دخل الذكاء الاصطناعي AI إلى الكثير من مجالات الحياة من حولنا وحت دون أن نشعر. وكان من المجالات التي قدم فيها خدمات متميزة هو قطاع النقل.
سنبحث اليوم دخول الذكاء الاصطناعي إلى مجال صناعة القطارات والمترو وتشغيلها وكل ما يتعلق بها. وكيف كانت انعكاسات ونتائج دخوله إلى هذا القطاع من حيث الأداء التشغيلي والصيانة وتجربة الركاب. كما سوف نتطرق إلى الابتكارات المستقبلية القادمة في هذا المجال.
الذكاء الاصطناعي والتحكم الذاتي في القطارات والمترو
1. التحكم الذاتي والقطارات الذكية
يعتبر مترو دبي من أبرز الأمثلة الحديثة على التحكم الذاتي بالقطارات والمترو. ولقد أثبت نجاحاً باهراً في تأمين المواصلات لنسبة لا يستهان بها من سكان دبي وبأجور معتدلة فضلاً عن كونه صديقاً للبيئة كونه يعمل على الكهرباء.
وتشمل عمليات التحكم الذاتي بالمترو القطارات الإقلاع والتوقف عند المحطات المحددة. بالإضافة إلى تخفيف السرعة عند المنعطفات أو عند دخول أو خروج الأنفاق، أو الاضطرار لتخفيف السرعة. وحتى التوقف عند وجود عائق على السكة المخصصة لمسيره.
وتتم كل تلك العمليات بالاعتماد على الحساسات والبرمجيات التي تجمع البيانات وتحللها. لتقوم أنظمة التحكم المعتمدة على الذكاء الاصطناعي باتخاذ قرارت فورية وآنية تضمن سلامة المترو أو القطار بما فيه من ركاب. وسوف يتأكد من استخدم مترو دبي من دقة مواعيده بفضل التنبؤ الدقيق جداً بأزمنة الوصول والانطلاق.
2. نظام التحكم بالقطارات Automatic Train Control ATC
ولكي تنجح مهمة تشغيله على أكمل وجه لا بد لوجود نظام تحكم ممتاز والذي تتلخص مهامه في الإدارة الدقيق والشاملة لحركة القطارات والمترو. بحيث تضمن هذه الإدارة تقليل فترات التأخير وتحسين تدفق القطارات بشكل ديناميكي وذلك بالاعتماد على البيانات الحية واللحظية. وهذا ما يزيد من الكفاءة ويخفض أوقات الانتظار التي تعتبر أمراً حيوياً جداً يستخدمون شبكة المترو أو القطارات.
الصيانة التنبؤية وتحليل البيانات
1. الصيانة التنبؤية
ونعود إلى أجهزة الاستعشار والحساسات المركبة في كافة عربات القطار أو المترو. بالإضافة إلى تواجد حساسات مشابهة على سكة القطار وضمن المحطة أيضاً. ويقوم الذكاء الاصطناعي بقراءة البيانات الضخمة الواردة من كل تلك الحساسات ومن ثم يقوم بمعالجتها ومقارنتها مع البيانات السابقة، وبذلك يتمكن من رصد أي خلل في تجهيزات محطة القطارات أو عربات القطار أو حتى السكة التي يسلكها. ليقوم بإرسال تنبهات لفريق الصيانة لتلافي أي خلل وإصلاحه فوراً وهذا ما بات يُعرف بالصيانة التنبؤية.
ومن المعلومات الهامة التي ترد للذكاء الاصطناعي نجد مثلا درجة حرارة محركات القطار أو المترو. بالإضافة إلى اهتزازات الهيكل والتي قد تنجم عن خلل في السكة. وكذلك مستويات تآكل في الأجزاء المختلفة لعجلات القطار أو السكة أو أية قطع ميكانيكية أخرى مثل مفصلات فتح وإغلاق الأبواب.
وهنا سوف يتحسس الذكاء الاصطناعي أية معلومة غير طبييعة أو مخالفة للقراءات السابقة بهذا الخصوص ليقوم عندها بإشعار فريق الصيانة للقيام بالصيانة الفورية.
2. تحسين البيانات وصولاً لتحسين العمليات
ومع اطلاع الذكاء الاصطناعي على الكميات الهائلة من المعلومات. فإنه بات بإمكانه أيضاً تحسين العمليات التشغيلية لشبكات المترو والقطارات. حيث يقوم الذكاء الاصطناعي بتحليل أنماط الاستخدام وتوقع الطلب على الركوب خلال أوقات محددة وأيام محددة. ليقوم كنتيجة لذلك بتحسين الجداول الزمنية للقطارات من حيث عدد العربات في كل قطار. وكذلك تواتر مرور القطارات بما يضمن تأمين كافة الركاب المتوادين في المحطات إلى وجهاتهم ضمن الأوقات التي يرغبون.
تجربة الركاب وتحسين الخدمة
1. تخصيص الخدمة
يتوفر اليوم تطبيقات على الهاتف الجوال مدعومة بالذكاء الاصطناعي. والتي تتلخص مهامها بتقديم خدمات مخصصة مثل تقديم توصيات بخصوص أفضل مسار للسفر، أو تقديم تحديثات فورية بخصوص حركة القطارات أو توصيات بخصوص قطع التذاكر. وكذلك توضيح فيما إذا كانت هناك عروض للعائلات أو الطلاب أو عروض خاصة بالمناسبات، أو عروض موسمية.
