AI初創公司旨在幫助降低火車運營商對氣候變化的影響 - 彭博社

德克薩斯州沃思堡的最終裝配線上的柴油機車。

攝影師：盧克·夏雷特/彭博社交通運輸佔全球温室氣體排放的四分之一。雖然公司一直在宣傳電動汽車和可持續航空燃料作為減少空中和道路交通排放的方式，但減少鐵路運輸對氣候的影響卻受到相對較少的關注。

一家加拿大初創公司希望減少這種影響。總部位於蒙特利爾的RailVision Analytics開發了一種人工智能軟件，幫助機車工程師對火車駕駛進行微小調整，從而節省柴油燃料。這可以幫助貨運列車和客運列車削減每年釋放到大氣中的大約1億噸的温室氣體。

“這就像谷歌地圖一樣，”RailVision Analytics創始人德夫·賈因説道，他的人工智能應用程序可以在平板電腦上下載並離線運行。谷歌地圖告訴汽車駕駛員向左轉還是向右轉，而RailVision的應用程序則指導機車工程師在下一英里“保持空閒”或“增加速度”。

基本上，這個想法是讓機車工程師消除浪費的做法，並利用看不見的力量來輔助他們的駕駛。如果你開過車，幾乎肯定熟悉艾薩克·牛頓在1686年發現的慣性定律，即一個運動物體可以在沒有受到力的影響下繼續朝同一方向運動。這意味着車輛可以保持運動，換句話説，滑行，直到摩擦或其他力量使其停止。

但是，“駕駛火車就像駕駛過山車一樣，” Jain説。火車的長度意味着當火車在高度變化的軌道上行駛時，通常一些鐵路車廂會開始上坡，而其餘的車廂仍在下坡。這給機車工程師提出了一個棘手的問題：他們應該慣性滑行還是拉動油門以獲得更多的馬力？

為了解決這些難題，RailVision從鐵路運營中收集數據來模擬火車動力學，並使用算法確定最節省燃料的駕駛模式。儘管人工智能解決方案仍處於起步階段，Jain表示，在安大略省為數百萬乘客提供服務的政府機構Metrolinx在一項為期一年的實驗中節省了超過150萬升柴油燃料。RailVision還將加拿大主要城際客運火車運營商Via Rail Canada Inc.列為早期採用者。

火車可以説是環保性最強的出行方式。根據國際能源署的數據，全球鐵路旅行平均每客運公里排放22克二氧化碳，遠遠低於航空旅行產生的123克以及汽車旅行產生的145克。

然而，柴油是一種特別髒的燃料。與歐洲和亞洲不同，在那裏電氣化在客運鐵路服務中取得了進展，美國和加拿大的大多數長途火車依賴柴油燃料 —— 根據國際能源署的交通分析師Bruno Idini的説法，這種狀況不太可能在短期內發生改變。

這是因為在電力上運行火車需要昂貴的基礎設施升級，而該地區相對稀少的客運服務無法證明這種投資是合理的，Idini説。為貨運列車建設電氣化鐵路網絡以將貨物運送到遍佈廣闊距離的城鎮也是昂貴的。儘管一些鐵路公司已經開始用低排放生物燃料替代柴油，但他補充説，這種替代品仍然“杯水車薪”，因為價格高昂、供應有限，同時還存在其他限制。AI可能提供一個相對經濟的選擇來減少鐵路的碳足跡。“這是我們第一次看到一種容易安裝且適用於我們現實的創新，”Via Rail的可持續性高級顧問Francoise Granda Desjardins説，該公司自2021年以來一直在測試RailVision的AI解決方案。

Via Rail開始了一項模擬試驗，期間工程師坐在火車司機室的複製品中，通過虛擬現實駕駛火車。經過六個月，工程師在遵循AI生成的指導下比沒有AI指導時使用的柴油少了15%。

Via Rail工程師在模擬試驗中測試了AI解決方案。他們在遵循AI生成的指導下比沒有AI指導時使用的柴油少了15%。照片：Via Rail Canada公司此後在多倫多和渥太華之間的客運列車上測試了這項技術。Desjardins表示，儘管維亞鐵路尚未最終確定結果，“到目前為止，這是一次積極的經歷。”

RailVision成立於2019年，去年從包括Trucks Venture Capital和Blackhorn Ventures在內的投資者那裏籌集了400萬美元的種子輪融資。由於燃料是北美鐵路除勞動成本外的第二大運營費用，這家初創公司的解決方案引人注目。跨國鐵路運營商Genesee and Wyoming Inc.最近與RailVision合作，在蒙特利爾和魁北克市之間的貨運服務中推出了一項試點項目。

RailVision向鐵路公司收取人工智能指導的訂閲費。儘管Jain拒絕透露定價，但他表示，這項服務“通常在幾個月內就能收回成本”，節省燃料費用。

這也可能帶來顯著的氣候收益。以維亞鐵路為例。如果人工智能解決方案在其所有列車上部署，預計的15%燃料節省將使公司估計的碳排放每年減少超過20,000噸。這相當於每年從道路上撤下超過4,000輛汽車。

然而，為了發揮這一潛力，還必須解決一些問題。由於在現實世界中駕駛比在受控環境中更復雜，根據Desjardins的説法，模擬和實際列車運營之間存在性能差距。此外，只有在人類聽從人工智能的建議時，節省燃料才會發生。由於安全法規禁止機車工程師在列車行駛時查看應用程序或聽取音頻警報，他們被要求在出發前記住所有指示。尚不清楚機車工程師是否願意在日常工作中提高燃油效率，或者首先完全信任人工智能。

要實現淨零排放，鐵路運輸最終將不得不放棄化石燃料。但在那之前，“像RailVision這樣的技術真的很有幫助，” Desjardins説。“如果我們實現高達15%的燃料減少，那是非常重要的。”