智慧軌道系統的遠景與挑戰

智慧軌道建設是台灣前瞻計畫的重點項目,更是符合目前全世界追求低碳與綠能運輸的趨勢。張辰秋博士將陸續從市場需求、政策推動、科技發展與實際應用等四大層面,以及建置「智慧軌道系統」所涵蓋的軌道、軟體(資訊)、硬體(通訊)三大要素,探討如何有效結合台灣強大的資通訊技術能量為軌道建設智慧化、國產化做出貢獻!並且期盼拋磚引玉、集思廣益,共同創造我國智慧軌道系統的優質環境。

近年來我國智慧軌道建設受到政策的加持而產生極大的發展潛能,尤其國產化的推動更讓台灣廠商有機會參與國內軌道建設。

受政策加持,商機龐大

依據「2020年交通科技產業政策白皮書」,目前國內興建中及規劃研究階段的鐵路、捷運及輕軌建設計畫共57項,建設經費達新台幣1兆9,700億元,其中未來5年經費約8,000億元、未來6∼10年經費約1兆1,700億元;所有計畫投資預估可帶動國內產值約3兆2,100 億元,未來10年估計提供每年約34,000 個就業機會。其中,鐵路計畫總產值估計為1兆1,700 億元,捷運建設計畫為1兆8,000億元,輕軌建設計畫為2,400億元。

此外,各鐵道事業機構在未來10年的維修備品採購金額約新台幣619億元,其中約1/3屬國內廠商有能力參與之項目,再加上未來桃園、台中捷運及新北輕軌的備品需求,經濟規模將日益增加。再從全球的觀點檢視,國際機構預測鐵道建設至2023年全球年產值達1,920億歐元(約新台幣6.9兆元),並以亞太、西歐及北美地區為主要市場。

配套措施加速國產化

推動鐵道國產化發展是目前政府重要政策方針,而為了落實此目標,協助產業技術研發及檢測、驗證機制,提升產業自主能力、軌道機電系統國產化發展、軌道產品符合國際規範與需求,而催生出「鐵道技術研究及驗證中心」,透過中心的運作全力整合市場及採購需求,協助國內廠商有更多的機會參與軌道工程標案。目前政府已委請台灣世曦工程顧問公司於2021年底研擬國家規範草案,藉由建立標準規範達到智慧軌道國產化目標。

另一重點則是積極推廣鐵道領域知識與4.0科技,善用我國資通訊技術優勢,包含物聯網(IoT)、大數據(Big Data)、雲端運算(Cloud Computing)、人工智慧(AI)等先端科技,加速軌道智慧化發展。

善用4.0科技 發展軌道系統全自動化、智慧化目標

資通訊(ICT)產業是軌道智慧化與全自動化發展的重要技術,隨著演算技術和資通訊硬體設備愈來愈完備,資訊的串連受到AI與IoT技術的加持而愈趨容易,讓物體之間的感知能力大幅提升;加上攝影監控系統的高清化及5G通訊高速與低延遲的網路傳輸架構,如能提高至10 Giga的速度,不僅可支持軌道的全方位通訊、讓運算與儲存能力相較過去可達百倍的效率、推升數據收集與判讀的精準度,更有助於軌道全自動化駕駛與運行,包括混合路權平面輕軌系統的目標。

另一方面,降低耗能是各國推動節能減碳的重點,而能源是推動軌道系統的基本需求,從阿姆斯特丹的軌道系統均使用再生能源的角度切入,不難看出歐美先進軌道系統使用再生能源的趨勢。預估未來10年內,ICT技術有潛力協助其他產業,至少能幫助全球降低碳排放20%,為全球的節能減碳做出貢獻!而如何使用再生能源也將是台灣建置軌道系統的重要課題與挑戰。


未來,需產學研精誠合作、協同創造

未來的趨勢是跨越空間的障礙,實現身臨其境。當前的5G通訊雖然能以高速、低延遲來提高傳輸速度,但如要達到身歷其境的體驗,則必須得持續發展更快速、更低延時的網路環境。下一個10年,物聯數量將達到千億級、寬頻速度每人將達到10Gbps、演算能力達到100倍提升、儲存能力實現100倍提升、可再生能源的使用將超過50%…圍繞資訊和能量的產生、傳送、處理和使用,技術需要不斷地演進。我們期盼產學研精誠合作,以開放包容、協同創新的機制,彙及全人類的智慧和創新能力,滿足人類發展的需求以及解決所面臨的問題。

台灣目前規劃超過2兆新台幣的軌道相關建設預算,因應現代科技,軌道運輸產業正大步邁向數位化、網路化和智慧化的方向發展,智慧型軌道運輸系統在人工智慧、物聯網、智慧城市相輔相成下,成為軌道交通必然推動的基石。


資料來源: 全球安防科技網編輯部

發佈日期: 2021/07/21


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