2. نظام الترفيه والمعلومات
ويتم اليوم أيضاً تزويد محطات المترو والقطارات بشاشات كبيرة تعرض عدة معلومات. منها ما هو متعلق بشبكة حركة القطارات من ناحية جداولها ومواقيت وصولها وانطلاقها مع عرض التأخيرات المتوقعة عليها أو الأعطال التي أدت إلى إلغاء بعضها.
ومن جهة أخرى تعرض تلك الشاشات نبذات تعريفية عن الأماكن التي سيذهب إليها القطار. وخاصة إذا كانت أماكن سياحية أو مرغوبة للزيارة بشكل كبير. وبحيث يتم وضع الركاب في أجواء المكان الذي سيقصدونه بكل مسبق.
التصميم والتطوير للوصول إلى الاستدامة
1. تصميم القطارات والمترو
يساهم الذكاء الاصطناعي أيضاً في تصميم وتطوير القطارات والمترو. وخاصة عندما يتعلق الأمر بالاستدامة التي باهتت هاجساً تحض عليه الدول والحكومات. ويتدخل الذكاء الاصطناعي في تقديم مقترحات تصميمية بخصوص الإنسيابية لعربات القطار. والتي من شأنها أن تخفف ضجيج ارتطام الهواء بتلك العربات.
كما يقدم مقترحات بخصوص المواد الداخلة في صناعة العربات. فضلاً عن مقترحات بخصوص المواد الداخلة في صنع المقاعد والمكونات داخل العربات. وبحيث تتوافق كلها مع توصيات الاستدامة التي تركز على تخفيف الانبعاثات من جراء تخفيض استهلاك الوقود.
2. تطوير أنظمة الطاقة
ونبقى في مجال الاستدامة حيث يساهم الذكاء الاصطناعي أيضاً في تحسين استخدام الطاقة في القطارات والمتر. وكذلك مع تقديم توصيات بخصوص معدلات استخدامها وتحسين كفاءتها. ويمكن على سبيل المثال أن يقدم الذكاء الاصطناعي مقترحاً بتخفيض سرعة المترو أو القطار. أو يمكنه أن يقدم مقترح بتخفيض مستويات الإضاءة داخل العربة إذا كان اليوم مشمساً.
أو حتى تقديم مقترحات بخصوص تخفيض درجة التبريد أو التدفئة داخل العربات. وذلك بناءً على تغير درجة الحرارة المحيطة داخل وخارج المحطة، حتى أنه يمكن أن يتحسس للروائح الكريهة والناجمة عن ازدحام العربات صيفاً ليقوم بتقديم مقترحات حول زيادة فعلية أنظمة التهوية ضمن العربات.
الصعوبات والمستقبل
1. الصعوبات القانونية
ورغم كل الخدمات التي قدمها الذكاء الاصطناعي لقطاع القطارات والمترو. إلا أنه لا تزال هناك بعض الصعوبات والتي تتعلق بتطوير أنظمة آمنة وموثوقة بنسبة 100%. والتي يمكن الاعتماد عليها كلياً في الحالات الطارئة. كما أن هناك صعوبات قانونية تتعلق بخصوصية البيانات وضمان استخداكها بشكل نزيه.
2. المستقبل وما يحتويه من ابتكارات
ومن التوقعات المستقبلية والتي تتعلق بصعوبة مراقبة كامل الخط أو السكة التي يسلكها القطار أو المترو. فإنه يتم الآن دراسة تزويد ذلك الخط أو السكة بطائرات درون Drone ذاتية الحركة وسريعة. والتي تتلخص مهمتها بالتجول فوق السكة ذهاباً وإياباً مع الكاميرات التي تحملها لتقدم تقريراً فورياً وحياً لما يحصل على تلك السكة.
كما أنه من المتوقع تطوير أنظمة التحكم في المترو والقطارات لتصبح قادرة على أداء مهامها دون تدخل العنصر البشري. وهنا نجد مرة أخرى أن مترو دبي قد سبق المستقبل وحقق تلك تلك الابتكارات.
ومن الابتكارات المتوقعة أيضاً والتي بدأ بعضها بالدخول إلى حيز الاستخدام. أو انتهى من مراحل تطويره الأخيرة نجد الهايبرلوب Hyperloop والذي يتم التجهيز لإطلاقه قريباً جداً في السعودية. حيث يتم الحديث عن أزمنة قياسية للتنقل بين مكة والرياض. وكذلك نجد الأنظمة المغناطيسية Maglev والتي تساهم أيضاً في تخفيض أوقات السفر وتحسين الكفاءة والسلامة.
وختاماً، أثبت الذكاء الاصطناعي من جديد فاعليته في قطاع هام من قطاعات النقل ألا وهو قطاع القطارات والمترو. حيث ساهم في تحسين كفاءة التشغيل لأنظمة المترو والقطارات بالإضافة إلى تقديم مساهمات فعالة في جعل تلك الأنظمة مستدامة وصديقة للبيئة.
ورغم الصعوبات القانونية والتقنية إلا أنه أثبت أنه جدير بتجاوزها. وخاصة فيما نحن مقبلون عليه مستقبلاً من ابتكارات وأنظمة جديدة وثورية والتي ستغير مفهوم قطاع النقل في مجال القطارات والمترو.
