Когда речь заходит о спутниках в транспорте, большинство из нас представляет навигационное приложение в телефоне. Европейский проект SPATRA показывает, что орбита может предложить гораздо больше: данные наблюдения Земли, усиленные искусственным интеллектом, помогают следить за температурой рельсов и сокращать заторы на пограничном переходе в Сербии. Цель проста — более безопасный, эффективный и экологичный наземный транспорт, а в конце ты можешь проверить, какой ты путешественник в мире данных.
Европейская сеть наземного транспорта сталкивается сразу со многими проблемами. Движение становится плотнее, вся система усложняется, а её влияние на окружающую среду растёт. Для управляющих дорогами и железными дорогами это серьёзный вызов. Проект SPATRA, финансируемый ЕС, предлагает ответ, который приходит с орбиты: спутниковые данные, усиленные искусственным интеллектом.
Цель команды была амбициозной, но конкретной. Сети наземного транспорта должны стать безопаснее, эффективнее и экологичнее, а инструментом, который должен это обеспечить, служат данные, уже вращающиеся над нашими головами.
Данные наблюдения Земли давно дают важнейшие сведения для таких отраслей, как сельское хозяйство и управление катастрофами. Тем не менее остаётся много областей, где весь потенциал этой технологии не используется. Команда SPATRA выделила две такие отрасли: автомобильный и железнодорожный транспорт. По её мнению, приложения на основе спутников могли бы принести там гораздо больше пользы.
Координатор проекта Даниела Ристич-Дюрант (Danijela Ristic-Durrant) из OHB Digital Services в Германии обращает внимание на определённую привычку мышления. «Когда мы говорим об использовании спутниковых данных в наземном транспорте, мы склонны думать о приложениях, использующих глобальные навигационные спутниковые системы, например EGNSS», — говорит исследовательница.
Между тем другой источник информации из космоса остаётся в тени. «Данные наблюдения Земли, например находящиеся в открытом доступе данные Copernicus Sentinel, используются не так активно. В этом проекте мы хотели показать ситуации, в которых такие данные могли бы приносить пользу», — объясняет Ристич-Дюрант. Слова «в открытом доступе» здесь важны: это ресурсы, к которым может обратиться любой, у кого есть идея, как их применить.
Команда предложила и разработала два сценария использования: один для железной дороги, другой для автомобильных дорог. Оба работают по одному принципу: спутниковые данные поступают в модели, усиленные искусственным интеллектом, а те выдают информацию, помогающую людям принимать лучшие решения.
Первый сценарий был посвящён тому, как температура влияет на железнодорожные сети. Сегодня управляющие инфраструктурой действуют главным образом по прогнозам. «Управляющие инфраструктурой часто используют прогнозы погоды, чтобы предсказать, не нагреются ли пути слишком сильно», — объясняет Ристич-Дюрант.
Когда риск высок, машинисты получают так называемые предписания о снижении скорости, либо движение останавливают полностью. Как подчёркивает координатор, это может приводить к серьёзным сбоям в работе железной дороги.
Команда SPATRA разработала систему, которая объединяет тепловые спутниковые данные Copernicus с машинным обучением. Алгоритмы повышают разрешение данных, благодаря чему можно следить за температурой рельсов и оценивать риск выброса пути, то есть деформации рельсовой колеи.
Решение испытали в полевых условиях в Сербии. Испытания показали, что система может позволить управляющим инфраструктурой непрерывно отслеживать колебания температуры рельсов по всей сети. В результате риски деформации пути можно выявлять раньше, что способствует безопасному и эффективному железнодорожному сообщению.
Второй сценарий привёл команду на автомобильные дороги, а именно на сербский пограничный переход Батровци. Цель состояла в том, чтобы справиться с заторами и оптимизировать парковочные площадки. «Идея заключалась в том, что логистические менеджеры могли бы использовать спутниковые данные, чтобы следить за уровнем заторов на границах, а также оценивать заполненность парковочных мест», — говорит Ристич-Дюрант.
В этом приложении соединилось несколько технологий. Проект использовал возможности как Европейской глобальной навигационной спутниковой системы, так и спутниковых систем Copernicus в сочетании с компьютерным зрением на основе дронов и искусственным интеллектом. Результат? Логистические менеджеры смогли эффективнее планировать поездки и точнее оценивать время прибытия.
SPATRA показал, как данные наблюдения Земли можно применять в моделях, усиленных искусственным интеллектом, чтобы обеспечить плавный и безопасный транспорт. Лучшее управление автомобильным движением и более точный мониторинг железнодорожной инфраструктуры имеют и экологическую сторону: более эффективные сети наземного транспорта одновременно более экологичны.
Координатор оценивает результаты трезво. «Нам удалось повысить уровень технологической готовности этих приложений», — отмечает Ристич-Дюрант. Она сразу добавляет, что работа не окончена: «Как и в любой системе, использующей модели искусственного интеллекта, теперь нам нужно собрать больше данных для обучения моделей». Дальнейшие улучшения и полевые испытания должны приблизить технологию к готовности для рынка и стимулировать новые инвестиции в спутниковые решения для наземного транспорта.
Проект SPATRA напоминает, что спутники — это не только навигация. Данные Copernicus Sentinel в открытом доступе в сочетании с машинным обучением позволили следить за температурой рельсов по всей сети и раньше замечать риск деформации пути, а на границе в Батровци помогли оценить заторы и заполненность парковок. Для студентов информатики, геоинформатики или логистики это ясный сигнал: данные с орбиты ждут идей, а искусственному интеллекту нужно их всё больше, чтобы работать лучше.
5 вопросов · одна минута
English
Čeština
Deutsch
Español
Français
Magyar
Italiano
Polski
Português
Русский
Slovenčina
Türkçe
Українська
العربية
中文