借助AI技术护航接发车安全

8月22日，在天津召开的“列车在站智能监测识别系统”技术成果鉴定会上，由来自中国铁路设计集团有限公司、中国空间技术研究院、天津大学、河北工业大学等多名专家组成的专家组对该系统给出了鉴定结论——国际先进。该系统针对传统的铁路接发车人工作业场景，利用人工智能和大数据技术，给出了一套智能监测解决方案。作为这项成果的主要研制单位，天津光电高斯通信工程技术股份有限公司贡献了14个发明专利（专利号：201910611969.5）、15个实用新型专利和6个软件著作权。

我国传统的接发列车作业方式都是助理值班员在线路一侧立岗，通过观察列车运行、车辆装载加固和走行部位状态，或听声音、闻气味，判断列车运行是否安全。近年来，随着铁路大提速，通过人工方式近距离对高速列车进行检查变得越发困难，“看不全、看不清、拿不准”成为检查列车运行状态的难点。

针对这一问题，天津光电高斯通信工程技术股份有限公司从2010年开始，先后在中国铁路北京局集团有限公司管内德州站、杨柳青站、静海站等展开了系统研制和技术攻关。系统利用物联网技术，在人工检查位置旁的行架上安装了10多个传感器，采集运动列车的图像、视频、音频、轮温、车速、车号等信息，实现“电子眼、电子耳、电子鼻、电子皮肤”等功能；再通过由大量数据样本训练出来的一套智能算法，对这些数据进行智能处理和检测，实现“大脑”功能；之后对发现的热轮、异物、异音、车门窗开启等19种安全隐患进行报警，实现“嘴”功能，从而用AI技术实现了对原有人工作业模式的替代和增强。

对AI领域而言，样本的数量和质量很大程度决定了算法的执行效果。公司通过在各局集团公司建设试点站、租用企业专用线和正线跑车试验等方法搜集样本；通过人工标注、数据融合等方法提高样本质量；通过专项试验、对抗网络、泛化处理等方法提升负样本比例。历经10年的不懈努力，如今，公司已拥有了一个6亿规模的样本库，实现了对雨雪雾露等不同天气特征的覆盖，对高温、严寒、平原、高原等不同地域条件的覆盖，对12类车种和91种车型的覆盖。

2019年4月，公司承担的中国铁路总公司重点科技课题“车站列车运行安全监测预警系统”顺利通过验收。同年12月，由公司参与制定的中国国家铁路集团有限公司标准《列车在站运行状态监测识别系统》（Q/CR718-2019）正式颁布实施。截至目前，公司已在青藏、宁启、京沪、石太、京九、宜万等多条线路的100余个站点完成了系统建设，有效降低了人工检查的错判、漏检概率，减少了行车安全隐患。2019年12月22日，北京局集团公司凭借该系统在管内京沪线、石太线的成功应用，课题“基于智能监测识别系统的铁路车站列车运行安全管理”荣获第二十六届全国铁道企业管理现代化创新成果一等奖。

伴随中国铁路的“走出去”战略，公司也在知识产权方面进行了国际布局。今年7月7日，公司提交的欧洲专利申请“一种用于检测识别铁路货车异物的方法及装置”，在“一带一路”的重要节点国家意大利通过实质审查。

如今，利用AI技术提升接发车作业水平已成为铁路发展新趋势。国铁集团近两年提出了“推广应用车站列车运行状态智能监测识别系统”的相关要求，《新时代交通强国铁路先行规划纲要》更是为“智慧铁路加快实现”“建成现代化铁路强国”给出了时间表。雄关漫道真如铁，而今迈步从头越。相信天津光电高斯通信工程技术股份有限公司一定能在运输安全智能检测领域迎来更大的蓝海。