中央復建コンサルタンツ、NTTドコモ、京浜急行電鉄、横須賀市の4者は2021年3月26日、5GとAIを活用し、鉄道インフラを リアルタイムに遠隔から自動監視する実証試験に成功したと発表した。

今回の実証実験は、2020年12月21日～2021年2月12日に京急電鉄の久里浜工場で行われた。4K映像を5G で伝送し、MECにて高速AIディープラーニングにより解析した後、解析結果を遠隔地にリアルタイム配信した。

実証実験のイメージ

検証では、通常時の車両監視と災害時を想定した線路点検を対象とし、車両監視では、固定4Kカメラとサーマルカメラで車両の床下機器を撮影。台車の疑似的なき裂やブレーキパッドの摩耗、機器収容箱ハンドルの開き、車軸温度の上昇を検出した。線路点検では、ドローン上の4Kカメラで線路を撮影し、飛来物などを想定した大きさ・形状の異なる障害物を検知。各解析結果は、遠隔PCにリアルタイム配信した。

車両監視では4K映像を5G伝送し、MECでAI解析後、遠隔地にリアルタイム配信するという国内初の技術を用いて、映像の取得から遠隔地への配信まで、わずか0.94秒で実現。AI解析では幅1mmの擬似的なき裂を検出し、ハンドル、ブレーキパッド、車軸温度は、試行ごとに対象の異常を見逃すことなく検出することに成功したという。

線路点検では、ドローンとの通信にWi-Fiの構成だけでなく、ドローン上の5G端末（上空）と5G基地局（地上）が直接通信可能な構成を導入した。なお、5G端末の上空利用構成を用いたリアルタイムでの4K映像のMEC高速 AI解析・配信についても、国内初の技術になるという。

各構成において、4K映像を5G伝送しMECでAI解析後、遠隔地に配信するまで、わずか1.26～1.33秒で実現。AI解析では、10cm角の木片から身長170cmの人まで、試行ごとに対象の異常を見逃すことなく検出することに成功した。

5G上空利用のシステム構成と利用機器

5G端末の上空利用では、Wi-Fi区間をミリ波の28GHzの実験局に置き換えて検証を行った。5Gの上空利用は、現状では設備や電波干渉調整などの課題があるが、将来的には映像伝送と「無人地帯の目視外飛行」を通じた新たな産業創出（被災状況確認や医療、建設管理など）の可能性を秘めているとしている。

今回の実証は、総務省事業「地域課題解決型ローカル 5G 等の実現に向けた開発実証に係るインフラ分野におけるローカル 5G 等の技術的条件及び利活用に関する調査検討の請負」における「遠隔・リアルタイムでの列車検査、線路巡視等の実現」を、4者がコンソーシアムを組んで実施したもの。今後、中央復建コンサルタンツとドコモは、5Gと高速 AI ディープラーニング、4K映像配信、ドローンなどの先進的なデバイスを活用して、本格運用の検討を行う。鉄道事業における課題解決には京急電鉄と連携して検討するとともに、他の社会インフラにおける課題解決には横須賀市と連携して取り組むほか、他の事業者への水平展開を推進していくとしている。