【專題探索】朝向智慧化推進之5G鐵道應用服務
陳婕莉．彭義琹．尤晴韻 (2022/02/14) 《台經月刊第45卷第2期》
智慧鐵道(Intelligent Rail, Smart Rail)與過去獨立封閉式之傳統鐵道系統架構不同，係透過網路化、數位化及智慧化架構，例如整合影像、聲音、資料、控制指令等列車行控資訊以及演算技術等，藉以強化行車控制、營運效能及維修養護，進一步發展乘客服務相關之資訊設備及創新應用，確保更為安全、舒適、便利的鐵道交通運輸品質。第五代行動通訊技術(5th generation mobile networks, 5G)的進步以及人工智慧(Artificial Intelligence, AI)發展的愈漸成熟，使得智慧鐵道涉及的發展範圍更為廣闊且具象。
對於智慧鐵道應用服務透過5G低延遲、大寬頻之高速連網功能特性結合智慧科技，主要應用服務包含智慧列車控制與管理（列車自動運行、列車節能運轉、列車車流與排成控制、號誌系統優化及無線列車控制系統）、智慧巡檢（AI巡檢、巡檢機器人）、智慧維修（智慧化雲端路線管理資訊系統含核心設備預警保養、查修）、旅客服務（服務機器人、交通行動服務、旅客服務智慧化），導入智慧化資產管理的應用概念，提高營運機構維護管理效能、行車安全與服務品質，降低維運成本。
包括德國、日本與我國在內，全球不少國家或鐵道經營者都已對智慧鐵道提出5G應用策略並持續研發發展中，本文透過5G智慧鐵道國內外發展現況與趨勢，並蒐集智慧鐵道應用服務案例，最終研擬應用服務挑戰與議題，以供未來我國5G智慧鐵道發展參考。
5G智慧鐵道國際發展現況與趨勢
各國依據其科技研發現況、社會經濟環境發展、政策推動方向，對於智慧鐵道之5G應用服務與實證場域有不同需求及其考量。德國為重視建置智慧鐵路基礎設施之整合管理平台，將鐵路系統完全自動化，提升列車運行效率，主要發展服務項目為提供個人化旅運方案、智慧排點系統、鐵道設施診斷與分析平台、運轉即時回報系統等服務。日本則因為人口老化、生產勞動力不足，著重鐵路智慧化發展，以減少鐵道維運與勞動成本，包含智慧維修、列車控制與即時傳輸、機器人等。以下針對德國與日本發展現況說明與介紹。
（一）德國推動列車全自動化、智慧化、即時控制
德國鐵道發展主要推動者為德國鐵路公司(Deutsche Bahn AG, DB)，德鐵於2015年以來積極投入智慧軌道運輸發展，並提出德鐵4.0策略，包含六大主軸為智慧旅運、智慧化基礎設施、智慧物流、智慧維修、智慧網路與智慧管理，期盼德鐵可在未來成為智慧交通之領頭羊。
德鐵更在2020年宣布數位鐵路（即德國數位鐵路）倡議，期盼為鐵路系統帶來未來的技術，並表示人工智慧、自動駕駛等新興技術將成為鐵路上的新常態，德鐵以基礎設施完全現代化和數位化作為此推動策略的基礎。隨著歐洲列車控制系統的推出，德鐵列車控制和安全技術將在2035年更新，如數位聯鎖系統、整合控制和作業系統。在數位鐵路系統的第二階段，數位鐵路系統充分發揮了潛力，德鐵將推動列車全自動化、智慧化、即時控制，並透過感測器可識別其周圍環境和位置。數位化、自動化和人工智慧是提高鐵路網絡運行和最佳利用率的關鍵。
5G應用、智慧鐵道、人工智慧、數位轉型、自動駕駛、智慧維修、交通行動服務、列車控制、雲端平台、AR/VR應用
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