交通运输

案例分享

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  2024/09/12

  应用案例

  NEXCOM

  AI赋能交通运输安全，开创香港地铁新纪元

  背景介绍   香港拥有现代化且高效率的交通系统，它就像是城市的血脉，每天运送着数以百万计的乘客。这个备受全球瞩目和赞誉的铁路系统，凭借着其惊人的准时性和可靠度，成为城市交通的典范。更将不同的小区紧密相连，融合了住宅区、商业中心和独特的文化景观，充分展现了其作为基础建设骨干的重要性。肩负着维系这座都市脉动的重大责任，确保铁路基础设施和日常营运皆保持最高水平的安全性，对于持续推动这座城市至关重要。   面临的挑战   各类型的交通基础措施，无论是高速公路、铁路或地铁皆面临着确保正常营运及维护效率的同时，实现24小时不间断的安全监控的挑战。如何在提升安全性且在成本控制间取得平衡，这对任何一个交通运输机构而言，都是一项艰巨的任务。 就日常营运安全问题来看，人工检测耗时又耗力且准确性偏低。效率只有机器检测的十分之一。   同时，恶劣的天气如台风暴雨、天色昏暗，皆会让人工检测变的更加复杂且危险。近年来，香港的暴雨事件越加频繁。在过去几十年中，每小时降雨量的纪录曾多次被打破，这使得有效监控运行轨道的安全性更加困难。例如，暴雨过后的植被入侵或铁轨移位等都可能导致脱轨事故，造成人员伤亡。因为未能实时侦测到这些问题，而造成每年数百起的事故屡见不鲜，临时的停止营运也让年港铁平均营运时间损失高达300小时。   除此之外，原先部署的传统摄影机缺乏深度感知能力难以实现精准监测；气象卫星也有精准度不足的问题，且受天气及卫星可用性等影响；空中监测所费不赀，除了需要有一定经验的飞行驾驶员外也存在着领空管制等问题。   解决方案   先进运算及 AI 是未来的主要发展方向之一，其涵盖影像优化处理、机器学习、深度学习等任务以及应用于防撞等安全领域的机器视觉及对象辨识。作为 NVIDIA 合作伙伴之一的新汉集团，携手香港空间智慧公司 Kodifly（其为 NVIDIA Inception 合作伙伴），为香港铁路公司部署智能铁路基础设施监控系统（IRIS），实现高效且安全的设施管理。 新汉集团推出的 ATC 3750-A6CR 是一款高效能的 Edge AI 车载计算机， 搭载 NVIDIA Jetson AGX Orin™ 模块，通过 PoE LAN 端口连接高分辨率摄影机和光学雷达（LiDAR）传感器，作为机器视觉的影像和点云数据（Point Cloud Data）输入来源。     此外，新汉更提供了 NEXCOM Accelerator Linux（NAL）的整合软件服务，内建 NVIDIA JetPack™ 5.1.1 软件开发工具包、Ubuntu 20.04、 MCU 函式库和客制化 I/O 驱动程序。透过 API、程序代码范例和 I/O 驱动程序，赋予了开发人员对硬件和 NVIDIA® Jetson™模块高效的控制能力，为加速客户的 APP 开发提供了解决方案。NAL 稳定的软件架构有助于软件厂商撷取列车信息并开发程序接口，满足本项目的要求且与 ATC 3750 无缝介接。   基础设施监控系统（IRIS）由 SpatialSense（三维空间感知核心技术）所驱动，可安装在列车上的光学雷达（LiDAR）或摄影机扫描仪镜头上，对铁路进行扫描，同时捕捉细节并创建数字孪生（Digital Twins）。透过软件对铁路路线进行分析，识别入侵物、障碍物或生长过剩的植被等会造成营运中断的潜在危机。疑物的确切位置被标记在应用程序的 3D 地图上，控制中心人员可实时查看警示并采取行动，如移除树木或修复铁轨，以免意外事故的发生。铁路营运商也能利用该解决方案进行维护规划及故障排除，以达到防范未然目的。   智能铁路基础设施系统（IRIS）四大运作原理      此外，这种车载计算机装置还能透过结合光学雷达、IP 摄影机或毫米波雷达传感器以实现实时全方位监控。它提供了多项关键功能，包含辅助驾驶、智动控制、防撞保护、乘客流量统计、交通号志辨识、轨道监测、车站监控，甚至可以针对驾驶员的生理状况进行匿名检测，大幅提升铁道交通安全。   ATC 3750-A6CR Edge A 车载计算机提供 VTK PWA 系列的电源隔离选配套件以实现全面电源防护功能。更通过了 EN 50155 认证，同时配备了 M12 X 编码的连接头设计，以防止脱落。同时 ATC 3750-A6CR 更为恶劣作业环境条件而生，不仅提供被动散热功能，更可以搭载风扇套件，以实现主动混和式冷却，在宽温度的环境下维持正常运作。其强大的数据处理能力、高效运算及出色的网络联机功能，有助于实时检测行进路线上的障碍物，以降低碰撞的可能性。   新汉集团的产品在开放式环境扮演不可或缺的角色，能够及时侦测并消除视野盲点、防范动物或植物入侵等突发状况，最大程度的避免了事故损失、人员伤亡及行车延误等状况，实现安全无虞的高效交通运输。   解决方案优势   ·       提高检测效率，降低不可抗力风险影响 传统公共运输维护作业时常受到天气、人力等不可控因素影响，导致营运成本增加、作业效率低落。透过引进AI解决方案,可大幅降低外在因素影响,有效提升检测效率,节省庞大营运开支。 ·       精准探测，提高侦测准确性 与传统的光学传感器相比，光学雷达能以更高的精度测量目标物的距离、位置和形状，并透过发射多向雷射，在更广的范围内收集数据。对于铁路行驶期间，如何精准判读树木位置与外围障碍物是否会入侵轨道至关重要，光学雷达所提供的高精度探测功能可提供更精确的预测及数据分析。 ·       预防维修，大幅降低维护成本 根据公共交通网络和美国联邦铁路管理局的估计，未来五年香港将投入约 650 亿美元作为铁路维护和更新。透过人工智能解决方案可实现预防性维修，大幅减少维修支出。   本文所介绍的智能运输解决方案整合了新汉集团的 ATC 3750-A6CR Edge A 车载计算机及 Kodifly 智能铁路基础设施系统（IRIS），将彻底改变交通运输产业。此高効、低成本及安全的解决方案已获得多个垂直市场领域所采用并为创新技术树立新标竿。
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  2024/04/04

