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UN MODELLO PER LA PESA DINAMICA DEI TRENI, SVILUPPATO DA ARAMIXMachine Learning e modelli predittivi di AI per ottimizzare processi ed esplorare rischi associati a scenari inediti in ambito dei trasporti. Ecco un modello di intelligenza artificiale in grado di pesare i treni in maniera dinamica, ovvero al loro passaggio su rotaia
Lo ha sviluppato
Aramix, player specializzato in AI e modelli di data science descrittivi, predittivi e prescrittivi per migliorare l’efficienza dei processi gestionali e industriali.
AI nel settore del trasporto:
una soluzione per la pesa dinamica del trenoAramix, appartenente al gruppo Datrix, è una realtà specializzata nello sviluppo di algoritmi e modelli per l’analisi delle performance di sistemi e componenti industriali, è riuscita con entrambi i progetti a sviluppare framework innovativi, in grado di fornire output anche in mancanza di dati e in scenari complessi e ancora poco noti nel mondo reale e in letteratura. La soluzione, tramite modelli di Machine learning, è in grado di effettuare una pesa dinamica del treno. L’attività di pesa del treno viene ancora eseguita in maniera statica, attraverso cioè un processo oneroso in termini di tempo ed efficienza.
La pesa statica viene infatti effettuata su binari appositi, presso cui il treno deve stazionare durante tutto il processo. Questo comporta una deviazione del mezzo e richiede diverso tempo di stallo per la pesatura. Per questo motivo è un processo che non viene effettuato molto spesso.
“La stima del peso del treno viene fatta in modo qualitativo, cioè si fa riferimento a quanto dichiara il cliente, ovvero l’azienda che trasporta la merce” afferma Michele Compare, CTO di Aramix.
Le principali variabili che definiscono il costo del trasporto su rotaia sono l’orario, il traffico sulla tratta, la durata e il peso complessivo. Il peso rappresenta un fattore di costo importante perché influisce sull’usura delle rotaie e la quantità di energia necessaria a muovere il mezzo, oltre che avere un impatto sulla sicurezza dell’infrastruttura. “Ci sono delle norme per quanto riguarda i pesi che può sopportare un’infrastruttura. Per esempio, non si può trasportare oltre un certo valore di peso per asse, per non sollecitare eccessivamente il binario – spiega Compare. “Nasce da qui l’esigenza di sviluppare un processo di pesa dinamica, veloce ed efficiente, in grado di pesare il treno durante il transito sui binari”.
La soluzione, sviluppata in collaborazione con il committente, si propone quindi di ottimizzare il processo di rilevazione del peso di un treno, rendendo di fatto possibile la pesa del mezzo al passaggio sulla rotaia.
Per realizzare tale soluzione ci si è avvalsi di sensori installati dal committente, gestore della rete ferroviaria, sviluppati attraverso un processo di lavoro sinergico fra le due aziende.
Aramix si è occupata quindi di realizzare l’applicativo software in grado di calcolare, attraverso i dati rilevati dai sensori, il peso del treno in transito.
Un modello di Machine Learning self-supervised“La difficoltà maggiore per lo sviluppo di un modello di stima del peso del treno è rappresentata dai pochi dati etichettati disponibili”, afferma Compare. A fronte dei pochi dati di peso rilevati attraverso la pesatura statica, l’azienda ha a disposizione un’elevata quantità di dati non etichettati, rilevati attraverso i sensori installati su rotaia.
“Sull’infrastruttura passa circa un treno ogni 5 minuti, quindi avevamo a disposizione un gran numero di dati non etichettati, e pochi dati etichettati. Abbiamo quindi sviluppato un approccio che noi definiamo self-supervised– spiega Compare – abbiamo cioè utilizzato i dati non supervisionati per rilevare le caratteristiche del segnale e adattato queste caratteristiche ai dati supervisionati”.
Attraverso il modello di Machine learning self-supervised, Aramix è stata in grado di definire una metodologia di pesatura del treno sull’asse certificata con una classe di tipo 10.
Affinché una qualsiasi metodologia di pesa del treno possa essere applicata è necessaria infatti una certificazione, che rileva il grado di errore della nuova metodologia rispetto alla pesa statica.
La classe numerica identifica la percentuale di errore rilevato. Attualmente Aramix punta a incrementare la classe di certificazione della pesa su singola ruota.
La soluzione, ad alto valore aggiunto per i player del settore, si propone di ottimizzare un processo ad oggi costoso in termini di tempo e risorse, ma può essere applicata anche ad altri use case e a settori differenti che richiedono modelli di intelligenza artificiale in grado di mettere in relazione dati etichettati con dati non etichettati.
(Dal Sito https://www.ai4business.it/intelligenza-artificiale)