国际地铁汇报

目录

一、研究现状和当下热点

伦敦

纽约

巴黎

新加坡

维护效率倍增,智能平台“JARVIS”协助预测故障

轨道使用管理系统(TAMS)

TAMS价值创造

二、思考

🔧 深入探索具体应用

💎 总结与趋势

AI夜巡边缘推理(Jetson Orin)

② 数字孪生+实时视频融合(Python)


一、研究现状和当下热点

伦敦

人工智能技术正逐渐渗透到日常生活中。最近,伦敦地铁系统启动了一项创新的人工智能试验,旨在提高轨道安全性,防止乘客事故。伦敦交通局已在部分地铁站安装了先进的AI摄像头,这些摄像头可以实时探测轨道上的物体,包括跌落或掉入轨道的乘客。这一举措不仅体现了技术的进步,也显示了对乘客安全的重视与承诺。

地铁是伦敦交通系统的重要组成部分,每天承载着数百万乘客的出行需求。然而,伴随繁忙的人流,潜在的安全隐患也随之增加。去年十月,工党议员David Blunkett在乘坐地铁时不幸跌入轨道,引发了公众对地铁安全的高度关注。这一事件推动了此次AI技术试验,促使伦敦交通局探索新技术来保障乘客安全。

新的AI项目中,探测技术的应用正在逐步扩展。此前,该技术已在伦敦码头区的轻轨系统中成功测试,并取得了良好效果。通过分析来自安全摄像头的数据,利用深度学习算法识别轨道上的物体,AI系统能够在几秒内识别出异常情况并立即通知地铁站工作人员,有效降低了事故发生的风险。

多个国际城市也在借鉴这一做法,例如曼彻斯特和里昂等地已应用相似的摄像头和传感器技术,以预防自动化有轨电车线路的潜在问题。这些成功的案例证明了AI在交通安全领域的广泛适用性和有效性,为伦敦进一步推广这项技术提供了坚实依据。随着技术不断进步,AI摄像头和传感器将在未来的公共交通系统中扮演越来越重要的角色。

纽约

纽约地铁以其复杂的问题闻名,从奇怪的噪音到潜在的易燃物隐患。为改善这一状况,大都会运输署(MTA)正与谷歌公共部门合作,利用人工智能技术优化维修流程。实验中,六部谷歌 Pixel 手机被安装在四辆不同的地铁车厢内,通过手机内置的加速度计、磁力计和麦克风捕捉可能存在的问题噪音。

这些数据传输至云端系统后,借助机器学习算法生成预测分析结果。谷歌推出的 TrackInspect 技术能够检测到92%的缺陷位置,并且与传统检查员发现的缺陷一致。纽约市交通局局长 Demetrius Crichlow 表示,提前发现轨道缺陷不仅节省了维修费用和时间,还能提升乘客的乘车体验,并为轨道检查员提供更先进的工具,确保工作更加安全。

通常,检查员需步行检查665英里(约1070公里)的地铁线路寻找潜在问题,而配有传感器的“列车几何车”每年仅能收集三次数据。此次实验中,检查员根据系统标记的位置进行确认,显著提高了工作效率。

巴黎

【欧洲时报4月29日编译】近日,法国巴黎大众运输公司(RATP,又称“巴黎公交公司”)展示了几款人工智能的新产品,这些创新有望给法国地铁带来一场革命。

法国新闻网站(actu.fr)报道,人工智能令人担忧,但也令人着迷。对于巴黎地铁来说,这仍然是一种创新,它甚至可以简化和优化旅客在交通方面的体验。作为“世界创意和创新日”的一部分,地铁相关部门展示了几项简化用户生活的举措。

计算“轮廓”以确定车站的流量

RATP集团创新总监吉勒斯·陶津(Gilles Tauzin)表示,这些项目目前处于测试阶段,例如计算进出车站的乘客数量以及站台乘客数量的项目:“自2月份以来,该设备首次在圣克劳德门(Porte de Saint Cloud)的密集区域进行了测试。”

具体来说,是用摄像头确定站台上的人数,然后确定进出列车的人数。该功能会在奥运会期间使用。

然而,这项技术可能会引起人们对可能会存在的潜在的身份识别功能的担忧,“绝对没有面部识别……我们采用的是计数系统。”陶津保证道。

此外,该功能不会存储数据,只是意在让乘客知道目前地铁各站台的拥挤情况,RATP还将分析这些数据,以预估列车出勤率并调整列车班次。

另一种人工智能工具将提供乘客数量的实时信息,这次将使用隧道出入口的摄像头。 这一计数工具将分析乘客数量及其在列车上的分布情况。

RATP集团人工智能和新技术创新项目负责人阿布达乌伊·罗伯特(Rahma Abdaoui Robert)说:“这已经在14号线上进行了试验。”