  应用案例

  NEXCOM

  NEXCOM 赋予欧洲火车与巴士旅行新活力

  我们加速前进！ 尽管廉价航空盛行，火车与巴士因其经济实惠及沿途美景，仍是许多旅客在欧洲城市间移动的首选。然而，随着网络科技日新月异，乘客对于旅行体验的需求也日益提升，迫使交通运输业者必须加速升级服务，以跟上时代的脚步。   首先，客户追求极致的 Wi-Fi 连接速度，这也促使 5G 成为当前市场的热门需求。 因此，交通运输业者面临压力，必须提供比竞争对手更快、更流畅且更安全的联机质量，以提供最佳的客户服务体验。此外，考虑到乘客在跨国或跨区域旅行时，可能无法使用当地行动网络，提供稳定的 Wi-Fi 服务更显重要。再者，长途旅行中，若能提供丰富的媒体内容，更能提升乘客的娱乐体验，进而提高整体满意度。   图一：nROK 7251 作为全方位系统示意图   任务：现代化老旧的交通运输计算机系统 NEXCOM 近期受托协助欧洲一家交通系统整合商，为其客户寻找升级老旧计算机系统的完美解决方案。   此解决方案需满足以下多项需求： 适用于火车和巴士的通用平台 支持 5G 通讯 (WWAN/Wi-Fi)：利用即将到来的 5G 网络部署，为乘客提供 Wi-Fi 接入，并透过多个 WWAN 模块和多个 SIM 卡扩充并行带宽，以实现更佳的资源管理 高效能运算 (多媒体资源和储存)：轻松快速地存取信息，为乘客提供实时电视和在线影音串流等信息娱乐，并远程管理内容和进行使用者行为分析 CCTV 连接：确保公共运输工具上的安全 数据安全：提供硬件机制来保护营运商的应用程序和数据，并防止未经授权的存取   NEXCOM 7251 系列是你的最佳选择 答案显而易见：NEXCOM 的 nROK/VTC 7251 ，一款适用于火车 (nROK) 和巴士 (VTC) 的车载高效混合多媒体与监控平台。7251 专为通讯和媒体服务器用途而设计，配备五个支持 WWAN 的扩充端口，以及用于视讯摄影机的四个 PoE 埠，可提供车载监控功能。此外，这款强固型平台的隔离套件可保护 7251 免受潜在的电源突波影响。NEXCOM 还加入了专有软件，以增强安全性和易用性。   通讯就绪 为了实现 WWAN 存取，终端客户部署了四个配备 LTE/5G 调制解调器的扩充埠，每个埠都配备一对 SIM 卡。多个 WWAN 模块提供了额外的带宽和网络冗余，这意味着当一个网络故障或提供更好的延迟时，终端客户可以轻松地在网络之间切换。因此，乘客能够在整个旅程中享受稳定的 Wi-Fi 存取。如果客户决定将其 LTE 调制解调器升级到 5G 速度，乘客将能够享受更快的连接速度！   媒体服务器功能 在多媒体娱乐方面，乘客从网络联机中受益匪浅：他们能够在座椅靠背屏幕和手持装置上观看信息娱乐和实时电视。营运商甚至可以从云端远程管理内容，并对客户偏好进行后端大数据分析，从而刷新和推送更相关的内容。此外，还可存取两个 SATA SSD，用于媒体储存。   配备视讯监控功能 与所有运输方式一样，安全是终端客户的首要考虑。作为一款 PoE 铁路/巴士计算机，nROK/VTC 7251 能够透过 CCTV 监控车载状况。四个独立的 PoE 端口为车载摄影机系统供电，提供耐用性和高速。由于监控摄影机记录的数据量较大，我们加入了上述 SSD，并提供额外的 BIOS 选项，以将 mPCIe 扩展槽用作 mSATA 储存。   耐用设计 利用可选的 24 至 110 VDC 宽电压输入和隔离功能，确保计算机和摄影机在电源突波期间不会受到损坏。nROK/VTC 7251 还经过强固型设计，适用于恶劣环境，具有 -40 至 70°C 的扩展工作温度范围，并通过 EN50155 和 MIL-STD-810G 标准认证。   额外优势：包含 NEXCOM 软件 为了保护系统免受恶意软件侵害，并保护硬件和软件的知识产权，NEXCOM 将系统的硬盘程序设计为仅可透过 BIOS 密码和安全启动存取，且无法在任何其他平台上运作。随附的 Linux 和 Windows 操作系统公用程序软件简化了组态，让客户能够无缝管理 7251 平台。   不仅如此！ nROK/VTC 7251 凭借其通讯、多媒体和监控功能，在强固型平台上提供速度、联机能力和安全性，是客户的首选。但 NEXCOM 持续开发新解决方案，例如 nROK/VTC 7252，以响应客户需求，提供更多储存空间、PoE 端口、视讯输出和保护。     nROK 7251 系列 nROK 7251-WI-7C4IP nROK 7251-7C4 nROK 7251-7A nROK 7252 系列 nROK 7252-AC8S nROK 7252-WI2-C8S
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  2024/04/04

