2026年3月10日、東日本旅客鉄道（以下、JR東日本）は、2026年度から山手線にパンタグラフ監視カメラを導入し、AI画像解析による状態モニタリングを開始すると発表した。さらに、遠隔操作で鉄道敷地外飛行を防ぐ安全システムを搭載したドローン点検を導入することで、電気設備の故障箇所特定に要する時間や設備点検時間の短縮、設備損傷の拡大防止を図り、従来と比べて運転再開までの時間を約30%短縮することを目指す。将来的には新幹線を含む線区への展開を図る。
【AIを活用したパンタグラフ監視カメラの画像解析】
パンタグラフ監視カメラで撮影した画像をリアルタイムにAIで解析することで、パンタグラフの故障を早期に発見するシステム試行を2026年4月より開始する。物体検出AIと損傷検知AIを活用することで、監視カメラで撮影した画像から損傷パンタグラフ画像を抽出する。この検証はJR東日本スタートアップによるスタートアッププログラムで、コーピーと共同で実施している。
これにより、従来は時間を要していたパンタグラフ損傷をリアルタイムに検知することが可能となる。早期に設備損傷エリアを限定し、設備損傷エリアの拡大防止により点検・復旧時間を削減する。
【異常時点検ドローン】
設備故障が発生した際、線路沿線に設置したドローンドックから指令等が操縦するドローンが離陸し、設備点検を開始する。鉄道施設への衝突や敷地外に飛行することを防ぐ安全システムを開発し、2026年秋から試行導入を行う。
2026年1月下旬の夜、JR山手線新橋駅近辺でドローン飛行試験を実施。無線通信やLTE通信環境下で安定飛行を行い、夜間でも鮮明な映像を取得できた。この検証はCalTaと共同で実施している。
ドローンが現地のドックから離陸して確認するため、昼夜を問わず早期設備点検が可能となる。映像はタブレットやPCで確認することもでき、関係社員への情報展開が迅速化する。
シミュレーションの結果、これらの技術導入により、復旧に約7時間を要した事象について2時間程度短縮が期待でき、約30%程度の復旧時間削減が見込まれる。
山手線での導入後、中央線の東京駅～新宿駅間等の在来線区間および新幹線への拡大も検討するとしている。
山手線におけるAIによる画像解析とドローンを活用した輸送障害の早期復旧
＜AIによる画像解析とドローンの導入前＞
- パンタグラフの監視手段が無いため、故障発生の知得に時間を要する。
- 知得後も故障発生箇所の探索のため、走行線区全体の点検が必要となる。
- 現地までの移動があり設備点検開始までに時間を要する。
- 現地を徒歩で巡回するため点検に時間を要する。
＜AIによる画像解析とドローンの導入後＞
- パンタグラフ監視カメラとAIによる画像解析により、故障発生を速やかに知得する。
- パンタグラフ監視カメラの故障検知箇所から点検範囲を絞り込む。
- 現地に近いドローンドックから離陸するため早期に設備点検を開始。
- ドローンで点検するため、より設備に近く、より速いスピードで点検を完了する。
