交通運輸

案例分享

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  2024/09/12

  應用案例

  NEXCOM

  AI賦能交通運輸安全 開創香港地鐵新紀元

  背景介紹 香港擁有現代化且高效率的交通系統，它就像是城市的血脈，每天運送著數以百萬計的乘客。這個備受全球矚目和讚譽的鐵路系統，憑藉著其驚人的準時性和可靠度，成為城市交通的典範。更將不同的社區緊密相連，融合了住宅區、商業中心和獨特的文化景觀，充分展現了其作為基礎建設骨幹的重要性。肩負著維繫這座都市脈動的重大責任，確保鐵路基礎設施和日常營運皆保持最高水準的安全性，對於持續推動這座城市至關重要。   面臨的挑戰 各類型的交通基礎措施，無論是高速公路、鐵路或地鐵皆面臨著確保正常營運及維護效率的同時，實現24小時不間斷的安全監控的挑戰。如何在提升安全性且在成本控制間取得平衡，這對任何一個交通運輸機構而言，都是一項艱鉅的任務。 就日常營運安全問題來看，人工檢測耗時又耗力且準確性偏低。效率只有機器檢測的十分之一。   同時，惡劣的天氣如颱風暴雨、天色昏暗，皆會讓人工檢測變的更加複雜且危險。近年來，香港的暴雨事件越加頻繁。在過去幾十年中，每小時降雨量的紀錄曾多次被打破，這使得有效監控運行軌道的安全性更加困難。例如，暴雨過後的植被入侵或鐵軌移位等都可能導致脫軌事故，造成人員傷亡。因為未能即時偵測到這些問題，而造成每年數百起的事故屢見不鮮，臨時的停止營運也讓年港鐵平均營運時間損失高達300小時。   除此之外，原先部署的傳統攝影機缺乏深度感知能力難以實現精準監測；氣象衛星也有精準度不足的問題，且受天氣及衛星可用性等影響；空中監測所費不貲，除了需要有一定經驗的飛行駕駛員外也存在著領空管制等問題。   解決方案 先進運算及 AI 是未來的主要發展方向之一，其涵蓋影像優化處理、機器學習、深度學習等任務以及應用於防撞等安全領域的機器視覺及物件辨識。作為 NVIDIA 合作伙伴之一的新漢集團，攜手香港空間智慧公司 Kodifly（其為 NVIDIA Inception 合作夥伴），為香港鐵路公司部署智慧鐵路基礎設施監控系統（IRIS），實現高效且安全的設施管理。   新漢集團推出的 ATC 3750-A6CR 是一款高效能的 Edge AI 車載電腦， 搭載 NVIDIA Jetson AGX Orin™ 模組，通過 PoE LAN 埠連接高解析度攝影機和光學雷達（LiDAR）感測器，作為機器視覺的影像和點雲資料（Point Cloud Data）輸入來源。     此外，新漢更提供了 NEXCOM Accelerator Linux（NAL）的整合軟體服務，內建 NVIDIA JetPack™ 5.1.1 軟體開發套件、Ubuntu 20.04、 MCU 函式庫和客製化 I/O 驅動程式。透過 API、程式碼範例和 I/O 驅動程式，賦予了開發人員對硬體和 NVIDIA® Jetson™模組高效的控制能力，為加速客戶的 APP 開發提供了解決方案。NAL 穩定的軟體架構有助於軟體廠商擷取列車資訊並開發程式介面，滿足本專案的要求且與 ATC 3750 無縫介接。   基礎設施監控系統（IRIS）由 SpatialSense（三維空間感知核心技術）所驅動，可安裝在列車上的光學雷達（LiDAR）或攝影機掃描器鏡頭上，對鐵路進行掃描，同時捕捉細節並創建數位孿生（Digital Twins）。透過軟體對鐵路路線進行分析，識別入侵物、障礙物或生長過剩的植被等會造成營運中斷的潛在危機。疑物的確切位置被標記在應用程式的 3D 地圖上，控制中心人員可即時查看警示並採取行動，如移除樹木或修復鐵軌，以免意外事故的發生。鐵路營運商也能利用該解決方案進行維護規劃及故障排除，以達到防範未然目的。   智慧鐵路基礎設施系統（IRIS）四大運作原理     此外，這種車載電腦裝置還能透過結合光學雷達、IP 攝影機或毫米波雷達感測器以實現即時全方位監控。它提供了多項關鍵功能，包含輔助駕駛、智動控制、防撞保護、乘客流量統計、交通號誌辨識、軌道監測、車站監控，甚至可以針對駕駛員的生理狀況進行匿名檢測，大幅提升鐵道交通安全。   ATC 3750-A6CR Edge A 車載電腦提供 VTK PWA 系列的電源隔離選配套件以實現全面電源防護功能。更通過了 EN 50155 認證，同時配備了 M12 X 編碼的連接頭設計，以防止脫落。同時 ATC 3750-A6CR 更為惡劣作業環境條件而生，不僅提供被動散熱功能，更可以搭載風扇套件，以實現主動混和式冷卻，在寬溫度的環境下維持正常運作。其強大的數據處理能力、高效運算及出色的網路連線功能，有助於即時檢測行進路線上的障礙物，以降低碰撞的可能性。   新漢集團的產品在開放式環境扮演不可或缺的角色，能夠及時偵測並消除視野盲點、防範動物或植物入侵等突發狀況，最大程度的避免了事故損失、人員傷亡及行車延誤等狀況，實現安全無虞的高效交通運輸。   解決方案優勢   提高檢測效率，降低不可抗力風險影響 傳統公共運輸維護作業時常受到天氣、人力等不可控因素影響，導致營運成本增加、作業效率低落。透過引進AI解決方案,可大幅降低外在因素影響,有效提升檢測效率,節省龐大營運開支。   精準探測，提高偵測準確性 與傳統的光學感測器相比，光學雷達能以更高的精度測量目標物的距離、位置和形狀，並透過發射多向雷射，在更廣的範圍內收集數據。對於鐵路行駛期間，如何精準判讀樹木位置與週邊障礙物是否會入侵軌道至關重要，光學雷達所提供的高精度探測功能可提供更精確的預測及數據分析。   預防維修，大幅降低維護成本 根據公共交通網路和美國聯邦鐵路管理局的估計，未來五年香港將投入約 650 億美元作為鐵路維護和更新。透過人工智慧解決方案可實現預防性維修，大幅減少維修支出。   本文所介紹的智慧運輸解決方案整合了新漢集團的 ATC 3750-A6CR Edge A 車載電腦及 Kodifly 智慧鐵路基礎設施系統（IRIS），將徹底改變交通運輸產業。此高効、低成本及安全的解決方案已獲得多個垂直市場領域所採用並為創新技術樹立新標竿。
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  2024/04/04