  应用案例

  呂柏廷

  以 AI 车载计算机 VTC 6222，驱动道路的奇迹式变革

  道路使用者经常面临路面劣化、损坏甚至障碍物的问题。其中，坑洞被认为是道路上最严重的问题之一，会增加行车压力、燃油成本和机械磨损，同时降低交通流量和安全性。因此，为了降低维护成本并延长路面寿命，道路管理单位必须进行持续性的长期道路状况监测（RCM）。   AI 技术的应用 NEXCOM 的强固型、无风扇、宽温（-40°C至70°C）且耐用的车载计算机 VTC 6222，具备公共工程领域所需的 AI 特性，包括支持 IP 摄影机监控和智慧传感器障碍物侦测的四个 802.3at/3af PoE埠。透过与 Google 的合作，NEXCOM 建构了一个全方位的 AI 生态系统，支持公共工程领域的多种应用，包括对象侦测和状况监测。Google Coral TPU 让使用者能够在边缘端准确、高效且安全地执行推论。此 TPU 采用开放原始码机器学习推论框架 TensorFlow Lite，能够训练新的或现有的模型，并部署于 NEXCOM 的 VTC 6222 上。   迈向先进的智慧道路 NEXCOM 与 Google 和 SpringML 合作，提出一套全自动化的 RCM 解决方案。透过安装SpringML 的 SpringVision，实现了路面状况不良的记录和警报功能。此外，在扫街车的前方和侧边安装摄影机，用于验证道路基础设施/法规执行违规行为。所有影像数据将在车辆返回客户车厂时，透过公司的私有 Wi-Fi 网络自动上传至 Google Cloud Platform 进行处理。道路管理单位可透过用户友善的网页接口查看结果，并在必要时将结果派送至 311 通报系统。采用 AI 驱动的车载解决方案，同时降低总拥有成本（TCO），无疑是 RCM 的未来趋势。   结论 通过 E-mark 认证的车载资通讯计算机 VTC 6222，采用 Intel Atom® 四核心处理器 E3950，最高频率可达 2.0GHz。搭配 Google Coral TPU 使用，能够在需要低延迟侦测时，透过近实时推论实现边缘 AI 应用 —— RCM。VTC 6222 具备 2.5 吋可抽取式 SSD/SD 记忆卡，并符合 MIL-STD-810G 振动和冲击标准，能够在严苛环境下正常运作。   应用架构图     应用需求关键特性 Intel Atom® 四核心处理器 E3950，最高频率 2.0GHz 4 个 GbE PoE埠（IEEE 802.3af/at，最大功率 60W） 内建 u-blox M8N/M9N GNSS 内建 CAN Bus 2.0B 三个影像输出，一个 VGA 和两个 HDMI 3 个 mini-PCIe 扩充插槽 双外部储存（兼容15mm硬盘） E-mark认证