[市場動向]

5GとAIで鉄道運行をリアルタイムに遠隔監視、京急電鉄の久里浜工場で実証実験

2021年3月29日(月)IT Leaders編集部

中央復建コンサルタンツ、NTTドコモ、京浜急行電鉄、横須賀市の4者は2021年3月26日、5GとAI/ディープラーニング(深層学習)を活用し、鉄道インフラをリアルタイムに遠隔から自動監視する実証試験に成功したと発表した。1秒未満での4K映像の取得・AI解析・配信ができる。2021年4月以降、同実証で構築したシステムの高度化と、鉄道事業およびその他領域における本格運用を検討する。

 中央復建コンサルタンツ、NTTドコモ、京浜急行電鉄、横須賀市が、5GとAIディープラーニング(深層学習)を活用し、鉄道インフラをリアルタイムに遠隔から自動監視する実証試験に成功した(図1)。

 4K映像を5Gで伝送し、網内クラウド環境(MEC)において高速AIディープラーニングにより解析したあと、解析結果を遠隔地にリアルタイム配信した。2020年12月21日~2021年2月12日に京急電鉄の久里浜工場で実施した。

図1:鉄道をリアルタイムに遠隔から自動監視する実証試験の概要(出典:中央復建コンサルタンツ、NTTドコモ、京浜急行電鉄、横須賀市)図1:鉄道をリアルタイムに遠隔から自動監視する実証試験の概要(出典:中央復建コンサルタンツ、NTTドコモ、京浜急行電鉄、横須賀市)
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 検証では、通常時の車両監視と災害時を想定した線路点検を対象とした。車両監視では、固定4Kカメラとサーマルカメラで車両の床下機器を撮影し、台車の疑似的な亀裂やブレーキパッドの摩耗、機器収容箱ハンドルの開き、車軸温度の上昇を検出した。線路点検では、ドローン上の4Kカメラで線路を撮影し、飛来物などを想定した大きさ・形状の異なる障害物の検知をした。各解析結果は、遠隔PCにリアルタイム配信した。

 車両監視では、4K映像を5G伝送し、MECでAI解析後、遠隔地にリアルタイム配信するという技術を用いて、映像の取得から遠隔地への配信まで0.94秒で行った。AI解析では、幅1mmの擬似的な亀裂を検出し、ハンドル・ブレーキパッド・車軸温度は、試行ごとに対象の異常を見逃さずに検出することに成功した。

 線路点検では、ドローンとの通信に、Wi-Fiの構成だけでなく、ドローン上の5G端末(上空)と5G基地局(地上)が直接通信可能な構成を導入した。5G端末の上空利用構成を用いたリアルタイムでの4K映像のMEC高速AI解析・配信技術を確立した。各構成において、4K映像を5G伝送し、MECでAI解析後、遠隔地に配信するまで、1.26秒~1.33秒での伝達を達成した。AI解析では、10cm角の木片から身長170cmの人まで、試行ごとに対象の異常を見逃さずに検出することに成功した。

 5G端末の上空利用では、Wi-Fi区間を28GHz(ミリ波)の実験局に置き換えて検証を行った(写真1)。5Gの上空利用は、現状では設備や電波干渉調整などの課題があるが、将来的には映像伝送と「無人地帯の目視外飛行」を通じた新たな産業創出(被災状況確認や医療、建設管理など)の可能性を持つ。

写真1:5G端末における上空利用時のシステム構成(出典:中央復建コンサルタンツ、NTTドコモ、京浜急行電鉄、横須賀市)写真1:5G端末における上空利用時のシステム構成(出典:中央復建コンサルタンツ、NTTドコモ、京浜急行電鉄、横須賀市)
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●Next:「地域課題解決型ローカル5G」の実証の座組みと各社の役割

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