En route pour la transformation digitale

L’utilisation de technologies inspirées de l’IA permettra de créer un réseau ferroviaire plus sûr, plus intelligent et plus convivial pour les passagers.

Un article de Christian Marez, responsable principal du développement commercial pour les transports et la défense, ADLINK.

Les transports ferroviaires constituent l’épine dorsale d’un système de transport durable. Partout dans le monde, ce vieux concept de roues en acier tournant sur des rails en acier demeure le principal moyen de transport de passagers et de marchandises, et ce, en toute sécurité et fiabilité.

D’ailleurs, grâce à la popularité jamais démentie du rail, le marché mondial du transport ferroviaire de passagers devrait atteindre 252 milliards de dollars d’ici 2024, et le secteur du fret ferroviaire représenter quant à lui 114 milliards de dollars. Du point de vue environnemental, nous devrions également nous féliciter de cette croissance continue : il a été démontré que les transports ferrés urbains sont 7 fois plus efficaces sur le plan énergétique par passager que les déplacements en voiture. En outre, le train à grande vitesse est 3,4 fois moins polluant que le transport aérien. Ainsi, les tendances de croissance de la population mondiale et du développement de l’urbanisation continuant de s’affirmer, le rail semble présenter une solution de plus en plus judicieuse en matière de transport.

Savoir s’adapter pour l’avenir

Toutefois, si le rail souhaite conserver sa popularité et être plus compétitif face aux autres moyens de transport, il doit encore relever certains défis. Historiquement, l’industrie ferroviaire mondiale s’est révélée quelque peu conservatrice, s’appuyant sur des technologies éprouvées ayant su traverser les âges. A contrario, les passagers sont devenus plus férus de technologies. Depuis le lancement du smartphone, ils souhaitent et attendent une expérience client améliorée. Ils demandent notamment à ce que les services soient plus performants, comme un réseau WiFi à bord rapide et stable, une billetterie électronique plus pratique, et des mises à jour du trajet en temps réel.

Les exploitants ferroviaires doivent également constamment faire face à des difficultés pour gérer les infrastructures vieillissantes et denses de manière plus rationnelle. Il est urgent d’améliorer l’efficacité opérationnelle, notamment en mettant en œuvre des méthodologies de maintenance plus prédictives, capables de repérer les problèmes potentiels avant qu’ils ne surviennent. Ce type de stratégie revêt une importance capitale pour assurer des activités plus rentables, ce qui offre ainsi la possibilité de réinvestir dans le réseau.

La pandémie de COVID-19 a rajouté une difficulté supplémentaire à la donne. Le nombre de passagers étant censé repartir à la hausse à la fin des périodes de confinement, il faudra alors se concentrer davantage sur la désinfection et la distanciation physique. La sécurité des voies ferrées et du matériel roulant a toujours fait l’objet d’une attention primordiale sur le réseau ferroviaire, mais elle représente désormais une source de préoccupations diverses.




La technologie est mise en vedette

Si le rail veut rester dans la course sur le long terme, il ne doit manifestement pas se reposer sur ses lauriers. Afin de relever bon nombre de ces nouveaux défis, l’industrie ferroviaire s’est lancée dans la digitalisation pour offrir des solutions plus intelligentes répondant aux besoins des clients. Diverses tendances technologiques, telles que l’IdO, le edge computing à accès multiple 5G (5G MEC), l’intelligence artificielle (IA), le big data, le cloud computing et la blockchain, se rejoignent de manière de plus en plus innovante pour accompagner le changement du réseau ferroviaire.

L’IA jouera un rôle particulièrement important sur la voie de la transformation digitale. L’utilisation de capteurs intelligents et d’une connectivité omniprésente implique que les systèmes ferroviaires produisent une quantité de données inégalée jusqu’à présent, inondant les opérateurs de données. L’IA sera de plus en plus utilisée pour exploiter la valeur de ces informations en fournissant aux opérateurs des informations exploitables pour la prise de décision, et même en générant une réponse automatisée le cas échéant.

C’est uniquement grâce à l’utilisation de l’IA que tout le potentiel des données, de l’analyse et du cloud peut être exploité pour améliorer l’expérience des passagers, les activités ferroviaires, la maintenance des actifs, la sécurité et la sûreté. In fine, cela se traduira par une augmentation de la satisfaction des clients et des revenus, ainsi que par une diminution des coûts.




La digitalisation à l’œuvre

Mais concrètement, qu’est-ce que cela va changer pour les passagers et les exploitants ? Dès l’instant où les passagers entrent dans une gare, les systèmes basés sur des capteurs pourraient assurer la détection automatique des masques et le contrôle thermique, puis alerter les gestionnaires de la gare en cas de non-conformité ou de maladie potentielle.

En outre, les clients peuvent utiliser le système de désinfection des mains sans contact pour renforcer l’hygiène. L’enregistrement peut également être géré via des bornes de billetterie et de contrôle des bagages sans contact, avec un encaissement automatisé des titres de transport via les smartphones.

