50개 이상의 국가에서 철도 시스템을 지원하는 글로벌 운송 기업인 히타치 레일(Hitachi Rail)이 실시간 철도 분석 역량 향상을 위해 NVIDIA AI 기술을 도입합니다. 이는 철도 운영업체의 유지 보수 비용을 절감하고, 열차 공회전 시간을 줄이며 승객의 운송 안정성을 향상시키죠.
히타치 레일은 센서와 카메라 데이터를 실시간으로 처리하기 위해 NVIDIA IGX를 새로운 HMAX 플랫폼에 도입하고 있습니다. NVIDIA IGX는 고대역폭 센서 처리, 강력한 AI 컴퓨팅, 기능상 안전 역량, 엔터프라이즈 보안을 제공하는 산업용 엔터프라이즈급 플랫폼입니다.
HMAX 플랫폼은 데이터 수집과 분석 사이의 지연 시간을 제거해 히타치 레일 고객들이 수리가 필요한 선로를 보다 신속하게 감지할 수 있도록 지원합니다. 또한 가공 전력선의 성능 저하를 모니터링하며 열차와 신호 장비의 상태도 평가할 수 있죠.
히타치 레일은 인프라에 예기치 않은 장애가 발생한 후 긴급 수리를 하는 것보다, 사전 예방적 유지 보수 비용이 약 7배 저렴하다고 추정하고 있습니다. 기존의 AI 모니터링 시스템은 이미 서비스 지연을 최대 20%, 열차 유지 보수 비용을 최대 15%까지 줄이고 있죠. 그리고 열차 기지의 연료 비용을 최대 40%까지 줄여 에너지 소비를 절감하고 있습니다.
히타치 레일은 센서 처리를 위한 NVIDIA IGX와 NVIDIA Holoscan 플랫폼을 사용한 실시간 분석을 통해 이러한 절감 효과를 더욱 높이고 있습니다.
히타치 레일의 철도 차량 담당 전무 이사 겸 최고 기술 책임자인 코지 아가츠마(Koji Agatsuma)는 “이전의 디지털 모니터링 시스템을 사용하면 데이터를 처리하고 주의가 필요한 문제를 발견하는 데 며칠이 걸렸습니다. 그러나 NVIDIA 기술을 사용해 실시간 예측을 수행한다면, 서비스 중단을 방지하고 안전, 신뢰성, 운영 비용을 크게 개선할 수 있습니다”고 말했습니다.
실시간 AI 엔진을 지원하는 NVIDIA IGX
HMAX 애플리케이션 컬렉션은 현재 2,000대 열차의 8,000대 차량에서 수집한 데이터를 기반으로 실행 중입니다. 이를 바탕으로 히타치 레일은 NVIDIA IGX와 NVIDIA AI Enterprise 소프트웨어 플랫폼을 사용해 새로운 가속화된 AI 애플리케이션들을 개발했습니다. 이는 운영업체들이 열차 차량과 인프라를 모니터링하는 데 도움을 줍니다. NVIDIA AI Enterprise는 프로덕션급 AI 애플리케이션의 개발과 배포를 간소화하는 도구, 사전 훈련된 모델과 애플리케이션 프레임워크를 제공합니다.
이러한 애플리케이션은 곧 HMAX 플랫폼을 통해 곧 제공될 예정이며, 전 세계 고객들이 사용할 수 있습니다. 고객들은 열차에 탑재된 센서에서 스트리밍되는 방대한 양의 데이터를 처리할 수 있죠. 이 데이터는 기존 시스템에서 가져오거나 고객이 이미 사용 중인 타사 소프트웨어에서 가져올 수 있습니다.
예를 들어, 영국에는 히타치 레일의 각 열차에 약 50,000개의 데이터 포인트를 5분의 1초마다 보고하는 센서가 장착돼 있습니다. 이러한 데이터 흐름에 발맞춘 AI 인프라는 열차 또는 철도 노선의 구성 요소에 유지 보수가 필요할 때 열차 운영자에게 적시에 경고를 보낼 수 있죠. 또한 챗봇 인터페이스를 통해 AI 인사이트에 액세스할 수 있으므로 운영자는 유지 보수 일정 등을 최적화할 수 있는 동향과 기회를 쉽게 파악할 수 있습니다.
코지 아가츠마는 “잠재적인 문제를 즉시 파악하고 해결하지 못하면 서비스 중단으로 이어집니다. 이는 고객에게 상당한 경제적 손실을 초래하고, 이러한 대중교통 노선을 이용하는 승객들에게도 영향을 미칠 수 있죠. NVIDIA AI 인프라를 통해 처음으로 수천 마일의 철도에 대한 즉각적인 알림을 받을 수 있게 됐으며, 이를 통해 승객의 여행 지연과 중단을 감소시킬 수 있으리라 기대합니다”고 말했습니다.
지속적으로 확대되는 혜택
이 신기술은 열차와 선로를 모니터링하는 것 이상의 기회를 제공합니다.
히타치 레일은 열차 위에 카메라를 장착해 열차 상부의 전력선을 모니터링해 열화되는 전기 케이블을 식별하고 고장을 예방할 수 있습니다. 기존에는 열차에서 수집한 하루 분량의 비디오 데이터를 처리하는 데 최대 10일이 걸렸는데요. 그러나 NVIDIA 가속 센서 프로세싱을 사용하면 데이터를 엣지에서 실시간으로 처리해 관련 정보만 운영 관제 센터로 다시 전송해 분석하고 조치를 취할 수 있습니다.
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이미지 제공: 히타치 레일