Railway Metrics and Dynamics Sweden: Så fungerar vår unika plattform - ett system av system

Railway Metrics and Dynamics utvecklar och säljer en unik plattform för analys och övervakning i realtid av både rullande materiel och infrastruktur. Lösningen gör det möjligt att hantera alla typer av tillgångar proaktivt och prediktivt. Den unika mjukvaruplattformen är navet för datainsamling och analys.

Plattformen används idag för förvaltning av tillgångar. så kallad asset management, inom järnvägsbranschen. Inledningsvis har RMD valt att fokusera på järnvägsindustrin, såsom lok, tågvagnar, räls och annan järnvägsinfrastruktur, men plattformen kan med fördel användas på exempelvis infrastruktur såsom broar.

Effektivare, säkrare och mer lönsamma järnvägsaffärer

För järnvägsbranschens aktörer gör RMD:s system det möjligt att bedriva transporter med ökad effektivitet, säkerhet, punktlighet och lönsamhet.

Det kanske viktigaste med Railway Metrics and Dynamics är att bolaget inte bara utvecklar sensorer och analyserar enorma mängder data - de har också kompetens som verkligen förstår gångdynamik och interaktionen mellan järnvägshjul och räls.

RMD kan järnväg. De förstår och förklarar dynamiken mellan hjul och räl och analyserar avvikelserna för att hitta orsakerna och RMD:s plattform är den enda på marknaden som täcker in hela järnvägssystemet - från fast infrastruktur till enskilda fordon - med en enda mätutrustning.

System av system - ett unikt ekosystem

RMD:s plattform är ett unikt ekosystem som bäst beskrivs som ett så kallat system av system. Enkelt förklarat är det en samling av uppgiftsorienterade och unikt dedikerade system, som tillsammans skapar ett nytt, mer komplext system som erbjuder ännu mer funktionalitet och prestanda än vad summan av de ingående systemen klarar var för sig.

Själva hjärtat i RMD:s systemplattform är PMU-sensorn. Den identifierar i realtid rörelsemönster och mäter acceleration i tre dimensioner. Alla dessa rörelser verifieras mot unika algoritmer. Ju mer data som samlas in - och ju fler PMU:er som installeras runt om i världen - desto bättre blir analysen och desto effektivare blir systemet.

PMU-sensorn patenterades 2016 i Frankrike, Tyskland, Storbritannien, Sverige, Australien och USA. Sedan dess har den optimerats för serieproduktion och den första serien är levererad och installerad hos kunder i Sverige och Schweiz.

Sensorerna kommunicerar med molnet

Prestandaövervakningsenheten (PMU) är en realtidssensor som lätt kan monteras på till exempel en järnvägsboggi, det vill säga de hjulpar som bär upp vagnen. Varje PMU-sensor är utrustad med en GPS och två accelerometrar som mäter rörelser i tre dimensioner.

Sensorerna kommunicerar med molnet via internetanslutning. Sensorn går att fästa på en rad olika ställen på järnvägsvagnar och lokomotiv utan någon som helst åverkan på fordonen. Den kan sitta i olika positioner på en vagn eller en boggiram, eller monteras på en strömavtagare. I samtliga fall används rejält starka magneter.

PMU-sensor har både vanligt batteri och ett uppladdningsbart batteri kopplat till en solcell. Det vanliga batteriets livslängd är cirka sex års kontinuerlig drift. Den inbyggda solcellen och det uppladdningsbara batteriet gör exempelvis det möjligt att skicka och ta emot data betydligt oftare.

Optimerad strömförbrukning

Nyckeln till enhetens långa livslängd är att den kan arbeta också i viloläge. Om inget oväntat händer, skannar sensorn av befintliga vibrationsdata i bakgrunden tills en anomali upptäcks. PMU-sensorn har mikrokontroller installerade och en CPU med integrerat arbetsminne och programminne.

PMU-sensorn är utformad för att optimera strömförbrukningen, samtidigt som den kan upptäcka allt som potentiellt kan vara fel. Det betyder att den "vaknar" för att sända oväntade data som samlats in, eller för planerad kommunikation och synkning med molnet.

PMU-sensorerna kan också användas för att bevaka fast infrastruktur, till exempel järnvägsbroar. Genom att placera en sensor på en bro, vet man i realtid när ett tåg närmar sig eftersom det tåget också har en PMU. Det gör det möjligt att fånga upp interaktionen mellan brokonstruktionen och tåget.

Machine Learning Lab bygger framtidens lösningar

Railway Metrics and Dynamics har ett eget Machine Learning Lab i Stockholm för löpande utveckling av algoritmer, AI-modeller och mjukvara. Här finns all den hårdvara som krävs för att utveckla plattformen på bästa sätt, servrar för datalagring och beräkning, en komplett verkstad för att skapa och montera verktyg och utrustning för att samla in data och ett kreativt kontorsrum för att odla nya idéer.

