前言

鐵道運輸業為國家重要交通產業，因應物聯網的興起，鐵道運輸領域也必須建立一個完善而可靠的物聯網環境，透過各項感測器並將數據傳回至物聯網平台，利用數據做環境量測、人流分析、大數據應用、安全檢控，讓旅客可以提升乘車舒適便利度，維運人員更可藉由平台掌握列車即時狀況，對於列車安全度更加提升，也利用多元化的設備結合物聯網平台，不但減少許多維修人力，也可增加軌道運輸產業的效率，提升旅客運用軌道交通運輸產業的意願度，達到促成地方經濟繁華效益。

智慧交通軌道物聯網解決方案

凌群電腦與中華電信攜手合作，共同投入「智慧交通軌道物聯網」計畫，藉由4G網路車廂物聯網新創應用服務之驗證試點，透過合作結盟，提供更符合現有軌道業者需求之在地化物聯網軌道車廂應用服務。

凌群與中華電信所提之「軌道物聯網解決方案」，是以建立軌道IOT平台為主體，將安裝於列車之前端環境、車軸溫度偵測感測器、及攝影機CCTV，透過4G車地通訊網路傳回至IOT平台，進行資料的收集與分析，提供具價值性的數據內容，透過監控儀表板，全面掌握列車行車與旅客乘車安全，整體應用服務情境如下圖所示。



智慧交通軌道物聯網解決方案服務功能

各項服務功能說明如下：

一、4G車地通訊解決方案

服務系統架構分為車廂內資料的收集回傳與機房端數據分析整理，利用4G網路與MDVPN方式回傳至機房端的IOT管理平台，達到管理方便與資料安全的保護。

4G車地通訊網路管理系統協助監測機房端及機房與車廂間的網路運作情形並提供網路管理所需的狀態、效能與即時的事件資訊，協助智慧軌道網路自動化監測與快速處理能力達到提供穩定的網路服務。



二、軌道IOT平台解決方案

本平台除了可提供車廂空氣品質、車軸溫度、車廂擁擠度之服務外，亦可針對需求及功能進行擴充，以提供更完善的資訊平台供營、維運單位使用，整體軌道IOT管理平台架構如下：



三、即時影像監控

提供影像儲存、影像辨識、影像分析之加值整合應用服務，結合影像辨識分析，達成智慧化、主動化的安全管理進階的解決方案，有效針對車廂影像狀況監控，達到智慧安防之遠景。

四、車廂擁擠度分析

結合車內監視器影像與深度學習技術建立擁擠度分析模型，使得國內外旅客能透過看板及智慧裝置，預先獲得車廂的擁擠程度，預期導引人流至乘客較少之車廂，以增加載客量，提供乘客良好之搭車品質。

五、車軸溫度偵測

將溫度偵測感測器裝置於車輛轉向架上收集車軸溫度，透過匝道器將資訊傳回至軌道IoT平台，藉由傳回至軌道IoT平台的車軸溫度數值可以研判車軸溫度是否異常，車軸溫度視外在環境的變化來判別，運轉中的正常溫度應介於氣溫至60度，若超過此數值平台會出現告警訊息，提醒檢測人員應該注意車軸是否有異常，讓檢測人員可以即時得知設備異常問題。

六、空氣品質偵測

空氣品質偵測器可偵測溫度、濕度、二氧化碳濃度，空氣品質偵測器擺放至車廂中間靠近門口處，在營運期間每台可以蒐集列車的空氣數值，當偵測器蒐集到當下的空氣狀況會經由標準通訊協定傳回至軌道IoT平台。當資訊回傳至軌道IoT平台時，透過大數據分析將分析結果傳輸至列車駕駛輔助APP或駕駛輔助顯示器，駕駛可以查看此列車每節車廂的溫溼度以及空氣品質。

七、列車控制系統故障資訊功能

研究列車控制系統之通訊協定，並搭接列車訊號線路將解析後之資料回傳至物聯網平台，將資料於列車物聯網監視服務進行網頁開發，可透過電腦或是手機瀏覽器進行顯示。

列車控制系統(TCMS)收集列車上子系統的狀態訊息，運算分析列車當前或故障狀態顯示於螢幕，以輔助駕駛操作。將4G IoT軌道終端介接列車控制系統(TCMS)及行車調度管理設備(TDRS)線路收集列車故障碼，經由標準通訊協定傳回軌道IoT管理平台。依列車故障碼判斷列車故障狀態，通知檢測人員協助駕駛即時排解列車故障問題。

八、機檢視訊同步檢修輔助功能

遠端協作服務提供即時分享影像串流、語音、照片、文字、繪圖、錄影、定位座標、及多方通話與監控指揮等功能，讓遠端如臨現場，提升企業溝通效率與降低差旅成本，協同解決複雜難題。

機檢視訊同步檢修輔助功能服務系統軟體核心技術為群組遠端視訊協作技術。透過多方視訊通話，讓現場端的實際狀況能即時傳送到所有的支援端，除了讓支援端能共同掌握現場端的現況以外，更可透過文字訊息和搭配繪圖指引功能快速給予現場端有用的指引與幫助。

九、軌道巡檢車功能

軌旁加值服務採用輕量化智能巡檢車協助軌道巡檢人員進行智慧巡軌作業，巡軌人員亦可操作巡檢車替代步行，透過安裝於巡檢車上之自動檢測功能及智慧判別警示功能，告知巡軌人員立即記錄異常狀況的位置，確認後續處理方式，及回報軌道狀況於控制中心人員，同時掌握巡檢進度和軌道異常情形，作出對策。

智慧交通軌道物聯網解決方案效益

以上所提解決方案，期能達成以下效益。

一、增加國內設備產業優勢：

軌道列車利用許多感測器、影像辨識、大數據應用、人流分析、物聯網平台等國內技術及硬體架構，透過國內業者業務交流及策略合作，可帶動國內設備商之商機，可發展國內鐵道科技產業聯盟(R Team)之生態鏈。

二、鐵道服務在地化：

配合交通部提升鐵道產業本土化，本計畫也朝向國際通訊介面規格標準化發展，計畫成果將透過Open API供各界運用，讓不同設備商應用可透過標準化通訊規格串接更多元功能；同時亦可協助鐵道公司將國外原廠之產品與系統透過標準介面進行在地化及發展客製化服務。

三、提升鐵道公司服務品質，增強旅客乘車意願：

軌道IoT平台可隨時查看了解列車狀況，對於旅客提供最佳舒適乘車環境，提高乘客乘坐意願度。

產品聯絡人：凌群電腦周先生 TEL:(02)21916066 分機8674

(作者目前服務於中華電信數據分公司智聯處)