6 Trends, die die KI im Schienenverkehr vorantreiben

Menschen brauchen effiziente und zuverlässige Wege, um zur Arbeit zu pendeln, Termine einzuhalten, einzukaufen und jeden anderen Ort zu finden, den sie benötigen. Die wachsende Weltbevölkerung und immer mehr Menschen, die in städtischen Gebieten leben, arbeiten und Geschäfte machen, führen jedoch zu Verkehrsstaus, die fast unmöglich zu bewältigen sind, und verursachen unermessliche Schäden an der Umwelt. Der Schienenpersonenverkehr ist eine praktische Lösung für das Problem des Personenverkehrs.  

Sechs Trends gestalten jedoch eine neue Zukunft für die Branche und treiben die Einführung von künstlicher Intelligenz (KI) an der Peripherie voran, um die Digitalisierung der Bahn voranzutreiben.  

1. Erhöhter Wettbewerb  

Der Wettbewerb erzeugt in der Bahnindustrie in zweierlei Hinsicht Druck.  

Bei so vielen verfügbaren Reisemöglichkeiten – Fluggesellschaften, Buslinien, Taxis und Peer-to-Peer-Dienste wie Uber – müssen die Bahnen die Zuverlässigkeit, Bequemlichkeit und Kosteneffizienz bieten, um die Wahl der Fahrgäste zu gewinnen.  

Der Wettbewerbsdruck wächst auch für Schienenfahrzeug-Originalgerätehersteller (OEMs) aufgrund von hochkarätigen Fusionen und Übernahmen (M&As), die in den letzten Jahren abgeschlossen wurden. Zum Beispiel japanische multinationale Hitachi Rail erwirbt den italienischen Schienentransportanbieter Ansaldo STS im Jahr 2019. Französische Eisenbahngesellschaft Alstom erwirbt Bombardier Transportation im Jahr 2021 und erweitert seine kommerzielle Reichweite auf Großbritannien, Deutschland, Skandinavien, China und Nordamerika. Konsolidierung bedeutet, dass OEMs von Schienenfahrzeugen weniger potenzielle Kunden haben. Daher arbeiten OEMs, die einem stärkeren Wettbewerb ausgesetzt sind, hart daran, die Messlatte höher zu legen, um Züge zum besten Preis und mit den innovativsten Funktionen anzubieten.  

Warum Edge-KI? 

Edge AI bringt die Rechenleistung näher an den Ort, an dem Daten generiert und verwendet werden. Edge überwindet Bandbreiten- und Latenzprobleme beim Senden aller Daten an die Cloud und ermöglicht einen zuverlässigen Betrieb eines Systems ohne eine kontinuierliche Netzwerkverbindung. KI an der Peripherie treibt die Digitalisierung der Bahn an und ermöglicht eine größere Wettbewerbsfähigkeit im Verkehrsbereich. Unternehmen erhalten Echtzeit-Entscheidungsmöglichkeiten und Automatisierung, die den reibungslosen Fahrgastfluss orchestriert, Risiken erkennt und mindert und den Energieverbrauch optimiert, um Emissionen zu reduzieren.  

Auch Fahrzeughersteller profitieren von Edge-KI. Diese Technologie ermöglicht die vorausschauende Wartung von Zügen und ermöglicht es OEMs, den Eisenbahnen einen wertvollen Service zu bieten. Edge AI kann Herstellern auch dabei helfen, ihr Endergebnis zu verbessern. McKinsey & Company berichtet, dass 63% der Unternehmen in einer Reihe von Branchen Umsatzsteigerungen in den Geschäftsbereichen verzeichnet haben, in denen sie KI eingeführt haben, und fast die Hälfte aller Unternehmen, die KI einsetzen, haben ihre Kosten gesenkt. Durch die Verbesserung ihrer finanziellen Position werden OEMs mehr Freiheit für Innovation und Wettbewerb haben.  

2. Wiederaufbau nach COVID-19 

Zu Beginn des Jahres 2020 war die Zukunft der Personenbahnen vielversprechend. Eisenbahnen waren im Bau mehr als 11.000 Kilometer Hochgeschwindigkeitsstrecken weltweit. Statista berichtet, dass der weltweite Schienenpersonenverkehr von 3076 Milliarden Personenkilometern im Jahr 2018 auf 3835 Milliarden im Jahr 2019 gestiegen ist COVID-19-Pandemie hat die Fahrgastzahlen stark verringert, das im Jahr 2020 um 70% in den USA und 77% in Großbritannien fiel, als zwei Beispiele. 

Um die Vorhersagen zu erfüllen, dass sich das Branchenwachstum bis 2023 erholen wird, müssen die Eisenbahnen das Vertrauen der Verbraucher wieder aufbauen.  

Edge-KI-Lösungen: 

Edge AI gibt einem Bahnhof Augen und überwacht die Einhaltung der Richtlinien für Gesichtsmasken und soziale Distanzierung sowie jedes andere potenziell schädliche Verhalten. KI am Edge kann auch Bereiche identifizieren, die gereinigt werden müssen – und sogar Power-Roboter, die Bereiche eines Bahnhofs oder von Zügen desinfizieren, damit sich der Mensch nicht selbst gefährden muss. Darüber hinaus kann Edge-KI bessere Fahrgastkommunikationssysteme innerhalb der digitalisierten Bahn antreiben, die Fahrgäste über Gesundheitsrisiken informieren und ihnen die Informationen zur Verfügung stellen, die sie für ihre Sicherheit benötigen.  

