Đường sắt của Nhật Bản rất cần thiết cho việc đi lại đi làm hoặc đi học Hoạt động chính xác và an toàn của nó được hỗ trợ bởi quản lý bảo trì hàng ngày Ngoài việc kiểm tra định kỳ, trong trường hợp xảy ra thiên tai, tai nạn, cần phải xác nhận chi tiết tại chỗ và thực hiện các biện pháp cần thiết Khi tình trạng thiếu nhân sự trở nên nghiêm trọng hơn, việc duy trì công việc bảo trì và kiểm tra vốn đòi hỏi nhiều lao động và thời gian đã trở thành một vấn đề và các công ty đường sắt đang nỗ lực nâng cao hiệu quả hoạt động bằng cách áp dụng công nghệ mới nhất Hãy cùng khám phá sự phát triển của ngành quản lý bảo trì cơ sở hạ tầng đường sắt, bao gồm các ví dụ tiên tiến từ nước ngoài

Nâng cao hiệu quả kiểm tra thiết bị đường ray bằng máy bay không người lái

"Nói về tương lai" tháng nàyNỗ lực của Tập đoàn KeikyuCác thí nghiệm trình diễn nhằm xây dựng hệ thống quản lý bảo trì cơ sở hạ tầng đường sắt kết hợp các công nghệ mới nhất hiện đang được tiến hành trên khắp Nhật Bản

JR East đã chuẩn bị cho việc sử dụng máy bay không người lái một thời gian và vào năm 2019, để thử nghiệm, họ đã sử dụng máy bay không người lái để chụp ảnh từ trên không về công trình chuyển mạch đường ray của Ga Shinagawa để chuẩn bị cho việc khai trương Ga Cổng Takanawa Sau khi xác minh các quy trình cần thiết và phương pháp quản lý rủi ro trong thử nghiệm Shinagawa, chúng tôi đang tiến hành thử nghiệm trình diễn kiểm tra thiết bị theo dõi bằng nền tảng máy bay không người lái thông minh của KDDI, nhằm sử dụng nền tảng này để bảo trì thiết bị vào năm 2020 Nền tảng máy bay không người lái thông minh là nền tảng thực hiện chuyến bay tự động ngoài tầm nhìn trực quan cũng như giám sát và điều khiển từ xa bằng thông tin di động, đồng thời là một gói gồm nhiều công nghệ khác nhau hỗ trợ chuyến bay ổn định, chẳng hạn như dự báo thời tiết độ phân giải cao trên bầu trời và bản đồ 3D

Ví dụ về cảnh quay từ trên không của máy bay không người lái
(Nguồn: Thông cáo báo chí KDDI)

Để lại xác nhận phản hồi ban đầu cho máy bay không người lái trong trường hợp xảy ra thảm họa

Ngoài ra, vào tháng 11 năm 2021, Đường sắt Nagoya đã tiến hành một thử nghiệm trình diễn nhằm kiểm tra đường ray bằng máy bay không người lái sau khi thảm họa xảy ra Chuyến bay không người lái được thực hiện thành hai phần Lần đầu tiên là bay tự động theo lộ trình đã đăng ký trước và kiểm tra chướng ngại vật, lần thứ hai là sử dụng kết hợp lái tự động và vận hành bằng tay để kiểm tra chặt chẽ chướng ngại vật Trước đây, tình trạng đường ray được kiểm tra bởi các nhân viên tuần tra đường ray và tiến hành chạy thử, nhưng bằng cách sử dụng máy bay không người lái cho công việc xác nhận ban đầu, có thể hiểu được thiệt hại và đẩy nhanh công việc kiểm tra, đồng thời đảm bảo an toàn cho người lao động Thông thường, sẽ mất khoảng hai giờ để kiểm tra đoạn đường ray dài khoảng 1,3km giữa Ga Oe và Ga Higashi-Nagoyako, đoạn trình diễn, nhưng với máy bay không người lái, chuyến đi khứ hồi có thể hoàn thành trong khoảng 10 phút

Giám sát hình ảnh từ xa theo thời gian thực được gửi từ máy bay không người lái
(Nguồn: Thông cáo báo chí của Prodrone)

Đường sắt Nagoya đã bắt đầu thử nghiệm trình diễn tại bốn điểm giao cắt dọc tuyến, sử dụng AI để phân tích hình ảnh từ camera bên trong và bên ngoài đường giao nhau nhằm phát hiện những điều bất thường Mục đích là sử dụng AI để phán đoán các tình huống nguy hiểm, chẳng hạn như khi người hoặc ô tô dừng lại trong thời gian dài tại nơi giao nhau với đường sắt và phát hiện các dấu hiệu của một vụ tai nạn

