IoT dans le transport ferroviaire

Que sont les chemins de fer compatibles avec l'IoT ?

Depuis des siècles, le transport ferroviaire constitue un mode de transport essentiel pour les populations du monde entier. Ils ont été essentiels à la révolution industrielle et ont joué un rôle majeur dans la création de sociétés prospères et innovantes.

Aujourd'hui, le transport ferroviaire est plus important que jamais, car les gouvernements des pays et des villes doivent trouver des moyens innovants pour reprendre leurs activités en toute sécurité après la COVID, répondre aux besoins changeants de leurs citoyens, faire face à l'augmentation de la population urbaine et réduire leur impact environnemental.

Pour relever ces défis et se positionner en vue d'un succès futur, de nombreux gouvernements et opérateurs ferroviaires tournés vers l'avenir recherchent des technologies IoT intelligentes pour moderniser leur transport ferroviaire.

Technologies pour le transport ferroviaire connecté

Il existe de nombreux types d'appareils intelligents qui permettent l'IoT dans le transport ferroviaire, comme les capteurs de vibration et de température, les caméras des véhicules et des gares, la signalisation numérique, les bibliothèques de machine learning, les systèmes de sécurité et plus encore. Lorsque ces appareils intelligents fonctionnent ensemble dans une solution de bout en bout, les opérateurs ferroviaires peuvent :

• Transformer les données en informations exploitables. Grâce à l'edge computing, les opérateurs ferroviaires peuvent traiter et analyser les données plus près de l'endroit où elles sont collectées afin de permettre une prise de décision et une réactivité en temps quasi réel. Cette puissance de calcul à faible latence permet de mettre en œuvre des solutions telles que la reconnaissance de la détection des obstacles ferroviaires, la signalisation numérique dynamique et le contenu des bornes interactives, ainsi que la surveillance du flux des passagers.
• Maximisez la valeur des systèmes existants. En comblant le fossé entre les technologies de l'information (IT) et les technologies opérationnelles OT) et en réalisant la convergence, c'est-à-dire l'intégration des technologies IT et OT, les opérateurs peuvent exploiter, regrouper et analyser les données de l'ensemble du système ferroviaire. Ces nouvelles informations peuvent rationaliser les processus d'entreprise, générer des connaissances qui peuvent conduire à de nouvelles solutions et de nouveaux services innovants et réduire les temps d'arrêt.
• Se positionner pour un succès futur. Les différenciateurs technologiques, tels que le deep learning et l'IA, peuvent aider les opérateurs à se préparer pour l'avenir et à obtenir un avantage concurrentiel par rapport aux autres modes de transport. L'IA peut être utilisée pour prédire les retards ferroviaires afin d'augmenter la capacité sans construire de nouvelles infrastructures, et le deep learning permet de surveiller avec plus de précision le flux de passagers pour une meilleure analytique dans la planification des gares et la prise de décision opérationnelle.

Avantages des applications IoT dans le transport ferroviaire

En tirant parti des technologies IoT, les opérateurs ferroviaires peuvent viser à offrir une expérience ferroviaire plus intelligente, connectée, efficace, sûre et pratique pour tous, tout en bénéficiant de ces avantages :

• Une efficacité accrue : La congestion et le surpeuplement créent des inefficacités opérationnelles. Grâce au deep learning et à l'IA par le biais de la vision par ordinateur, les opérateurs peuvent surveiller le flux de passagers et recueillir des données pour une analytique avancée permettant de prendre des décisions plus éclairées en matière de personnel et de sécurité.
• Réduction des temps d'arrêt : Les capteurs, les caméras et les ordinateurs embarqués permettent aux exploitants ferroviaires de surveiller les données de diagnostic de leur parc afin de minimiser les pannes, de prévoir les réparations et d'optimiser les calendriers d'entretien pour maintenir les trains en état de marche et en mouvement.
• Sécurité renforcée : La vision par ordinateur et les caméras intelligentes dotées de l'IA automatisent les alertes de sécurité en cas de déversement d'eau, d'incendie, de fumée ou d'accident. Ils peuvent également être utilisés pour localiser des enfants disparus dans des foules ou pour détecter si quelqu'un monte sur des tapis roulants, tombe sur des escaliers mécaniques ou sur des voies, ou pénètre dans des zones interdites.
• Une satisfaction accrue des passagers : Les technologies IoT offrent aux opérateurs une myriade de possibilités pour créer de nouvelles solutions et de nouveaux services afin de répondre aux attentes des passagers. Les opérateurs peuvent personnaliser le voyage de chaque passager grâce à la collecte et à l'analyse de données en temps quasi réel, ou fournir une connexion Wi-Fi solide et fiable à bord pour que les passagers puissent rester connectés tout au long de leur trajet.

