2018年|中车青岛四方所：打造人工智能为列车“体检”国内首次

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2018年,工信部发布的新一代人工智能产业创新重点任务揭榜单中,中车青岛四方车辆研究所凭借《基于人工智能技术的轨道车辆新型日检系统的研发与应用》项目成功“揭榜” 。据了解,在轨道车辆新型日常检修领域,应用人工智能技术在国内尚属首次,为产业界创新发展树立标杆和方向,也为青岛开展“揭榜挂帅”工作积累了较好的经验。近日,大众网·海报新闻采访人员走进中车青岛四方所,探究该“揭榜挂帅”项目背后的故事。

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以机器视觉代替眼睛人工智能为列车“体检”
采访人员了解到,列车的安全性要靠完善的日常检修系统来保证。当前,列车日常检修作业均靠人力完成,此种检修方式存在工作环境差、劳动强度大、夜晚人员容易疲劳、转向架顶部人工检查难度大、检修结果无法用于故障预警与统计分析、信息化水平低等问题,造成大量人力和时间浪费。
“而我们研发的基于人工智能技术的轨道车辆新型日检系统,是以机器人代替手脚、以机器视觉代替眼睛、以大数据智能计算代替大脑,当列车驶入这套系统内,会实现车顶、车侧、车底的360度覆盖检测,自动采集车辆外观信息并自动识别健康状态,取代了人工作业。 ”该项目负责人庄国军表示,列车入库后,搭载多自由度平台、跨轨运载平台、多臂运载平台的智能巡检机器人开始工作,代替人工完成了在复杂狭小空间内跨股道的检修任务。解决了过度依赖人工检测方式造成的效率低下、成本高昂、质量追溯困难等问题,为车辆全生命周期关键环节提供系统解决方案。
据悉,这套系统由轨旁检测系统、检修机器人、高性能大数据平台等子系统组成,融合高速图像采集装置、高柔性自动避障机器人、嵌入式机器视觉系统、深度学习技术、大数据智能计算平台、综合信息管理平台等技术。同时,新型日检系统还配置了数字化检修管理平台,该平台可对故障进行报警,可视化呈现检测结果;可对历史故障进行分类统计,预测故障发生趋势;可积累检测数据,针对各检测项点故障发生频率,动态调整检测频率、检测范围,提高检测效率,实现数字化、自动化检修。
【2018年|中车青岛四方所：打造人工智能为列车“体检”国内首次】目前,新型日检系统已完成在青岛地铁、青岛动车所、上海地铁、重庆地铁、山东高速等多个现场的安装和运行,可实现对传统人工日检项点90%的覆盖,现场故障识别准确率达到90%以上,能够有效识别螺栓松动、螺栓丢失、开口销破损、异物附着、表面裂纹等故障类型,减少轨道车辆日检时间和人员成本。

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精英团队展现“最强大脑”攻克难题是“日常”
“基于人工智能技术的轨道车辆新型日检系统的研发与应用,2017年我们投入研发课题,2018年申请了人工智能揭榜项目,2019年投入研发,2020年结题……”庄国军表示,回顾整个过程,听上去很“顺利简单”,但只有我们自己知道,项目进展的每一步都凝聚了研发人员的“心血” 。采访人员了解到,该项目整个研发团队有23人,每一位都是精兵强将,因为这个技术在国内尚属首次,是一个从无到有的过程。
“在项目研发过程中,我们遇到过许多难题,比如轨道车辆底部结构复杂空间狭小,车身表面存在水渍、灰尘等干扰因素,以及室外环境光对图像采集系统的干扰等。 ”庄国军表示,研发人员的存在就是为了解决这些难题,在一次次的实验、观察、总结、调整中,项目在不断推进。