Hoa Kỳ hoạt động của máy bay không người lái đã đi trước một bước với việc cất cánh và hạ cánh không người lái

Việc kiểm tra cơ sở hạ tầng đường sắt bằng máy bay không người lái bay ngoài tầm nhìn hiện đang trong giai đoạn trình diễn ở Nhật Bản nhưng việc sử dụng thực tế đã bắt đầu ở nước ngoài Tại Hoa Kỳ, vào tháng 6 năm 2021, Cục Hàng không Liên bang lần đầu tiên đã cho phép chuyến bay ngoài tầm nhìn trực quan sử dụng bến tàu không người lái cố định và công ty đường sắt chở hàng BNSF đã bắt đầu sử dụng nó Dock máy bay không người lái được BNSF sử dụng là một thiết bị cố định được phát triển bởi Skydio, nhà sản xuất máy bay không người lái kỳ lân đến từ Hoa Kỳ, có thể tự động cất cánh, hạ cánh và sạc pin Nếu một bến tàu không người lái được lắp đặt, máy bay không người lái có thể cất cánh và hạ cánh mà không cần nhân viên hoặc phi công lái máy bay không người lái phải đến địa điểm

Máy bay không người lái tự động cất cánh từ đế máy bay không người lái của Skydio
(Nguồn: kênh YouTube Skydio)

BNSF sử dụng máy bay không người lái để kiểm tra cơ sở hạ tầng đường sắt như cầu và đường ray, ứng phó với các trường hợp khẩn cấp trong trường hợp xảy ra tai nạn và giám sát các khu vực xung quanh sân đường sắt để thay thế phương tiện Các phương tiện kiểm tra chuyên dụng phù hợp hơn máy bay không người lái trong việc phát hiện các vết nứt nhỏ trên đường ray, nhưng việc sử dụng phương tiện kiểm tra để kiểm tra toàn bộ mạng lưới đường sắt dài 52300 km do BSNF sở hữu trên khắp Hoa Kỳ và Canada là không thực tế Mục đích là để tăng tần suất kiểm tra bằng máy bay không người lái, điều này sẽ giúp phát hiện sớm và ngăn ngừa những bất thường

Tại Trung Quốc, đường sắt cao tốc đã được kiểm tra bằng 5G và máy bay không người lái

Hơn 60% trạm gốc 5G trên thế giới tập trung,Trung Quốc đang dẫn đầu trong việc áp dụng 5GViệc kiểm tra cơ sở hạ tầng đường sắt đang được đưa vào sử dụng thực tế bằng cách kết hợp 5G và hoạt động của máy bay không người lái tự động Đường sắt cao tốc Jinghu, nơi vận hành tuyến đường sắt cao tốc nối Bắc Kinh và Thượng Hải, đã giới thiệu hệ thống kiểm tra đường ray sử dụng 5G và máy bay không người lái tự động vào năm 2021, nhân kỷ niệm 10 năm khai trương Vị trí của máy bay không người lái được đo bằng Hệ thống vệ tinh dẫn đường Beidou do Trung Quốc phát triển và vận hành độc lập và có thể vận hành với độ chính xác cao hơn GPS Ngoài ra, do 5G được sử dụng để liên lạc từ máy bay không người lái nên có thể truyền hình ảnh độ phân giải cao trong thời gian thực Việc kiểm tra chính xác mà 4G không thể thực hiện được giờ đây có thể được thực hiện từ xa

Việc kiểm tra bằng máy bay không người lái đang được đẩy nhanh ở Nhật Bản do luật liên quan đến ngoài tầm nhìn

Tại Nhật Bản, dự kiến luật pháp sẽ được ban hành vào cuối năm 2022 để cho phép máy bay không người lái bay ngoài tầm nhìn trong các khu vực có người lái, bao gồm cả các thành phố, nhằm sử dụng máy bay không người lái nhiều hơn Việc kiểm tra trên các tuyến đường sắt có thời gian phục vụ tàu ngắn phải được thực hiện vào ban đêm giữa chuyến tàu cuối cùng và chuyến tàu đầu tiên, nhưng bằng cách sử dụng máy bay không người lái, việc kiểm tra có thể được thực hiện bất cứ lúc nào, kể cả ban ngày mà không ảnh hưởng đến hoạt động của tàu Máy bay không người lái và 5G cũng sẽ đóng một vai trò quan trọng ở Nhật Bản, không chỉ trong việc nâng cao hiệu quả công tác thanh tra mà còn là phương tiện thực hiện cải cách phong cách làm việc trong việc bảo trì và quản lý cơ sở hạ tầng đường sắt