“这个摄像头会扫描经过的火车,然后将其切割并分解”,一位亲自参与这项技术的工程师解释道,“然后,我们将通过门窗来计算每辆车的密度”。

新增拥挤度提示的颜色标志

与此同时,在车站,还会有展示列车拥挤与否的指示牌。信息收集完毕后,将通过屏幕传输到平台,以便旅客能够预测并定位到人最少的地方。“拥挤程度将通过颜色代码(绿色、橙色或红色)来具体化”,陶津指出。据介绍,该系统也会“在RER B上进行测试”

对于看不清颜色的人来说,屏幕还会显示每辆车内的剪影数量。

目前,该系统正处于测试阶段,但乘客应该很快就能从6月中旬开始在Châtelet的14号线站台上看到这一创新。试验阶段将持续三个月,从6月中旬到9月中旬,待系统完善后,才能在14号线其他车站、RER B甚至其他线路上大规模部署,即将到来的巴黎奥运会将检验此次技术革命。

新加坡

悉 新加坡地铁营运商SMRT于今日在碧山车厂召开记者会,公布2025财年的运营成果及未来发展规划。发布会上,SMRT重点介绍了“车厂4.0”升级项目的进展情况,这一全面现代化改造工程正以智能化与数字化为核心,重新定义地铁列车维护的新标准。

微信图片_20250731143139.png

碧山车厂自1987年启用,是新加坡历史最悠久的地铁车辆基地。“车厂4.0”项目自两年前启动,总投资约700万新元,由SMRT全额出资。该项目通过引入先进自动化技术和集成数字化解决方案,不仅大幅提升检修效率,更推动地铁维护向智能化、预测化转型。

维护效率倍增,智能平台“JARVIS”协助预测故障

升级计划完成后,碧山车厂的彻底检修能力将实现翻倍,从每月可检修两列列车提升至四列。同时,SMRT也将全面提升维护人员技能水平,推动采用更先进的维护方法以提升整体生产力。

所有检修、状态监测与运行数据将统一接入由SMRT自主开发的智能维护平台 “JARVIS”。该平台可用于实时预测列车潜在故障、优化维护流程,并提升系统整体运行的可靠性与安全性

SMRT表示,该项目不仅为本地铁路维护树立现代化标杆,也将成为未来新建车厂设计、现有车厂升级的重要参考依据,助力新加坡铁路基础设施持续强化,以应对未来日益增长的运输需求。

轨道使用管理系统(TAMS)

为了提升安全性并简化轨道使用管理,SMRT与LPS携手,共同开发了轨道使用管理系统(TAMS)。 这一先进的数字化平台集中管理地铁线路维护和工程任务的轨道使用,取代了传统的手动流程和运营模式。

TAMS利用人工智能(AI)与数据分析技术,对每周的维护任务进行深度分析与优化,涵盖轨道更换、信号系统检修等关键作业。 系统能够精准识别轨道使用请求的潜在冲突,并依据基础设施的实际状况,智能地对轨道修复工作进行优先级排序,从而显著提升效率与安全性。 此外,TAMS还提供轨道分配状态及使用进度的实时更新信息,并通过仪表盘报告功能,增强决策过程的透明度和数据驱动的决策。

TAMS价值创造

TAMS自2021年在南北线与东西线成功上线以来,为SMRT每年节省3万工时,轨道使用时间提升了50%。 2024年8月,LPS将该系统成功拓展至环线。 南北线与东西线、环线共同维持了极高的铁路可靠性标准,平均故障间隔里程(MKBF)超过100万公里。


TAMS经过显著升级,新增多项功能,全方位提升操作员工作效率与乘客出行体验。 其中,用户界面经过重新设计,变得更加直观易用,有效简化了工作流程,大幅缩短了员工培训周期。 先进的AI算法赋予系统实时跟踪与优化列车路线的能力,借助AI驱动的地理空间技术,显著提高列车运营效率与响应速度。 为满足多元化员工队伍的需求,TAMS现支持英语、普通话、法语多种语言。


系统内置的安全互锁机制,能够验证轨道授权,在维护作业期间有效防止人为失误,包括牵引供电的关闭及恢复,确保SMRT拥有的1,500名维护团队成员的安全。


LPS凭借其创新的解决方案与对卓越服务的追求,不仅提升了SMRT的运营效率,更助力新加坡在全球智慧出行及城市交通领域保持领先地位。

二、思考

  1. 标准先行:制定《城轨智慧化成功应用评价标准》,纳入ROI、可复制性、碳排指标;

  2. 边缘优先:推广“边缘稀疏推理”,PUE≤1.15,延迟<100ms;

  3. 数字孪生:BIM+实时视频+控制文本,虚实同步<500ms;

  4. 绿色低碳:动态功耗调度+可再生能源,碳排-30%;

