Trong việc thiết kế và quy hoạch một cơ sở hạ tầng hệ thống Light Rail, các cơ quan giao thông vận tải cần phải đối mặt với các trở ngại tự nhiên và nhân tạo, thường không phải là vấn đề lớn với các hệ thống ngầm.

Đặc biệt, các phương tiện Light Rail thường sử dụng chung bề mặt đường và phải duy trì khoảng cách an toàn với các hình thức vận chuyển mặt đất và người đi bộ khác. Các vấn đề cần xử lý về ngã tư, xây dựng cầu vượt và đường chui. Ngoài ra, một hệ thống quản lý vận tải chất lượng phải đủ toàn diện để có thể kết hợp trong các cơ sở hạ tầng và môi trường cầu đường khác, để giảm thiểu chi phí khởi động và triển khai tuyến đường tiếp theo. Hơn nữa, hệ thống cần có khả năng quản lý thông minh các chức năng như theo dõi năng lượng và nhu cầu bảo trì, do đó tiết kiệm chi và thời gian ngừng hoạt động.

Mặc dù công nghệ đã phát triển đầy đủ để hỗ trợ cơ sở hạ tầng hệ thống tàu điện ngầm hoàn toàn tự động, nhưng hệ thống Light Rail ở cấp độ chưa sẵn sàng. Burkhard Stadlman, giáo sư và nhà nghiên cứu người chỉ ra:

Trên các tuyến tàu thường xuyên, ví dụ, bạn có đường cắt ngang và không có hàng rào dọc theo đường ray, chúng ta không ở gần tàu chạy không người lái. Họ cần hệ thống an toàn và phát hiện chướng ngại vật tốt vì họ phải đi vòng quanh trong tất cả các loại điều kiện thời tiết [1].

Do đó, để an toàn thì một đoàn tàu nên có một người dẫn trên tàu để vận hành tàu và theo dõi các điều kiện cho đến khi tự động hóa được chứng minh là hoàn toàn không có rủi ro cho hành khách và môi trường bên ngoài. Vào năm 2020, nhóm Giải pháp điện toán di động NEXCOM, sẽ đóng góp công nghệ như vậy cho một số dự án đường sắt ở Úc và Trung Quốc bằng cách kết hợp các khả năng AI vào hệ thống giao thông của họ, với hy vọng tăng cường an toàn công nghệ và công nghệ autonomous.

Yêu cầu hệ thống: Hệ thống quản lý vận tải toàn diện cần gì?

Người điều khiển cần có một hệ thống quản lý vận chuyển an toàn, hiệu quả và cập nhật để chở hành khách an toàn giữa các điểm đến. Hệ thống này lý tưởng bao gồm bốn thành phần quan trọng: nền tảng điện toán hỗ trợ AI, mạng truyền thông, thiết bị quay video hạng nhất và hệ thống tư vấn trình điều khiển được kết nối (C-DAS). Sử dụng một sự tương tự của hệ thống cơ thể con người, nghĩ về nền tảng điện toán như chính cơ thể, mạng lưới giao tiếp như miệng, thiết bị quay video như mắt và C-DAS là linh hồn của cơ thể.

Nền tảng điện toán là phần không thể thiếu trong hệ thống quản lý vận tải, đóng vai trò cốt lõi cho tất cả các phần chuyển động khác và thực hiện phân tích phức tạp. Quay video và LIDAR hoạt động song song với khả năng thị giác máy tính và AI của nền tảng để phân biệt giữa các vật thể lạ khác nhau, như xe cộ, người đi bộ và tín hiệu giao thông. Cụ thể hơn, máy ảnh 4k quay video chất lượng cao, trong khi cảm biến LIDAR đo khoảng cách bằng cách sử dụng ánh sáng ở dạng xung laser. Một mạng truyền thông đáng tin cậy và tốc độ cực nhanh sẽ truyền dữ liệu đến và từ trung tâm điều khiển và trình điều khiển đường sắt, cũng như tải lên đám mây cho mục đích tài liệu và phân tích sâu.

Cuối cùng, được đặt trên nền tảng điện toán và sử dụng thông tin được cung cấp bởi mạng truyền thông và các thành phần video / LIDAR, C-DAS quan sát các tình huống trên đường, xác định rủi ro và tránh tai nạn bằng cách đưa ra cảnh báo và cảnh báo ngay lập tức cho người điều khiển / lái xe và trung tâm điều khiển tập trung. Được kết nối với nhau với toàn bộ mạng lưới đường sắt nhẹ, C-DAS hoạt động cùng với hệ thống quản lý giao thông của mạng đường sắt (TMS), điều khiển việc định tuyến, thời gian và chuyển động của các phương tiện trên mạng, để hướng dẫn từng người lái xe vận hành không chỉ an toàn nhưng hiệu quả, tránh các điểm dừng không cần thiết, bảo tồn năng lượng, giảm hao mòn và tránh tai nạn và sự cố vận hành [2].