Le trafic pourrait également subir une transformation via la digitalisation. L’utilisation de capteurs et de systèmes de vision pourrait prendre certaines tâches en charge, comme compter les personnes, ce qui permettrait de mettre en place un affichage plus dynamique s’adaptant automatiquement en fonction des flux des passagers. De même, les systèmes d’information dédiés aux passagers deviennent plus réactifs et sont mieux actualisés. Ils fournissent un aperçu en temps réel des taux d’occupation des wagons lorsque les passagers tentent de monter dans leur train. L’amélioration de la connectivité WiFi et 5G (dans la gare et dans le train) assurera une connectivité à faible latence offrant aux passagers la possibilité de travailler ou de se détendre sans être tributaires du réseau.

Les exploitants ferroviaires peuvent également en tirer des avantages considérables en termes de rentabilité. Les capteurs peuvent être utilisés sur les biens à haut risque, tels que les portes des trains, les pantographes ou les essieux, afin de détecter les anomalies et d’éviter les pannes ou les défaillances opérationnelles. De surcroît, des capteurs installés sous les planchers du matériel roulant peuvent être utilisés pour surveiller la voie à mesure que le train avance. Les exploitants peuvent ainsi mieux contrôler l’état du matériel grâce à ces données, ce qui permet de réduire les pannes inopinées. Parallèlement, des systèmes de détection d’obstacles et d’intrusions, capables d’alerter les opérateurs ou de déclencher une réponse autonome immédiate, pourraient être utilisés pour détecter des débris, des animaux, des personnes ou des véhicules présents sur les voies ferrées ou les traversant.

La protection automatique des trains constitue un autre domaine passionnant de la digitalisation. Actuellement, les voies ferrées sont divisées en divers « blocs » avec des équipements au sol utilisés pour détecter si un train se trouve à proximité. Des signaux indiquent alors aux trains qui arrivent si un bloc peut être franchi sans danger. Ce système ne permet toutefois pas de connaître la position exacte du train, ce qui peut perturber la régularité du service.

Désormais, les progrès de l’IA contribuent à exploiter les trains de manière plus automatisée, avec des systèmes de signalisation et de contrôle de la vitesse en cabine pris en charge par une technologie calculant la vitesse et les parcours optimisés en fonction d’un panel de facteurs tels que la capacité des voies, les conditions météorologiques et la planification des horaires. L’analyse vidéo via l’IA permet de localiser la position exacte d’un train et la communique au contrôle ferroviaire et aux autres trains du réseau. Ces systèmes de positionnement avancés pourraient permettre aux trains de se rapprocher les uns des autres, augmentant ainsi la capacité et réduisant les encombrements sur les voies.

Enfin, une sécurité vidéo sur tout le réseau s’impose. L’analyse vidéo via l’IA à la périphérie peut contribuer à transformer les systèmes de vidéosurveillance traditionnels en systèmes de surveillance réelle intelligents capables de détecter les comportements suspects dans les trains ou dans les gares, les actes de vandalisme dans les trains ou les passagers qui tentent de voyager sans titre de transport. Ces moyens technologiques supplémentaires permettent de dispenser les opérateurs de surveiller en permanence les flux de sécurité, ce qui libère les employés pour s’occuper d’autres tâches.




Un partenariat fort

Nul doute que la digitalisation et l’utilisation de l’IA offrent des possibilités infinies au secteur ferroviaire. Toutefois, le défi posé aux exploitants est de pouvoir introduire ces innovations sur le marché de manière rentable et axée sur les résultats. Des technologies extrêmement performances pour la mise en réseau, la connectivité, le traitement des données et l’IA devant fonctionner en toute homogénéité sont par conséquent nécessaires, souvent dans des conditions environnementales difficiles où des facteurs tels que la température et les vibrations entrent en ligne de compte.

La réponse pour les intégrateurs et exploitants de systèmes ferroviaires est de travailler avec des fournisseurs de technologie fiables et capables de prendre en considération les caractéristiques spécifiques de l’environnement ferroviaire. Le matériel doit, au besoin, être personnalisé et rendu plus résistant, ainsi que certifié conforme aux normes mondiales de conformité et de sécurité. Les fournisseurs de systèmes doivent pouvoir proposer des solutions et une assistance à durée de vie prolongée. Ils doivent également être en mesure d’offrir une valeur ajoutée via des services de conception de produits basés sur des logiciels qui accélèrent la mise sur le marché.

Des partenariats stratégiques peuvent permettre de concrétiser tout cela en toute fiabilité, comme le partenariat d’ADLINK avec Intel. Cet accord a abouti à une large gamme de produits finis pour le secteur du rail, ce qui permet aux entreprises ferroviaires de numériser leurs activités et de développer des applications d’IA de pointe afin d’exploiter le plein potentiel des données.

Les entreprises ferroviaires peuvent s’engager dans ce processus en quatre étapes : évaluer et définir l’avenir, élaborer un plan, partir avec peu mais progresser rapidement, partager les apprentissages et réitérer.

Ainsi, en tirant pleinement parti d’un partenariat fort, les entreprises peuvent s’atteler à la digitalisation du secteur ferroviaire de manière rapide et efficace, et ce, au bénéfice de tous.

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