  應用案例

  NEXCOM

  NEXCOM 賦予歐洲火車與巴士旅行新活力

  更快、更快，我們加速前進！ 儘管廉價航空盛行，火車與巴士因其經濟實惠及沿途美景，仍是許多旅客在歐洲城市間移動的首選。然而，隨著網路科技日新月異，乘客對於旅行體驗的需求也日益提升，迫使交通運輸業者必須加速升級服務，以跟上時代的腳步。   首先，客戶追求極致的 Wi-Fi 連線速度，這也促使 5G 成為當前市場的熱門需求。 因此，交通運輸業者面臨壓力，必須提供比競爭對手更快、更流暢且更安全的連線品質，以提供最佳的客戶服務體驗。此外，考量到乘客在跨國或跨區域旅行時，可能無法使用當地行動網路，提供穩定的 Wi-Fi 服務更顯重要。再者，長途旅行中，若能提供豐富的媒體內容，更能提升乘客的娛樂體驗，進而提高整體滿意度。   圖一：nROK 7251 作為全方位系統示意圖   任務：現代化老舊的交通運輸電腦系統 NEXCOM 近期受託協助歐洲一家交通系統整合商，為其客戶尋找升級老舊電腦系統的完美解決方案。   此解決方案需滿足以下多項需求： 適用於火車和巴士的通用平台 支援 5G 通訊 (WWAN/Wi-Fi)：利用即將到來的 5G 網路部署，為乘客提供 Wi-Fi 接入，並透過多個 WWAN 模組和多個 SIM 卡擴充並行頻寬，以實現更佳的資源管理 高效能運算 (多媒體資源和儲存)：輕鬆快速地存取資訊，為乘客提供即時電視和線上影音串流等資訊娛樂，並遠端管理內容和進行使用者行為分析 CCTV 連接：確保公共運輸工具上的安全 資料安全：提供硬體機制來保護營運商的應用程式和資料，並防止未經授權的存取   NEXCOM 7251 系列是你的最佳選擇 答案顯而易見：NEXCOM 的 nROK/VTC 7251 ，一款適用於火車 (nROK) 和巴士 (VTC) 的車載高效混合多媒體與監控平台。7251 專為通訊和媒體伺服器用途而設計，配備五個支援 WWAN 的擴充埠，以及用於視訊攝影機的四個 PoE 埠，可提供車載監控功能。此外，這款強固型平台的隔離套件可保護 7251 免受潛在的電源突波影響。NEXCOM 還加入了專有軟體，以增強安全性和易用性。   通訊就緒 為了實現 WWAN 存取，終端客戶部署了四個配備 LTE/5G 數據機的擴充埠，每個埠都配備一對 SIM 卡。多個 WWAN 模組提供了額外的頻寬和網路冗餘，這意味著當一個網路故障或提供更好的延遲時，終端客戶可以輕鬆地在網路之間切換。因此，乘客能夠在整個旅程中享受穩定的 Wi-Fi 存取。如果客戶決定將其 LTE 數據機升級到 5G 速度，乘客將能夠享受更快的連線速度！   媒體伺服器功能 在多媒體娛樂方面，乘客從網路連線中受益匪淺：他們能夠在座椅靠背螢幕和手持裝置上觀看資訊娛樂和即時電視。營運商甚至可以從雲端遠端管理內容，並對客戶偏好進行後端大數據分析，從而刷新和推送更相關的內容。此外，還可存取兩個 SATA SSD，用於媒體儲存。   配備視訊監控功能 與所有運輸方式一樣，安全是終端客戶的首要考量。作為一款 PoE 鐵路/巴士電腦，nROK/VTC 7251 能夠透過 CCTV 監控車載狀況。四個獨立的 PoE 埠為車載攝影機系統供電，提供耐用性和高速。由於監控攝影機記錄的資料量較大，我們加入了上述 SSD，並提供額外的 BIOS 選項，以將 mPCIe 擴充槽用作 mSATA 儲存。   耐用設計 利用可選的 24 至 110 VDC 寬電壓輸入和隔離功能，確保電腦和攝影機在電源突波期間不會受到損壞。nROK/VTC 7251 還經過強固型設計，適用於惡劣環境，具有 -40 至 70°C 的擴展工作溫度範圍，並通過 EN50155 和 MIL-STD-810G 標準認證。   額外優勢：包含 NEXCOM 軟體 為了保護系統免受惡意軟體侵害，並保護硬體和軟體的智慧財產權，NEXCOM 將系統的硬碟程式設計為僅可透過 BIOS 密碼和安全啟動存取，且無法在任何其他平台上運作。隨附的 Linux 和 Windows 作業系統公用程式軟體簡化了組態，讓客戶能夠無縫管理 7251 平台。   不僅如此！ nROK/VTC 7251 憑藉其通訊、多媒體和監控功能，在強固型平台上提供速度、連線能力和安全性，是客戶的首選。但 NEXCOM 持續開發新解決方案，例如 nROK/VTC 7252，以回應客戶需求，提供更多儲存空間、PoE 埠、視訊輸出和保護。   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

