Việc triển khai trí tuệ nhân tạo (AI) trong lĩnh vực đường sắt cao tốc đã giúp Trung Quốc nâng cao hiệu quả và năng suất trong phát triển cơ sở hạ tầng, đặc biệt là hệ thống đường sắt cao tốc.

Sử dụng robot kết hợp AI phát triển đường sắt tại Trung Quốc.

Cuối năm 2023, một loạt tuyến đường mới sẽ được kết nối vào mạng lưới tàu cao tốc lớn nhất thế giới của Trung Quốc. Bao gồm tuyến dài 277km nối giữa Phúc Châu và Hạ Môn, tuyến 203km nối Quảng Châu và Sán Đầu, và tuyến 278km nối Thượng Hải và Nam Kinh.

Khi đi vào hoạt động, tổng chiều dài của 3 tuyến đường này sẽ vượt quá nửa tổng chiều dài của mạng lưới đường sắt cao tốc ở Đức – một trong những nền kinh tế lớn nhất thế giới. Tất cả tàu chạy trên 3 tuyến đường này đều có khả năng đạt tốc độ tối đa 350km/h.

Điểm độc đáo của 3 tuyến đường mới của Trung Quốc nằm ở hệ thống lưới điện, được xây dựng bằng công nghệ robot và AI, giảm thiểu mức độ tham gia của con người.

Cụ thể, các công việc nặng nhọc như đào, san lấp mặt bằng, đặt đường ray, xây dựng cầu và đường hầm, lắp đặt hệ thống tín hiệu và thông tin liên lạc... liên quan đến xây dựng đường sắt, đòi hỏi kỹ năng chuyên môn, đặc biệt là lao động với chi phí đáng kể.

Thí dụ, chỉ riêng tuyến đường sắt xuyên lục địa đầu tiên ở Mỹ, hoàn thành vào năm 1869, đã sử dụng tới hơn 10.000 công nhân. Nay với những tiến bộ về robot và các công nghệ khác, hầu hết công việc sử dụng nhiều lao động trong xây dựng đường sắt đều được thực hiện bằng máy móc.

Năm 2018, Trung Quốc đã giới thiệu cỗ máy tự hành có thể lắp đặt đường ray tốc với tốc độ 1,5km/ngày và cải thiện lên đến 2km/ngày vào năm 2021. Các công việc như hàn, sơn, kiểm tra, đào hầm và đổ bê tông cũng có thể được thực hiện bằng thiết bị tự động.

Tuy nhiên, các kết cấu điện khí hóa trên cao cho các tuyến đường sắt tốc độ cao, như hệ thống tiếp điện trên cao (OCS) cung cấp năng lượng điện cho tàu hỏa, đòi hỏi các quy trình phức tạp và các nhiệm vụ nguy hiểm như lắp đặt các trụ đỡ và cáp treo ở độ cao.

Để giải quyết thách thức này, các kỹ sư đường sắt Trung Quốc đã phát triển công nghệ xây dựng dựa trên AI. Theo đó, cảm biến tự động được sử dụng để thu thập dữ liệu theo thời gian thực từ các công trường xây dựng, sau đó gửi đến nhà kho thông minh để lưu trữ thông tin, lắp ráp thiết bị, vận chuyển và xây dựng.

Cánh tay robot được trang bị cảm biến và camera sẽ phát hiện và điều chỉnh vị trí của các bộ phận và lắp ráp chúng thành trụ, tay đỡ và các bộ phận khác. Những thành phần hoàn thiện này được vận chuyển bằng xe tự hành đến công trường.

AI còn giúp các kỹ sư xây dựng Trung Quốc vượt qua trở ngại như địa hình không bằng phẳng, điều kiện thời tiết bất lợi hay thay đổi môi trường... trong quá trình lắp đặt.

Theo đó, AI cho phép robot tại công trường xây dựng lập kế hoạch cho tuyến đường di chuyển tối ưu để đặt các tay đỡ với độ chính xác lên tới 1mm. Nó cũng cho phép robot hoạt động trong điều kiện thời tiết bất lợi, phối hợp chặt chẽ và thực hiện các nhiệm vụ với độ chính xác cao.

Việc sử dụng thiết bị tự động, công nghệ kỹ thuật số và AI không chỉ cải thiện hiệu quả và an toàn của quá trình xây dựng mà còn kéo dài tuổi thọ của mạng lưới đường sắt cao tốc.

Việc ngành xây dựng đường sắt cao tốc của Trung Quốc đã tích hợp thành công các robot hỗ trợ AI đánh dấu một bước tiến đáng kể trong ngành.

Sự phát triển này có thể truyền cảm hứng cho các quốc gia khác khám phá và áp dụng công nghệ AI trong lĩnh vực đường sắt của mình, tạo điều kiện cách mạng hóa giao thông toàn cầu.