ドコモ・京急電鉄など、5Gと高速AIディープラーニングを活用した鉄道インフラのリアルタイム遠隔・自動監視システムの構築に成功

中央復建コンサルタンツ株式会社、株式会社NTTドコモ(以下、ドコモ)、京浜急行電鉄株式会社(以下、京急電鉄)、横須賀市の4者は、5GとAIを活用して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を実施した。

同実証は、2020年12月21日~2021年2月12日に京急電鉄の久里浜工場において、4K映像を5Gで伝送して網内クラウド環境(MEC:Multi-access EdgeComputing)にて高速AIディープラーニングにより解析した後、解析および結果を遠隔地にリアルタイムで配信した。

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、台車の疑似的なき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。

その結果、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秒で実現することができた。AI解析では、幅1mmの擬似的なき裂を検出し、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すことなく検出することに成功した。

また、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。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1.26~1.33秒で実現した。AI解析では、10cm角の木片~身長170cmの人まで、試行ごとに対象の異常を見逃すことなく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。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)の可能性を秘めているという。
ドコモ・京急電鉄など、5Gと高速AIディープラーニングを活用した鉄道インフラのリアルタイム遠隔・自動監視システムの構築に成功
同実証における各者の役割は以下の通り。

  • 中央復建コンサルタンツ:実証実験の全体を総括
  • ドコモ:5G・MECクラウド環境構築、4K映像配信・AI解析システムの構築
  • 京急電鉄:実証フィールド提供
  • 横須賀市:地域における課題提供および地域横展開に向けた知見の提供

今後中央復建コンサルタンツとドコモは、2021年4月以降、5Gと高速AIディープラーニング、4K映像配信、ドローンなどのデバイスを活用して、本格運用の検討を行うとしている。

なお、同実証は、総務省事業「地域課題解決型ローカル5G等の実現に向けた開発実証に係るインフラ分野におけるローカル5G等の技術的条件及び利活用に関する調査検討の請負」における「遠隔・リアルタイムでの列車検査、線路巡視等の実現」を、4者がコンソーシアムを組んで実施したものである。

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