Découvrez comment la vision par ordinateur dans les opérations ferroviaires améliore la sécurité, la maintenance et l'efficacité grâce à une surveillance en temps réel et des inspections automatisées.
Les chemins de fer sont un élément essentiel des systèmes de transport terrestre. S'étendant sur plus d'un million de kilomètres de voies à travers le monde, les réseaux ferroviaires relient les villes, les industries et les communautés sur de vastes distances. Face à l'expansion de ces systèmes et à la demande croissante, garantir la sécurité et l'efficacité ne se limite pas à de simples contrôles et surveillances manuels.
Les solutions de pointe deviennent de plus en plus essentielles. Par exemple, la vision par ordinateur , une branche de l'intelligence artificielle (IA) qui traite les données visuelles, est utilisée pour rationaliser diverses opérations ferroviaires.
Les systèmes de vision utilisent des caméras et des modèles de vision par ordinateur comme Ultralytics YOLO11 pour offrir aux opérateurs ferroviaires une visibilité en temps réel sur les opérations. Grâce à des tâches telles que la détection d'objets et la segmentation d'instances, des modèles comme YOLO11 peut intervenir pour analyser les voies, les quais, les tunnels et l'intérieur des trains afin de détecter des objets, des personnes ou des dangers.
Imaginez une situation où une personne se tient trop près du bord du quai ou où des débris apparaissent sur la voie. Vision AI peut détecter le problème en temps réel et envoyer une alerte, permettant ainsi aux équipes de la station d'intervenir rapidement et d'éviter que des risques potentiels ne se transforment en retards ou en accidents. Elle assiste également le personnel en surveillant en permanence les zones difficiles à surveiller.
Avec l'adoption croissante de l'IA et de la vision par ordinateur, de plus en plus de villes utilisent Vision AI pour améliorer la sécurité et l'efficacité des opérations ferroviaires. Dans cet article, nous explorerons comment Vision AI est appliquée aux flux de travail du transport ferroviaire à travers le monde. C'est parti !
Les réseaux ferroviaires comportent de nombreux éléments mobiles qui doivent être surveillés en temps réel. Ce qui était traditionnellement effectué par le personnel des gares peut désormais être automatisé grâce à l'IA. Des modèles de vision par ordinateur , comme YOLO11 peut aider les opérateurs de gare à surveiller de plus près les fonctions ferroviaires et à réagir rapidement en cas de problème.
En particulier, les tâches de vision par ordinateur font référence aux fonctions spécifiques que ces modèles peuvent être entraînés à exécuter grâce aux données visuelles des caméras. Voici quelques tâches clés pouvant être utilisées pour surveiller les opérations ferroviaires :
Segmentation d'instances : elle consiste à classer chaque pixel d'une image en catégories prédéfinies. Dans le cadre de la surveillance des infrastructures ferroviaires, elle permet d'évaluer l'état des voies, des quais et d'autres surfaces en identifiant des caractéristiques telles que les fissures, la corrosion ou l'usure.
Si la surveillance par vision est généralement associée à la sécurité et à la surveillance, les systèmes ferroviaires utilisent Vision AI pour bien plus que les tâches de sécurité de base. Elle contribue également à l'amélioration des opérations, au renforcement de la sécurité et à la gestion globale du réseau.
L’un des principaux avantages de l’utilisation de Vision AI dans les transports publics est sa capacité à fonctionner en temps réel, fournissant au personnel des stations des informations opportunes et utiles pour anticiper les problèmes potentiels.
Examinons quelques exemples concrets de la manière dont la vision par ordinateur aide les chemins de fer à fonctionner avec plus de précision et de contrôle.
Face à la croissance continue du trafic ferroviaire en Europe, la nécessité d'une surveillance fiable des infrastructures est devenue cruciale. Les voies doivent être régulièrement inspectées pour détecter toute trace d'usure, de dommages et de désalignement afin de garantir la sécurité et la fluidité des opérations. Cela implique de vérifier des milliers de kilomètres de voies ferrées afin de détecter les premiers signes de défauts avant qu'ils n'entraînent des perturbations ou des accidents coûteux. Vision AI offre un moyen efficace d'automatiser et d'optimiser ce processus d'inspection.
Aux Pays-Bas, par exemple, où le réseau ferroviaire s'étend sur des milliers de kilomètres, la surveillance et l'entretien constants des voies constituent une tâche colossale. Si les inspections manuelles restent importantes, elles peuvent être lentes, laborieuses et perturber le service. Pour y remédier, un système de vision par ordinateur a été mis en place pour inspecter l'état des voies en temps réel.
Des caméras installées sur des trains en mouvement capturent un flux continu d'images haute résolution. Ces images sont ensuite analysées par des modèles d'IA Vision entraînés à détecter les défauts d'alignement des voies, les composants usés ou endommagés et les pièces manquantes.