Cas d'utilisation pour le transport ferroviaire compatible avec l'IoT

Les opérateurs ferroviaires du monde entier mettent en œuvre des solutions basées sur l'IoT pour créer un transport ferroviaire intelligent et connecté dès aujourd'hui. Des applications analytiques avancées à la signalisation numérique et à la maintenance prédictive, les technologies IoT sont utilisées de manière innovante dans le transport ferroviaire existant et nouvellement construit. Voici quelques-uns des cas d'utilisation de l'IoT les plus courants aujourd'hui :

Maintenance prédictive

La maintenance prédictive est un outil rentable, important pour la sécurité et l'efficacité des opérateurs ferroviaires. Le passage d'une maintenance réactive à une maintenance prédictive permet aux opérateurs d'intervenir avant que les temps d'arrêt ne se produisent et de créer une base pour une amélioration continue. Il automatise la surveillance en temps réel des équipements en utilisant des capteurs intelligents, des caméras de vision par ordinateur et des contrôles pour recueillir des données sur les voies, les locomotives, les trains et les équipements. Avec l'edge computing, les données sont analysées à proximité de l'endroit où elles sont collectées, en temps quasi réel, et des alertes peuvent être déclenchées si des problèmes sont détectés. Le machine learning peut être utilisé à la périphérie ou dans le Cloud pour analyser les données collectées afin de mieux comprendre les défaillances passées des équipements et de prédire la probabilité de futurs temps d'arrêt et besoins de maintenance. Ces modèles peuvent être formés en permanence pour améliorer la précision des prévisions de maintenance. L'utilisation de la maintenance prédictive a pour but ultime d'autonomiser les opérateurs :

• Planifiez et programmez les cycles de maintenance.
• Optimiser les calendriers d'entretien.
• Minimiser les pannes et les défaillances.

Grâce à des horaires d'entretien et de maintenance plus prévisibles et à la diminution des pannes qui en résultent, les opérateurs ferroviaires bénéficient de coûts de maintenance réduits et de cycles de vie prolongés pour les voies, les trains et les équipements. Les passagers bénéficient d'une fiabilité accrue des opérations ferroviaires et d'une meilleure expérience globale.

Capteurs de sécurité

La sécurité des passagers et du personnel ferroviaire est la priorité absolue des opérateurs. La mise en œuvre de capteurs de sécurité dans toutes les parties d'un chemin de fer est un moyen pour les opérateurs d'offrir une expérience ferroviaire plus sûre à chacun pendant son voyage.

Des capteurs de sécurité peuvent être ajoutés aux composants critiques du train, tels que les freins et les roues, afin d'alerter les opérateurs en cas de problème. Les solutions de vision par ordinateur peuvent favoriser la mise en place de systèmes automatisés et sûrs pour les plateformes et les portes blindées des trains, ou aider à détecter les glissades et les chutes des passagers.

Suivi des ressources

Le transport ferroviaire gère quotidiennement un nombre presque impossible à contrôler de ressources, notamment les voies, les équipements, les gares et les biens des passagers, tels que les bagages. Il est impératif de savoir où se trouvent tous les biens à tout moment pour assurer la sécurité de tous et l'efficacité des opérations. L'utilisation de la vision par ordinateur pour suivre les ressources en temps quasi réel peut contribuer à réduire le temps d'immobilisation des locomotives stationnaires et à accroître l'efficacité opérationnelle.

