エッジAIで路面電車の安全運行を支えるリアルタイム障害物検知システム
都市部の路面電車ネットワークでは、一般車両や歩行者と道路空間を共有する区間が多く、周辺環境を的確に把握することが安全運行の重要な要素となっています。こうした課題に対応するため、あるスマートシティプロジェクトでは、路面電車の衝突回避を支援するリアルタイム障害物検知システムの導入が進められました。
本事例では、SINTRONESのエッジAIコンピューター「ABOX-5210」を活用し、複数のセンサーから取得したデータを車両側で処理することで、都市部の複雑な走行環境における障害物の検知・分類と衝突リスクの早期把握を支援しています。
一般車両や歩行者と道路を共有する路面電車の課題
路面電車は、自動車や二輪車、歩行者が行き交う道路上を走行するため、専用軌道とは異なる安全上の課題があります。特に交通量の多い都市部では、交差点への車両の進入や歩行者の横断など、周囲の状況が短時間で変化します。
こうした環境では、前方の障害物を早期に検知し、運転士や車両側の安全システムに必要な情報を迅速に提供することが重要です。障害物の検知から警告までの処理遅延を抑えることで、危険への対応に必要な時間を確保しやすくなります。
また、カメラ、レーダー、LiDARなど、異なる特性を持つセンサーのデータを組み合わせることも求められます。車両、歩行者、その他の障害物を適切に識別することで、誤検知による不要な警告を抑えながら、周辺状況の認識精度を高めることができます。
一方、路面電車に搭載する機器には、走行時の振動や衝撃、車載電源の変動、屋外の温度変化に対応する耐環境性能も欠かせません。
センサーデータをリアルタイムで処理し、衝突回避を支援
路面電車の衝突回避支援システムでは、障害物を検知するだけでなく、その情報を運転士への警告や車両側の安全機能につなげることが重要です。
カメラ映像やレーダー、LiDARから取得したデータを組み合わせるセンサーフュージョンにより、車両前方の状況を多角的に把握できます。さらに、エッジAIによって車両側でデータを解析することで、外部ネットワークを介さずに障害物の検知・分類を行い、迅速な警告判断に必要な情報を提供できます。
こうした仕組みは、危険が発生してから対応するだけでなく、衝突につながる可能性のある状況を早期に把握する予防的な安全対策を支援します。
ABOX-5210による高性能エッジAIとマルチセンサー処理
本プロジェクトでは、SINTRONESのABOX-5210を衝突回避支援システムの中核となる演算プラットフォームとして採用しました。
ABOX-5210は、Intel®プロセッサーとNVIDIA® GPUを組み合わせた高性能エッジAIコンピューターです。CPUとGPUの処理能力を活用することで、複数のセンサーから取得したデータの統合処理とAI推論を車両側で実行できます。
これにより、路面電車の前方に存在する車両、歩行者、その他の障害物の検知・分類を支援します。処理結果を衝突回避支援システムと連携させることで、運転士への警告や安全上の判断に必要な情報を迅速に提供できます。
また、ABOX-5210は、鉄道・車載用途を考慮した堅牢設計を採用しています。EN 50155およびE-Mark（E13）への対応により、走行時の振動や衝撃、電源変動などが発生する環境でのシステム運用を支援します。
リアルタイム障害物検知による安全性と運用効率の向上
ABOX-5210を活用した衝突回避支援システムは、路面電車の安全運行に必要な情報をリアルタイムで提供するとともに、長期的なシステム運用を支えることを目的としています。
- 迅速な衝突リスクの把握： 車両側でセンサーデータを処理し、障害物の検知・分類結果を迅速に提供することで、運転士や安全システムによる早期対応を支援します。
- 遠方の障害物の検知・分類： カメラ、レーダー、LiDARなどのデータを活用し、車両前方の障害物を早期に認識することで、警告や必要な対応のための時間確保に役立ちます。
- 長期運用を考慮した堅牢設計： 鉄道・車載環境に適した耐環境性能により、走行時の振動や電源変動がある条件でも安定したシステム運用を支援します。
- 保守負担と総所有コスト（TCO）への配慮： 堅牢なハードウェア設計は、機器の故障や予期しない停止に伴う保守対応の抑制に役立ち、長期的な運用コストの最適化につながります。
- 継続的な運行を支える信頼性： 温度変化や振動などの厳しい車載環境を考慮した設計により、日常運行におけるシステムの安定性を支援します。
エッジAIが支える次世代の路面電車安全システム
都市部の路面電車では、一般車両や歩行者と道路空間を共有するため、周辺環境をリアルタイムで把握し、衝突リスクを早期に認識することが重要です。エッジAIとセンサーフュージョンを組み合わせることで、車両側で障害物を検知・分類し、安全運行に必要な情報を迅速に提供できます。
SINTRONESのABOX-5210は、高性能なCPU・GPU処理と鉄道・車載用途に適した堅牢設計により、こうした衝突回避支援システムの構築を支えます。
SINTRONESは、ABOXおよびVBOXシリーズをはじめとする鉄道・交通分野向けのコンピューティングソリューションを提供しています。路面電車の障害物検知に加え、車両管理、先進運転支援システム（ADAS）、スマート交通インフラなど、さまざまな用途でエッジAIの活用を支援し、安全で効率的な都市交通の実現に貢献します。