加速智慧鐵路創新,打造更安全、更智慧的旅遊體驗

過去幾十年,鐵路已從傳統的機械運輸系統演變為複雜的數據驅動型平台。在快速城市化、乘客期望不斷提高、安全法規日益嚴格以及雄心勃勃的脫碳目標等因素的推動下,鐵路營運商正在加速數位轉型,以提供更安全、更有效率、更聰明的鐵路服務。.

這種轉型需要的不僅僅是智慧的軟硬體整合或更快的網路。它需要工業級的運算設備,能夠在邊緣(包括車載和控制中心)提供低延遲的人工智慧處理,同時確保無縫的列車到地面(T2G)通訊以及在最惡劣環境下的可靠運作。.

人工智慧在鐵路營運的應用日益普及

歐洲、北美和東亞的鐵路營運商正越來越多地將人工智慧應用於鐵路運營,以提高營運效率、準確性和乘客體驗。主要應用包括:

  • 鐵路障礙物檢測:在北歐,人工智慧與雷射雷達結合,能夠偵測軌道上的異物,從倒下的樹木到野生動物,無所不包。即時影像辨識技術可發出即時警報,使車載系統能夠採取主動的安全措施。.
  • 預測性維護:在英國,軌道旁的感測器利用人工智慧技術監測設備運作狀況。透過預測潛在故障,營運商可以主動安排維護,最大限度地減少停機時間,確保營運順暢。.
  • 優化準點率:在日本,人工智慧演算法分析歷史運行數據、客流量和即時交通數據,以優化列車時刻表。這種動態調整可以減少延誤,並顯著提高時刻表的準確性。.

從雲端到邊緣:鐵路人工智慧在現實世界中面臨的挑戰

隨著人工智慧從雲端遷移到車載應用,對硬體的需求已不再局限於原始的運算能力。在高速列車上部署人工智慧,需要彌合受控的實驗室環境與瞬息萬變的鐵路環境之間的鴻溝。.

  1. 商用級硬體與鐵路級硬體
    商用人工智慧硬體通常在溫度可控、電力供應穩定的資料中心運作。然而,鐵路應用至關重要,可靠性和耐用性高於一切。與允許停機的商用系統不同,車載人工智慧必須承受數十年的持續振動、極端溫度波動和不穩定的電力供應。.
  1. 人工智慧部署的技術障礙
    在鐵路環境中部署高性能人工智慧需要克服嚴峻的物理和環境限制:
    • 散熱和SWaP(尺寸、重量和功耗)限制:人工智慧處理需要強大的GPU,而GPU會產生大量熱量。在密閉且多塵的列車環境中,風扇散熱通常不切實際。如何在無風扇機殼內管理熱負荷是一項重大的工程難題。.
    • 劇烈振動和衝擊:煞車或轉彎時的持續運動和突然衝擊會導致金屬觸點鬆動或損壞傳統儲存驅動器。.
    • 複雜的電磁和電力環境:列車推進系統會產生巨大的電壓尖峰。如果沒有可靠的電源隔離和保護措施,敏感的人工智慧晶片極易發生故障。.

以「極致堅固」設計重新定義車載人工智慧

ADLINK在鐵路運算領域擁有超過25年的經驗,透過整體的軟硬體整合策略來應對這些挑戰:

  • 先進的無風扇散熱工程:ADLINK 成功地將高效能 NVIDIA GPU 和 Intel 處理器整合到無風扇機箱中,即使在零氣流環境下也能確保全速運轉。.
  • 符合國際鐵路標準:產品嚴格依照 EN 50155、EN 45545(防火防煙)和 EN 61373(抗振動抗衝擊)標準設計。採用 M12 堅固型連接器,確保在高振動環境下訊號傳輸的穩定性。.
  • 異質運算和模組化靈活性:透過利用異質架構(CPU + GPU)進行低延遲任務和模組化設計(如 CompactPCI),營運商可以靈活地配置系統以滿足區域法規或未來的升級(例如 5G 或 Wi-Fi 6),從而確保長期維護和相容性。.

堅固耐用的AI平台助力智慧鐵路發展

ADLINK 提供全面的鐵路認證模組和平台產品組合,以滿足產業不斷發展的 AI 需求,將性能從控制中心擴展到戰術邊緣:

AVA-7200:無風扇車載AI運算平台:AVA-7200專為智慧軌道運輸設計,整合了NVIDIA®高效能GPU和第13代英特爾®處理器。該平台通過了EN 50155認證,即使在極端溫度下也能提供基於雷射雷達的障礙物檢測和即時安全警報所需的強大運算能力。 (了解更多) AVA-7200)

AVA-1000:5G 列車到地面 (T2G) 閘道:作為列車與路邊設施之間的關鍵連接,該網關提供可擴展的英特爾或 ARM 處理器選項。它支援 5G/Wi-Fi 6,最多可連接 4 張 SIM 卡,確保 T2G 通訊和乘客資訊顯示系統 (PIDS) 的不間斷資料流。 (了解更多) AVA-1000)

(加固型 AI 機載平台:AVA-7200 和 AVA-1000)

CompactPCI 和 CompactPCI 串列模組
全系列 3U/6U 刀鋒伺服器、電源模組和周邊卡均設計用於寬溫運轉(-40°C 至 +85°C)。其高可擴展性和冗餘設計滿足鐵路控制中心嚴苛的要求。 (了解更多) CompactPCI 解決方案)

(CompactPCI串行外圍設備卡)

乘客資訊顯示系統(PIDS)
ARD系列產品提供站點即時更新、到達時間和緊急警報。本產品由我們與友達光電(AUO)合作開發,採用先進的顯示技術,符合EN 50155標準,具有出色的可視性、耐用性和IP防護等級的菊花鏈連接功能,安裝簡便。 (了解更多) PIDS解決方案)

(乘客資訊顯示系統)

結論

凌華科技持續引領智慧鐵路產業,提供堅固耐用的邊緣AI平台和通訊解決方案,將AI直接融入車載應用。從障礙物偵測到乘客資訊同步,凌華科技協助全球鐵路營運商建構更智慧、更安全、更可靠的未來交通運輸模式。.

欲了解更多信息,請訪問 ADLINK鐵路解決方案頁面.

卡特·雷

凌華科技產品行銷部,DMS及加強運算事業部

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