Flux des passagers

L'un des plus grands défis auxquels sont confrontés les opérateurs est de transporter les passagers d'un endroit à un autre. La congestion, la surpopulation et le potentiel de criminalité entraînent des opérations inefficaces, des pertes de chiffre d'affaires et, en fin de compte, le mécontentement des passagers. Grâce aux caméras installées dans la gare et à bord du train, ainsi qu'au deep learning et à l'IA par la vision par ordinateur, les opérateurs peuvent mesurer et analyser le flux de passagers afin d'améliorer la prise de décision en matière d'exploitation et la planification des gares.

Améliorer l'expérience des passagers

Compte tenu du grand nombre d'options de voyage disponibles pour les consommateurs, le transport ferroviaire doit également s'efforcer d'offrir une expérience améliorée, pratique et sans heurts qui incite les passagers à revenir pour de futurs voyages. La signalisation numérique, les bornes connectées, la 5G et d'autres technologies compatibles avec l'IoT peuvent être exploitées pour que les passagers soient bien informés et divertis avant et pendant le transport.

Signalisation numérique et bornes connectées

La signalisation numérique et les bornes connectées sont intelligentes, pratiques et réactives et transforment l'expérience de voyage des passagers. Elles peuvent afficher des informations en temps quasi réel avec des mises à jour sur les trains et les voies de départ, proposer des offres personnalisées et de la publicité numérique, offrir des scanners de cartes d'embarquement pour un accès rapide aux heures de départ, aux localisateurs de voies ou aux vitesses de marche, ou encore optimiser le flux de personnes et l'orientation. Lorsqu'elles sont équipées de capteurs intelligents, de caméras et d'accélérateurs, les bornes acquièrent encore plus de capacités, notamment en répondant à des gestes sans contact ou en déclenchant automatiquement des alertes de sécurité ou d'urgence en fonction de ce qui se passe dans la gare, par exemple un incendie. Souvent, les bornes et la signalisation numérique peuvent s'autofinancer lorsque les opérateurs permettent aux annonceurs et aux détaillants de monétiser les communications visuelles, de faire participer les passagers et d'augmenter le chiffre d'affaires.

Afin de tenir ses usagers au courant des heures d'arrivée et de tout changement d'horaire, le San Diego Metropolitan Transit System (MTS) s'est associé à Cisco et Davra Networks pour mettre en œuvre une solution basée sur l'architecture Intel® qui utilise l'intelligence périphérique pour traiter les données de localisation provenant des appareils installés dans les trains. Les informations relatives à la programmation affichées sur la signalisation numérique dans les gares et les trains sont ensuite mises à jour de manière dynamique en temps quasi réel en fonction de l'évolution des variables.

Connectivité

La technologie 5G étant désormais une réalité dans le monde entier, les opérateurs peuvent offrir une meilleure expérience Wi-Fi à tous. Les gares ferroviaires équipées d'une infrastructure 5G peuvent proposer le Wi-Fi 5G aux passagers par le biais de bornes publiques situées dans toute la gare. Pour les passagers, cela signifie que des vitesses de téléchargement plus rapides, une latence plus faible et le partage des données sont disponibles. Lorsque les opérateurs souhaitent offrir une connexion Wi-Fi plus robuste à bord, les serveurs de connectivité sans fil peuvent fournir aux passagers le même niveau de vitesse et de fiabilité qu'à la maison.

Pour offrir aux passagers un service d'infoloisirs Wi-Fi ininterrompu à bord, le Glacier Express et le Bernina Express en Suisse, exploités par les Chemins de fer rhétiques (RhB), ont fait appel à la plateforme Passengera d'Advantech. La plateforme est hébergée sur des serveurs embarqués Advantech conformes aux normes ferroviaires, alimentés par des technologies Intel®, et comprend un système d'antenne avancé. Passengera permet aux passagers à la recherche d'un trajet touristique d'utiliser leurs smartphones et/ou tablettes pour visionner un contenu vidéo et audio spécialement produit qui décrit les paysages et les points d'intérêt en fonction de l'emplacement du train. Elle fournit également aux opérateurs ferroviaires des données démographiques de premier ordre sur les passagers, qui leur permettent de mettre au point des promotions ciblées et d'accroître l'audience grâce à un contenu de haute qualité.

