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KIT e AVG querem melhorar o transporte ferroviário com sensores inteligentes e aprendizado de máquina
KIT Press release: Em um projeto de pesquisa conjunta, o Albtal-Verkehrs-Gesellschaft mbH (AVG) e o Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT) equiparam um veículo ferroviário leve ” bonde” com ampla tecnologia de medição. O objetivo é gerar dados sobre influências ambientais, o modo de uso ou o estado do trilho, com técnicas de aprendizado de máquina em termos de segurança, eficiência energética e conforto. Agora o bonde de medição de Karlsruhe começou a funcionar.
Ao inspecionar regularmente seus sistemas de trilhos com trens medidos, as empresas de transporte de Karlsruhe garantem a segurança de seus passageiros. No entanto, como mostra um projeto de pesquisa da Albtal-Verkehrs-Gesellschaft mbH (AVG) em cooperação com o Instituto de Engenharia de Sistemas Ferroviários do Instituto de Tecnologia de Sistemas de Veículos no FIT, a medição de trens na era da digitalização pode fazer muito mais do que apenas examinar as faixas de danos existentes: “Nós equipamos um veículo leve sobre trilhos com a mais recente tecnologia de medição”, diz o professor Peter Gratzfeld, da FAST. “Este bonde de medição agora produzirá dados para o nosso projeto, que avaliamos usando os atuais métodos de TI, como aprendizado de máquina. Nosso objetivo é melhorar a segurança, a eficiência energética e o conforto do transporte ferroviário e minimizar o desgaste”.
Para o AVG, o projeto de cooperação agrega valor real, diz o diretor técnico da AVG, Ascan Egerer: “Os sensores instalados nos dão uma riqueza de informações valiosas sobre como nosso veículo se comporta diariamente e quais são as influências externas que ele continuamente expõe. Para saber mais sobre o veículo, poderemos otimizar nossos bondes, bem como a infraestrutura e as operações. “O bonde de medição de Karlsruhe será usado no serviço regular de passageiros a partir de agora.
Segurança, eficiência energética e conforto são o foco
A fim de detectar danos à infraestrutura no futuro, mesmo antes dos métodos convencionais, sensores de aceleração foram anexados aos bogies do bonde de medição. Os pesquisadores querem usar isso em conjunto com os dados GPS para fazer previsões confiáveis para o desgaste dos sistemas de pista. A eficiência energética também pode ser melhorada graças ao bonde de medição: embora a energia de frenagem já esteja sendo repassada dos bondes para a rede de bonde, isso só contribui para a economia de energia se outro bonde próximo puder usar essa energia ao acelerar. Especialmente em áreas periféricas com uma rede menos desenvolvida, até 30% da energia de frenagem é perdida como calor. Com base na observação constante de parâmetros como a tensão da linha aérea, o consumo de energia do veículo, bem como a perda de potência nos resistores de frenagem, deve-se verificar em quais pontos os acumuladores potencialmente estacionários seriam adequados para absorver a energia de frenagem.
Outro importante ponto de partida para otimizar o transporte ferroviário é o conforto do passageiro. Por exemplo, sensores de aceleração também foram instalados no compartimento de passageiros. Aceleração excessiva pode ser percebida como desagradável, especialmente em curvas, e com os dados de essos sensores, o treinamento do motorista pode ser projetado no futuro. Para os residentes, por sua vez, o guincho ferroviário, que freqüentemente ocorre em curvas com raios baixos, representa uma carga sonora. Microfones de medição em conjunto com dados de GPS, velocidade e outras condições externas são usados para analizar por que e onde o rangido ocorre com frequência freqüente.
Mineração de dados deve mostrar conexões ocultas
Os exemplos acima mostram apenas uma pequena seleção da grande variedade de dados que serão gerados pelo bonde de medição Karlsruher. Por exemplo, sensores de CO2, bem como instrumentos para medir radiação solar ou umidade, são instalados. “Com a ajuda de técnicas de mineração de dados, planeja-se examinar os dados também sobre relações anteriormente desconhecidas, a fim de aumentar a segurança e o conforto, bem como reduzir custos e consumo de energia”, explica Gratzfeld. Assim, os passageiros, operadores e fabricantes também se beneficiarão dos passeios no bonde de medição Karlsruher.
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