电报搜索bot(www.tel8.vip):HEAVY.AI 、德国铁路公司应用 NVIDIA Omniverse 建构数位孪生,试图解决 5G 基站设置与铁路营运自动化难题

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在虚拟的世界中建构一个与真实世界趋近相同的环境,即是数位孪生的简单定义,数位孪生可作为许多应用的基础,例如当前的自驾车也正活用数位孪生建构的城市在安全的虚拟环境中进行训练,同时在基础建设与工程有相当大的帮助; NVIDIA 的合作伙伴 HEAVY.AI 与德国铁路股份公司也正透过 NVIDIA Omniverse 建构数位孪生,分别用于解决 5G 基地台布建,以及下一代安全、自动化铁路营运的研究与开发。

HEAVY.AI 的 HeavyRF 借助数位孪生建构最佳化 5G 环境

▲借助 NVIDIA Omniverse 的物理模拟, HEAVY.AI 得以在数位孪生率先评估基地台的摆放

随着 5G 逐渐普及,对于电信商却是全新的挑战,由于行动网路的使用人口基数增加,消费者对于讯号的覆蓋率、传输速度不断提高,却也使得电信业者需要增设基站,但一味增加基站数量却又可能使讯号相互干扰,反而使体验变差。

HEAVY.AI 则以 NVIDIA Omniverse 技术为基础,开发为电信讯号分析的产品 HeavyRF ,先以 Omniverse 建构具备与真实世界相同物理特性的环境,再透过新世代 RTX GPU 的平行运算功能进行视觉模拟,同时透过 Omniverse RTX 渲染器进行 RTX 光线追踪,将其转化为对 RF 射频讯号的模拟。 ,使电信商可在虚拟环境评估,不须再实际场域进行繁琐的拆装。

由于 5G 使用较高的频段,初期 5G 布署相较 4G LTE 需增设 300% 的基地台,同时站点耗电量也较 4G 高出 300% ,故如何有效配置基地台显得相当重要; HeavyRF 借助数位孪生透过 GPU 加速分析与地球物理制图,使电信商在数秒内即可测试无线电频率的传播情境,能够更准确预估合理的基地台与微型基地台分布,降低时间与营运成本。

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▲德国数位轨道计画旨在不扩增轨道的前提使未来铁路营运能够安全且自动化

德国铁路股份公司是西欧最大的铁路路网营运商,旗下的德国数位轨道计画( DSD )是以不增设新轨道的情况下提升铁路的营运能力,目标是打造一个安全、自动化且具效率的下一代铁路营运模式。

DSD 与 NVIDIA 在数位孪生的世界建构一个与德国等比例的数位孪生模拟,并在此环境模拟列车在铁路网自动运行的情况,借由加入真实物理原则的方式,包括行经城市与乡村的轨道、来自车站月台量测结果与车辆感测器资讯等,使德国铁路公司的铁路网在虚拟世界重现。 DSD 也应用 NVIDIA Omniverse 建构 AI 数位孪生模型,用与开发感知与事故预防与管理系统,使铁路列车能在运行过程感知异常情况并最出最佳决策。

为了建构如此庞大的数位孪生,自然需要复杂的工程,在此计画透过特制的 3D 管道,将像是来自 Simens JT 生态系统建构的电脑辅助设计资料集,与 DSD 的高解析 3D 图资、个是模拟工具串接,借助 Omniverse 与 USD 通用场景叙述框架,可将不同的资料来源连接与合并到共享的虚拟模型;同时 DSD 透过 NVIDIA OVX 系统执行数位孪生模型,即可不断进行模拟并借由持续投入实际环境的变化数据,使列车管理系统的各式 AI 模型品质能提升。

DSD 的目标是使下一代的铁路营运能够高度的自动化且安全,同时缩减列车班距,提升铁道网路的乘载量,满足客运与货运需求,并借此降低交通运输业的碳足迹。

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