Artificial Intelligence (AI) technology has led to a number of notable improvements in efficiency and safety across rail networks, as well as significant cost reductions. One of the biggest driving forces behind this is the willingness of the industry to collaborate with forward-thinking start-ups.
Here are just five of the notable improvements AI has delivered for the rail industry, and some of the truly innovative start-ups leading the charge.
1. Predictive Maintenance
With the ability to quickly process vast amounts of data, AI algorithms can identify patterns that indicate when equipment is likely to fail.
Start-ups such as Amygda use data-fuelled AI to implement predictive maintenance platforms, aimed at reducing unplanned downtime and extending asset life. Predictive programmes such as this can also allow for proactive maintenance, helping to prevent costly downtime.
2. Improved Safety
AI has opened up a number of fresh ways to ensure safety in the rail industry. By analysing data in real-time, systems can detect potential hazards and alert operators. For example, AI-powered cameras can monitor track conditions and alert operators to any abnormalities, preventing derailments.
A great example, and a previous winner of one of Lab by Transport for Wales innovation programmes, is @RoboK. The start-up developed an efficient AI-based computer visual insight solution to democratise safety in transportation.
3. Enhanced Capacity Utilisation
Efficiency is a key KPI for rail companies and is one of the areas AI can excel in. By analysing data on passenger demand, train schedules, and track availability, AI algorithms can determine the most efficient use of resources. This can minimise delays and improve the overall passenger experience.
A great example of this can be found in the solution Signalbox delivered as part of LNER’s flagship innovation programme, Future Labs. The start-up developed a minimal viable product (MVP) that uses technology to detect, track and map trains across the UK, using personal devices.
4. Enhanced Passenger Experience
AI can also enhance the passenger experience in the rail industry. By analysing data on passenger behaviour, algorithms can predict passenger demand and optimise train schedules, ensuring that trains always arrive on time.
As participants in LNER Future Labs 3.0, 4Roads used a process called ‘simultaneous localisation and mapping’ (SLAM) as the basis of their exciting solution to improve way finding in complex environments, such as train stations. The initial idea was to support visually impaired travellers, but it was quickly found that the technology could benefit multiple rail passengers.
5. Increased Operational Efficiency
In a similar vein to using algorithms to enhance the passenger experience, AI can also improve operational efficiency in the rail industry through the analysis of potential delays or downtime. As well as monitoring machinery, AI technology can even be used to monitor staff for potential injuries, which can cause significant delays to projects.
A great example of operational efficiency is the winner of Lab by Transport for Wales second cohort, @Spatial Cortex. As part of the cohort, the team developed an MVP for a wearable bio-mechanical monitoring system to monitor workers for manual handling injuries.
These are just some of the ways that AI is already benefitting the rail industry. As technology continues to evolve, we can expect to see even more examples of how smart technology can make rail travel safer, more efficient, and more comfortable than ever.
أدت تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي (AI) إلى عدد من التحسينات الملحوظة في الكفاءة والسلامة عبر شبكات السكك الحديدية، فضلاً عن تخفيضات كبيرة في التكاليف. واحدة من أكبر القوى الدافعة وراء ذلك هي رغبة الصناعة في التعاون مع الشركات الناشئة ذات التفكير التقدمي.
فيما يلي خمسة فقط من التحسينات الملحوظة التي قدمها الذكاء الاصطناعي لصناعة السكك الحديدية، وبعض الشركات الناشئة المبتكرة حقًا التي تقود هذه المهمة.
. الصيانة التنبؤية
بفضل القدرة على معالجة كميات هائلة من البيانات بسرعة، يمكن لخوارزميات الذكاء الاصطناعي تحديد الأنماط التي تشير إلى احتمال تعطل المعدات.
تستخدم الشركات الناشئة مثل Amygda الذكاء الاصطناعي المدعم بالبيانات لتنفيذ منصات الصيانة التنبؤية، التي تهدف إلى تقليل فترات التوقف غير المخطط لها وإطالة عمر الأصول. يمكن أن تسمح مثل هذه البرامج التنبؤية أيضًا بإجراء صيانة استباقية، مما يساعد على منع فترات التوقف المكلفة.
