Evoluția sistemelor feroviare se îndreaptă spre un viitor definit de eficiență operațională, de siguranță și de automatizare. Pentru a se conforma acestui standard, Bosch Engineering dezvoltă Bosch tram suite, o platformă scalabilă ce combină tehnologiile ce stau la baza percepției, a localizării și a conectivității.
Folosindu-se de experiența vastă, acumulată în sectorul Automotive, Bosch Engineering și-a adaptat tehnologiile la cerințele specifice ale industriei feroviare. Vorbim despre o platformă integrată, realizată de la zero, pentru a oferi asistență imediată, dar și pentru a servi drept fundament pentru automatizări de rang înalt (GoA). Acest articol prezintă o vedere de ansamblu a arhitecturii platformei, a familiei de produse și a avantajelor tehnologice ce derivă din capabilitățile sale.
Bosch tram suite nu este un sistem singular, monolitic, ci o colecție modulară de produse ce permite operatorilor să implementeze soluții adaptate nevoilor specifice. Aceste produse pot fi configurate drept sisteme de sine stătătoare sau combinate într-o singură platformă ce permite utilizarea optimă a funcționalităților.
Forward Assist (asistență frontală) este sistemul principal de asistență pentru vatman și avertizare în caz de coliziune frontală. Este nucleul întregului pachet furnizând informații esențiale cu privire la traseul din fața tramvaiului.
Near Range Assist (asistență de proximitate) este un sistem bazat pe senzori ultrasonici, conceput pentru situații critice la viteză redusă. Este utilizat în principal pentru detectarea persoanelor, pentru manevre în depou și pentru prevenția incidentelor la "pornirea de pe loc".
Flank Assist (asistență laterală) este un sistem care monitorizează unghiurile moarte ale tramvaiului, minimizând riscurile asociate cu vehiculele care virează sau schimbă banda de circulație intrând în fața tramvaiului.
În esența sa, un sistem automatizat funcționează precum o persoană. Trebuie să perceapă lumea, să interpreteze ceea ce percepe, iar apoi să acționeze. Bosch tram suite oferă toate componentele necesare pentru acest proces care poate fi înțeles printr-o analogie simplă: ochii (percepția), creierul (procesarea), și mușchii (acțiunea), toate augmentate de un simț al conștiinței de sine (localizarea) și de abilitatea de a comunica (conectivitatea).
Aceasta este modalitatea prin care sistemul simte mediul său înconjurător. La fel cum un om folosește simțuri multiple pentru a înțelege lumea, Bosch tram suite folosește mai mulți senzori. Fiecare senzor contribuie la întreg, iar prin fuziunea informațiilor transmise de aceștia se creează o imagine mai fiabilă și mai robustă a realității.
Ochiul principal (Camera - MPC3-T): Camera multifuncțională reprezintă principalul element vizual al sistemului.
Funcția tehnică: Un sensor CMOS de tip High Dynamic Range (HDR - Gama Dinamică Înaltă) capturează o imagine care este procesată în timp real de un sistem integrat de tip System-on-Chip (SoC - sistem pe chip).
Ochiul adaptat condițiilor meteorologice (Radar - LRR5): A cincea generație de radar cu rază lungă furnizează măsurători fizice ce extinde percepția sistemului, indiferent de condițiile meteorologice existente.
Al treilea ochi (LiDAR): LiDAR (Light Detection and Ranging - detecție și randare pe bază de lumină) este un factor cheie pentru nivele înalte de automatizare, specializat în precizie geometrică.
Vederea de aproape (Ultrasonic Sensors - USS6 - senzori ultrasonici): Generația 6 a senzorilor ultrasonici Bosch permite monitorizarea vecinătății imediate a tramvaiului sau a trenului pentru a asigura siguranța în condiții de viteză redusă.
Informația adunată de "Ochi"este procesată de creierul sistemului, anume rail processing unit (RPU - unitatea de procesare feroviară).
Funcția tehnică: RPU este o unitate de control de înaltă performanță care servește drept "creier", responsabil cu procesarea centrală. Principalele sarcini ale RPU sunt:
Fuziunea senzorilor: Funcția principală este de a fuziona datele de la toți senzorii—corelând clasificarea oferită de cameră ("persoană") cu măsurătorile radar ("la 50 de metri distanță") și cu poziția LiDAR ("pe trotuar")—într-o înțelegere singulară, unificată a lumii înconjurătoare.
După ce creierul ia decizii, "mușchii" sistemului—interfețele cu vehiculul—preiau controlul.
Vocea (HMI Interface - interfața om-mașină): Când RPU decide că este nevoie să trimită o avertizare, acesta trimite o comandă pe ecranul și în boxele vatmanului, generând sunete și semne luminoase care spun, "Atenție!"
Funcțiile de bază sunt îmbunătățite prin două capacități suplimentare: localizare și conectivitate.
Detectarea mișcării (IMU - Inertial Measurement Unit - unitatea de măsurare a inerției): IMU, un sensor bazat pe MEMS cu un accelerometru în 3 axe și giroscop, oferă un flux continuu de date despre fiecare mișcare a tramvaiului sau a trenului. Rolul său primar este navigarea prin calcul (dead reckoning), ceea ce permite sistemului să mențină o poziție estimată exactă în lipsa temporară a serviciului GNSS.
Conectivitatea la Cloud. O conexiune celulară (LTE) permite sistemului să comunice cu un server, ceea ce transformă tramvaiul sau trenul într-un nod ce face parte dintr-o rețea conectată.
Ca următor pas inovator după lansarea Tram assist suite, Bosch Engineering lucrează deja la concepte pentru transportul feroviar urban automatizat al viitorului. Un exemplu este automatizarea traficului din depouri. Acest lucru va permite vatmanului să parcheze tramvaiul în depou, la finalul turei, cu ajutorul funcției automate. Funcția automată va prelua controlul înainte ca tramvaiul sau trenul să fie plasat în poziția finală în depou - fără alte intervenții suplimentare din partea vatmanului.
Bosch tram suite reprezintă o schimbare de paradigmă în tehnologia feroviară urbană. Conceptul depășește implementările bazate pe sisteme izolate și pentru a crea o platformă conectată, fiecare componentă este realizată pentru a susține viitorul automatizării. Combinând senzorii de ultimă generație cu procesare rapidă, bazată pe AI și infrastructură scalabilă, Bosch Engineering oferă o soluție care este mai mult decât suma părților. Platforma aduce o îmbunătățire semnificativă din punctul de vedere al siguranței operaționale, oferind, în același timp, o investiție pragmatică și strategică în obținerea unui sistem de transport public mai sigur, mai eficient și mai automatizat.