Light Rail Connected Driver Advisory System (C-DAS)

Câu trả lời là đây: Light Rail C-DAS, dựa trên ATC 8010-7DF của NEXCOM

Trước tất cả những lo ngại đã nói ở trên, NEXCOM đã giới thiệu ATC 8010-7DF, một nền tảng điện toán hàng đầu, được tăng cường AI, cho các nhà tích hợp hệ thống ở một số thành phố đông dân nhất thế giới. Nền tảng này dễ dàng kết hợp với phần cứng và phần mềm của bên thứ ba, cũng như C-DAS, để cập nhật các hệ thống Light Rail không đầy đủ với các hệ thống đáng tin cậy và an toàn, tiên tiến về công nghệ và tích hợp đầy đủ. Nổi bật nhờ tiềm năng phân tích AI tiên tiến, ATC 8010-7DF đảm bảo hiệu năng đồ họa vượt trội với GPU NVIDIA GTX 1080 MXM trên bo mạch, dễ dàng xử lý tầm nhìn AI thời gian thực. Kích thước nhỏ gọn của nền tảng phù hợp với không gian nhỏ hơn và dễ dàng nâng cấp. Giữa mạng lưới Light Rail, nhu cầu giao thông phức tạp, nó cũng có thể phân biệt rõ ràng giữa các phương tiện và vật thể lạ khác nhau, cũng như phán đoán khoảng cách của chúng so với chính đoàn tàu.

ATC 8010-7DF không chỉ được thử nghiệm chống rung và sốc theo tiêu chuẩn MIL-STD-810G, nó còn hoạt động ở nhiệt độ mở rộng từ -30 ° đến 60 ° C, phù hợp với môi trường khắc nghiệt. Chúng hỗ trợ 8 cổng PoE 802.3 af / tại các kết nối M12 tùy chọn để tránh các vấn đề rung động không thể tránh khỏi trên đường sắt. Các cổng PoE cung cấp năng lượng và khả năng kết nối cho máy ảnh PoE 4k, để quay và chuyển video độ phân giải cao và LIDAR, để theo dõi khoảng cách giữa phương tiện đường sắt nhẹ và các vật thể khác. Các thiết bị này đều hỗ trợ C-DAS, kết hợp dữ liệu này với công nghệ phân tích và nhận dạng hình ảnh AI, để xác định và cảnh báo về các rủi ro trong phạm vi 300 mét của đường sắt, bao gồm người, phương tiện và vật thể. Các dây dẫn sau đó có thể kiểm soát tốc độ xe cộ và duy trì sự an toàn.

Máy tính viễn thông tiên tiến, dựa trên CPU Core thế hệ thứ 9 của Intel, đảm bảo xử lý dữ liệu nhanh chóng. Với hai ổ SSD ngoài được cấu hình cho RAID 0, 1, 5 và 10, cộng với hai ổ mSATA, NEXCOM đảm bảo rằng dữ liệu thiết yếu được bảo vệ và dung lượng lưu trữ dồi dào. Trong thế giới ngày nay, khi các thiết bị cũ trở nên lỗi thời và cần được thay thế, với tốc độ truyền dữ liệu tăng nhanh, người dùng yên tâm khi biết rằng các mô-đun WWAN trên tàu của chúng tôi đã sẵn sàng 5G và được kích hoạt GPS để nhanh chóng tải lên trung tâm điều khiển thông minh của hệ thống đường sắt để phân tích và hỗ trợ giám sát tình trạng đường. Sau đó, trung tâm điều khiển có thể dễ dàng kiểm soát lưu lượng tại các giao lộ, lối đi chính và bến xe. 

Giải pháp máy tính công nghiệp "Industrial AI Edge Computer" của NEXCOM

Kết luận:

Cơ sở hạ tầng của hệ thống Light Rail đã trở thành một biện pháp phổ biến, thân thiện với môi trường cho các vấn đề giao thông đô thị. Việc giới thiệu ATC 8010-7DF tích hợp công  nghệ AI tiên tiến và khả năng nhận dạng đối tượng của NEXCOM vào cơ sở hạ tầng như vậy để cải thiện độ an toàn và độ chính xác tổng thể. Các mô-đun WWAN hỗ trợ 5G, kết hợp với máy ảnh PoE và LIDAR độ phân giải cao của bên thứ ba, dễ dàng kết nối với ATC 8010-7DF để cung cấp C-DAS thông minh, tích hợp đầy đủ. Hệ thống này, khi được thêm vào cơ sở hạ tầng Light Rail, cho phép các chính phủ nhanh chóng xây dựng hệ thống railway giá rẻ ở các thành phố mới, tạo ra sự cân bằng hợp lý giữa tốc độ và an toàn. Các hệ thống Light Rail cũng tăng cường năng lực vận chuyển tổng thể và sử dụng các quyền độc quyền để tăng số lượng hành khách, mà không có hậu quả bất lợi về xe cộ giao thông.

Để đáp ứng nhu cầu của khách hàng trong toàn ngành vận tải, NEXCOM cung cấp một loạt các giải pháp quản lý vận chuyển hỗ trợ AI. Để biết thêm thông tin, xin vui lòng tham khảo nhóm Giải pháp điện toán di động.

References

[1] T. Cassauwers. “Driverless trains are coming, but what about the workers?” Equal Times. https://www.equaltimes.org/driverless-trains-are-coming-but#.Xs3hAUBuLIW (accessed May 27, 2020).

[2] K. Barrow. “C-DAS: taking driver advisory systems to the next level.” International Railway Journal. https://www.railjournal.com/in_depth/c-das-taking-driver-advisory-systems-to-the-next-level (accessed June 9, 2020).