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城市轨道交通安全自动巡检系统

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成果主要完成人

李明洪、刘 宏、陈 宇、吕港养、王 赋、陈 珊、陈火国、俞 斌、邹秋平、郑华荣、刘 军、郁陈俊

项目概况

城市轨道交通安全自动巡检系统旨在全自动运行场景下运用覆盖全线路的轨旁摄像机及图像人工智能技术来实现自动检测轨道交通领域轨行区异物侵限问题,明确全天候图像采集+人工智能新技术能最大程度提高障碍物检测的主动性、及时性、及早性,做到运营线路全天候主动智能监测,保障运营线路的安全性、可控性,辅助保障列车运营的安全运行。 同时从技术层面探索人工智能、神经网络、模糊数学等理论方法如何在轨道交通领域等应用实际场景达到高准确性、高时效性和高可靠性,建立轨道交通运用新技术来解决运维痛点的新方法和处理机制。 城市轨道交通安全自动巡检系统解决了看得到、看得清、看得远、发现早的问题,为及时处理安全事故提供充足时间,能极大降低轨道交通运行安全事故。 一、项目创新亮点 1.全天候光谱成像技术与轨交场景适配行研究与应用,实现看得清、看得远, 保证运营安全; 2.异物监测类多维融合算法技术研究与应用,提高障碍物探测可靠性,减少误 判,提高运营效率; 3.超声波结合图像二维一体列车探测技术研究与应用,利用摄像头内部感应装 置并结合智能图像处理技术,实现列车位置实时跟踪; 4.算力成本与数据平衡策略研究,依赖海量的不平衡数据,设计最优的算法模 型与数据平衡策略,实现了最小化的算力成本。 5.巡检模式的研究与设计,构建运维新机制,三种运营模式的设计,实现运维 处置的高效性、及时性、安全性。 6.主动预警定位与列车定位联动的运营监控新平台,实现监管人员有效的人机 联动,提高运维效率及可靠性,保障列车运行安全。 7.轨旁摄像机叠加障碍物图像识别、异常报警图像推送、车-地联动、自动巡线等功能,实现一物多用。 二、经济效益 1、有效减少和预防安全事故发生 系统运用先进的人工智能技术,准确率和实时性都非常高,同时在轨行区全区 域覆盖,能最大程度上减少和预防异物侵限所带来的安全事故,避免造成重大 的经济损失和社会影响,异物入侵引发的安全事故概率降低95%。 2、一物多用,经济效益显著 系统建成不仅可以实现轨行区异物侵限自动检测的功能,同时也可在轨道沿 线实现了视频全覆盖,为后续实现更多功能奠定了基础。大约节省建设投资 约2000万元/线。 三、社会效益 1、加强城市轨道交通安全主动监管能力 本系统的应用将极大地改善当前地铁异物侵限应对措施的被动和低效的现状。 2、提高城市轨交安全监管的智能化水平 本系统集成了先进的人工智能技术、通信技术、信息采集与处理技术、计算智 能与决策支持技术等,通过高效利用与城市轨道交通相关的所有移动、固定、 空间、时间和人力资源,以较低的成本达到提高交通效率、保障安全、提高服 务质量的新一代城市轨道交通监管系统。同时,对轨道沿线这一传统的视觉盲 区,也实现了全线路全区域补盲,对轨交线路安全监管的智能化水平有极大的 推动和提高。 3、具有广阔的推广应用前景和示范效应 本系统的应用,将促进超视觉+AI技术在轨交运输安全领域的创新应用,既符 合“十四五”发展的大方向,又为后续轨交领域所面临的 各种安全问题提供应用探索及工程技术准备,同时也为全国的城市轨交树立了实现主动安全的典型案例工程。