti mobility.

Shromážděná data jsou přenášena téměř v reálném čase Railigent X, sada služeb a aplikací postavených na principech Siemens Xcelerator. Pomocí umělé inteligence systém detekuje anomálie a navrhuje data pro další interval údržby.

Když je vlak v provozu, systém již automaticky generuje pracovní příkazy v rámci systému řízení údržby (CMMS). Když vlak nastoupí do skladu, tým údržby se správnými odbornými znalostmi na něj čeká se správnými nástroji na příslušné koleji a správné náhradní díly jsou již k dispozici. Často používané mechanické díly, jako jsou držáky pro lékárničky, lze nahradit robustnějšími 3D tištěnými verzemi, které jsou založeny na odborných znalostech společnosti SMO v oblasti aditivní výroby. Kovové komponenty jsou vyráběny prostřednictvím globální sítě aditivní výroby společnosti Siemens Mobility s tiskárnami po celém světě. V kombinaci s inteligentní strategií údržby tento přístup snižuje prostoje, optimalizuje dostupnost náhradních dílů a výrazně zvyšuje udržitelnost a efektivitu železničního provozu.

Hodnocení cílů udržitelného rozvoje provedené TÜV SÜD v roce 2024, které hodnotilo služby údržby, poskytování servisní infrastruktury a čištění vozidel RRX v RSC, přineslo RSC vynikající skóre 91 procent. Pro srovnání: Průměrné skóre v podobných hodnoceních udržitelnosti společností TÜV SÜD v různých průmyslových odvětvích se pohybuje mezi 60 a 70 procenty.

Technicians receive their work orders digitally on mobile devices, as seen here during a visual inspection of a train.

Kombinace lidských znalostí a umělé inteligence

Přes veškerou automatizaci se vozidla RRX samy neopravují. Lidé nadále hrají hlavní roli v depu. Umělá inteligence jim však pomáhá činit správná rozhodnutí.

Despite all the automation, humans continue to play the leading role in repairing the vehicles.

Přes veškerou automatizaci hrají lidé i nadále vedoucí roli při opravách vozidel.

AI lze nalézt v několika dílčích procesech, které na sobě staví:

Condition monitoring: Sensors měří vibrace na kolech a podvozcích. Algoritmy detekují anomálie v měřeních. Srdcem systému je speciální diagnostický nástroj pro podvozky, který pomocí snímačů zrychlení detekuje závady.
Podpora rozhodování: Aplikace v Railigent X používají tyto informace k extrapolaci nesrovnalostí v provozu vlaků. Stav podvozků lze sledovat v Zdravotní stavy řídicí panely. Zbývající užitečná životnost je doplňková aplikace pro stav kol. AI předem vypočítá optimální dobu údržby, například pro kalibraci a výměnu kol.

Zvláštností je, že AI může vidět až několik měsíců do budoucnosti. Vzhledem k tomu, že každý vlak musí jezdit do depa v pravidelných intervalech, mohou být do plánování zahrnuty i nezbytné opravy. Každé vozidlo prochází komplexní obecnou kontrolou každých osm let. I když AI ještě nevidí tak daleko do budoucnosti, neustále se učí každý den — a bude tak činit i v budoucnu z jiných míst, kde Siemens Mobility provozuje podobné modely údržby. Jednoho dne by umělá inteligence mohla skutečně předvídat další obecnou inspekci.

Do té doby by téměř 100 procent pracovních příkazů mohlo být automaticky vydáno umělou inteligencí, ve srovnání s 80 procenty dnes. Vždy je to člověk, kdo rozhoduje o tom, zda je pracovní příkaz skutečně proveden - stále. V depu v Dortmundu prochází vlak branou před halou, kde jsou kolem něj instalovány kamery. V budoucnu by umělá inteligence mohla detekovat poškození nebo graffiti a automaticky vydat pracovní příkaz - bez jakéhokoli personálu pro jinak časově náročnou vizuální kontrolu. To je výzkumný projekt, ale cíl je jasný: Lidé by již nemuseli provádět pracné kontroly a vyškolený personál by se mohl soustředit na opravdu těžké problémy.

The RRX is the largest rail infrastructure project in the German state of North Rhine-Westphalia.

RRX je největší projekt železniční infrastruktury v německém státě Severní Porýní-Vestfálsko. Jeho cílem je zajistit optimální spojení mezi metropolitními oblastmi státu - včetně Kolína nad Rýnem.

Budoucnost veřejné dopravy

Zákazníci, aliance pěti regionálních dopravních sdružení, uzavřeli smlouvu se společností Siemens Mobility do roku 2050, které služby mají být poskytovány, jako je dostupnost vozidel.

Když vlaky jezdí spolehlivě a včas, těží nejen provozovatelé vlaků, ale také jejich zákazníci, cestující. To zvyšuje přitažlivost veřejné dopravy. Rhein-Ruhr-Express je tedy jakýmsi plánem veřejné dopravy budoucnosti - po celém světě.

O railigent

Railigent X je součástí ekosystému Siemens Xcelerator. Datová aplikační sada pro železniční systémy sdružuje aplikace typu software jako služba pro správu železničního hardwaru a softwaru. Shromažďuje data z vlaků a železniční infrastruktury, zpracovává je inteligentně a pomáhá zlepšovat provoz, optimalizovat údržbu, snižovat náklady a zvyšovat dostupnost téměř na 100 procent. Railigent X se již používá v mnoha projektech osobní, infrastruktury a železniční nákladní dopravy po celém světě.