Пит-стопы для поездов с искусственным интеллектом

Автопарк Rhein-Ruhr-Express (RRX) работает круглосуточно. Одна из причин этого — искусственный интеллект.

Обеспечение 100-процентной доступности системы

Поезд въезжает в депо, ворота закрываются, ремонтная бригада начинает действовать — время идет.

В течение нескольких часов поезд Rhein-Ruhr-Express (RRX) должен вернуться из Центра железнодорожного обслуживания (RSC), которым управляет Siemens Mobility в Дортмунде, и вернуться на рельсы. С 2018 года 84 автомобиля Siemens Desiro HC соединяют Кельн, Дюссельдорф и Рурскую область и работают круглосуточно. TÜV SÜD подтвердила, что уровень доступности парка RRX за определенный период времени составлял почти 100 процентов (последняя проверка состоялась в сентябре 2024 года). Секрет: искусственный интеллект помогает контролировать состояние компонентов поезда, а многие процессы автоматизированы.

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

Член команды проверяет состояние тележек на панели управления Health States.

Поезда проводят в депо мало времени, так как ремонт можно планировать заранее благодаря мониторингу состояния. Если есть намек на дефект, поврежденные детали будут заменены точно в нужное время, то есть не слишком быстро и не поздно. Это повышает эффективность.

RSC работает как пит-стоп Формулы-1: входите в яму и выходите из нее как можно быстрее. Больше поездов за меньшее время, поэтому требуется меньше места. Площадь RSC в Дортмунде составляет всего 70 000 квадратных метров, что очень компактно для склада, обслуживающего 84 автомобиля. Это служит примером для подражания для других национальных и международных центров технического обслуживания, где Siemens Mobility поддерживает поезда в хорошем рабочем состоянии. Все клиенты извлекают пользу из знаний сети экспертов Siemens, например, алгоритмы искусственного интеллекта постоянно обучаются.

Хотите узнать больше об исключительной доступности системы? Садитесь на экспресс Рейн-Рур-Рур — в нашем видео.

Бесперебойная работа и плавный переход на техническое обслуживание

Заблаговременное планирование является ключом к бесперебойной работе и оптимизации остановок технического обслуживания на складе. Вот почему автомобили оснащены датчиками, которые постоянно контролируют критически важные для мобильности компоненты во время работы.

Собранные данные почти в реальном времени передаются на Раилигент X, набор сервисов и приложений, построенных на принципах Siemens Xcelerator. Используя искусственный интеллект, система обнаруживает аномалии и предлагает даты следующего интервала обслуживания.

Пока поезд находится в эксплуатации, система уже автоматически генерирует заказы на выполнение работ в системе управления техническим обслуживанием (CMMS). Когда поезд прибывает в депо, его ждет квалифицированная команда технического обслуживания с нужными инструментами на соответствующем пути, а нужные запасные части уже есть. Часто используемые механические детали, такие как кронштейны для аптечек первой помощи, можно заменить более прочными версиями, напечатанными на 3D-принтере на месте, основанными на опыте SMO в области аддитивного производства. Металлические компоненты производятся через глобальную сеть аддитивного производства Siemens Mobility с принтерами, расположенными по всему миру. В сочетании с интеллектуальной стратегией технического обслуживания этот подход сокращает время простоя, оптимизирует доступность запасных частей и значительно повышает устойчивость и эффективность железнодорожных перевозок.

Оценка Целей устойчивого развития, проведенная TÜV SÜD в 2024 году, в ходе которой оценивались услуги по техническому обслуживанию, предоставлению сервисной инфраструктуры и очистке транспортных средств RRX в RSC, дала RSC превосходную оценку — 91 процент. Для сравнения: средний балл по аналогичным оценкам устойчивого развития TÜV SÜD в различных отраслях составляет от 60 до 70 процентов.

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

Сочетание человеческого опыта и искусственного интеллекта

Несмотря на всю автоматизацию, автомобили RRX, конечно, не ремонтируются сами по себе. Люди продолжают играть ведущую роль на складе. Однако искусственный интеллект помогает им принимать правильные решения.

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

Несмотря на всю автоматизацию, люди продолжают играть ведущую роль в ремонте транспортных средств.

Искусственный интеллект можно найти в нескольких подпроцессах, которые основаны друг на друге:

Condition monitoring: Датчики измеряют вибрацию колес и тележек. Алгоритмы обнаруживают аномалии в измерениях. Сердцем системы является специальный диагностический инструмент для тележек, который использует датчики ускорения для выявления дефектов.
Поддержка принятия решений: приложения Railigent X используют эту информацию для экстраполяции нарушений в работе поездов. Состояние тележек можно отслеживать в Государства здравоохранения приборные панели. Оставшийся срок службы это дополнительное приложение для отслеживания состояния колес. Искусственный интеллект заранее рассчитывает оптимальное время обслуживания, например для калибровки и замены колес.

Особенность заключается в том, что искусственный интеллект может заглянуть в будущее на несколько месяцев. Поскольку каждый поезд должен регулярно ходить в депо, в планирование также можно включить необходимые ремонтные работы. Каждые восемь лет каждое транспортное средство проходит комплексный общий осмотр. Хотя искусственный интеллект пока не способен заглянуть в такое далекое будущее, он постоянно учится каждый день и будет учиться в других местах, где Siemens Mobility применяет аналогичные модели технического обслуживания. Возможно, однажды искусственный интеллект действительно сможет предсказать следующую генеральную проверку.

К тому времени искусственный интеллект может автоматически выдавать почти 100 процентов рабочих заданий по сравнению с 80 процентами сегодня. Решение о том, действительно ли выполнено рабочее задание, всегда принимает сам человек — и все же. В депо в Дортмунде поезд проходит через ворота перед залом, вокруг которых установлены камеры. В будущем искусственный интеллект сможет обнаруживать повреждения или граффити и автоматически выдавать заказ на выполнение работ без привлечения персонала для визуального осмотра, который в противном случае отнимает много времени. Это исследовательский проект, но цель ясна: людям больше не придется проводить трудоемкие проверки, а обученный персонал сможет сосредоточиться на действительно сложных задачах.

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

RRX — крупнейший железнодорожный инфраструктурный проект в немецкой земле Северный Рейн-Вестфалия. Он призван обеспечить оптимальное сообщение между мегаполисами штата, включая Кельн.

Будущее общественного транспорта

Заказчики, представляющие собой альянс пяти региональных транспортных ассоциаций, заключили контракт с Siemens Mobility до 2050 года о том, какие услуги должны предоставляться, например, о доступности транспортных средств.

Когда поезда ходят надежно и вовремя, выигрывают не только операторы поездов, но и их клиенты — пассажиры. Это повышает привлекательность общественного транспорта. Таким образом, экспресс Рейн-Рур-Экспресс — это своего рода план общественного транспорта будущего во всем мире.

О рейлигенте

Раилигент X является частью экосистемы Siemens Xcelerator. Пакет приложений для железнодорожных систем на основе данных объединяет приложения «программное обеспечение как услуга» для управления железнодорожным оборудованием и программным обеспечением. Он собирает данные из поездов и железнодорожной инфраструктуры, интеллектуально обрабатывает их и помогает улучшить операции, оптимизировать техническое обслуживание, снизить затраты и повысить эксплуатационную готовность почти до 100 процентов. Railigent X уже используется во многих проектах по пассажирским, инфраструктурным и железнодорожным грузовым перевозкам по всему миру.