Algoritmerna måste hela tiden utvecklas och just nu pågår ett intensivt arbete inom ramen för en innovationsupphandling för Trafikverket, där dessa ska användas för att detektera och förutse fel på signaler och kontaktledningar. Ett nytt patent för användande på strömavtagare, så kallade pantografer, finns också för Sverige.

Machine Learning Lab fungerar som en central punkt och bas för alla RMD:s satsningar. Den största fördelen med labbet är att RMD har en plats där man kan konsolidera lärdomar och kompetens och bygga för framtiden. Stockholm erbjuder dessutom Sveriges bredaste kompetens inom området.

Men viktigast av allt är att bolaget har rätt mix, en unik expertis från järnvägsbranschen i kombination med unik expertis inom dataanalys och maskininlärning. Vi är verkligen branschpionjärer.

Järnvägskameran en viktig säkerhetsfördel

Järnvägskameran är unik i sitt slag och kan enkelt appliceras av lokföraren till exempel när tåget behöver backa. Potentialen för backkameran är mycket stor. De flesta järnvägsföretag har behov av en sådan lösning.

Tack vare bildöverföringen i realtid kan lokföraren också använda kameran vid backning. Kamerabilden dyker upp i RMD:s Dashboard när den fästs i slutet av tåget, vilket eliminerar behovet av ytterligare en person/signalgivare som står oskyddad längst bak på tåget. Detta har stora säkerhetsfördelar.

Järnvägskameran använder WebRTC-teknik, vilket innebär att de överför video till RMD:s Dashboard i realtid, så länge det finns en internetanslutning. Denna teknik har stöd hos alla större plattformar och moderna webbläsare. Järnvägskameran är batteridriven och kan till exempel laddas av föraren i hytten när den inte används.

En annan unik aspekt är att trafikledningen eller andra som behöver se bilderna kan få tillgång till videoströmmen samtidigt, oavsett var de befinner sig med hjälp av vår Dashboard.

Alla tågvändningar lagras så länge kunden önskar. Skulle en olycka inträffa, kan de lagrade bilderna gås igenom och ge viktig information om orsaken till olyckan.

Kameran kan också användas för inspektion

Vi ser stor potential i järnvägskameran som en del av vårt erbjudande och den har flera användningsområden än att backa tåg. Det schweiziska vagnuthyrningsföretaget Wascosa använder till exempel kameran till sin nya ballastvagnen för att inspektera arbetet på motsatt sida vagnen när den sprider ballast. Det sparar både tid och pengar för entreprenörerna.

I mars 2023 klarade järnvägskameran framgångsrikt sitt första test på ett riktigt tåg och under våren har ett pilotprojekt genomförts med två kameror på ett godståg i reguljär trafik.

Serieproduktionen påbörjas under Q2/Q3 2023.

Lastlåssensor säkrar trailertåg

Lastlåssensorn verifierar att alla trailervagnar är korrekt lastade i ett godståg. Efter den allvarliga olyckan på Stora Bältbron 2019 har det inträffat flera liknande incidenter med trailers på järnvägsvagnar.

Tågförare och trafikledning kan med RMD:s lösning i realtid övervaka att alla trailervagnar är låsta på rätt sätt via Dashboarden.

Lastlåssensorn har enorm potential och kan till och med bli regulatorisk.

Sensor som väger godståg automatiserar fakturering

Viktsensorn övervakar vikten på tåg med hjälp av radar. Det är en patenterad state of the art-lösning som kommer att lösa många utmaningar för både järnvägsbolag och infrastrukturförvaltare. Utvecklingen av sensorenheten pågår för fullt och RMD räknar med att kunna utföra tester i kundmiljö under hösten 2023.

Patentet kan enkelt förklaras med att radarenheter används för att mäta hur tungt ett tåg är lastat. Sensorn levererar hela tiden in realtidsdata till RMD:s plattform för övervakning och förvaltning av tillgångar.

• Godsbolag kan automatisera faktureringen.
• Möjlighet till överlastning försvinner, vilket minskar både slitage på infrastruktur och överdebitering av operatörer.
• Järnvägsoperatörer kan automatiskt debiteras rätt spåravgift.

Sensorer för kontaktledningar och hjulprofiler

Ett återkommande problem för järnvägen är till exempel slitna strömavtagare som kan gripa tag i kontaktledningen och riva ner den, vilket orsakar långa avbrott i tågtrafiken. Kontaktledningar slits också över tid och kräver regelbundet underhåll.

En utmaning är att förstå när det är dags för underhåll och RMD tillhandahåller därför bättre metoder för att identifiera strömavtagarens och kontaktledningens status så att underhåll kan utföras i rätt tid.

Radarenheter och accelerometrar används för att mäta olika parametrar mellan kontaktledning och pantograf och på så sätt leverera in data till RMD:s plattform för övervakning och förvaltning av tillgångar.

Hjulprofilsensorn är det nyaste tillskottet i familjen. Denna sensor är fortfarande i utvecklingsstadiet. Sensorn läser av hjulprofilen i realtid för att optimera hjulunderhållet.