3. Anspruchsvollere Kunden  

Passagiere erwarten Service auf höchstem Niveau. Bahnen müssen pünktlich verkehren und ihren Kunden einen einfachen Zugang zu genauen Informationen und einen Überblick über den Ankunftsstatus oder Verspätungen bieten. Sie müssen auch mit der Digitalisierung in anderen verbraucherorientierten Branchen Schritt halten, um eine moderne Servicebereitstellung zu bieten.  

Edge-KI-Lösungen: 

KI-gestützte Technologien wie Chatbots und automatisierte Callcenter können Kunden helfen, schneller Antworten auf ihre Fragen zu finden. KI-Vision-Systeme können die Kapazität von Pkw kontinuierlich überwachen und Menschen helfen, schnell einen Sitzplatz zu finden. KI am Edge kann auch die Fahrgelderfassung automatisieren, den Prozess für die Fahrgäste beschleunigen und Betrug für die Bahn verhindern.   

4. Der Bedarf an großer Rechenleistung auf kleinem Raum 

Edge-KI erfordert erhebliche Rechenleistung, aber der Platz in einem Zug ist begrenzt. Da GPUs zu mehr Leistung und geringeren Formfaktoren tendieren, haben Bahnen Optionen für die Onboard-Rechenleistung, die sie noch nie hatten.  

Edge-KI-Lösungen: 

Mit praktischen Optionen wie GPU-Lösungen von ADLINKkönnen Bahnen genügend Rechenleistung aufbauen, um eine Vielzahl von KI-Workloads in einem Tempo auszuführen, das mit den Echtzeitanforderungen Schritt hält. GPU-betriebene Systeme, zum Beispiel ADLINKs AVA-5500 Die Videoanalyseplattform kann die Schienen über eine nach vorne gerichtete Kamera „beobachten“, um Gefahren zu erkennen und bei Bedarf eine sofortige Reaktion auszulösen, um die Sicherheit der Fahrgäste zu gewährleisten. Systeme, die die GPU-Rechenleistung nutzen, können auch manuelle Inspektionen durch kontinuierliche Überwachung ersetzen, Zeit und Geld sparen, Ausfallzeiten und Verzögerungen vermeiden und die Sicherheit erhöhen.  

5. Verteiltes Computing in einem Schienennetz   

Eisenbahnen legen Tausende von Kilometern zurück, aber die Entfernung darf den Echtzeit-Datenaustausch nicht beeinträchtigen, der wichtig ist, um den Zeitplan einzuhalten, kosteneffizient zu arbeiten und wettbewerbsfähige Transportdienste anzubieten. Multi-Access-Edge-Computing (MEC) ermöglicht Echtzeitanalysen am Edge, um KI-Anwendungen zu betreiben, und der Datenverteilungsdienst (DDS) ermöglicht die Kommunikation zwischen eingebetteten Systemen, sodass Daten frei zwischen Systemen, Geräten, Prozessen und Personen fließen können. 

Edge-KI-Lösungen: 

5G-Edge-Server der Muti-Access-Edge-Computing-(MEC-)Serie von ADLINK können verwendet werden, um private 5G-Netze für die Bahn aufzubauen und Bahn-MEC- und KI-Anwendungen zu ermöglichen. 5G hat das Potenzial, die Bahnindustrie zu erneuern, indem es höhere Kommunikationsgeschwindigkeiten, niedrige Latenzzeiten, weniger Abhängigkeit von Mobilfunkanbietern und mehr Sicherheit ermöglicht. Neue 5G-Netze können die Digitalisierung der Bahn vorantreiben, indem sie eine verbesserte Infrastrukturüberwachung und mehr Nachhaltigkeit im Bahnbetrieb ermöglichen, die Stromerzeugung bedarfsgerecht optimieren und Treibhausgase minimieren.  

6. Nutzung von Daten für reibungslosere Abläufe  

Strukturierter und unstrukturierter Big Data-Fluss von Geräten des Internets der Dinge (IoT), Smartphones, Servern, Kameras, Datenbanken und mehr – und repräsentiert das enorme Potenzial für Bahnen, ihren Betrieb, die Kundenzufriedenheit und das Endergebnis zu verbessern.  

Edge-KI-Lösungen: 

KI-gestützte Systeme können die enormen Datenmengen analysieren, die von einem IoT-System generiert werden, einschließlich Informationen über den Betriebsstatus von Schienenfahrzeugen, den Standort und die Auslastung der Assets, die Mitarbeiterzuordnung – sogar Kundenfeedback über eine mobile App.  

Die KI-Analyse von IoT-Daten kann auch Partnern in der Eisenbahn-Lieferkette und anderen verbundenen Branchen mit den Informationen zugute kommen, die sie für intelligente Einkaufs- und Versandentscheidungen benötigen. IoT-Geräte können einen Echtzeit-Einblick in den Lagerbestand bieten und den Einkauf – oder einen Lieferanten direkt – benachrichtigen, wenn Artikel knapp werden. Diese Transparenz kann Lieferanten auch dabei helfen, Materialien zu kaufen, die Produktion zu planen und den Versand so kostengünstig wie möglich zu planen, um Artikel pünktlich zu liefern.  

Machen Sie sich auf den Weg zu effizienteren und wettbewerbsfähigeren Abläufen  

Aktuelle Trends in der Bahnindustrie schaffen Herausforderungen. Es ist jedoch klüger, eine andere Perspektive einzunehmen und sie als Chance zu sehen, den Bahnbetrieb auf ein neues Niveau an Effizienz, Kundenzufriedenheit und Wettbewerbsfähigkeit zu bringen.  

Kontaktiere uns um mehr über die Vorteile von ADLINK Edge-KI-Lösungen zu erfahren, die für Innovationen in der Bahnindustrie entwickelt wurden.  

Christian Marez
Christian Marez

Business Development Manager – Transport und Verteidigung, ADLINK Technology

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