INTELLIGENTE BAHNTECHNOLOGIE SORGT FÜR SICHERE ZÜGE

5G-Anwendung im Eisenbahnsystem

Je schneller der Lokführer von einem Problem erfährt, desto schneller kann er die Bremsen betätigen und den Zug anhalten. Selbst der Bruchteil einer Sekunde kann den Unterschied zwischen einer Katastrophe und der sicheren Beförderung der Fahrgäste an ihr Ziel ausmachen.

Dank des Einsatzes von künstlicher Intelligenz im Verkehrswesen und der 5G-Konnektivität waren Daten noch nie so leicht verfügbar wie heute. Es gibt zwei Arten von Datensystemen, die für die Aufrechterhaltung des Bahnbetriebs entscheidend sind: Automatische Zugsicherung (ATP) und Stromabnehmerüberwachungssysteme. Ein ATP-System ist so konzipiert, dass es kontinuierlich überprüft, wie schnell ein Zug im Vergleich zur zulässigen Geschwindigkeit auf einem beliebigen Streckenabschnitt fährt. Die Stromabnehmerüberwachung kann ungewöhnliche Vibrationen erkennen und Videos von Funkenbildung und anderen Problemen rund um den Zug aufzeichnen.

KI im Verkehrswesen auf den richtigen Weg bringen

Ein Beispiel dafür ist ein Bahnsystem in Taiwan. Das System nutzt seit Kurzem KI und 5G für die Echtzeit-Überwachung von ATP und Stromabnehmern. Dabei kommt die Hardware-Technologie der MiTAC Computing Technology Corporation (MCT) zum Einsatz, die auf Basis ihrer KI-Plattform MiAIOT eine Lösung speziell für den Schienenverkehr entwickelt hat - das MiAIOT Train Protecting Monitoring System (MTPMS).

"Mit dieser Lösung erhalten die Zugführer Unterstützung durch neue Erkennungs- und Warntechnologien. Im Falle eines Ausrüstungsfehlers müssen die Triebfahrzeugführer das Stromabnehmervideo nicht mehr herunterladen und überprüfen, wenn sie zum Zugbüro zurückkehren. Stattdessen werden die Videos über den 5G-Kanal übertragen", sagt Russell Lo, Marketing Manager der MiTAC Information Technology Corp.

Dies kann die Übermittlung von Informationen an die Triebfahrzeugführer um bis zu 98 % beschleunigen, so dass sie Alarme richtig und effizienter behandeln können, erklärt Lo.

MTPMS überträgt Informationen nicht nur an den Triebfahrzeugführer, sondern auch an die Leitstelle der Bahn und die Betriebsräume. Dadurch werden Informationen kombiniert, die zuvor in verschiedenen Streams verfügbar waren und deren Zusammenstellung mehr Arbeit und Zeit erforderte.

"Es macht bisher verstreute Informationen lesbar und synchronisiert und verbessert die Gesamteffizienz und Sicherheit des Eisenbahnverkehrs", sagt Lo.

Neben Sicherheitsdaten verwaltet das System auch Fahrpläne und Protokolle. "Die Fahrer müssen nicht mehr USB-Medien mit den Fahrplänen mit sich führen, wenn sie zum Zug kommen, und auch nicht mehr denselben USB-Stick mit den Protokolldaten aus dem Zug mitnehmen, wenn sie zurückkommen. Stattdessen werden alle Daten über den 5G-Kanal übertragen", sagt Lo.

Bislang hat MTPMS im Lokomotivdepot der Taiwan Railway Hsinchu positive Ergebnisse erzielt und soll laut Lo auf das gesamte taiwanesische Eisenbahnsystem ausgeweitet werden.

Entwicklung von KI-Sicherheitslösungen

Die Bereitstellung einer KI-Sicherheitslösung für Züge war für MiTAC ein natürlicher Schritt. Das Unternehmen blickt auf eine lange Geschichte in der IT-Branche zurück und bietet Hardware- und Softwarelösungen, Systemintegrationsdienste und - über seinen Vertriebszweig Synnex - Logistik und Fulfillment an. Etwa 2016 beschloss das Unternehmen, eine bedeutende Investition in KI zu tätigen.

Seine Lösungen für künstliche Intelligenz der Dinge (AIOT) wie MiAIOT sind bereits für eine Vielzahl von Branchen verfügbar, z. B. für intelligente Städte und Behörden, Verkehr, Bildung, Sicherheit, Unternehmen und die Fertigung. Die MiAIOT-Plattform wurde sogar schon in verschiedenen Bereichen eingesetzt, z. B. bei der Verhinderung der Ausbreitung von Krankheiten durch Mücken, bei illegalen Veranstaltungen, bei der Verwaltung von Wasserressourcen und im Tourismus.

Die Plattform nutzt sieben Hauptsysteme - Datenspeicherung, Echtzeit-Streaming, KI-Analyse, Visualisierungs-Toolkits, API, Plattformmanagement und Alarmbenachrichtigung -, um nicht standardisierte Daten aus verschiedenen Systemen in ein Standardformat zu konvertieren und verwertbare Erkenntnisse zu liefern.

"MiAIOT ist ein leistungsfähiges und dennoch einfaches Tool, das Behörden und Unternehmen die Möglichkeit bietet, fundierte Entscheidungen für die kommunale Verwaltung, den Städtebau, die Prozesssteuerung, das Anlagenmanagement und sogar die Epidemieprävention zu treffen", sagt Lo.

Durch den Einsatz von MiAIOT in seinem MTPMS konnte die Lösung beispielsweise im dritten Quartal 2022 acht Ausfälle von Zugsystemen etwa zwei Minuten vor ihrem Auftreten vorhersagen, so dass die Zugbetreiber sofort handeln konnten, erklärt Lo.

Die Zukunft des KI-Managements

Neben der Ausweitung des Einsatzes von MTPMS in Taiwan hat MiTAC noch weitere Pläne. Dazu gehört der Plan, Überwachungsfunktionen in den Zugwaggons zu Sicherheitszwecken anzubieten.

MiTAC hofft, seine KI-Technologie irgendwann auch Bahnsystemen außerhalb Taiwans anbieten zu können. Zu diesem Zweck plant MiTAC, seine Partnerschaft mit Intel zu nutzen, die laut Lo zur Verbesserung der laufenden globalen digitalen Transformation beitragen würde.

Der Schlüssel zu einer erfolgreichen digitalen Transformation und zur Beseitigung von Datensiloproblemen ist eine einheitliche Plattform, auf der Daten über Unternehmensabteilungen, Anbieter und Kunden hinweg zugewiesen, aggregiert und integriert werden können, erklärt Lo. Um dies zu ermöglichen, unterstützt Intel MiTAC bei der Entwicklung von Edge-to-Cloud-Lösungen, indem es einen Teil der Komplexität des Prozesses beseitigt und rationalisierte Arbeitsabläufe sowie eine beschleunigte Bereitstellung bietet.

Speziell für MTPMS plant MiTAC, seine KI-Technologie weiter zu verfeinern, um sie prädiktiver zu machen und den Bahnbetreibern Echtzeitdaten zur Verfügung zu stellen, um die Sicherheit ihrer Züge und der Menschen, die darin fahren, zu verbessern.

Dieser Artikel wurde von Christina Cardoza, Associate Editorial Director bei insight.tech, verfasst.