Collecte automatisée de titres de transport

En mettant en œuvre des balises de détection, l'edge computing, l'IA et les technologies basées sur le cloud, les opérateurs peuvent éliminer les files d'attente aux distributeurs de billets. Grâce à des capteurs installés sur les plateformes des gares ou dans les trains, le système est conçu pour détecter une application smartphone spécifique lorsque les passagers entrent dans la gare ou dans le train, et pour facturer automatiquement la bonne valeur. Cela permet non seulement de rationaliser le processus pour les passagers et les opérateurs, mais aussi de simplifier la facturation et la gestion du chiffre d'affaires en amont et de recueillir les comportements d'utilisation pour la planification à long terme.

Technologies Intel® pour le transport ferroviaire

Le portefeuille de technologies Intel®, ses années d'expertise, ses ressources spécialisées et son écosystème dynamique de partenaires sont essentiels pour réussir à développer des solutions ferroviaires pour l'avenir. Nos experts sont là pour vous guider et vous soutenir tout au long de votre parcours vers un transport ferroviaire connecté et adapté à l'IoT du futur.

Nos outils logiciels, notamment la distribution Intel® du kit d'outils OpenVINO™, l'Intel® Media SDK et l'Intel® oneAPI, accélèrent le délai de commercialisation des applications ferroviaires et permettent aux développeurs de maximiser les performances dans une infrastructure commune.

Notre portefeuille complet de produits vidéo comprend les technologies matérielles essentielles, telles que les processeurs Intel®, la technologie Intel® Optane™ et les Intel® Vision Accelerator, nécessaires au transport ferroviaire intelligent et connecté. De plus, toutes nos offres matérielles comprennent également des technologies embarquées précieuses telles que les normes de sécurité fonctionnelle, la mise en réseau sensible au temps et la technologie de plateforme Intel vPro®.
Nos technologies, produits et architectures sont complétés par un large éventail de partenaires de l'écosystème. Nous travaillons avec des partenaires dans le monde entier pour accélérer le développement et créer des solutions offrant des performances et une valeur maximales.

Solutions ferroviaires connectées

Les partenaires de l'écosystème Intel® proposent des solutions prêtes pour le marché afin de faire de votre transport ferroviaire intelligent et connecté une réalité. Explorez les solutions qui sont disponibles aujourd'hui pour résoudre vos défis ferroviaires les plus urgents :

• Cisco Connected Rail rassemble les technologies de centre de données, de réseau câblé et sans fil, de sécurité et de logiciels pour former une solution de réseau convergent qui permet de moderniser les organismes de transport en commun.
• La solution de transport connecté Klas TRX R6 offre un modèle d'architecture ouverte qui simplifie la façon dont les trains, les gares et les grands systèmes de transport sont connectés. La plateforme TRX combine des solutions matérielles et logicielles fonctionnant sous KlasOS Keel, ce qui permet de prendre en charge un large éventail d'applications sur une seule plateforme gérée et optimisée en termes de bande passante.
• Zotera Radius Gateway est une plateforme plus sécurisée déployée à la périphérie qui intègre les technologies opérationnelles (OT) et de l'information (IT) en un seul système. La passerelle Zotera permet de collecter, de traiter, d'analyser et de stocker les données à la périphérie du rail pour une prise de décision en temps réel.

Favoriser le transport ferroviaire de la prochaine génération

L'engagement continu d'Intel en faveur de l'innovation crée de nouvelles solutions et possibilités passionnantes pour les gouvernements et les opérateurs, qui peuvent ainsi transformer leur transport ferroviaire afin d'améliorer l'expérience des passagers, de renforcer la sécurité, de permettre une maintenance prédictive et, en fin de compte, de créer un avenir prospère. Avec un solide portefeuille de technologies, des années d'expertise et un écosystème de partenaires dynamique, Intel est prête à faire progresser l'industrie ferroviaire.