С момента своего появления в начале XVII века железнодорожная отрасль продолжает набирать обороты по всему миру, особенно когда речь идёт о перевозке грузов. В одном только 2017 году в Европейском Союзе грузооборот составил более 400 млрд тонно-километров, и тенденция роста в ближайшее время сохранится: ожидается, что среднегодовой объём мирового железнодорожного рынка к 2021 году достигнет 185 млрд евро. Но, несмотря на то что бурный рост в отрасли продолжается, железнодорожные грузоперевозки, на удивление, по-прежнему сильно отстают от других видов транспорта — наземного, морского и воздушного — в плане автономности и цифровизации. Железнодорожный транспорт, как пассажирский, так и грузовой, является одним из наиболее экологически чистых видов транспорта. Так почему же он не использует новые технологии, чтобы реализовать свой потенциал?
В то время как грузовые автомобили и самолёты достаточно быстро нашли способы автономизации многих аспектов, таких как системы автопилота, на рынке по-прежнему почти нет автономных поездов — удивительный факт, учитывая, что спроектировать автономный поезд должно быть гораздо проще, чем автомобиль без водителя. Новые средства для такой автономизации в железнодорожном транспорте уже имеются: в 2018 году австралийская горнодобывающая компания Rio Tinto использовала высокотехнологичный поезд для первой полностью автономной доставки грузов, транспортировав около 28 000 тонн железной руды на 280 километров. Но хотя подобные проекты периодически появляются, понятно, что они всё ещё не реализуются на уровне отрасли. Существует множество направлений для модернизации железнодорожной отрасли. Автономность может достигаться при помощи современных технологий, таких как системы абсолютного контроля поездов (Positive Train Control, PTC), которые позволяют дистанционно контролировать и останавливать поезда. Существуют также оптимизаторы поездки, позволяющие оптимизировать расход топлива. Есть возможности для дальнейшего повышения эффективности использования топлива с помощью гибридных локомотивов и/или гибридных топливных элементов, а разное проектирование железнодорожных активов может снизить эксплуатационные расходы.
К счастью, железнодорожная отрасль наконец-то может получить эти современные технологии, в которых она так нуждается. Такие страны, как Франция, Германия и Австралия, стремятся сделать свои железнодорожные сети автономными в течение ближайших нескольких лет, и, согласно исследованию компании Transparency Market Research, совокупный среднегодовой прирост рынка автономных поездов к 2025 году составит 12,70%. Между тем, система контроля движения поездов на основе телекоммуникаций (CBTC) всё чаще используется на раннем этапе развития автономных поездов. Все эти и другие технологии используются несколькими новыми железнодорожными и логистическими стартапами, которые осознали возможность применения технологий в железнодорожных перевозках. Среди таких стартапов:
· Perpetuum
· RailWatch
· Traxens
· Cogniac
· Konux
· Delphi Sonic
· IVM Tech
· Rail Vision
· Nexxiot
· ReVibe Energy
1) Perpetuum синтезирует встроенные данные и метрики в режиме реального времени в высокоуровневые информационные панели, оповещает о тенденциях и позволяет инженерам по обслуживанию и менеджерам отслеживать эксплуатационные характеристики подвижного состава. Техническое обслуживание упрощено благодаря беспроводным датчикам с автономным питанием.
2) Техническое обслуживание поезда может быть одним из самых дорогих и утомительных процессов на железнодорожной линии. По данным немецкого стартапа RailWatch, 30% комплектующих заменяются слишком рано, что может привести к неоправданному росту издержек. RailWatch решает эту проблему с помощью системы мониторинга железных дорог. В этой системе вдоль рельсов и на грузовых вагонах и локомотивах устанавливаются датчики, которые отслеживают ряд параметров. Модули измерительной станции автономно сканируют поезд, в том числе во время поездки. RailWatch предоставляет всю необходимую информацию о техническом состоянии локомотивов и вагонов. Износ рассчитан до мельчайших деталей, что облегчает планирование ремонта и технического обслуживания. Кроме того, RailWatch сотрудничает с RWTH Aachen University для разработки новых руководств по техническому обслуживанию грузовых вагонов.
3) Компания Traxens занимается мониторингом цепочки поставок и помогает внедрять технологию интернета вещей (IoT) в грузовые железнодорожные перевозки по всему миру в дополнение к решениям, которые объединяют, защищают и ускоряют испытания безопасности тормозов.
4) Cogniac предлагает железнодорожным компаниям программную платформу для глубокого обучения, основанную на искусственном интеллекте, которая автоматизирует задачи визуального контроля, причём точность их выполнения сравнима с человеческим уровнем. Платформа позволяет пользователям извлекать информацию из постоянно растущих потоков видео и изображений. Система может автоматически просматривать изображения и видео и обнаруживать предметы.
5) Konux. До настоящего времени контроль за безопасностью на железнодорожном транспорте всегда проводился людьми вручную. Между тем, контролируя поезда и рельсы на предмет аномальных вибраций, можно обнаружить неисправности ещё до их возникновения. Немецкий стартап Konux выводит эту технологию на рынок железнодорожного транспорта, предлагая сенсорные датчики для отслеживания вибрации и прогнозирования неисправностей с помощью искусственного интеллекта. В настоящее время стартап оцифровывает высокоскоростную железнодорожную сеть Deutsche Bahn.
6) Турецкий стартап Delphi Sonic разработал систему прогнозного технического обслуживания и мониторинга железных дорог в режиме реального времени на основе технологии интернета вещей (IoT).
7) IVM Tech уделяет особое внимание взаимодействию колёс с рельсами. Современные технологии позволяют использовать несколько датчиков для увеличения объёма доступных данных, но интегрированное и целостное видение IVM направлено на повышение информативности контролируемого явления с целью выявления глубинных и скрытых аспектов поведения колёс и рельсов при их взаимодействии. Для обработки таких сложных данных IVM разработала алгоритмы и облачные инфраструктуры, используя современные технологии больших данных и методы машинного обучения.
8) Система Rail Vision предназначена для предупреждения водителей локомотивов о препятствиях на железнодорожных путях при любых погодных условиях и освещении с помощью специальных камер для идентификации объектов. Компания уже нашла возможности для этой технологии на железнодорожном рынке ЕС, проведя пробные запуски с Deutsche Bahn и Trenitalia. Компания также привлекла инвестиции в размере 10 млн долл. (8,95 млн евро) от немецкого производителя Knorr-Bremse AG в рамках корпоративного инвестиционного раунда.
9) В модулях интеллектуальных датчиков Nexxiot Globehopper используется усовершенствованная технология GPS для отслеживания подвижного состава и управления им практически в реальном времени на основе информации о его доступности и местоположении. Компания привлекла 35 млн швейцарских франков от DiaMedCare AG для запуска нового поколения датчиков IoT.