  應用案例

  呂柏廷

  以 AI 車載電腦 VTC 6222，驅動道路的奇蹟式變革

  道路使用者經常面臨路面劣化、損壞甚至障礙物的問題。其中，坑洞被認為是道路上最嚴重的問題之一，會增加行車壓力、燃油成本和機械磨損，同時降低交通流量和安全性。因此，為了降低維護成本並延長路面壽命，道路管理單位必須進行持續性的長期道路狀況監測（RCM）。   AI 技術的應用 NEXCOM 的強固型、無風扇、寬溫（-40°C至70°C）且耐用的車載電腦 VTC 6222，具備公共工程領域所需的 AI 特性，包括支援 IP 攝影機監控和智慧感測器障礙物偵測的四個 802.3at/3af PoE埠。透過與 Google 的合作，NEXCOM 建構了一個全方位的 AI 生態系統，支援公共工程領域的多種應用，包括物件偵測和狀況監測。Google Coral TPU 讓使用者能夠在邊緣端準確、高效且安全地執行推論。此 TPU 採用開放原始碼機器學習推論框架 TensorFlow Lite，能夠訓練新的或現有的模型，並部署於 NEXCOM 的 VTC 6222 上。   邁向先進的智慧道路 NEXCOM 與 Google 和 SpringML 合作，提出一套全自動化的 RCM 解決方案。透過安裝SpringML 的 SpringVision，實現了路面狀況不良的記錄和警報功能。此外，在掃街車的前方和側邊安裝攝影機，用於驗證道路基礎設施/法規執行違規行為。所有影像資料將在車輛返回客戶車廠時，透過公司的私有 Wi-Fi 網路自動上傳至 Google Cloud Platform 進行處理。道路管理單位可透過使用者友善的網頁介面查看結果，並在必要時將結果派送至 311 通報系統。採用 AI 驅動的車載解決方案，同時降低總擁有成本（TCO），無疑是 RCM 的未來趨勢。   結論 通過 E-mark 認證的車載資通訊電腦 VTC 6222，採用 Intel Atom® 四核心處理器 E3950，最高時脈可達 2.0GHz。搭配 Google Coral TPU 使用，能夠在需要低延遲偵測時，透過近即時推論實現邊緣 AI 應用 —— RCM。VTC 6222 具備 2.5 吋可抽取式 SSD/SD 記憶卡，並符合 MIL-STD-810G 振動和衝擊標準，能夠在嚴苛環境下正常運作。   應用架構圖     應用需求關鍵特性 Intel Atom® 四核心處理器 E3950，最高時脈 2.0GHz 4 個 GbE PoE埠（IEEE 802.3af/at，最大功率 60W） 內建 u-blox M8N/M9N GNSS 內建 CAN Bus 2.0B 三個影像輸出，一個 VGA 和兩個 HDMI 3 個 mini-PCIe 擴充插槽 雙外部儲存（相容15mm硬碟） E-mark認證