A rede ferroviária da Alemanha consiste em 5.700 estações e 33.000 km de trilhos, tornando-se a maior da Europa Ocidental.
A Digitale Schiene Deutschland (DSD), parte da operadora ferroviária nacional alemã Deutsche Bahn, está trabalhando para aumentar a capacidade da rede sem construir novos trilhos. Está se esforçando para criar um sistema ferroviário poderoso no qual os trens são automatizados, circulam com segurança com menos intervalo entre si e são direcionados de maneira ideal pela rede.
Em colaboração com a NVIDIA, a DSD está começando a construir o primeiro digital twin em escala nacional para simular totalmente a operação automática de trens em toda a rede. Isso significa criar uma emulação fotorrealista e fisicamente precisa de todo o sistema ferroviário. Incluirá trilhos que atravessam cidades e campos e muitos detalhes de fontes, como medições da plataforma da estação e sensores de veículos.
Usando o digital twin habilitado para IA criado com o NVIDIA Omniverse Enterprise, a DSD pode desenvolver sistemas de gerenciamento e prevenção de incidentes e percepção altamente capazes para detectar e reagir de maneira ideal a situações irregulares durante a operação ferroviária diária.
“Com a tecnologia da NVIDIA, podemos começar a realizar a visão de uma rede ferroviária verdadeiramente autônoma”, disse Ruben Schilling, que lidera o grupo de percepção da DB Netz, parte da Deutsche Bahn. O futuro sistema ferroviário previsto melhora a capacidade, qualidade e eficiência da rede.
Esta é a base para passageiros e clientes de carga satisfeitos, levando a mais tráfego nas pistas e, assim, reduzindo a pegada de carbono do setor de mobilidade.
Dados, Dados e Mais Dados
Criar um digital twin em uma escala tão grande é um empreendimento enorme. Ele precisa de um pipeline 3D personalizado que conecte conjuntos de dados de projeto auxiliados por computador que são construídos, por exemplo, dentro do ecossistema Siemens JT com mapas 3D de alta definição do DSD e várias ferramentas de simulação. Usando o framework Universal Scene Description (USD) de 3D, a DSD pode conectar e combinar fontes de dados em um único modelo virtual compartilhado.
Com sua rede perfeitamente sincronizada com o mundo real, a DSD pode executar testes de otimização e cenários “what if” para testar e validar mudanças no sistema ferroviário, como reações a situações imprevistas.
Executado no NVIDIA OVX, o sistema de computação para executar simulações Omniverse, o DSD poderá operar a simulação persistente, que é regularmente aprimorada por atualizações de fluxo de dados do mundo físico.
Assista à demonstração para ver o digital twin em ação:
Os futuros sistemas de visão computacional poderão realizar continuamente a observação de rotas e o reconhecimento de incidentes, alertando automaticamente e reagindo a riscos potenciais.
Os modelos de sensores de IA serão treinados e otimizados com uma combinação de dados do mundo real e sintéticos, alguns dos quais serão gerados pelo framework do kit de desenvolvimento de software Omniverse Replicator. Isso garantirá que os modelos possam perceber, planejar e agir diante de cenários cotidianos e inesperados.
O Futuro das Ferrovias
Com a sua abordagem pioneira à otimização da rede ferroviária, a DSD espera contribuir para o futuro do sistema ferroviário europeu e para o desenvolvimento da indústria. O compartilhamento de seu pool de dados entre países permite a melhoria contínua e a implantação em veículos futuros, resultando na mais alta qualidade possível e reduzindo custos.
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