Grâce à une surveillance continue et automatisée, les inspections sont non seulement plus rapides, mais aussi plus précises. Les équipes de maintenance peuvent prioriser les zones nécessitant une attention particulière, réduisant ainsi les contrôles inutiles. Ainsi, les opérateurs ont pu réduire les risques opérationnels, limiter les retards et améliorer la sécurité globale, sans interrompre le service quotidien.
Dans les projets ferroviaires de grande envergure, le maintien de la sécurité sur site constitue l'un des défis les plus persistants. Cela a été particulièrement vrai lors de la construction du réseau ferroviaire urbain de Wuhan, en Chine, où les chantiers actifs et les conditions changeantes ont nécessité une surveillance constante.
Traditionnellement, les contrôles de sécurité reposaient sur une observation manuelle, ce qui signifiait souvent que les risques n'étaient identifiés qu'après un incident. Pour améliorer les délais de réponse et réduire les risques, les chercheurs ont mis en place un système de surveillance de la sécurité en temps réel, basé sur la vision par ordinateur.
Plus de 240 caméras haute définition ont été installées sur les chantiers pour enregistrer l'activité en continu. Les images vidéo ont été traitées sur place grâce à des modèles d'IA capables de détecter non seulement l'entrée de personnes dans des zones dangereuses, mais aussi l'immobilisation ou le mouvement des équipements à proximité, un facteur important pour évaluer les risques en temps réel. En cas de comportement dangereux, le système pouvait immédiatement alerter les responsables du chantier.
Outre l'amélioration de la maintenance et des inspections de sécurité, la vision par ordinateur est également utilisée pour surveiller les voies ferrées en temps réel afin de détecter les intrusions. Il s'agit d'une préoccupation majeure : 995 décès liés aux voies ferrées ont été signalés aux États-Unis rien qu'en 2023. Nombre de ces incidents impliquaient des accès non autorisés aux voies, un domaine où les méthodes de surveillance traditionnelles sont souvent limitées.
Pour y remédier, les compagnies ferroviaires américaines commencent à adopter des solutions de vision par ordinateur . Ces systèmes utilisent des flux vidéo en direct, analysés par des modèles d'IA, pour détecter des événements tels que les intrusions , les obstructions de voie et les violations potentielles de signalisation. En identifiant ces problèmes dès leur apparition, le système permet aux équipes d'intervenir rapidement, avant que le service ne soit perturbé ou que la sécurité ne soit compromise.
Contrairement aux inspections manuelles, effectuées à intervalles réguliers, les systèmes de vision par ordinateur assurent une surveillance continue et en temps réel du réseau. Lorsqu'une menace est détectée, des alertes sont immédiatement envoyées aux opérateurs, permettant des réponses rapides et ciblées. Cela permet une meilleure connaissance de la situation, des interventions plus rapides et une réduction des retards dus à des incidents évitables.
Chaque jour, des millions de repas sont préparés et servis dans les trains et les gares, où l'hygiène est une priorité absolue. En Inde, l'Indian Railway Catering and Tourism Corporation (IRCTC) gère l'un des plus grands réseaux de restauration ferroviaire au monde.
Jusqu'à récemment, les contrôles d'hygiène étaient effectués manuellement, ce qui rendait difficile la surveillance continue de chaque cuisine. Pour optimiser l'efficacité et la fiabilité, l'IRCTC a mis en place un système d'IA Vision qui surveille en temps réel les pratiques de sécurité alimentaire .
Le système se connecte aux caméras de vidéosurveillance installées dans les cuisines et les zones de préparation des aliments. Il utilise des modèles d'IA entraînés à détecter les problèmes d'hygiène courants, comme le fait que le personnel ne se lave pas les mains, qu'il manque des gants ou des charlottes, ou que les postes de travail soient sales.
Depuis son lancement, le système a contribué à améliorer les normes d’hygiène et a permis au personnel de rester plus facilement au courant de la sécurité alimentaire , tout en passant plus de temps à se concentrer sur la préparation des repas, et pas seulement sur la vérification des procédures.
La vision par ordinateur offre de nombreux avantages pour améliorer la sécurité, la maintenance et les opérations quotidiennes des systèmes ferroviaires. Voici quelques-uns de ses principaux avantages :
Malgré les nombreux avantages de Vision AI pour le transport ferroviaire, le déploiement et la maintenance de ces systèmes posent encore des défis. Voici quelques inconvénients à prendre en compte :
Avec le développement des réseaux ferroviaires, la demande de systèmes temps réel fournissant des informations fiables augmente. Les systèmes de vision par ordinateur utilisent la détection d'objets, les contrôles structurels et les alertes en temps réel pour aider les opérateurs à réagir rapidement et avec précision aux problèmes.
Les outils d'IA améliorent les opérations quotidiennes et réduisent les coûts de maintenance à long terme et les risques pour la sécurité. Grâce à ces outils, l'IA est appelée à jouer un rôle déterminant pour rendre les systèmes ferroviaires plus efficaces, réactifs et sûrs.
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