TrainVision от mtrail сокращает время сбора данных о железных дорогах почти на 100%

В течение 15 лет mtrail поддерживает операторов железных дорог и инфраструктуры, обладая глубокой экспертизой в предметной области и техническими решениями, оптимизирующими операционные процессы. С помощью TrainVision компания mtrail превратила эту экспертизу в интеллектуальную систему распознавания объектов на базе Ultralytics YOLO, которая автоматизирует и оптимизирует ручные процессы, обеспечивая эффективное обнаружение аномалий, а также безопасную запись и проверку информации о поездах.

Проблема: почему данные о составе важны#

Точные данные о составе и тяге (точная последовательность вагонов и локомотивов, составляющих поезд, а также длина, вес поезда и данные о тяге) имеют решающее значение для надежного составления расписания и информирования пассажиров. Железнодорожные операторы обязаны передавать эти данные в центральные информационные системы поездов.

Для пассажирских поездов данные о составе обычно можно получить автоматически из плановых данных. Но для строительных поездов и на сортировочных станциях ручной ввод часто по-прежнему необходим. Это означает, что сотрудникам железной дороги приходится вручную фиксировать европейский номер транспортного средства (EVN) каждого вагона и локомотива, как правило, в перчатках и на активно используемых путях. Этот процесс протекает медленно, чреват ошибками и создает реальную угрозу безопасности: каждая секунда, которую работник тратит на планшет, — это секунда снижения бдительности в отношении окружающей обстановки на путях.

TrainVision: распознавание в реальном времени для железнодорожных данных#

TrainVision использует машинное обучение и компьютерное зрение для полной автоматизации этого распознавания, поддерживая текущие ручные процессы и прокладывая четкий путь к полной автоматизации. Для обнаружения объектов TrainVision полагается на Ultralytics YOLO, чтобы точно находить в кадре такие элементы, как EVN и знаки опасности. После обнаружения собственные обученные OCR-модели и модели распознавания mtrail извлекают специфичную для предметной области информацию, считывая сам EVN, определяя классификацию опасностей или тормозные знаки.

Рис. 1. Живая демонстрация TrainVision с использованием Ultralytics YOLO, специально обученной для EVN и маркировки вагонов. (изображение получено в частном порядке).

Для достижения точности, требуемой в данном сценарии использования, mtrail обучает свои модели на реальных изображениях в сочетании с миллионами синтетических изображений, сгенерированных собственными силами. Поскольку процесс синтеза полностью определен и поддается отслеживанию, полученные изображения не требуют ручной разметки, что обеспечивает значительную экономию времени и позволяет mtrail быстро переобучать модели при выявлении нового реального граничного случая (погодные условия, препятствия, необычное освещение).

TrainVision — это не единая универсальная модель. Для каждой целевой платформы mtrail создает индивидуальную модель, оптимизированную под конкретную среду выполнения. Это позволяет интегрировать TrainVision в самые разные среды развертывания: от портативных мобильных устройств до стационарных путевых систем камер, при этом обрабатывая каждое изображение всего за 8–30 миллисекунд.

Почему именно Ultralytics YOLO?#

Для mtrail скорость обнаружения и развертывание на периферийных устройствах были обязательными требованиями. TrainVision должна была надежно работать на мобильных устройствах в полевых условиях, а не только в дата-центре, и на платформах-специфичных моделях, созданных под каждую целевую среду выполнения.

Такая производительность сделала Ultralytics YOLO основой для уровня обнаружения объектов в TrainVision. Модели YOLO обучаются на реальных изображениях для точного определения элементов, таких как EVN и знаки опасности, как при развертывании на мобильных устройствах, так и на стационарных камерах. Затем собственные OCR-модели и модели распознавания mtrail берут на себя специализированную работу, извлекая подробную информацию из того, что обнаружила YOLO.

Преимущества для клиентов и результаты#

Автоматизируя задачу, которая ранее полностью зависела от ручного ввода, TrainVision обеспечивает измеримые улучшения для железнодорожных операторов:

• Сокращение времени сбора данных до 100% за счет исключения ручного ввода EVN в полевых условиях. Компания mtrail отметила скачок эффективности с примерно 40% почти до 100% с Ultralytics YOLO.
• Снижение уровня ошибок как минимум на 90% по сравнению с ручным вводом данных.
• Повышение безопасности персонала за счет устранения отвлекающих факторов при ручном вводе данных на участках с активным движением поездов.
• Потенциал полной автоматизации для стационарных установок, где стационарные системы камер могут проверять широкий спектр специфических для железных дорог точек измерения, включая состав поезда, опасные грузы, тормозные характеристики, состояние вагонов и даты ревизии, без вмешательства человека.

Что дальше для TrainVision#

Дефекты, которые сегодня часто фиксируются вручную с помощью физических наклеек, в будущем можно будет обнаруживать автоматически и передавать напрямую в европейские железнодорожные платформы данных или системы технического обслуживания через стандартизированные интерфейсы, такие как TAF-TSI. Сочетание железнодорожной экспертизы mtrail с компьютерным зрением на таком уровне может еще больше повысить как эффективность, так и качество обнаружения дефектов, а за счет расширения выборочного контроля с помощью стационарных систем поможет создать более комплексный и непрерывный мониторинг безопасности по всей сети.

mtrail видит значительный дальнейший потенциал в проверках безопасности и предиктивном обслуживании подвижного состава. Обнаружение аномалий в настоящее время выполняется вручную при передаче подвижного состава между собственниками и железнодорожными предприятиями, включая выборочные инспекции, определенные стандартами ISO 2859 и Общим контрактом на использование грузовых вагонов, что является естественным следующим направлением для применения возможностей обнаружения TrainVision.

Интересно, как Vision AI может изменить железнодорожные и транспортные операции? Изучите отраслевые решения Ultralytics, ознакомьтесь с нашими вариантами лицензирования или загляните в репозиторий GitHub, чтобы начать работу уже сегодня.