商汤星空4C智能分析系统以AI技术赋能高铁巡检
有了一位“AI哨位”——“星空”4C（接触网悬挂状态监测装置）智能分析系统。该系统基于商汤“工业引擎”，由商汤集团股份有限公司与中铁电气化局集团京沪高铁维管公司、中铁电化院共同合作打造，以领先的AI技术助力高铁接触网智能巡检，共同守护列车运行安全。《经济参考报》记者获悉，凭借在这一领域的成功实践，商汤科技近日成功入选APEC“中国数字经济产业示范样本50”，为AI加速传统行业数字化转型打造“中国样本”。
AI赋能高铁巡检 检测效率大幅提升
京沪高铁是贯通南北的交通大动脉，全长1318千米，自2011年开通以来安全运送旅客超过13.5亿人次，累计行程超过15.8亿公里。为了保证京沪高铁的安全运行，在每天凌晨的高铁检修“天窗时间”内，高铁维管人员都需要对高铁接触网进行检修。
“最初，检修人员要顺着高铁轨道，手持电筒爬上接触网，一颗螺丝一颗螺丝地检查潜在隐患，并一一处理。完成一次全线人工巡检需耗时3年，可能一个巡检周期还未结束就已出现新的隐患。后来，借助4C接触网检测车，以拍照代替人工巡检，检测时间被缩短至一个季度，但仍需要依赖纯人工方式完成每张照片的分析和判断。”商汤科技相关负责人介绍称，2017年，商汤科技开始探索将AI技术应用于高铁接触网检测领域。在经历了两年的前期调研后，2019年5月科研项目正式启动，随后不断取得突破。如今，完成一次例行巡检时长缩短至4天，效率提升超过20倍。接触网检测也从一“眼”难尽，成功实现一览无余。
据统计，京沪高铁的4C接触网检测车每季度采集的设备图片可达300万张。以每人每天需要判定8000张图片为例，20余人加班加点需要20天才能完成。面对如此海量数据，人工分析周期长、判定标准差异性大、质量无法保证等问题，长期以来困扰着高铁接触网检测工作。
商汤科技表示，在应用了基于商汤“工业引擎”打造的“星空”智能分析系统后，在AI智能分析的助力下，仅需2名技术人员用时10天，便可完成对同样300万张图片的分析，效率提升了20倍。同时，“星空”系统的应用还可大大降低4C检测对人员经验的依赖程度，降低人工判断标准不一带来的不确定性，让新员工也能很快地进行准确的分析判断。
功能强大的“星空”智能分析系统背后，离不开SenseCore商汤AI大装置高效率、自动化、集约化的算法生产能力。商汤“工业引擎”实现了针对各类缺陷检测算法的批量化生产。由此赋予了高铁接触网巡检真正的“火眼金睛”。
中铁电化院副总工程师、京沪高铁接触网设计负责人黎锋表示：“‘星空’系统的问世，让在夜幕下工作的运维人员，可以更有效利用‘天窗时间’进行高效、精准维护，在另一片‘星空’之下更好守护乘客的安全。同时，以AI技术赋能高铁接触网检修，助力中国高铁实施预测性维修、提升高铁品质，展现中国企业的创造力和竞争力，扎实助推中国高铁走出去战略。”
破解检测难题
从架空电缆设备、支撑结构到悬挂装置，“星空”智能分析系统可以自动识别出包括螺栓螺母、绝缘子、吊弦、开口销钉、承力索、接触线等上百个零部件的上千种缺陷。例如，面对吊弦断裂这样样本极度缺乏的难题，通过采用传统算法和深度学习的混合视觉算法模式，商汤科技将检出率从73%提升到95.7%，在工作中发挥重要作用，极大提升了人工复审效率。
随着AI技术在“4C检测作业”中的深化应用，该系统还进一步打通“训练-应用-优化”的数据闭环，使算法精度不断优化，检测效果持续提升。截至目前，“星空”智能分析系统的全国高铁检测图片数量超过4800万张，零部件数量超过13亿个。
“随着数据的不断积累，AI还将助力高铁巡检探索预测性维修。通过‘空间定位’‘一杆一档’等办法，系统可以准确定位每一根支柱的杆号，建立数据档案。”中铁电化局“星空”系统负责人李曌宇表示，当零部件出现故障时，我们可以追溯这个零部件是否有过即将出故障的预兆，通过总结经验，我们就可能提前预测可能发生的故障，并提前将隐患消除。
随着“星空”智能检测系统发挥越来越重要的作用，AI技术在高铁接触网检测领域的创新意义也越发明显，大大提高了接触网维管的智能化水平和检测效率。 据悉，2021年“星空”智能分析系统先后完成了国铁集团工电部组织的6个铁路局、13条线路接触网4C图像识别对比分析工作，取得突出成果，实现了接触网缺陷的自动化检测。商汤科技表示，未来，随着数字化和智能化需求的不断提升，商汤科技还将继续深耕原创技术创新，为中国铁路事业的高速发展提供有力支持，推动以AII技术赋能百业。
来源： 经济参考网