今年 3 月，一列 28 节车厢的货运列车在内布拉斯加州吉本斯脱轨，迫使 Union Pacific 关闭了三条铁路线，导致全国货运延误长达 48 小时，并因其铁路网络大幅放缓而损失数百万美元。幸运的是，没有人受伤。
Duos Technologies 总部位于佛罗里达州杰克逊维尔，该公司表示，其 NVIDIA GPU 加速的 AI 轨道车检查系统可以显著降低因机械轨道车缺陷而发生脱轨的可能性，同时提高安全性并减少停留时间，进而大大加快检查速度。
类似吉本斯这样的脱轨事件让我们认识到定期和及时检查轨道车的重要性和经济价值，因为在检查期间可以发现和修复缺陷。美国联邦铁路管理局称，每年有 5000 多名铁路工人受伤，事故每年给该行业造成超过 20 亿美元的损失。
检查员需要花费几个小时的小时完成对一辆长列车的检查。然而，在这几个小时内，Duos Technologies 的 AI 驱动检查站能够准确地检查和评估超过 120 节全速行驶的轨道车。而且轨道车无需离线，它们在常规路线上行驶的期间，Duos 的检查站便可完成检查任务。
Duos 的 Railcar Inspection Portal (rip) 看起来像一个建在铁轨上的小机库，里面设有一个微型数据中心，挤满了存储和处理图像数据的服务器。除此之外，还有一个 AI 处理场。多达 10 台服务器（每台服务器搭载 48 个 NVIDIA T4 GPU）运行 Duos 的 AI 算法，用于检测从低悬的空气软管到开门和拖动设备的一切。这个名为 rip 的系统甚至可以检测非法列车。
根据特定站点的铁路交通情况，这些服务器每天处理大约 1.3TB 的数据，而这些数据来自从各个角度拍摄图像的摄像机。Duos 共有 10 个操作站，其中部分操作站已经升级，目前每个位置增加多达 25 个视角。8 个位于列车轨道下方，过往列车上方 37 英尺处还安装一台 4K 摄像机。
该公司甚至发明了自己的 LED 照明系统，照度为太阳的 4 倍，因此在所有情况下均可提供足够的照明。
推动技术发展
为了弥补高速轨道旁连接性的不足，Duos 在所有检查站中均采用边缘计算，以便充分利用其硬件潜力。此外，它的部署必须在各种条件下运行，从平均温度持续数月低至零下 40 华氏度的加拿大地区，到墨西哥沙漠的炎热、黄沙和泥土。
Duos 首席商务官 Scott Carns 表示：“我们不得不推动现有技术的发展。”
Duos 采用了 NVIDIA Metropolis 应用框架，以满足其对最新边缘 AI 驱动的视频分析功能的需求。
Carn 说道：“使用 AI 来分析已运行 40 到 50 年的轨道车，每辆车都略有不同，让它准确检测到旧轨道车的缺陷，我认为这是非常具有挑战性的。团队持续关注 NVIDIA 的活动并利用这种合作关系，这一点非常重要。”
从视频分析到 AI
Duos 于 21 世纪初（9·11 事件之后）首次成立，通过应用早期视频分析来保护铁路场站和各种铁路的关键基础设施资产。21 世纪中期，Duos 开发了第一批检查站，主要用于安全和违禁品检查，事实证明这些检查站很受列车运营商的欢迎，因为能够帮助他们减轻检查负担。
仅在美国就有超过 140,000 英里的铁路线，Duos 突然看到了一个更大的机会，并将其重点转移到建立机械检查站上。
在过去的几年里，分析已经从模拟摄像机输出的数字转换稳步发展成为一项全面的 AI 业务。Duos 使用 NVIDIA GPU 构建算法并训练轨道车检查用例数据集。
塑造市场
Duos 与北美许多一级货运铁路和运营铁路基础设施的几家运输机构合作。这些客户购买检查站，Duos 针对处理特定任务的每个 AI 模块或“用例”收取年度许可费。例如，客户可以购买一种算法的许可，用于发现车钩板上缺失的螺栓。
另一个关键点是检查站为轨道车检查带来了额外的安全性。工作人员不再需要在轨道车下面和周围爬行，拿着手电筒检查并用粉笔标记。此外，进行基于 AI 的自动化检查，也能够确保轨道车在轨道上的运行更安全。
Duos 技术的影响是通过其客户的速度提升来衡量的。这是一个简单的数学计算：平均速度每小时仅增加一英里，随即便转换成数百万美元的盈利。
接下来，Duos 将着眼于向欧洲和国际市场扩张。此外，该公司已经开始利用基于 AI 的检查和移动软件，帮助多式联运和配送中心实现门卫室操作的自动化，用一个检查进出的剪贴板取代上年纪的门卫。
但 Duos 现在最关注的是与美国联邦铁路管理局、加拿大交通部和各种一级铁路合作，利用其技术改善传统的轨道车人工检查，因为人工检查仍然是法律要求的。
Carns 说道，我们的目标不是为了取代检查员，而是为了让铁路运营商能够将他们分配到其他工作中，加快维修速度。如果政府监管机构立法批准将其 AI 技术用于日常用途，可能会永远改变铁路的运营方式。
图片由 Duos Technologies 提供。