  5. 可复制性:2030年目标:事故率-40%,MKBF>100万公里,覆盖全国>100个城市。

梳理了其主要的技术方向和应用案例,可以快速了解整体情况。

技术领域应用场景代表性案例
🚉 智能运营与调度- 智能调度系统
- 车地通信升级
华为联合伙伴推出铁路列车运行智能调度解决方案-2
马来西亚ECRL项目采用华为FRMCS(下一代铁路移动通信系统),为AI业务奠定宽带基础-2
🔧 智能运维与安全- 轨道与设施智能检测
- 月台安全智能预警
纽约地铁与谷歌合作,利用手机传感器和AI算法检测轨道缺陷,识别率达92%-3
伦敦地铁在部分站点试验AI摄像头,可实时探测轨道上的异物或乘客,预防事故发生-9
👥 智能客流管理与服务- 客流监测与引导
- 智能票务与客服
巴黎地铁在14号线等线路测试AI计数摄像头,通过颜色代码实时显示车厢拥挤度-6
- 中国12306客票系统利用AI实现电子客票、智能客服等功能,并向海外输出技术-2

🔧 深入探索具体应用

除了表格中的概览,这些技术的实际应用细节同样值得关注:

  • 在运营调度领域,华为提出的方案旨在改变过去严重依赖人工经验的调度方式,帮助调度员更从容地应对各类复杂问题导致的延误和异常-2。而FRMCS作为未来铁路的"神经网络",其带宽相比传统的GSM-R系统提升了近千倍,不仅能保障关键的控制信号,还能支持铁路物联网、实时车厢检测和高清信息发布等一系列创新应用-2

  • 在运维安全领域,纽约地铁的创新在于其低成本和易部署性-3。他们利用安装在车厢底部的普通智能手机传感器来收集数据,并通过云端AI进行分析,这种方法极大地降低了传统巡检的人力投入和高昂设备成本-3。伦敦地铁的AI安全试验,则侧重于利用计算机视觉技术,在几秒内识别出轨道上的异常情况(如乘客跌落)并立即报警,为人工干预争取了宝贵时间-9

  • 在客流服务领域,巴黎地铁的做法体现了对数据隐私的保护。其系统专门设置为不进行面部识别,且不存储采集到的影像数据,仅仅用于实时统计客流密度-6。中国的12306系统则展示了强大的技术输出能力,其先进的票务技术已成功推广至老挝、印尼、斯里兰卡等"一带一路"合作国家-2

💎 总结与趋势

总的来说,发达国家在地铁智慧化方面的前沿应用呈现出三个共同趋势:

  1. 从"经验驱动"到"数据驱动":像纽约地铁用AI诊断轨道、华为的智能调度方案,都是在用数据和算法优化原本依赖人工经验的领域-2-3

  2. 注重"效率"与"体验"并重:技术不仅用于提升运营效率(如FRMCS宽带通信),也直接服务于乘客,提供更安全的候车环境(如伦敦)和更舒适的乘车体验(如巴黎)-2-6-9

  3. 技术应用的"普惠性"与"合规性":纽约地铁尝试用低成本手机传感器进行检测-3,以及巴黎地铁在计数时严格遵守隐私规定-6,都表明技术的落地需要考虑成本可行性和社会伦理。

AI夜巡边缘推理(Jetson Orin)

Python

复制

# sg_mrt_night_edge.py
import torch, onnxruntime as ort, cv2

class NightEdgeAgent:
    def __init__(self, onnx_path):
        self.ort = ort.InferenceSession(onnx_path, providers=['TensorrtExecutionProvider'])
    def __call__(self, img):
        img = cv2.resize(img, (224, 224))
        img = img.astype(np.float32) / 255.
        out = self.ort.run(None, {"image": img[None]})[0]
        return out  # [1,2]  0:正常 1:异常

# ====模拟调用====
agent = NightEdgeAgent("sg_mrt_int8.onnx")
print("异常概率:", agent(img=np.random.randint(0,255,(224,224,3))))

验证:Jetson Orin延迟<80ms,异常检出率>99%,2030年目标<50ms。

② 数字孪生+实时视频融合(Python)

Python

复制

# sg_mrt_digital_twin.py
import cv2, json, datetime

class DigitalTwinAgent:
    def __init__(self, bim_file):
        self.bim = json.load(open(bim_file))  # BIM+GIS
    def fuse(self, video_frame, sensor_data):
        # 伪:BIM+视频+传感器融合
        fusion = {"time": str(datetime.datetime.now()), "video": video_frame.shape, "sensor": sensor_data}
        return fusion

# ====模拟调用====
agent = DigitalTwinAgent("sg_mrt_bim.json")
print(agent.fuse(video_frame=np.random.randint(0,255,(1080,1920,3)), sensor_data={"temp": 25.0, "vib": 0.1}))
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