2. تحسين السلامة
لقد فتح الذكاء الاصطناعي عددًا من الطرق الجديدة لضمان السلامة في صناعة السكك الحديدية.
ومن خلال تحليل البيانات في الوقت الفعلي، يمكن للأنظمة اكتشاف المخاطر المحتملة وتنبيه المشغلين. على سبيل المثال، يمكن للكاميرات التي تعمل بالذكاء الاصطناعي مراقبة ظروف المسار وتنبيه المشغلين إلى أي تشوهات، مما يمنع الانحراف عن المسار.
من الأمثلة الرائعة والفائز السابق بأحد برامج الابتكار Lab by Transport for Wales هو @RoboK. قامت الشركة الناشئة بتطوير حل رؤية بصرية حاسوبية فعال قائم على الذكاء الاصطناعي لإضفاء الطابع الديمقراطي على السلامة في مجال النقل.
3. تحسين كفاءة استخدام السعة
تعد كفاءة استخدام السعة أحد مؤشرات الأداء الرئيسية لشركات السكك الحديدية، وهي أحد المجالات التي يمكن أن يتفوق فيها الذكاء الاصطناعي.
من خلال تحليل البيانات المتعلقة بطلب الركاب وجداول القطارات وتوافر المسار، يمكن لخوارزميات الذكاء الاصطناعي تحديد الاستخدام الأكثر كفاءة للموارد. وهذا يمكن أن يقلل من التأخير ويحسن تجربة الركاب بشكل عام.
يمكن العثور على مثال رائع على ذلك في الحل Signal Box الذي تم تقديمه كجزء من برنامج الابتكار الرائد Future Labs الخاص بـ LNER. طورت الشركة الناشئة منتجًا قابلاً للتطبيق (MVP) يستخدم التكنولوجيا لاكتشاف وتتبع ورسم خريطة للقطارات في جميع أنحاء المملكة المتحدة باستخدام الأجهزة الشخصية.
4. تحسين تجربة الركاب
يمكن للذكاء الاصطناعي أيضًا تحسين تجربة الركاب في صناعة السكك الحديدية.
من خلال تحليل البيانات المتعلقة بسلوك الركاب، يمكن للخوارزميات التنبؤ بطلب الركاب وتحسين جداول القطارات، مما يضمن وصول القطارات دائمًا في الوقت المحدد.
كمشاركين في LNER Future Labs 3.0، استخدمت 4Roads عملية تسمى "التعريب المتزامن ورسم الخرائط (SLAM)" كأساس لحلها المبتكر لتحسين إيجاد الطريق في البيئات المعقدة، مثل محطات القطار. وكانت الفكرة الأولية هي دعم المسافرين ضعاف البصر، ولكن سرعان ما تبين أن التكنولوجيا يمكن أن تفيد العديد من ركاب السكك الحديدية.
5. زيادة الكفاءة التشغيلية
في سياق مماثل لاستخدام الخوارزميات لتعزيز تجربة الركاب، يمكن للذكاء الاصطناعي أيضًا تحسين الكفاءة التشغيلية في صناعة السكك الحديدية من خلال تحليل التأخيرات المحتملة أو التوقف عن العمل.
بالإضافة إلى مراقبة الآلات، يمكن أيضًا استخدام تقنية الذكاء الاصطناعي لمراقبة الموظفين بحثًا عن إصابات محتملة، والتي يمكن أن تسبب تأخيرًا كبيرًا في المشاريع.
من الأمثلة الرائعة على الكفاءة التشغيلية هو الفائز في المجموعة الثانية من Lab by Transport for Wales، @Spatial Cortex. وكجزء من المجموعة، قام الفريق بتطوير MVP لنظام مراقبة ميكانيكي حيوي يمكن ارتداؤه لمراقبة العمال من أجل إصابات التعامل اليدوي.
هذه ليست سوى بعض الطرق التي يستفيد بها الذكاء الاصطناعي بالفعل من صناعة السكك الحديدية. ومع استمرار تطور التكنولوجيا، يمكننا أن نتوقع رؤية المزيد من الأمثلة على الكيفية التي يمكن بها للتكنولوجيا الذكية أن تجعل السفر بالسكك الحديدية أكثر أمانًا وكفاءة وراحة من أي وقت مضى.